大学 考研 笔记 教案 土木工程概论2_土木工程概论笔记
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Ⅲ、土木工程的内涵和土木工程的发展简史
一、土木工程的内涵
1、土木工程三方面的含义
生产活动：利用工程材工程技术：上述过程必学科：利用科学技术知料修建建筑物、构筑物须的勘测、设计、施工识来研究、设计、修建的生产活动过程、管理等技术措施建筑物、构筑物的一门工程学科建筑物和构筑物：
建筑物：人们进行生产构筑物：人们一般不直、生活或其他活动的房接在内进行生产、生活屋或场所活动的建筑设施
2、土木工程与人们的衣、食、住、行、活动密切相关
衣农业生产基地的建设；纺织、服装、食品、冷藏、水利设食施等的建设；
住：住宅
行：公路、铁路、桥梁、港口、机场等设施
活动：宾馆、旅店、商场、医院、学校、影剧院、体育场馆等设施
3、土木工程是进行工业生产的必要条件 厂房、矿井设施
4、土木工程的任务
⑴建造满足人们生产、生活、社会活动和审美要求的工程； ⑵形成抵御自然、人为破坏作用的能力（防灾、抗灾，工程事故救护与处理等）
⑶科学、合理地运用工程材料完成土木工程建设； ⑷科学、经济地进行和完成建设活动。
二、土木工程的发展简史
（一）、三个历史时期
古代：约新石器时代（近代：约17世纪中叶现代：约20世纪中叶前5000年）~17世纪中叶~20世纪中叶~
（二）、各历史时期的主要标志
可从工程建设指导理论、所用工程材料、所用工程技术及建设设备几个方面分析各历史时期的特点。
1、古代
工程建设指导理论：
①缺乏理论依据，工程无理论指导； ②有少量的经验总结，如：
a、《考工记》（又称《周礼·冬宫考工记》），作者不详，我国古代科学手工艺技术的巨著公元前5世纪 b、《营造式法》北宋李诫（～1110）
c、《论建筑》列奥•巴基斯塔•阿尔贝蒂(L•B•Alberti)(1404～1472),意大利 所用工程材料：
①最早以当地天然材料为土建材料，如树木、植物茎叶、石块、土等；
②逐步发展了经加工或创造出的材料，主要有土坯、石材、砖、瓦、木材、青铜、铁、铅、混合材料等。工程技术和工程机械：
①砖石结构、木构架土墙结构等；
②最早使用石斧、石刀等天然材料制成的工具；
③逐渐发展了斧、凿、钻、锯、铲等青铜和铁器工具，窑制和煅烧加工技术，打桩机、桅杆起重机等施工机械。
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2、近代
现代土木工程建设的指导理论—力学和结构理论在这段时期形成。工程建设指导理论：
①力学三大定律 1687年，牛顿（英国）②梁的设计理论 1638年，伽利略（意大利）③柱的压屈理论 1744年，欧拉（瑞士）④容许应力分析法 1825年，纳维 所用工程材料：
①Portland Cement（硅酸盐水泥）问世 1825年，阿斯普丁（英国）
②水灰比学说创立—混凝土强度理论基础 ③转炉炼钢法问世—钢材大量生产、使用 1859年 ④钢筋混凝土问世 1867年，莫尼埃（法国）工程技术和工程机械： ①近、现代施工工具、设备、机械大量使用 ②框架结构技术 ③高层建筑出现
④电梯出现—使高层建筑成为可能 ⑤预应力混凝土技术出现 代表性成就：
①美国芝加哥保险大楼 1883年，詹莱（摩天楼之父）； 法国埃菲尔铁塔（1889年）
②世界上第一条铁路（1825年）和地铁（1863年）英国 ③现代桥梁的三种基本形式—梁式桥、拱桥、悬索桥出现 ④高速公路网出现（1931～1942）德国 ⑤结构动力学和工程抗震技术大力发展
3、现代
在近代土木工程巨大成就的基础上，材料、施工技术和指导理论全面发展。工程建设指导理论：
①理论分析向精确化、科学化发展 线性分析——非线性分析 平面分析——空间分析 单个分析——系统整体分析 静态分析——动态分析 经验定值分析——随机分析、随机过程分析 数值分析——模拟试验分析
人工计算、方案比较、制图——计算机辅助设计、优化设计、制图
②新的指导理论迅速发展 可靠性理论
土力学和岩体力学理论 结构抗震理论 动态规划理论 网格理论 所用工程材料：
土木工程材料向轻质、高强、节能、环保、复合、多功能方向发展
①水泥混凝土：轻质、高强、节能、利废、高耐久性能。②钢材：低合金、高强度、高性能。
③其它材料：铝合金、新型墙体材料、塑钢复合材料、新型功能性材料等。工程技术和工程机械：
①各种现代化工程机器设备普及使用，如起重运输设备、混凝土泵送及搅拌运输设备、各种专业施工设备等。②各种新技术普及使用。如定向爆破、滑模、逆作法技术、盾构施工技术、非焊接钢筋连接技术、混凝土外加剂技术、特种混凝土等。
③土木工程施工新理论。如流水施工、网络技术等。现代土木工程的一些特点： ①土木工程的多功能化 ②城市建设立体化
高层建筑、地下工程、城市高架道路、立交桥 ③交通运输高速化
高速公路、电气化铁路、长距离海底隧道等
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