土木工程发展史

展板一：土木工程简介

土木工程发展历史简述

展板二：古代土木工程

展板三：北京故宫

展板四：都江堰水利工程

展板五：山西应县木塔

展板六：埃及金字塔

展板七：近代土木工程

展板八：帝国大厦

展板九：埃菲尔铁塔

展板十：金门大桥

展板十一：现代土木工程

展板十二：广州塔

展板十三：台北101大厦

展板十四：长江三峡工程

土木工程的展望

展板十五：工程材料发展展望、建造理论发展展望展板十六：建造技术发展展望、土木工程建造场所的拓展

展板十七：香港国际机场

展板十八：榆靖高速公路

土木工程

civil engineering

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术。

土木工程范畴

从建造的对象看，土木工程包括建筑工程、道路工程、隧道工程、机场工程、地下工程、市政工程、港口工程、海洋工程、水利工程等。

从使用的材料看，土木工程可分为金属结构、混凝土结构、高分子材料结构、木结构、石结构、土结构等。

从技术性质看，涉及到勘测、设计、施工、管理、养护、维修等。

从职业分工看，有从事土木工程的工程技术人员、工程管理人员、研究人员和教师等。

土木工程教育

为培养土木工程所需的各类人员，世界各国在大学本科教学中都设立土木工程专业。世界上最早培养土木工程师的大学是1747年法国创办的国立路桥学校。我国土木工程教育事业最早出现在1895年创办的北洋西学学堂（后称北洋大学，今天津大学）。

经过一个多世纪，特别是经历改革开放三十多年迅速发展，我国目前已有300多所高等院校开设土木工程本科专业，培养能从事土木工程设计、施工、管理、咨询、监理等方面工作的专业技术人员。

土木工程发展历史简述

土木工程按照建造材料、建造理论和建造技术出现根本性的突破，可将土木工程的发展划分为古代、近代和现代三个阶段。

古代土木工程旧石器时代——17世纪，主要采用天然材料，建造主要依赖经验。

北京故宫都江堰水利工程

山西应县木塔埃及金字塔

北京故宫

故宫位于北京市中心，旧称紫禁城。于明代永乐十八年（1420年）建成，是明、清两代的皇宫，世界现存最大、最完整的木质结构的古建筑群。占地面积72万平方米，从整体规划到单体建筑都体现了我国古代建筑的优秀传统和独特风格。

故宫全部建筑由“前朝”与“内

廷”两部分组成，四周有城墙围绕。

四面由筒子河环抱。城四角有角楼。

四面各有一门，正南是午门，为故宫

的正门。

故宫建筑群中，体现了汉式宫殿建筑的以下特点：(1) 故宫建筑取坐北朝南的方向。

(2) 平面布局以大殿（太和殿）为主体，取左右对称的法式排列诸殿堂、楼阁、台榭、廊庑、亭轩、门阙等建筑。

(3) 殿堂建筑以木构架支撑，都柱底下有石柱础，砖修墙体北、西、东三面维护，坐北朝南，上盖金黄色琉璃瓦屋顶。

(4) 屋顶正脊两端的正脊吻

及垂脊吻上有大型陶质兽头装

饰，戗脊上饰有若干陶质蹲兽，

歇山式屋顶（中和殿）有宝顶。

都江堰水利工程

公元前256年，战国时期秦国蜀郡太守李冰率众修建的都江堰水利工程，位于四川成都平原西部都江堰市西侧的岷江上，距成都56公里，其以年代久、无坝引水为特征，是世界水利文化的鼻祖。这项工程主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分和百丈堤、人字堤等附属工程构成，科学地解决了江水自动分流（鱼嘴分水堤四六分水）、自动排沙（鱼嘴分水堤二八分沙）、控制进水流量（宝瓶口与飞沙堰）等问题，消除了水患，相互制约，协调运行，引水灌田，分洪减灾，具有“分四六，平潦旱”的功效。1998年灌溉面积达到66.87万公顷，灌溉区域已达40余县。

这一水利工程，至今仍造福于四川人民。即使今天看来，这一水利设施的设计也是非常合理、十分巧妙，许多国际水利工程专家参观后均十分叹服。

山西应县木塔

公元11世纪建成的山西应县木

塔，塔高67.31m，共九层，横截面呈

八角形，底层直径达30.27m。全塔耗

材红松木料3000立方米，2600多吨，

纯木结构、无钉无铆。

该塔经历了多次大地震，历时近千

年仍完好耸立。木塔千年不倒的原因：

（1）从结构力学的理论上来看，

木塔的结构非常科学合理，卯榫结合，刚柔相济，具有耗能减震作用。

（2）从结构上看，木塔采用两个内外相套的八角形，将木塔平面分为内外槽两部分。内槽供奉佛像，外槽供人员活动。内外槽之间又分别有地袱、栏额、普柏枋和梁、枋等纵向横向相连接，构成了刚性很强的双层套桶式结构。

（3）木塔外观为五层，而

实际为九层。每两层之间都设

有一个暗层。这个暗层也是坚

固刚强的结构层。在历代的加

固过程中，又在暗层内增加了许多弦向和经向斜撑。应县木塔共用斗拱54种，每个斗拱都有一定的组合形式，有的将梁、坊、柱结成一个整体，每层都形成了一个八边形中空结构层。是中国古建筑中使用斗拱种类最多，造型设计最精妙的建筑，堪称一座斗拱博物馆。

埃及金字塔

埃及金字塔始建于公元前2600年以前，共有七十多座，是古埃及法老（即国王）和王后的陵墓。大部分位于开罗西南部的吉萨高原的沙漠中，是世界公认的“古代世界八大奇迹”之一。

埃及金字塔成为

了古埃及文明最具有

影响力和持久力的象

征。其中，又以胡夫金

字塔为最，它相当于一

座四十多层的摩天大

厦。胡夫金字塔，除了

以其规模的巨大而令人惊叹以外，还以其高度的建筑技巧而得名。塔身的石块之间，没有任何水泥之类的粘着物，而是一块石头叠在另一块石头上面的。每块石头都磨得很平，至今已历时数千年，就算这样，人们也很难用一把锋利的刀刃插入石块之间的缝隙，所以能历数千年而不倒，这不能不说是建筑史上的奇迹。另外，在大金字塔身的北侧离地面13米高处有一个用4块巨石砌成的三角形出入口。这个三角形用得很巧妙，因为如果不用三角形而用四边形，那么，一百多米高的金字塔本身的巨大压力将会把这个出入口压塌。而用三角形，就使那巨大的压力均匀地分散开了。在四千多年前对力学原理有这样的理解和运用，能有这样的构造，确实是十分了不起的。