土木工程概论第一章
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图1-7 佛光寺大殿构造图
1.2.1 古代土木工程 公元前5世纪－公元前4世纪，古希腊的建筑艺术达到鼎盛期，环柱式建筑造型结构使古希腊建筑更具 艺术感。以雅典卫城及其神庙为代表的建筑，简单纯净、和谐完美，具有惊人的艺术创造力，如图1-8所示。
图1-8 雅典卫城
1.2.1 古代土木工程
公元前1世纪，古罗马的建筑和古希腊建筑一起被 视为垂范千古的经典，成为西方建筑文化最深刻的根源。 古罗马建筑一般以厚实的砖石墙、半圆形拱券、逐层挑 出的门框装饰和交叉拱顶结构为主要特点，其中，拱券 技术是古罗马建筑的最大成就和特色。古罗马的一个传 奇性建筑就是斗兽场，如图1-9所示。
1.2.2 近代土木工程
4）交通方面 产业革命还从交通方面推动了土木工程的发展。在公路方面，1819年英国马克当筑路法明确了碎
石路的施工工艺和路面锁结理论，提倡积极发展道路建设，促进了近代公路的发展。在铁路方面， 1825年G. 斯蒂芬森建成了第一条铁路。20世纪铁路已成为不少国家国民经济的大动脉。在桥梁方面， 早在1779年英国就建成跨度30.5 m的拱桥。在航运方面，19世纪上半叶开始，英国、美国大规模开凿 运河，1869年苏伊士运河（参见图1-16）和1914年巴拿马运河（参见图1-17）的通航，体现了海上交 通已完全把世界联成一体。
1.2.1 古代土木工程 约公元前7世纪，大部分希腊的神庙建筑已改用石料建造。公元前5世纪建成的雅典卫城，在建筑、 庙宇、柱式等方面都具有极高的水平。最具代表性的是帕特农神庙，庙宇宏大，石质梁柱结构精美， 是典型的列柱围廊式建筑，如图1-4所示。
图1-4 帕特农神庙遗址
1.2.1 古代土木工程
2）中国 公元前21世纪，夏禹用疏导方法治理洪水。公元前
第1章 综 述
土木工程概述 1
本章内容
土木工程发展简史 2
土木工程的未来与可持续发展 3
土木工程专业人才培养 4
1.1 土木工程概述
土木工程，英文为Civil Engineering，直译为“民用工程”，最初主要用来与“军事工程” （Military Engineering）相区别，后来逐渐成为一切服务于生活和生产需要的民用设施的总称。
1.2.2 近代土木工程
3）施工方面 这一时期的施工方法进入了机械化和电气化阶段。蒸汽机逐步应用于抽水、打桩、挖土、轧Baidu Nhomakorabea、
压路、起重等作业。19世纪60年代内燃机问世和70年代电机出现后，很快就创制出各种各样的起重运 输、材料加工、现场施工用的专用机械和配套机械，使一些难度较大的工程得以加速完工；1825年英 国首次使用盾构开凿泰晤士河河底隧道。
256年始建的都江堰，是世界上最早的综合性大型水利 工程，如图1-5所示。另外，也出现了形式多样的桥梁， 公元前12世纪初在渭河上架设的浮桥，是我国最早在大 河上架设的桥梁。
图1-5 都江堰水利工程
1.2.1 古代土木工程 闻名世界的万里长城是世界上修建时间最长、工程量最大的古代防御工程，自西周时期开始，延 续不断修筑了2 000多年，总计长度达五万多千米，如图1-6所示。
图1-9 古罗马大斗兽场
1.2.1 古代土木工程
进入中世纪以后，在古希腊、古罗马等建筑技术基 础上，拜占庭建筑融合了其他文化并形成了独特的体系， 解决了在方形平面上使用穹顶的结构和建筑形式问题。 公元532年开始修建的土耳其伊斯坦布尔圣索菲亚大教 堂便以其巨大的圆顶闻名于世，如图1-10所示。
图1-10 圣索菲亚大教堂
1.2.2 近代土木工程
5）建筑与市政工程方面 近代工业的发展，人类需求的不断增长，还反映在房屋建筑及市政工程方面。电力的应用，电梯
等附属设施的出现，使高层建筑实用化成为可能。电气照明、给水排水、供热通风、道路桥梁等市政 设施与房屋建筑结合配套，开始了市政建设和居住条件的近代化。
1.2.2 近代土木工程 图1-16 苏伊士运河
这个时期的地震等自然灾害推动了结构动力学和工程抗灾技术的发展。另外，超静定结构计 算方法不断得到完善，在弹性理论成熟的同时，塑性理论、极限平衡理论也得到发展。
1.2.2 近代土木工程
4）其间的中国土木 这个时期的清朝实行闭关锁国政策，近代土木工程进展缓慢，直到清末出现洋务运动，才引进一
些西方技术。中国近代建筑以1929年建成的中山陵和1931年建成的广州中山纪念堂为代表。1934年在 上海建成了钢结构的24层的国际饭店，21层的百老汇大厦（今上海大厦）和钢筋混凝土结构的12层的 大新公司。
1.2.2 近代土木工程
图1-13 埃菲尔铁塔
图1-14 帝国大厦
图1-15 金门悬索桥
1.2.2 近代土木工程
1．奠基和进步时期
1）理论方面 意大利学者伽利略在1638年出版的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》中， 首次用公式表
达了梁的设计理论。这本书是材料力学领域中的第一本著作，也是弹性体力学史的开端。1687年牛顿 总结的力学运动三大定律，直到现在还是土木工程设计理论的基础。瑞士数学家L.欧拉在1744年出版 的《曲线的变分法》，在分析工程构筑物的弹性稳定方面得到了广泛的应用。
1.2.1 古代土木工程
5）著作与理论 在古代土木工程的发达时期，还出现了一些土木工程方面的专著。其中，我国比较有代表性的
专著是战国时期的《考工记》，里面记载了木工、金工等工艺，并有城市、宫殿、房屋建筑等规范。 另外还有《木经》《营造法式》等。国外比较有代表性的专著有意大利文艺复兴时期阿尔贝蒂所著 《论建筑》等。另外，欧洲于12世纪以后兴起的哥特式建筑结构，到中世纪后期已经有了初步的理 论，其计算方法也有专门的记录。
1.2.2 近代土木工程
2）材料方面 瓦特对蒸汽机的改进，推进了产业革命，多种优良的材料及施工机具相继产生。1824年英国人J.
阿斯普丁发明了新型水硬性胶结材料——波特兰水泥，1850年左右开始生产。1856年大规模炼钢方 法——贝塞麦转炉炼钢法发明后，钢材越来越多地应用于土木工程。
1.2.2 近代土木工程
1.2.2 近代土木工程 到1936年，已有近代公路11万km。中国工程师自己修建了浙赣铁路（参见图1-18），粤汉铁路的 株洲至韶关段以及陇海铁路西段等。1912年成立中华工程师会，詹天佑为首任会长，30年代成立中国 土木工程师学会。到1949年土木工程高等教育基本形成了完整的体系。
1.2.1 古代土木工程 萌芽初期建造的住所，仅有“窟穴”和“橧巢”两种类型。后来，穴的面积不断扩大，深度逐渐 减小。在黄河流域的仰韶文化遗址（约公元前5000－公元前3000年）遗存有浅穴和地面建筑，建筑平 面有圆形、方形和多室联排的矩形，如图1-1所示。
图1-1 黄河流域的仰韶文化遗址
1.2.1 古代土木工程 从西安半坡村遗址（约公元前4800年－公元前3600年）可以看到有条不紊的聚落布局，并有很多 圆形房屋的遗迹。经分析房屋直径约为5～6 m，室内竖有木柱，支撑着用茅草做成的屋面，茅草下有 密排树枝起到龙骨作用，如图1-2所示。
1.2.1 古代土木工程
在西欧各国的建筑中，意大利仍继承了古罗马的风格，其中以比萨大教堂建筑群（11～13世纪） 为代表，如图1-11所示；其他各国则以法国为中心，发展了哥特式教堂建筑的新结构体系。其中，巴 黎圣母院（1163～1271年）的圣母教堂是早期哥特式教堂建筑的代表，如图1-12所示。
1.2.1 古代土木工程 图1-11 比萨大教堂
区明确、街道整齐，对城市的地形、水源、交通、防御、文化、商业和居住条件等，都作了周密的 考虑。
1.2.1 古代土木工程
4）工艺技术 随着工程的大规模营建，工艺技术也不断进步，分工日益细致。例如，15世纪意大利的某些工
程设计已由过去的行会师傅和手工业匠人逐渐转向出身于工匠而知识化的建筑师、工程师来承担。 同时，这一时期还出现了多种仪器，如抄平水准设备、度量几何形状的器具“规”和“矩”。随着 计算方法的进步，人们已能绘制平面、立面、剖面和细部大样等详图，并且掌握了用模型设计的表 现方法。
图1-5 都江堰水利工程
1.2.1 古代土木工程 3．发达时期 1）建筑工程
这一时期，中国古建筑出现了与木结构相适应的建筑风格，形成了独特的中国木结构体系。房屋的墙 壁不承担屋顶和楼面的荷重，使得墙壁有极大的灵活性。公元8世纪建的山西五台山南禅寺正殿和公元9世 纪建的佛光寺大殿，是至今保存较完整的中国木构架建筑，如图1-7所示。
1.2.2 近代土木工程
3）施工方面 这一时期的施工方法进入了机械化和电气化阶段。蒸汽机逐步应用于抽水、打桩、挖土、轧石、
压路、起重等作业。19世纪60年代内燃机问世和70年代电机出现后，很快就创制出各种各样的起重运 输、材料加工、现场施工用的专用机械和配套机械，使一些难度较大的工程得以加速完工；1825年英 国首次使用盾构开凿泰晤士河河底隧道。
1.2 土木工程发展简史
1 古代土木工程
本节内容
2 现代土木工程
3 土木工程的未来与可持
续发展
1.2.1 古代土木工程
1．萌芽时期
新石器时代，原始人为避风雨、防兽害，利用天然的掩蔽场所（如山洞和森林）作为住处。当人 们学会播种收获、驯养动物以后，便使用简单的木、石、骨制工具，伐木采石，以黏土、木材和石头 等，模仿天然掩蔽物建造居住场所，开始了人类最早的土木工程活动，即土木工程完成了从无到有的 萌芽阶段。
1851年英国伦敦建成水晶宫，采用铸铁梁柱，玻璃覆盖。1867年法国人J. 莫尼埃用铁丝加固混凝 土制成了花盆，并把这种方法推广到工程中，建造了一座贮水池。1875年，他主持建造成第一座长16 m的钢筋混凝土桥。1886年，美国芝加哥建成家庭保险公司大厦，9层，初次按独立框架设计，并采用 钢梁，被认为是现代高层建筑的开端。1889年法国巴黎建成高300 m的埃菲尔铁塔，使用熟铁近8 000 t。
图1-12 巴黎圣母院
1.2.1 古代土木工程
2）道路桥梁工程 在建筑兴建的同时，道路桥梁方面也有很多重大成就。比如：秦朝在统一中国的过程中，以咸
阳为中心修筑了通向全国的驰道，形成了全国规模的交通网。
3）城市建设 隋朝兴建了大兴城，唐朝复名为长安城并陆续改建。长安城南北长9.72 km，东西宽8.65 km，分
我国国务院学位委员会在学科简介中将土木工程定义为：“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。”
1.1 土木工程概述
土木工程内涵广泛、门类众多，渗透到了工业、农业、交通运输业、国防及人民生活的 各个方面，已发展出许多分支，包括建筑工程、道路工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、 机场工程、地下工程、市政工程、给水排水工程、港口工程、水利工程等学科。
图1-2 西安半坡村遗址复原图
1.2.1 古代土木工程
2．形成时期 1）埃及和希腊
埃及人在公元前3000年进行了大规模的水 利工程以及金字塔和神庙的修建。公元前27－ 公元前26世纪，他们建造了世界最大的帝王陵 墓建筑群——吉萨金字塔群和狮身人面像，如 图1-3所示。
图1-3 吉萨金字塔和狮身人面像
图1-17 巴拿马运河
1.2.2 近代土木工程
2．成熟时期
1）世界交通运输 在交通运输方面，沥青和混凝土开始用于铺筑高级路面。1931～1942年德国首先修筑了长
达3 860 km的高速公路网，美国和欧洲其他一些国家相继效法。20世纪初出现了飞机，飞机场 工程迅速发展起来。钢铁质量的提高和产量的上升，使得建造大跨桥梁成为现实。1937年美国 旧金山建成金门悬索桥，跨度1 280 m，全长2 825 m，是公路桥的代表性工程。
1.2.2 近代土木工程
2）世界建筑 工业的发达，城市人口的集中，使工业厂房向大跨度发展，民用建筑向高层发展。1925～
1933年在法国、苏联和美国分别建成了跨度达60 m的圆壳、扁壳和圆形悬索屋盖。1931年美国纽 约的帝国大厦落成，共102层，高378 m，保持世界房屋最高纪录达40年之久。 3）理论发展
1.2.2 近代土木工程
从17世纪中叶到20世纪中叶的300年间，土木工程迅猛向前发展，逐渐扩展到包括房屋、道路、 桥梁、铁路、隧道、港口、市政等工程建筑和设施，不仅能够在地面，而且还能在地下或水域内修 建。
埃菲尔铁塔、帝国大厦和金门悬索桥等世界著名建筑，先后在这一时期建成，分别如图1-13、 图1-14、图1-15所示。
1.2.1 古代土木工程 公元前5世纪－公元前4世纪，古希腊的建筑艺术达到鼎盛期，环柱式建筑造型结构使古希腊建筑更具 艺术感。以雅典卫城及其神庙为代表的建筑，简单纯净、和谐完美，具有惊人的艺术创造力，如图1-8所示。
图1-8 雅典卫城
1.2.1 古代土木工程
公元前1世纪，古罗马的建筑和古希腊建筑一起被 视为垂范千古的经典，成为西方建筑文化最深刻的根源。 古罗马建筑一般以厚实的砖石墙、半圆形拱券、逐层挑 出的门框装饰和交叉拱顶结构为主要特点，其中，拱券 技术是古罗马建筑的最大成就和特色。古罗马的一个传 奇性建筑就是斗兽场，如图1-9所示。
1.2.2 近代土木工程
4）交通方面 产业革命还从交通方面推动了土木工程的发展。在公路方面，1819年英国马克当筑路法明确了碎
石路的施工工艺和路面锁结理论，提倡积极发展道路建设，促进了近代公路的发展。在铁路方面， 1825年G. 斯蒂芬森建成了第一条铁路。20世纪铁路已成为不少国家国民经济的大动脉。在桥梁方面， 早在1779年英国就建成跨度30.5 m的拱桥。在航运方面，19世纪上半叶开始，英国、美国大规模开凿 运河，1869年苏伊士运河（参见图1-16）和1914年巴拿马运河（参见图1-17）的通航，体现了海上交 通已完全把世界联成一体。
1.2.1 古代土木工程 约公元前7世纪，大部分希腊的神庙建筑已改用石料建造。公元前5世纪建成的雅典卫城，在建筑、 庙宇、柱式等方面都具有极高的水平。最具代表性的是帕特农神庙，庙宇宏大，石质梁柱结构精美， 是典型的列柱围廊式建筑，如图1-4所示。
图1-4 帕特农神庙遗址
1.2.1 古代土木工程
2）中国 公元前21世纪，夏禹用疏导方法治理洪水。公元前
第1章 综 述
土木工程概述 1
本章内容
土木工程发展简史 2
土木工程的未来与可持续发展 3
土木工程专业人才培养 4
1.1 土木工程概述
土木工程，英文为Civil Engineering，直译为“民用工程”，最初主要用来与“军事工程” （Military Engineering）相区别，后来逐渐成为一切服务于生活和生产需要的民用设施的总称。
1.2.2 近代土木工程
3）施工方面 这一时期的施工方法进入了机械化和电气化阶段。蒸汽机逐步应用于抽水、打桩、挖土、轧Baidu Nhomakorabea、
压路、起重等作业。19世纪60年代内燃机问世和70年代电机出现后，很快就创制出各种各样的起重运 输、材料加工、现场施工用的专用机械和配套机械，使一些难度较大的工程得以加速完工；1825年英 国首次使用盾构开凿泰晤士河河底隧道。
256年始建的都江堰，是世界上最早的综合性大型水利 工程，如图1-5所示。另外，也出现了形式多样的桥梁， 公元前12世纪初在渭河上架设的浮桥，是我国最早在大 河上架设的桥梁。
图1-5 都江堰水利工程
1.2.1 古代土木工程 闻名世界的万里长城是世界上修建时间最长、工程量最大的古代防御工程，自西周时期开始，延 续不断修筑了2 000多年，总计长度达五万多千米，如图1-6所示。
图1-9 古罗马大斗兽场
1.2.1 古代土木工程
进入中世纪以后，在古希腊、古罗马等建筑技术基 础上，拜占庭建筑融合了其他文化并形成了独特的体系， 解决了在方形平面上使用穹顶的结构和建筑形式问题。 公元532年开始修建的土耳其伊斯坦布尔圣索菲亚大教 堂便以其巨大的圆顶闻名于世，如图1-10所示。
图1-10 圣索菲亚大教堂
1.2.2 近代土木工程
5）建筑与市政工程方面 近代工业的发展，人类需求的不断增长，还反映在房屋建筑及市政工程方面。电力的应用，电梯
等附属设施的出现，使高层建筑实用化成为可能。电气照明、给水排水、供热通风、道路桥梁等市政 设施与房屋建筑结合配套，开始了市政建设和居住条件的近代化。
1.2.2 近代土木工程 图1-16 苏伊士运河
这个时期的地震等自然灾害推动了结构动力学和工程抗灾技术的发展。另外，超静定结构计 算方法不断得到完善，在弹性理论成熟的同时，塑性理论、极限平衡理论也得到发展。
1.2.2 近代土木工程
4）其间的中国土木 这个时期的清朝实行闭关锁国政策，近代土木工程进展缓慢，直到清末出现洋务运动，才引进一
些西方技术。中国近代建筑以1929年建成的中山陵和1931年建成的广州中山纪念堂为代表。1934年在 上海建成了钢结构的24层的国际饭店，21层的百老汇大厦（今上海大厦）和钢筋混凝土结构的12层的 大新公司。
1.2.2 近代土木工程
图1-13 埃菲尔铁塔
图1-14 帝国大厦
图1-15 金门悬索桥
1.2.2 近代土木工程
1．奠基和进步时期
1）理论方面 意大利学者伽利略在1638年出版的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》中， 首次用公式表
达了梁的设计理论。这本书是材料力学领域中的第一本著作，也是弹性体力学史的开端。1687年牛顿 总结的力学运动三大定律，直到现在还是土木工程设计理论的基础。瑞士数学家L.欧拉在1744年出版 的《曲线的变分法》，在分析工程构筑物的弹性稳定方面得到了广泛的应用。
1.2.1 古代土木工程
5）著作与理论 在古代土木工程的发达时期，还出现了一些土木工程方面的专著。其中，我国比较有代表性的
专著是战国时期的《考工记》，里面记载了木工、金工等工艺，并有城市、宫殿、房屋建筑等规范。 另外还有《木经》《营造法式》等。国外比较有代表性的专著有意大利文艺复兴时期阿尔贝蒂所著 《论建筑》等。另外，欧洲于12世纪以后兴起的哥特式建筑结构，到中世纪后期已经有了初步的理 论，其计算方法也有专门的记录。
1.2.2 近代土木工程
2）材料方面 瓦特对蒸汽机的改进，推进了产业革命，多种优良的材料及施工机具相继产生。1824年英国人J.
阿斯普丁发明了新型水硬性胶结材料——波特兰水泥，1850年左右开始生产。1856年大规模炼钢方 法——贝塞麦转炉炼钢法发明后，钢材越来越多地应用于土木工程。
1.2.2 近代土木工程
1.2.2 近代土木工程 到1936年，已有近代公路11万km。中国工程师自己修建了浙赣铁路（参见图1-18），粤汉铁路的 株洲至韶关段以及陇海铁路西段等。1912年成立中华工程师会，詹天佑为首任会长，30年代成立中国 土木工程师学会。到1949年土木工程高等教育基本形成了完整的体系。
1.2.1 古代土木工程 萌芽初期建造的住所，仅有“窟穴”和“橧巢”两种类型。后来，穴的面积不断扩大，深度逐渐 减小。在黄河流域的仰韶文化遗址（约公元前5000－公元前3000年）遗存有浅穴和地面建筑，建筑平 面有圆形、方形和多室联排的矩形，如图1-1所示。
图1-1 黄河流域的仰韶文化遗址
1.2.1 古代土木工程 从西安半坡村遗址（约公元前4800年－公元前3600年）可以看到有条不紊的聚落布局，并有很多 圆形房屋的遗迹。经分析房屋直径约为5～6 m，室内竖有木柱，支撑着用茅草做成的屋面，茅草下有 密排树枝起到龙骨作用，如图1-2所示。
1.2.1 古代土木工程
在西欧各国的建筑中，意大利仍继承了古罗马的风格，其中以比萨大教堂建筑群（11～13世纪） 为代表，如图1-11所示；其他各国则以法国为中心，发展了哥特式教堂建筑的新结构体系。其中，巴 黎圣母院（1163～1271年）的圣母教堂是早期哥特式教堂建筑的代表，如图1-12所示。
1.2.1 古代土木工程 图1-11 比萨大教堂
区明确、街道整齐，对城市的地形、水源、交通、防御、文化、商业和居住条件等，都作了周密的 考虑。
1.2.1 古代土木工程
4）工艺技术 随着工程的大规模营建，工艺技术也不断进步，分工日益细致。例如，15世纪意大利的某些工
程设计已由过去的行会师傅和手工业匠人逐渐转向出身于工匠而知识化的建筑师、工程师来承担。 同时，这一时期还出现了多种仪器，如抄平水准设备、度量几何形状的器具“规”和“矩”。随着 计算方法的进步，人们已能绘制平面、立面、剖面和细部大样等详图，并且掌握了用模型设计的表 现方法。
图1-5 都江堰水利工程
1.2.1 古代土木工程 3．发达时期 1）建筑工程
这一时期，中国古建筑出现了与木结构相适应的建筑风格，形成了独特的中国木结构体系。房屋的墙 壁不承担屋顶和楼面的荷重，使得墙壁有极大的灵活性。公元8世纪建的山西五台山南禅寺正殿和公元9世 纪建的佛光寺大殿，是至今保存较完整的中国木构架建筑，如图1-7所示。
1.2.2 近代土木工程
3）施工方面 这一时期的施工方法进入了机械化和电气化阶段。蒸汽机逐步应用于抽水、打桩、挖土、轧石、
压路、起重等作业。19世纪60年代内燃机问世和70年代电机出现后，很快就创制出各种各样的起重运 输、材料加工、现场施工用的专用机械和配套机械，使一些难度较大的工程得以加速完工；1825年英 国首次使用盾构开凿泰晤士河河底隧道。
1.2 土木工程发展简史
1 古代土木工程
本节内容
2 现代土木工程
3 土木工程的未来与可持
续发展
1.2.1 古代土木工程
1．萌芽时期
新石器时代，原始人为避风雨、防兽害，利用天然的掩蔽场所（如山洞和森林）作为住处。当人 们学会播种收获、驯养动物以后，便使用简单的木、石、骨制工具，伐木采石，以黏土、木材和石头 等，模仿天然掩蔽物建造居住场所，开始了人类最早的土木工程活动，即土木工程完成了从无到有的 萌芽阶段。
1851年英国伦敦建成水晶宫，采用铸铁梁柱，玻璃覆盖。1867年法国人J. 莫尼埃用铁丝加固混凝 土制成了花盆，并把这种方法推广到工程中，建造了一座贮水池。1875年，他主持建造成第一座长16 m的钢筋混凝土桥。1886年，美国芝加哥建成家庭保险公司大厦，9层，初次按独立框架设计，并采用 钢梁，被认为是现代高层建筑的开端。1889年法国巴黎建成高300 m的埃菲尔铁塔，使用熟铁近8 000 t。
图1-12 巴黎圣母院
1.2.1 古代土木工程
2）道路桥梁工程 在建筑兴建的同时，道路桥梁方面也有很多重大成就。比如：秦朝在统一中国的过程中，以咸
阳为中心修筑了通向全国的驰道，形成了全国规模的交通网。
3）城市建设 隋朝兴建了大兴城，唐朝复名为长安城并陆续改建。长安城南北长9.72 km，东西宽8.65 km，分
我国国务院学位委员会在学科简介中将土木工程定义为：“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。”
1.1 土木工程概述
土木工程内涵广泛、门类众多，渗透到了工业、农业、交通运输业、国防及人民生活的 各个方面，已发展出许多分支，包括建筑工程、道路工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、 机场工程、地下工程、市政工程、给水排水工程、港口工程、水利工程等学科。
图1-2 西安半坡村遗址复原图
1.2.1 古代土木工程
2．形成时期 1）埃及和希腊
埃及人在公元前3000年进行了大规模的水 利工程以及金字塔和神庙的修建。公元前27－ 公元前26世纪，他们建造了世界最大的帝王陵 墓建筑群——吉萨金字塔群和狮身人面像，如 图1-3所示。
图1-3 吉萨金字塔和狮身人面像
图1-17 巴拿马运河
1.2.2 近代土木工程
2．成熟时期
1）世界交通运输 在交通运输方面，沥青和混凝土开始用于铺筑高级路面。1931～1942年德国首先修筑了长
达3 860 km的高速公路网，美国和欧洲其他一些国家相继效法。20世纪初出现了飞机，飞机场 工程迅速发展起来。钢铁质量的提高和产量的上升，使得建造大跨桥梁成为现实。1937年美国 旧金山建成金门悬索桥，跨度1 280 m，全长2 825 m，是公路桥的代表性工程。
1.2.2 近代土木工程
2）世界建筑 工业的发达，城市人口的集中，使工业厂房向大跨度发展，民用建筑向高层发展。1925～
1933年在法国、苏联和美国分别建成了跨度达60 m的圆壳、扁壳和圆形悬索屋盖。1931年美国纽 约的帝国大厦落成，共102层，高378 m，保持世界房屋最高纪录达40年之久。 3）理论发展
1.2.2 近代土木工程
从17世纪中叶到20世纪中叶的300年间，土木工程迅猛向前发展，逐渐扩展到包括房屋、道路、 桥梁、铁路、隧道、港口、市政等工程建筑和设施，不仅能够在地面，而且还能在地下或水域内修 建。
埃菲尔铁塔、帝国大厦和金门悬索桥等世界著名建筑，先后在这一时期建成，分别如图1-13、 图1-14、图1-15所示。