土木工程的发展可分为哪几个历史阶段

Question

如题所述

Answer 1

一、古代
在古代，土木工程的发展受到关键影响的首先是作为工程物质基础的土木建筑材料，其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。每当出现新的优良建筑材料时，土木工程就会实现飞跃式的发展。最初，人们只能依靠泥土、木料等天然材料从事建筑活动。后来，砖和瓦这种人工建筑材料的出现，使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。中国在公元前11世纪的西周初期制造出瓦，最早的砖则出现于公元前5世纪至公元前3世纪的战国时期的墓室中。砖和瓦具有比土更优越的力学性能，可以就地取材，又易于加工制作，砖和瓦的出现使人们开始广泛修建房屋和城防工程等，土木工程技术得到了飞速发展。直至18至19世纪，砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料，为人类文明做出了伟大贡献，并被广泛采用。
二、近代
钢材的大量应用是土木工程的第二次飞跃。17世纪70年代开始使用生铁，19世纪初开始使用熟铁。从19世纪中叶开始，冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材，随后又生产出高强度钢丝、钢索。适应这一发展需要的钢结构得到蓬勃发展，除应用原有的梁、拱结构外，新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推广，出现了结构形式百花争艳的局面。建筑物跨径从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米发展到钢结构的百米、几百米，直到现代的千米以上。在大江、海峡上架起了大桥，在地面上建造起了摩天大楼和高耸铁塔，甚至在地面下铺设铁路，创造了前所未有的奇迹。为适应钢结构工程发展的需要，在牛顿力学的基础上，材料力学、结构力学、工程结构设计理论等应运而生。施工机械、施工技术和施工组织设计的理论也随之发展，土木工程从经验上升成为科学，在工程实践和基础理论方面都呈现出崭新面貌，从而促成了土木工程更迅速的发展。
19世纪20年代，波特兰水泥制成后，混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材，混凝土构件易于成型，但混凝土的抗拉强度很小，应用受到限制。19世纪中叶以后，钢铁产量激增，随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料，其中钢筋承担拉力，混凝土承担压力，发挥了各自的优点。20世纪初以来，钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。从30年代开始，出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力大大高于钢筋混凝土结构，因而用途更为广阔。土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。混凝土的出现给建筑物带来了新的、经济、美观的工程结构形式，使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。这是土木工程的又一次飞跃发展。
现代
第二次世界大战之后的科学技术迅速发展，使得土木工程可以以现代科学技术为依托进一步发展。最重要的土木材料及建筑材料：混凝土和钢都有较大的发展，强度成倍提高，可靠性、耐久性等其他性能也有了很大改善。