作者：程桢
来源：《科技资讯》 2011年第16期
程桢
(哈尔滨职业技术学院 哈尔滨 150081)
摘 要:本文阐述了土木工程在国民经济建设中的重要地位,探讨了土木工程的发展历程以及取得的主要成果,并展望了土木工程未来的发展方向,将给土木工程的初学者指明学习方向。
李家大院门票多少钱 关键词:土木工程 经济建设 重要地位 发展方向
中图分类号:TU31 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)06(a)-0028-02
土木工程是指房屋建筑、道路桥梁、水力港口、地下工程的总称。土木工程在国民经济建设中具有重要地位,是国民经济建设的支柱产业之一,在关系到人类赖以生存和繁衍的四大基本要素:衣、食、住、行中占有半壁江山。
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1 土木工程的历史
1.1 中国土木工程的历史
上古时期,中国古人类在野外生活,为了避免野兽和自然界的侵袭,就有巢氏(中国的传说中的巢居的发明者)教古人离开天然岩洞,构筑木巢于树上。我国古代多采用土、石、木等材料建造房屋和路桥,土木工程也因此而得名。像众所周知的万里长城、赵州桥、都江堰等都是具有代表性的中国古代的土木工程,其建造技术和艺术造型都是当时的顶极之作,并已成为世界遗产。 1.2 世界土木工程的历史
欧洲人,大约在8000年前就开始采用晒干的砖来建造房屋;在公元前5000年开始采用凿琢自然石材来建造房屋和桥梁;在3000年前开始采用烧制的砖来建造房屋。世界古代的伟大建筑:埃及的金字塔、希腊的宙斯神像、希腊的罗德港巨人雕像、土耳其的摩索拉斯陵墓、土耳其西海岸的阿耳忒弥斯神庙、巴比伦空中花园和中国的万里长城被称为土木工程的七大奇迹,它们都建造于公元前600年～公元前200年之间,且均为石材建造,并都建造于当时经济和科技非常发达的地区,这说明土木工程的发展与经济繁荣和科技进步紧密相连。
2 现代的土木工程
2.1 当今世界
随着19世纪中叶钢筋混凝土在土木工程中的应用,以及20世纪20年代后期预应力混凝土的制造成功,使得建造摩天大楼、大跨度建筑和跨海峡1000m以上的大桥成为可能。世界上最高建筑是阿拉伯联合酋长国城市迪拜的摩天大厦“迪拜塔”,最高高度828m,楼层数超过160层,成为目前世界第一高楼;近代体育事业的蓬勃发展使得大跨度房屋在世界各地如雨后春笋般涌现,比较典型的是2004年雅典奥运会体育场馆和2008年北京奥运会“鸟巢”体育场;而中国的苏通大桥创造了最大主跨、最深基础、最高桥塔、最长斜拉索的四个世界之最,大桥路线全长32.4km,其中跨江大桥长8146m;中国上海的卢浦大桥是世界最大跨度的拱桥,跨度为550m。世界高速公路总里程最长的国家为美国,其总长为8万km。最高的大坝为高285m的瑞士大狄克桑斯坝,而我国的三峡大坝全长2309m,设计高度达到海拔185m,是世界上规模最大的钢筋混凝土大坝
2.2 当今中国
回顾建国后中国的发展,特别是改革开放30年来,我国土木工程建设取得了举世瞩目的辉煌成就。在结构工程方面:目前我国最高的建筑是世界排名第5的上海金茂大厦,高度为421m。在特种结构方面,我国有4所电视塔排在世界前十位,其中1995年建成的上海东方明珠电视塔以468m的高度排在世界第三位。2008年北京奥运会,建设了一大批大跨超长建筑,如国家体育场“鸟巢”、国家游泳中心“水立方”、国
家大剧院等。无论在工程结构的改革、建筑功能使用、新技术和新材料的采用上及合理组织施工方面,还是在抗震分析和计算机程序应用上及有关抗震控制试验研究上,我国均已达到国际先进水平。
在桥梁工程方面:我国的桥梁建设发展迅速,取得了辉煌成就。我国已进入桥梁工程发达国家之列,且有多座桥梁居世界同类型桥梁中跨度排名之首,苏通大桥创造了最大主跨、最深基础、最高桥塔、最长斜拉索的四个世界之最,上海的卢浦大桥是世界最大跨度的拱桥。蛟河红叶谷攻略
在铁路工程方面:2009年是我国铁路历史上投资规模最大、投产新线最多的一年。2009年底,我国铁路运营里程达到8.6万km,跃居世界第二位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方面发展。同时,我国已成为世界上高速铁路系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家,引领着世界高铁发展的新潮流,让美国、俄罗斯等科技强国为之艳羡。另外,我国建设了世界上海拔最高、线路最长的被称之为“天路”的青藏高原铁路;而举世瞩目的京沪高铁正在抓紧建设中,将在2012年前建成通车。这条世界上一次建成线路最长、标准最高的跨时代高速铁路已经显现出它的雄姿。牵引动力国家重点实验室正在研制时速500km以上的真空高速列车,预计10年之后投入运营。未来,中国的高铁奇迹还将继续带给世界更多的惊叹。
在公路建设方面:目前我国高速公路总里程居世界第二位,并将在两到三年内超过美国;我国公路总里程居世界第三位,仅次于美国和加拿大;2010年年底,中国农村公路总里程达到345万km。东中部地区94
%的建制村通沥青(水泥)路,西部地区98%的建制村通公路,农村客运发展得到进一步推进。中国农村公路的可喜变化对发展现代化农业和增加农民收入发挥了关键作用,将成为中国新农村建设的一大亮点。
在水利建设方面:60年间全国兴建大中小水库近9万座,水库总蓄水量近5千亿m3,目前防洪工程发挥的经济效益达7千多亿元。我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州乌江渡大坝、四川二滩大坝等水电工程,而三峡水电站大坝高程185m,蓄水高程175m,水库长600余km,安装32台单机容量为70万kW的水电机组,现为全世界最大的水力发电站。
综上所述,土木工程在国民经济建设中具有重要地位,其发展代表着一个国家乃至世界的经济水平和科技进步程度。
3 土木工程的发展云南元阳梯田几月份去最好
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地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源越来越少,而人口增长的速度在不断加快。因此,人类为了争取生存,未来的土木工程将向五个方向发展。
3.1 向空中延伸
现在人工建筑物最高的为828m的“迪拜塔”。日本拟在东京建造800.7m高的千年塔,它在距海约1.25英里的大海中,将工作、休闲、娱乐、商业、购物等融于一体的抗震竖向城市,可容纳居民5万人。中国
拟在上海附近建造的1.6km宽、200m深的人工岛上建造一栋高1250m的仿生大厦,可容纳居民10万人。沙特王国控股公司已计划投入100亿美元巨资,在沙特西部红海城市吉达兴建一座超过1600m的“英里塔”(1英里约等于1600m),来争夺“世界第一高楼”的美誉。
3.2 向地下发展
1991年在东京召开的城市地下空间国际学术会议通过了《东方宣言》,提出了“21世纪是人类开发利用地下空间的世纪”。建造的地下建筑将有效改善城市拥挤,它具有节能和减少噪声污染等优点。日本于20世纪50年代末至70年代大规模开发利用浅层地下空间,到20世纪80年代末已开始研究50m～100m深层地下空间的开发利用问题。日本1993年开建的东京新丰州地下变电所,深达地下70m。目前世界上共修建水电站地下厂房约350座,最大的为加拿大的格朗德高级水电站。我国城市地下空间的开发尚处于初级阶段,目前我国有地铁的城市有北京、上海、广州、天津、大连、深圳、南京、武汉、重庆、长春等,哈尔滨的地铁正在建设中。
3.3 向海洋拓宽
为了防止机场噪声对城市居民的影响,也为了节约使用陆地,2000年,日本大阪利用18亿立方围海建造的1000m长的关西国际机场试飞成功。阿拉伯联合酋长国首都迪拜的七星大酒店也建在海上,洪都拉斯将建海上城市型游船,该船将长804.5m,宽228.6m,有28层楼高,船上设有小型喷气式飞机的跑道、医院
、旅馆、超市、饭店、理发店和娱乐场等。而我国近些年来在这方面也有成功的经验,如上海南汇滩和崇明东滩已经围垦成功,目前在建的黄浦江外滩的拓岸工程,将为我国近海城市建造人工岛积累科技经验和准备力量。
盂县藏山
全世界有30%多的陆地为沙漠,每年约有600万公顷的耕地被侵蚀,这将影响上亿人口的生活。因此,世界的课题应该是怎样将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲。改造沙漠首先必须有水,然后才能绿化和改造沙土。现在利比亚沙漠地区已建成一条大型的输水管道,并在班加西建成了一座直径1km、深16km的蓄水池用以沙漠灌溉。在缺乏地下水的沙漠地区,国际上正在研究开发使用沙漠地区太阳能淡化海水的可行方案,该方案一旦实施,将会启动近海沙漠地区大规模的建设工程。我国沙漠输水工程试验成功,自行修建的第一条长途沙漠输水工程已全线建成试水,顺利地引黄河水入沙漠。我国首条沙漠高速公路—— 榆靖高速公路2003年就已建成通车,其全长134km。
3.5 向太空迈进
由于近代天文学宇航事业的飞速发展和人类登月的成功实现,人们发现月球上拥有大量的钛铁矿,在800℃高温下,钛铁矿与氢化物便合成铁、钛、氧和水气,由此可以制造出人类生存必需的氧和水。美国政府已决定在月球上建造月球基地,并通过这个基地进行登陆火星的行动。美籍华裔林铜柱博士1985年
发现建造混凝土所需的材料月球上都有,因此可以在月球上制作钢筋混凝土配件装配空间站。我国的神5、神6、神7的三次载人太空飞行任务的顺利完成,也标志着我国的航天技术的飞速发展,特别是神七的航天员翟志刚出舱进行太空活动的顺利完成,对我国建造太空站及后续送航天员上月球都具有至关重要的意义,同时为未来在外层空间设立固定太空站奠定了基础。预计21世纪50年代以后,空间工业化、空间商业化、空间旅游、外层空间人类化等可能会得到较大的发展。
总之,土木工程在国民经济建设中具有重要地位,是人们赖以生存的保证。随着土木工程的使用材料的发展,我们将采用污染少、可重复利用的材料,诸如纤维聚合物等;随着土木工程科学技术的发展,我们将建造智能化建筑、仿生建筑,将比当今的普通建筑会得到更大的发展空间;近年来,由于地震灾害的频繁发生,结构抗震性能的提高已成为结构发展的首要课题,未来的土木工程要做到不仅可以抗震、抗风,甚至可以抗暴、抗海啸、防火、防撞、防辐射等。科技的进步,经济的繁荣必将带给土木工程无限的发展空间。
