摘要:近代土木工程的时间跨度为17世纪中叶到第二次世界大战前后,历时300余年。在这一时期,土木工程逐步成为一门独立学科。
二级建造师相关技术能够在新世纪得到成熟的应用,主要归功于近现代各学科的蓬勃发展和实际建造中的大胆尝试。其中,土木工程作为二级建造师的重要学科,是建造师行业发展的重要功臣。在二级建造师培训当中,土木工程也有着举足轻重的地位。
工程设计理论方面:从17世纪开始,以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践结合起来,逐渐形成材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学等土木工程基础理论学科。随后,法国的纳维于1825年建立了土木工程中结构设计的容许应力法。从此土木工程的结构设计有了比较系统的理论指导。
工程材料方面:1824年波特兰水泥的发明、1859年转炉炼钢法的成功及1867年钢筋混凝土的开始应用是土木工程史上的重大事件。混凝土及钢材的推广应用,使得土木工程师建造更为复杂的工程设施成为可能。在近代及现在建筑中,绝大多数高耸、大跨、巨型、复杂的工程结构为钢结构或混凝土结构。
建造技术方面:在这一时期,产业革命促进了交通、交通运输业的发展,这对土木工程设施提出了更广泛的需求,同时也为土木工程的建造提供了新的施工机械和施工方法。打桩机、压路机、挖土机、掘进机、起重机、吊装机等纷纷出现,为快速、高效地建造各类土木工程设施提供了有力手段。
近代土木工程中,由于建造材料、建造理论和建造技术的进步,出现了许多举世瞩目的土木工程杰作。
房屋建筑工程方面:1883年美国芝加哥率先采用了钢铁框架作为承重结构,建造了一幢11层的保险公司大楼,此大楼被誉为现代高层建筑的开端。1931年建成的纽约帝国大厦共102层,高378m,钢骨架总重超过50000t,内装67部电梯,这一建筑高度保持世界纪录达40年之久。
高塔工程方面:1889年法国建成了高达300m的埃菲尔铁塔,该塔有18000余个钢质构件,将这些构件联结起来用了250万个铆钉,铁塔总重8500t。该塔已成为巴黎乃至法国的标志性建筑,至今观光者络绎不绝。
水利工程方面:最辉煌的成就是两条大运河的建成通航。一条是1869年开凿成功的苏伊士运河,将地中海和印度洋连接起来,这样从欧洲到亚洲的航行不必再绕行好望角;另一条是1914年建成的巴拿马运河,它将太平洋和大西洋直接联系起来,在全球运输中发挥了巨大作用。
桥梁工程方面:金门大桥是世界上第一座单跨超过千米的大桥,桥跨1280m,桥头塔架高277m,主缆直径1.125m,由27572根钢丝组成,其中每452根钢丝先组成一股,由61股组成主缆索,索重11000t左右。锚固缆索的两岸锚碇为混凝土巨大块体,北岸混凝土锚碇重为130000t,南岸的小一些,也达50000t。
道路工程方面:1825年英国修建了世界上第一条铁路,长21km。1869年美国建成了横贯东西的北美大陆铁路。1863年英国在伦敦建成了世界上第一条地下铁道,随后美、法、德、俄等过均在大城市相继建设地下铁路交通网。
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