猜燈謎杜
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土木工程
拓展：土木工程
土木工程(英文：Civil Engineering)是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。
它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)活動(dòng)，也指工程建設(shè)的對(duì)象。即建造在地上或地下、陸上或水中 ，直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施，例如房屋、道路、鐵路、管道、隧道、橋梁、運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場、海洋平臺(tái)、給水排水以及防護(hù)工程等。
重要性與意義
土木工程的目的是形成人類生產(chǎn)或生活所需要的、功能良好且舒適美觀的空間和通道。它既是物質(zhì)方面的需要，也有象征精神方面的需求。隨著社會(huì)的發(fā)展，工程結(jié)構(gòu)越來越大型化、復(fù)雜化，超高層建筑、特大型橋梁、巨型大壩、復(fù)雜的地鐵系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，滿足人們的生活需求，同時(shí)也演變?yōu)樯鐣?huì)實(shí)力的象征。
土木工程需要解決的根本問題是工程的安全，使結(jié)構(gòu)能夠抵抗各種自然或人為的作用力。任何一個(gè)工程結(jié)構(gòu)都要承受自身重量，以及承受使用荷載和風(fēng)力的作用，濕度變化也會(huì)對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生力作用。在地震區(qū)，土木工程結(jié)構(gòu)還應(yīng)考慮抵御地震作用。此外，爆炸、振動(dòng)等人為作用對(duì)土木工程的影響也不能忽略。
問題與條件
材料是實(shí)現(xiàn)土木工程建造的基本條件。土木工程的任務(wù)就是要充分發(fā)揮材料的作用，在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)的建造，因此材料的選擇，數(shù)量的確定是土木工程設(shè)計(jì)過程中必須解決的重要內(nèi)容。
土木工程的最終實(shí)現(xiàn)是將社會(huì)所需的工程項(xiàng)目建造成功，付諸使用。有了最優(yōu)設(shè)計(jì)還不夠，還需要把藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。因此需要研究如何利用現(xiàn)有的物資設(shè)備條件，通過有效的技術(shù)途徑和組織手段來進(jìn)行施工。
土木工程是個(gè)系統(tǒng)工程，涉及方方面面的知識(shí)和技術(shù)，是運(yùn)用多種工程技術(shù)進(jìn)行勘測、設(shè)計(jì)、施工的成果。土木工程隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)和管理水平而發(fā)展，是技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)統(tǒng)一的歷史見證。影響土木工程的因素既多又復(fù)雜，使得土木工程對(duì)實(shí)踐的依賴性很強(qiáng)。
歷史進(jìn)程
對(duì)土木工程的發(fā)展起關(guān)鍵作用的，首先是作為工程物質(zhì)基礎(chǔ)的土木建筑材料，其次是隨之發(fā)展起來的設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)。每當(dāng)出現(xiàn)新的優(yōu)良的建筑材料時(shí)，土木工程就 會(huì)有飛躍式的發(fā)展。
人們在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料從事營造活動(dòng)，后來出現(xiàn)了磚和瓦這種人工建筑材料，使人類第一次沖破了天然建筑材料的束縛。中國在公元前十一世紀(jì) 的西周初期制造出瓦。最早的磚出現(xiàn)在公元前五世紀(jì)至公元前三世紀(jì)戰(zhàn)國時(shí)的墓室中。磚和瓦具有比土更優(yōu)越的力學(xué)性能，可以就地取材，而又易于加工制作。
磚和瓦的出現(xiàn)使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。直至18～19世紀(jì)，在長達(dá)兩千多年時(shí)間里，磚和瓦一直是土木工程的重要建筑材料，為人類文明作出了偉大的貢獻(xiàn)，至今還被廣泛采用。
鋼材的大量應(yīng)用是土木工程的第二次飛躍。 十七世紀(jì)70年代開始使用生鐵、十九世紀(jì)初開始使用熟鐵建造橋梁和房屋，這是鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的前奏。
從十九世紀(jì)中葉開始，冶金業(yè)冶煉并軋制出抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高、延性好、質(zhì)量均勻的建筑鋼材，隨后又生產(chǎn)出高強(qiáng)度鋼絲、鋼索 。于是適應(yīng)發(fā)展需要的鋼結(jié)構(gòu)得到蓬勃發(fā)展。除應(yīng)用原有的梁、拱結(jié)構(gòu)外，新興的桁架、框架、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)逐漸推廣，出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)形式百花爭艷的局面。
建筑物跨徑從磚結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)的幾米、幾十米發(fā)展到鋼結(jié)構(gòu)的百米、幾百米，直到現(xiàn)代的千米以上。于是在大江、海峽上架起大橋，在地面上建造起摩天大樓和高聳鐵塔，甚至在地面下鋪設(shè)鐵路，創(chuàng)造出前所未有的奇跡。
為適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)工程發(fā)展的需要，在牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)上，材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論等就應(yīng)運(yùn)而生。施工機(jī)械、施工技術(shù)和施工組織設(shè)計(jì)的理論也隨之發(fā)展，土木工程從經(jīng)驗(yàn)上升成為科學(xué)，在工程實(shí)踐和基礎(chǔ)理論方面都面貌一新，從而促成了土木工程更迅速的發(fā)展。
十九世紀(jì)20年代，波特蘭水泥制成后，混凝土問世了。混凝土骨料可以就地取材，混凝土構(gòu)件易于成型，但混凝土的抗拉強(qiáng)度很小，用途受到限制。 十九世紀(jì)中葉以后，鋼鐵產(chǎn)量激增，隨之出現(xiàn)了鋼筋混凝土這種新型的復(fù)合建筑材料，其中鋼筋承擔(dān)拉力，混凝土承擔(dān)壓力，發(fā)揮了各自的優(yōu)點(diǎn)。 二十世紀(jì)初以來，鋼筋混凝土廣泛應(yīng)用于土木工程的各個(gè)領(lǐng)域。
從三十年代開始，出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能、剛度和承載能力，大大高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因而用途更為廣闊。土木工程進(jìn)入了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土占統(tǒng)治地位的歷史時(shí)期?；炷恋某霈F(xiàn)給建筑物帶來了新的經(jīng)濟(jì)、美觀的工程結(jié)構(gòu)形式，使土木工程產(chǎn)生了新的施工技術(shù)和工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論。這是土木工程的又一次飛躍發(fā)展。
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