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土木工程技术应用与项目管理

大战的 300 年间，土木工程进入了定量分析阶段并逐步发展成为一门独立学科。

在工程设计理论方面，1683 年意大利学者伽利略出版了著作《关于两门新
科学的谈话和数学证明》，阐述了建筑材料的力学性能和梁的强度，首次用公式
表达了梁的设计理论。1687 年牛顿总结的力学三大定律奠定了土木工程设计理

论的基础。1744 年瑞士科学家欧拉出版的《曲线的变分法》建立了柱的压屈理论，
得到了计算柱的临界受压力的公式。1773 年法国工程师库仑出版的著作《建筑
静力学各种问题极大极小法则的应用》说明了材料的库仑强度法则及一些构件的

力学理论。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系统的理论指导。
在工程材料方面，1824 年英国人 J. 阿斯普丁发明了波特兰水泥，1856 年转

炉炼钢法取得了成功，这两项发明为钢筋混凝土的产生奠定了基础。1867 年法
国人 J. 莫尼埃用钢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

了一座储水池，这是钢筋混凝土应用的开端。
18 世纪下半叶，以瓦特改良蒸汽机为标志的工业革命促进了工业、交通运
输业等行业的发展，对土木工程设施提出了更为广泛的需求，这不但为土木工程

的发展提供了巨大的历史机遇，而且工业的发展为土木工程提供了更为先进的施
工机械和施工方法，使得更为复杂、庞大的工程建造成为可能，尤其是蒸汽机、

电动机在抽水、打桩、挖土、压路和起重等施工中的应用，开创了土木工程施工
机械化和电气化的进程，为快速高效地建造土木工程提供了有力手段。
理论、材料、设备、技术等方面的不断进步，使近代土木工程中涌现出许多

典型性的工程项目，许多大跨、高层和规模宏大的土木工程建筑相继建成。1779
年，英国人用铸铁建成了跨度为 30.5m 的拱桥；1826 年，英国人 T. 特尔福德用
锻铁建成了跨度为 177m 的悬索桥；同年，英国在利物浦至曼彻斯特的铁路上修

筑长 1 109m 的隧道，这是世界第一座铁路隧道；1843 年，法国工程师布津内尔
用他首创的盾构法在英国伦敦泰晤士河底凿成世界上第一条现代水底隧道；1863
年，英国在伦敦建成了世界第一条地下铁路，长达 7.6km：1875 年，法国人莫尼

埃主持建造了世界第一座钢筋混凝土桥，长达 16m；1879 年，德国在柏林修建
了世界上第一条可行驶电力机车的铁路线，长达 274m；1889 年，法国在巴黎建

成的高 300m 的埃菲尔铁塔，使用熟铁约 8 000t，是近代钢结构高层建筑的萌芽；
1914 年，沟通大西洋和太平洋的巴拿马运河建成，长 81.3km，是世界上最长的
水闸式运河；1931 年，美国建成了高 381m、共 102 层的纽约帝国大厦，其保持
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