¿En qué etapas históricas se puede dividir el desarrollo de la ingeniería civil?
La ingeniería civil juega un papel clave en el desarrollo de la ingeniería civil. En primer lugar, los materiales de construcción civil sirven como base material de la ingeniería y, en segundo lugar, la teoría del diseño y la tecnología de construcción se desarrollaron en consecuencia. Cada vez que aparecen nuevos materiales de construcción excelentes, la ingeniería civil avanza a pasos agigantados.
En los primeros tiempos, la gente sólo podía depender de materiales naturales como la tierra y la madera para realizar actividades de construcción. Más tarde, aparecieron materiales de construcción artificiales, como ladrillos y tejas, lo que permitió a la humanidad romper las limitaciones de los materiales de construcción naturales por primera vez. China fabricó baldosas de cerámica a principios de la dinastía Zhou occidental en el siglo XI a.C. Los primeros ladrillos aparecieron en tumbas del Período de los Reinos Combatientes, desde el siglo V a.C. hasta el siglo III a.C. Las propiedades mecánicas de los ladrillos y las tejas son superiores a las del suelo. Pueden fabricarse con materiales locales y son fáciles de procesar.
La aparición de ladrillos y tejas permitió a la gente comenzar a construir casas y proyectos de defensa urbana de forma extensiva y a gran escala. Por tanto, la tecnología de la ingeniería civil se desarrolla rápidamente. Hasta los siglos XVIII y XIX, los ladrillos y las tejas habían sido un material de construcción importante en la ingeniería civil durante más de dos mil años, haciendo grandes contribuciones a la civilización humana y siendo ampliamente utilizados.
En segundo lugar, los tiempos modernos
La aplicación generalizada del acero es el segundo salto en la ingeniería civil. El arrabio se utilizó en la década de 1970 y el hierro forjado a principios de la década de 1990.
Desde mediados del siglo XIX, la industria metalúrgica ha fundido y laminado acero de construcción con alta resistencia a la tracción y a la compresión, buena ductilidad y calidad uniforme, y luego ha producido alambres y cables de acero de alta resistencia. Como resultado, han florecido estructuras de acero que satisfacen las necesidades del desarrollo. Además de la aplicación de las estructuras originales de vigas y arcos, las cerchas, marcos, estructuras de rejilla y estructuras de suspensión emergentes se están volviendo gradualmente populares y las formas estructurales están floreciendo.
La luz de los edificios ha evolucionado desde unos pocos metros o decenas de metros para estructuras de ladrillo, estructuras de piedra y estructuras de madera hasta cientos o cientos de metros para estructuras de acero, hasta más de 1.000 metros en los tiempos modernos. Como resultado, se construyeron puentes a través de grandes ríos y estrechos, se construyeron rascacielos y torres de hierro imponentes en el suelo, e incluso se colocaron ferrocarriles bajo tierra, creando milagros sin precedentes.
Para satisfacer las necesidades del desarrollo de la ingeniería de estructuras de acero, basada en la mecánica newtoniana, surgió la mecánica de materiales, la mecánica estructural y la teoría del diseño de estructuras de ingeniería. La teoría de la maquinaria de construcción, la tecnología de la construcción y el diseño de la organización de la construcción también se han desarrollado desde la experiencia hasta la ciencia y tienen una nueva apariencia en la práctica y la teoría básica de la ingeniería, promoviendo así un desarrollo más rápido de la ingeniería civil.
El hormigón se inventó en la década de 1920, después de que se fabricara el cemento Portland. Los agregados para concreto se pueden obtener localmente y los componentes del concreto son fáciles de formar, pero la resistencia a la tracción del concreto es muy pequeña y su uso es limitado.
Después de mediados del siglo XIX, la producción de acero aumentó y luego apareció un nuevo tipo de material de construcción compuesto: las barras de acero soportan la tensión y el hormigón soporta la presión, aprovechando al máximo sus respectivas ventajas. Desde principios del siglo XX, el hormigón armado se ha utilizado ampliamente en diversos campos de la ingeniería civil.
El hormigón pretensado existe desde la década de 1930. La resistencia al agrietamiento, la rigidez y la capacidad portante de las estructuras de hormigón pretensado son mucho mayores que las de las estructuras de hormigón armado, por lo que se utilizan más ampliamente. La ingeniería civil ha entrado en un período histórico en el que dominan el hormigón armado y el hormigón pretensado.
La aparición del hormigón ha aportado nuevas formas estructurales de ingeniería, económicas y hermosas, a los edificios, y ha aportado nuevas tecnologías de construcción y teorías de diseño de estructuras de ingeniería a la ingeniería civil. Este es otro paso adelante en la ingeniería civil.
Era moderna
Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología después de la Segunda Guerra Mundial, la ingeniería civil puede desarrollarse aún más sobre la base de la ciencia y la tecnología modernas. Los materiales civiles y de construcción más importantes: el hormigón y el acero han progresado mucho, su resistencia se ha duplicado y también se han mejorado enormemente otras propiedades como la fiabilidad y la durabilidad.
Twigs
1. Topografía de ingeniería
La topografía de ingeniería es un principio de medición aplicado que se utiliza en diversos proyectos, como carreteras, túneles, puentes, casas, etc. . El objetivo principal es distribuir los dibujos de diseño originalmente en los planos de ingeniería en el sitio para que los ingenieros puedan realizar la producción basándose en el sistema de posición de diseño.
La precisión de los resultados del lofting de la estructura en los dibujos de diseño de ingeniería es muy importante. Los errores pueden provocar enormes pérdidas para el proyecto. El costo de la medición de ingeniería es pequeño pero importante para el costo del proyecto.
2. Ciencia e Ingeniería de Materiales
El proceso constructivo de la ingeniería civil debe utilizar diversos materiales metálicos o no metálicos, lo cual está estrechamente relacionado con la ciencia de los materiales y la ingeniería de materiales. La ciencia de los materiales en sí es una disciplina interdisciplinaria que se ocupa de las propiedades de la materia y sus aplicaciones en diversos campos de la ciencia y la ingeniería. Es una ciencia que estudia la relación entre la tecnología de preparación o procesamiento de materiales, la microestructura de los materiales y las propiedades macroscópicas de los materiales.
Las teorías cubiertas incluyen física aplicada, física del estado sólido y química. Combinado con la ingeniería civil se derivan diferentes aplicaciones como materiales civiles, materiales estructurales, materiales de construcción, materiales mecánicos y materiales refractarios.
En los últimos años, con la atención de los medios de comunicación sobre la nanociencia y la nanotecnología, la ciencia de los materiales ha pasado a un primer plano en muchas universidades. También es un componente importante de la calificación de ingeniería y el análisis de fallas.
3. Geoingeniería
La ingeniería geotécnica, también conocida como ingeniería geotécnica, ingeniería geotécnica y tecnología geotécnica, estudia principalmente las propiedades de ingeniería de los componentes del suelo. Los geoingenieros estudian datos de muestras de suelo y rocas recolectadas en sitios de construcción y luego calculan la cuadrícula necesaria para los edificios en el sitio de construcción. Cimentaciones, pilotes, muros de contención, presas, túneles, etc. Se trata de proyectos de construcción que requieren asesoramiento geotécnico por parte de ingenieros geodésicos.
La ingeniería geotécnica se puede subdividir en mecánica de suelos, ingeniería básica, ingeniería geológica, mecánica de rocas y otras disciplinas.
4. Ingeniería Estructural
La ingeniería estructural es una disciplina de la ingeniería que analiza y diseña estructuras de edificios bajo carga. La ingeniería estructural suele clasificarse como una rama de la ingeniería civil, pero también puede estudiarse como una disciplina independiente. Los ingenieros estructurales suelen participar en el diseño de edificios y otras estructuras grandes, pero también pueden participar en áreas como maquinaria, equipos médicos, vehículos, etc. donde la confiabilidad estructural afecta el uso y la seguridad.
Los ingenieros estructurales deben diseñar de acuerdo con los códigos nacionales o industriales para garantizar la seguridad (p. ej., la estructura no puede destruirse sin previo aviso), la mantenibilidad y la usabilidad (p. ej., la casa no puede deformarse demasiado, para evitar molestias al usuario). ). Los edificios deben diseñarse para soportar cargas enormes, así como cambios climáticos y desastres naturales.
La teoría de la ingeniería estructural se basa en las leyes físicas y la experiencia en ingeniería de estructuras en diferentes sitios y materiales. El diseño estructural generalmente utiliza varios componentes estructurales simples para formar un sistema estructural complejo.
5. Ingeniería sísmica
La ingeniería sísmica, también conocida como ingeniería sísmica, es el estudio del comportamiento estructural de los edificios ante los terremotos. Forma parte del diseño estructural. e ingeniería civil para reducir la ocurrencia de daños sísmicos a los edificios. La tecnología de control de vibraciones y la tecnología de aislamiento básica son las herramientas más poderosas y económicas en ingeniería sísmica.
6. Proyectos de conservación de agua
Los proyectos hidráulicos son un término general para varios proyectos construidos para controlar, utilizar y proteger los recursos de agua superficial y subterránea y el medio ambiente. Rama de la ingeniería civil que se centra en el movimiento natural, el transporte artificial y la utilización de agua y fluidos.
Este campo de la ingeniería está estrechamente relacionado con el diseño y la construcción de puentes, presas, ríos, canales y defensas contra inundaciones, así como con la salud pública y la ingeniería ambiental, la ecología ambiental relacionada con el agua y el uso del agua.
El trabajo principal de los proyectos de conservación del agua son diversas estructuras hidráulicas, incluidas presas y terraplenes, redes de suministro de agua y redes de recolección de agua, sostenibilidad ecológica, gestión de inundaciones, transporte de sedimentos y proyectos relacionados con la conservación del suelo y el agua. movimiento de tierras Otros asuntos relacionados con el proyecto.
7. Ingeniería Ambiental
La ingeniería ambiental es la aplicación de métodos científicos y de ingeniería para mejorar el medio ambiente (incluidos los recursos de aire, agua y tierra), proporcionando así agua saludable para los asentamientos humanos y otros organismos, el aire y el suelo, incluida la remediación de sitios contaminados. Podemos reducir y controlar los impactos negativos en el medio ambiente educando al público, protegiendo el medio ambiente, promulgando regulaciones y aplicando buenas prácticas de ingeniería.
8. Ingeniería de tráfico
La ingeniería de tráfico es una rama de la ingeniería civil que incluye el transporte por carretera, el transporte ferroviario, el transporte aéreo, el transporte por navegación y el transporte por tuberías.
¿Consulta el contenido anterior? Enciclopedia Baidu-Ingeniería civil