¿Qué es la Introducción a la Ingeniería Civil?

En el desarrollo de la ingeniería civil juegan un papel fundamental, en primer lugar, los materiales de construcción civil como base material de la ingeniería y, en segundo lugar, la teoría del diseño y la tecnología de construcción desarrolladas en consecuencia. Cada vez que aparecen nuevos y excelentes materiales de construcción, la ingeniería civil se desarrolla a pasos agigantados. \x0d\\x0d\ En los primeros días, la gente sólo podía depender de la tierra, la madera y otros materiales naturales para las actividades de construcción. Más tarde, aparecieron materiales de construcción artificiales como ladrillos y tejas, lo que permitió a la humanidad romper las cadenas de los materiales de construcción naturales. por primera vez. China produjo azulejos 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. Los ladrillos y las tejas tienen propiedades mecánicas superiores a las del suelo, pueden fabricarse con materiales locales y son fáciles de procesar y fabricar. \x0d\\x0d\ La aparición de ladrillos y tejas permitió a la gente comenzar a construir casas y proyectos de defensa urbana de forma extensiva y en grandes cantidades. Desde entonces, la tecnología de la ingeniería civil se ha desarrollado rápidamente. Hasta los siglos XVIII y XIX, durante más de dos mil años, los ladrillos y las tejas han sido materiales de construcción importantes en la ingeniería civil, haciendo grandes contribuciones a la civilización humana e incluso se utilizan ampliamente en la actualidad. \x0d\\x0d\ La aplicación extensiva del acero es el segundo salto en la ingeniería civil. El arrabio comenzó a utilizarse en la década de 1770 y el hierro forjado comenzó a utilizarse para construir puentes y casas a principios del siglo XIX. Este fue un preludio del surgimiento de las estructuras de acero. \x0d\\x0d\ A partir de mediados del siglo XIX, la industria metalúrgica fundía y laminaba acero de construcción con alta resistencia a la tracción y a la compresión, buena ductilidad y calidad uniforme, y posteriormente producía alambres y cables de acero de alta resistencia. Como resultado, se han desarrollado vigorosamente estructuras de acero que satisfacen las necesidades del desarrollo. Además de las estructuras originales de vigas y arcos, las cerchas, marcos, estructuras de rejilla y estructuras de suspensión emergentes se popularizan gradualmente, lo que da como resultado una variedad de formas estructurales. \x0d\\x0d\ 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 mil metros en los tiempos modernos. Así, se construyeron puentes sobre ríos y estrechos, se construyeron rascacielos y torres imponentes en el suelo, e incluso se colocaron ferrocarriles bajo tierra, creando milagros sin precedentes. \x0d\\x0d\ Para satisfacer las necesidades del desarrollo de la ingeniería de estructuras de acero, surgieron basadas en la mecánica newtoniana, la mecánica de materiales, la mecánica estructural, la teoría del diseño de estructuras de ingeniería, etc. 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 en consecuencia, la ingeniería civil ha pasado de la experiencia a la ciencia, con una nueva mirada en la práctica y la teoría básica de la ingeniería, promoviendo así un desarrollo más rápido de la ingeniería civil. \x0d\\x0d\ El hormigón se inventó en la década de 1820 después de que se fabricara el cemento Portland. Los agregados para concreto se pueden obtener localmente y los componentes del concreto son fáciles de moldear, pero la resistencia a la tracción del concreto es muy pequeña y sus usos son limitados. Después de mediados del siglo XIX, la producción de acero aumentó y, con ella, surgió el hormigón armado, 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 ha sido ampliamente utilizado en diversos campos de la ingeniería civil. \x0d\\x0d\ A partir de la década de 1930 apareció el hormigón pretensado. La resistencia al agrietamiento, la rigidez y la capacidad de carga de las estructuras de hormigón pretensado son mucho mayores que las de las estructuras de hormigón armado, por lo que tienen una gama más amplia de usos. 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 dado lugar a nuevas tecnologías de construcción y teorías de diseño estructural de ingeniería en ingeniería civil. Este es otro paso adelante en la ingeniería civil. \x0d\Características de la ingeniería civil\x0d\\x0d\ La construcción de una instalación de ingeniería generalmente pasa por tres etapas: estudio, diseño y construcción. Requiere el uso de estudio geológico de ingeniería, estudio hidrogeológico, estudio de ingeniería, mecánica de suelos e ingeniería. mecánica, ingeniería Conocimientos en disciplinas como diseño, materiales de construcción, equipos de construcción, maquinaria de construcción y economía de la construcción, así como en campos como tecnología de la construcción y organización de la construcción, así como tecnologías como computadoras electrónicas y pruebas mecánicas. Por tanto, la ingeniería civil es una disciplina integral y de amplio alcance.

Con el avance de la ciencia y la tecnología y el desarrollo de la práctica de la ingeniería, la materia de ingeniería civil también se ha convertido en un sistema integral con connotaciones amplias, numerosas categorías y estructuras complejas. \x0d\\x0d\ La ingeniería civil se ha desarrollado junto con el desarrollo de la sociedad humana. Las instalaciones de ingeniería que construye reflejan el desarrollo socioeconómico, cultural, científico y tecnológico en diversos períodos históricos, por lo que la ingeniería civil se ha convertido en uno de los testigos del desarrollo social e histórico. \x0d\\x0d\ En la antigüedad, la gente comenzó a construir casas, caminos, puentes y zanjas sencillas para satisfacer las necesidades de vida y producción simples. Posteriormente, para satisfacer las necesidades de la guerra, la producción, la vida y la expansión religiosa, la gente construyó ciudades, canales, palacios, templos y otros edificios diversos. \x0d\\x0d\ Muchas instalaciones de ingeniería famosas muestran la creatividad de la humanidad en este período histórico. Por ejemplo, la Gran Muralla China, Dujiangyan, el Gran Canal, el Puente Zhaozhou, la Torre de Madera Yingxian, las Pirámides de Egipto, el Partenón en Grecia, el proyecto de suministro de agua en Roma, el Coliseo (el Gran Coliseo en Roma)) , así como muchas otras iglesias, palacios, etc. famosos. \x0d\\x0d\ Después de la revolución industrial, especialmente en el siglo XX, por un lado, la sociedad ha planteado nuevas demandas para la ingeniería civil, por otro lado, diversos campos de la sociedad han creado buenas condiciones para el avance de la ingeniería civil; ingeniería. Como resultado, la ingeniería civil durante este período se desarrolló rápidamente. Han aparecido modernas plantas industriales a gran escala, rascacielos, centrales nucleares, carreteras y ferrocarriles, puentes de gran luz, tuberías de transporte de gran diámetro y largos túneles, grandes canales, grandes represas, grandes aeropuertos, grandes puertos, ingeniería oceánica, etc. en todo el mundo. La ingeniería civil moderna continúa creando un nuevo entorno material para la sociedad humana y se ha convertido en una parte importante de la civilización moderna de la sociedad humana. \x0d\\x0d\ La ingeniería civil es una materia muy práctica. En sus inicios, la ingeniería civil se desarrollaba a través de la práctica de la ingeniería, resumiendo experiencias exitosas y, especialmente, aprendiendo de los fracasos. A partir del siglo XVII, la mecánica moderna liderada por Galileo y Newton se combinó con la práctica de la ingeniería civil, formando gradualmente la mecánica de materiales, la mecánica estructural, la mecánica de fluidos y la mecánica de macizos rocosos como disciplinas teóricas básicas de la ingeniería civil. De esta manera, la ingeniería civil pasó gradualmente de la experiencia a la ciencia. \x0d\\x0d\ En el proceso de desarrollo de la ingeniería civil, la experiencia práctica de la ingeniería a menudo precede a la teoría, y los accidentes de ingeniería a menudo revelan nuevos factores imprevistos, lo que desencadena la investigación y el desarrollo de nuevas teorías. Hasta ahora, la solución de muchos problemas de ingeniería sigue dependiendo en gran medida de la experiencia práctica. \x0d\\x0d\ Hay dos razones por las que el desarrollo de la tecnología de ingeniería civil se basa principalmente en la práctica de la ingeniería en lugar de experimentos científicos e investigaciones teóricas: primero, algunas situaciones objetivas son demasiado complejas para realizar experimentos en interiores o pruebas de campo y teorías para analizar fielmente. . Por ejemplo, el estado de tensión y deformación de cimientos, túneles e ingeniería subterránea y sus cambios a lo largo del tiempo aún deben analizarse y juzgarse con referencia a la experiencia en ingeniería. En segundo lugar, sólo mediante la realización de nuevas prácticas de ingeniería se pueden revelar nuevos problemas. Por ejemplo, cuando se construyen edificios de gran altura, mástiles imponentes y puentes de gran luz, se resaltan los problemas de resistencia al viento y a los terremotos del proyecto, y sólo entonces se pueden desarrollar nuevas teorías y tecnologías en esta área. \x0d\\x0d\ En la práctica a largo plazo de la ingeniería civil, la gente no sólo presta gran atención al arte de la arquitectura de las casas y logra logros sobresalientes, sino que también utiliza diferentes materiales de construcción para otras instalaciones de ingeniería, como la piedra y el acero. y hormigón armado, y en armonía con el entorno natural, se han construido muchos proyectos artísticamente bellos y funcionalmente buenos. La Gran Muralla China en la antigua China, así como muchas torres de televisión y puentes atirantados en el mundo moderno, son ejemplos de esto.