按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
┕し奖悖旒劬茫罄粗鸾サ玫狡占埃恢钡奖臼兰腿甏构惴河τ谩�
二十世纪初期，开始出现了砖墙和钢梁、混凝土相结合的做法。楼层结构中通常用工字钢作密肋小梁，或用三四根工字钢并列外包混凝土作大梁，梁上再放工字钢密肋，密肋上铺地板。这种结构耗钢量大，造价也较高，只有在少数外国人建造的大型建筑中采用，如1901 年建的上海俄华道胜银行，1905 年建的青岛德国总督公署等都是这种做法。
自本世纪初开始，也已有许多新建筑用砖墙和钢筋混凝土梁板的混合结构，包括楼梯、大梁、过梁、楼板全用钢筋混凝土，使建筑的内部空间布置比较自由。同时，还有少数高层建筑应用钢筋混凝土框架结构，1908 年建的上海电话公司大楼就是我国第一座钢筋混凝土框架结构。此后，1920 年建的上海卜内门公司7 层大楼，1921 年建的字林报社8 层大楼等也是早期现浇钢筋混凝土框架结构实例。1930 年建的中央大学大礼堂则是应用钢筋混凝土整体结构的典型，建筑高3 层，内部容有3000 座位，而顶部为钢结构。另外在本世纪初建的上海阜丰面粉厂已用钢筋混凝土结构做到8 层。
钢框架结构最早见于1916 年建的上海天祥洋行。此后大多数高层建筑均应用这种结构，1921—1923 年建的上海汇丰银行，钢框架已做到8 层。1925年始建的上海华懋饭店用钢框架做到14 层，高57 米。1926—1928 年建的上海沙逊大厦用钢框架做到13 层。1930—1934 年建的上海百老汇大厦高20层，1931—1934 年建的上海国际饭店共有24 层，高达86 米，也都是应用高层钢框架结构。钢框架结构，一般常在梁柱外包混凝土，楼板与楼梯用钢筋混凝土结构，这不仅可以增加建筑的刚度，而且有利于防火。内部隔墙常用空心砖或煤碴砖砌筑，以减少荷载。从本世纪初开始，工业厂房也有许多应用钢结构的例子。如1904 年建的青岛四方机车厂厂房即已采用钢架结构。近代新建筑的屋顶结构是区别于中国传统屋顶最明显的部分。十九世纪后半叶新建造的建筑屋顶多用三角形木桁架结构，这种结构一直延续到二十世纪四十年代。其中有些工业厂房和大空间的公共建筑，则常用钢木组合屋架，如南京的前金陵机器局机器大厂（1886 年）、南京前中央大学体育馆（1922年）都是在木桁架中应用钢拉杆，使得受力与施工都比较合理。二十世纪初有一部分仿法国孟萨式屋顶的建筑应用了两折形的木屋架，由于这种屋架坡度较高，故常在屋架间作阁楼层，屋顶上开老虎窗。如青岛原总督公署、原清华学堂、上海旧法国学堂的屋顶均是二折形的例子。另外有些高坡屋顶，虽不做成二折形，也有在屋顶上开老虎窗的，这样不仅可以充分利用屋顶空间，而且也可使屋顶构图增加变化。到本世纪二十年代和三十年代，已有不少新建筑应用了钢筋混凝土平屋顶结构，例如上海的百老汇大厦、国际饭店、南京前外交部大楼等均是如此。从本世纪初到三十年代期间，还有不少建筑应用木构架或钢结构仿西方穹窿顶做法，外包铜皮、镀锌铁皮或挂瓦，以取得异国建筑情调。1930 年建造的南京原中央大学大礼堂就是应用钢结构做成穹窿顶外包铜皮的典型例子。1928—1931 年建的广州中山纪念堂的屋顶则用四个三角形桁架成45°角相交，组成八角形锥尖顶，跨度约30 米，内部容纳6000 座，是中国近代最大的会堂建筑。另外，在许多仿西方古典形式或殖民式的建筑中，还常常用瓦楞白铁作屋顶的铺盖材料，并且可以根据建筑需要漆成红色、灰色或绿色，以取得丰富的艺术效果。
近代新建筑的基础也逐渐进行了科学设计。二十世纪初期以前的建筑基础，大多应用砖石砌筑的大方脚与垫层相结合的带形基础。本世纪以后逐渐在高层建筑与大型建筑中发展了桩基与钢筋混凝土基础，早在1900 年建造的北京饭店旧楼高达7 层，就已应用了这种桩基的做法。当时一般采用进口松木桩，到三十年代中期以后也有少数高层建筑应用钢筋混凝土桩基。钢筋混凝土满堂红基础最早应用于1908 年建的上海电话公司大楼中，1925 年建的上海华懋饭店14 层高楼也是应用整体的钢筋混凝土满堂红基础，虽地基已下沉2 米，但却无任何裂缝情况。这种基础适用于土质松软的地基，可以防止建筑的不均匀下沉，因此在沿海许多城市中也常被采用。三四十年代时在地基基础与上层结构方面均已有进一步的发展。
（三）建筑教育与学术机构、刊物建筑教育是培养建筑师的摇篮。本世纪初我国近代的建筑师大多是从国外学习归来的，并设计建造了一批著名建筑，如1908 年建的江苏咨议局等。二三十年代时更是人数激增。他们成为我国第一批近代建筑师，其中比较著名的有吕彦直、庄俊、李惠伯、杨廷宝、梁思成、刘敦桢、赵深、童寯、陈植、奚福泉、李锦沛、陆谦受、徐敬直等人。1923 年，苏州工业专门学校正式设立了建筑科，1927 年并入国立中央大学，改名为建筑系。1928 年在沈阳的东北大学、北平的艺术学院也设置了建筑系，但不久均因战争关系而停办。此后陆续设置建筑系的高等学校有中山大学、广东襄勤大学、重庆大学、之江大学、圣约翰大学、北京大学、清华大学、天津工商学院等（解放后已有几所学校合并）。这些新设立的建筑系为我国培养第二代建筑师起了决定性的作用，也为新中国输送建筑专门人才作出了重要贡献。此外，1912 年成立了中国工程师学会，1927 年成立了中国建筑师学会，形成为我国建筑学术的主要机构。同时还出版了《中国建筑》杂志、《建筑月刊》及《土木工程》、《市政建设》等杂志。1928 年还在北京创立了中国营造学社，经过十余年的工作，对中国古建筑的调查研究与史料考证方面曾作过不少贡献，同时还出版了《中国营造学社汇刊》7 卷及《清式营造则例》、《古建筑参考图集》等著作，对活跃学术思想与提高建筑设计理论水平都起到了积极的作用。水利1919 至1949 年间，水利科学在我国不断进步，内容也日趋丰富，主要表现在测量学、水文学、水力学、泥沙科学、灌溉、治河等方面。
（一）测量技术的进步二十年代，精密水准测量逐渐应用于水利，在测量的精度上有很大的提高。1922 年，扬子江水利委员会设立测量处，聘请美国人史笃培为总工程师，首次对扬子江汉口至江阴段航道实施精密水准测量，施测了向前、向后的精密水准并做了精密水准与普通水准的比较测量，还在湖口、汉口等地设立测站。此次测量的范围包括流速、流量、泥沙含量，江、岸、堤的纵、横断面，河底纵坡等，并绘制了汉口至海的扬子江图，注明重点修治的河段。此后，1927 年太湖上也实施了精密水准测量。
海拔标高的使用，在测量上是一个重要进步。1916 年，江淮水利测量局正式以废黄河口平均水位为假定海平面零点，至1946 年，淮河流域基本实现以废黄河口零点为准的统一标高。
长江上，清末已有吴淞零点水尺的设定，1922 年起才用于水利测量的统一标高。海河和黄河流域多采用天津海河大沽口零点。民国年间的水准零点还有镇江海关水尺零点、京沪铁路水尺零点、上海海关水尺零点、胶济铁路水尺零点等。1930 年，已有各种水准零点的高差比较。
航测是二十世纪兴起的用于大地测量的新技术。我国于1928 年开始引进这一技术，首先在水利、铁道等部门运用。1930 年浙江水利局航摄钱塘江图片失败。1931 年航摄浦阳江至钱塘江段，面积约60 平方公里。这是我国最早的水利航测图。同年江汉水灾，1933 年黄河长垣、东明溃决，均派飞机航摄图片。1937 年在南京成立水利航空测量队，购置飞机及航空测量仪器。七七事变后航测队迁往长沙。
（二）水文测验技术的发展这一时期，流量、流速的测量受到重视，测量仪器设备等也有了很大的改进。1922 年，扬子江水道整理委员会对长江进行有组织的大规模观测，测验设备有专用的机器测量船二只，测验的内容包括水位、流速、横断面、流量、泥沙等。这次测量，考虑了不同深度的流速分布，根据测验成果，绘制成各测站的流速曲线图、流量曲线图、流速同速线图等，这些都是长江上宝贵的早期水文资料。1923 年，太湖流域的水文测量采用美国泼来司电气流速计，在水深十分之二至十分之八处施测。降雨量观测则采用仿制美国测量局的测雨器。1932 年，又改用美国标准式雨量计，并制定出雨量测量细则。水深测量技术的进步也很明显。早期测水深主要用竹竿，以后开始用铅锤法。1933 年记载的测深法就有压力管测深法、反响测深法、钢丝浮子测深法等。对于水深的位置测定，则有用岸上经纬仪测角法、行列式测量法、六分仪测量法、无线电传音测量法等，以适应野外各种条件下的测量要求。1943年，长江上的测深采用了较为先进的回声测深仪。
在水文理论方面，1932 年开始研究降雨量与流量的关系。三十年代初，概率论中的最小二乘法用于雨量的研究。四十年代后期，引入水库洪水演算及图解法。
水文站的设置，表明水文测验事业的逐步发展。民国初期水文站的布点仍然很少。二十年代初，各河流域机构相继建立，水文站的设立有了较大增加。1941 年，在流经一省以上的河流上设水文总站，为整理水文资料、提高资料精度发挥了较大作用。1948 年据国民政府行政院新闻局《水文测验》的资料统计，全国有水文总站18 处，水文站191 处，水位站245 处。1928 年，开始编制水文测验规范，1945 年，中央水利实验处刊行了《水文测验规范》一书。
（三）河道查勘及规划设计水利规划是实施江河治理的一个重要步骤，在古代，一般只是凭经验进行定性估计，近现代，由于有了定量的测量和水文测验，规划工作逐渐科学化。
水利规划较早是在淮河上。1913 年，张謇督办导淮局期间，就一面搞测量，一面积极进行导淮计划。1917 至1921 年，张謇三次发表治淮计划书。1920 年，美国工程师费礼门撰《治淮计划书》。但是，当时对于这样大规模的江河治理还缺少经验和实践，还需经过一定时间的酝酿和准备。1929 年，导淮委员会成立，对基础测量资料补测、抽测。1931 年在水利专家李仪祉主持下“导淮工程计划”得以公布，第一期分五年施工。1933 年又公布导淮入海水道计划。至1937 年，导淮工程初步建成，但经过1938 年花园口决口，导淮工程大部分被破坏。
长江的开发，经过二十年代一段较长时间的测量和勘测工作，1929 年提出了初步的“扬子江整理意见”，至1937 年，制定的工程规划有“淞汉间扬子江水道整理计划”、“太湖流域水利初步整理计划”、“湖北金水流域整理计划”等10 项。三十年代，还开展了对长江流域的水电开发计划。1932年，组织了对长江上游的水力勘测，拟定了水利开发初步计划，并拟定黄陵庙和葛洲坝两个坝址。规划中的葛洲坝高于宜昌海关水尺零点42 英尺（12。8米），坝高105 英尺，设计水头42 英尺，洪水流量65000 立方米每秒，滚水坝宽1670 英尺，装机容量32 万千瓦。黄陵庙方案，设计水头也是42 英尺，洪水流量与装机容量均与葛洲坝同。三峡的开发，孙中山先生在《实业计划》中曾提出过设想，1944 年美国工程师萨凡奇来华考察水利，提出了《扬子江三峡初步报告》，拟定由南津关至石碑18 公里间的5 个开发方案。抗战胜利后，长江上又分别制定了岷江、嘉陵江、金沙江等河道整治计划，并积极进行长江治本研究。1948 年，发布了“长江治本计划大纲”。此外，海河流域、运河流域、东北各河、珠江流域等都有河道整治计划。但是，由于国家的贫弱，社会的动荡不安，科学还不够进步，缺乏必要的物资和技术基础，也由于政府的腐败，人才的匮乏，以致大部分工程都停留在勘测和规划、设计阶段。
三十年代至四十年代，配合水利规划，主要在西南地区开展了水道查勘工作。1939 年，出版了《水道查勘报告汇编》第一集，包括川黔、川滇、湘桂、黔湘、粤桂、赣粤、川江、汉江、嘉陵江9 个水道查勘报告。1941 年，水利委员会又出版了《汇编》第二集，包括岷江、大渡河、马边河、金沙江、沱江、赤水河、红水河等20 个水道查勘报告，查勘的主要内容有：水道情况、物产流量、河道比降、水文记录、水力蕴藏、灌溉状况、堤防状况等。（四）基础水利科学的引进和进步近代，随着西方水利科学的进步，科学研究的内容逐渐丰富，分支越来越细。这一时期，我国基础水利科学如水力学、土力学、水文学、泥沙运动力学等作为独立的研究项目，越来越受到重视。三十年代至四十年代，有些学科的形成已渐趋明显。
1。水力学。二十年代，关于水力学的各种条件计算方法已经引进。1926年，汪胡桢介绍美国水力学的研究项目，有29 项之多。其中一些题目的计算方法已经介绍进来。1929 年，李仪祉发表《水力学之大革命》一文，介绍了更新后的堰上水流算式，包括滚流、自由跌流及出流算式。最迟在1933年，计算河槽流速的满宁公式已经引进。
在消能防冲方面，1935 年，介绍了德国人雷濮克的水跃及齿形坎消能防冲办法，包括闸底出流和滚坝下游的消能防冲，并给出了发生水跃的尾水深度计算公式。
在河工模型理论方面，1935 年，关于模型与原型的相似理论已有相当研究。
1936 年，李仪祉先生翻译的德国人彭胄氏的《实用水力学》一书出版，标志着水力学这一学科在我国基本形成。四十年代，又有译著《流体力学概论》发表，把水力学研究推向深入。
2。水工模型实验。水工模型实验的创始及发展是近代水利科学的又一次重要进步，为应用水力学的发展开辟了广阔的前景。1932 年和1934 年，受我国委托，创办世界上第一个专业水工实验室的德国人恩格斯在慕尼黑的奥贝那赫试验场两次进行了黄河治导实验。但是得出的结论与我国传统的理论及李仪祉等人的观点大相径庭。虽然如此，这两次试验使对高含沙水流的研究进入新的阶段，并促使我国水工试验的诞生。
1935 年11 月12 日，中国第一水工实验所在天津成立，主要的仪器都从德国进口。1937 年七七事变后，试验所毁于战火。1935 年2 月，全国经济委员会水利处借用中央大学“临时水工试验室”创办了中央水工试验所。1937年后，中央水工试验所迁往重庆。1946 年在南京成立了“中央水利实验处”。3。泥沙研究。泥沙研究在我国早已有之，但多属于简单的描述，清末民初，泥沙研究才进入科学的轨道。二十年代后期，关于泥沙运动的力学特性的描述和泥沙颗粒状况的分析已有相当的研究。1931 年徐世大发表《永定河之泥沙》一文，比较了中国的多沙河流与世界上多沙河流的含沙量，认为，世界上含沙量最高的河流为黄河与永定河。
对于黄河泥沙的研究也在积极进行，在这方面的研究论文有：美国人斐礼门的《黄河含沙量之研究》以及《黄河含沙量特性之研究》、《黄河下游之泥沙》等。至1947 年，泥沙研究已有相当成果，主要在三个方面：（1）冲刷问题：清水与不含凝聚性砂砾之冲刷问题，对各种组合、比重、形状之砂砾的临界推移力，及推移量与水流因子之关系均由实验予以确定，可以定量地计算冲刷及推移情形。关于清水与含凝聚性泥土之冲刷问题，即水流推移力与泥沙之凝聚力、颗粒组合、密度等准确关系，已有研究但尚未有系统成果。（2）悬移问题：其成果有二元水流之垂直线上含沙分布定律、二元水流在平衡状态下水流底层含沙量与河床组合关系。对于水库淤积中的异重流问题，当时已提出，亦尚未有研究成果。（3）沉淀问题：在平衡状态下，水流各层向下沉淀之泥沙量与向上扩散之泥沙量相等，如平衡受扰动，则发生冲刷或沉淀。
4。土力学。自1917 年德国工程师沙太基首创土工实验室后，土工实验在世界各地迅速发展，我国于三十年代开始把土力学应用于实际工程。1935年导淮委员会勘定三河坝坝址，随即进行土壤载重力试验，作为设计依据，当时采用了直接载重力试验和兰金公式计算土压力两种方法。直接载重力试验是在实验地点挖一方形坑，往坑内增加一定压力，观测其沉陷度，�