钢材：人类文明的印记

人类使用铁的历史已经很久了。众所周知，铁的开采、冶炼、加工难度都非常的大。地球上的铁元素都是以氧化状态存在的，其中陨石富含较高的铁元素。但陨石是一种合金，与地球上的铁元素成分不同。

到目前为止，发现最早的铁器制品是由陨铁制成的。1911年，英国的考古学家在埃及的一座前王朝古墓中发现了一具尸体，在这具尸体上发现了一串项链。在英国，伦敦大学的科学家利用先进的科学技术——伽马射线分析发现，这串项链材料的原材料来自于外太空的一块陨石。这串项链由以下几种材料制成：陨石、天青石、玛瑙、黄金，都是罕见的珍稀材料。

上面提到的研究团队，通过对样本的分析发现了以下元素：镍、磷、钻和锗。以此，不难推算出它们来自地球以外。同时，为了进一步研究通过使用X光扫描的手段，得出的结论显示，为了制成死者死后佩戴的珍贵珠宝，这些陨铁已经经过了反复的加热锤炼。由此可以表明早在公元前4000年左右埃及人就已掌握了较为先进的锻造工艺。

随着钢材的广泛使用和发展，铁也开始渐渐涉足建筑领域，因为铁具有以下优点：良好的抗拉性、延展性、塑性以及加工方便的特点，所以逐渐成为一种良好的结构材料。1775-1779年，英国塞文河上建造的世界上第一座生铁桥，宣告了只能用木材和石块制造桥梁的时代结束了。由于钢材的这些良好的性能，所以被赋予很多文化内涵，如钢铁战士，钢铁般的意志。(www.xing528.com)

钢材的使用是土木工程领域发展的重要里程碑，生铁的使用最早出现在17世纪70年代。熟铁也紧随其后，在19世纪的时候，熟铁已经被用于建造桥梁和房屋，随着钢铁的使用，钢结构也应运而生。为了适应钢结构需求的快速发展，在原来只有梁、拱的基础上，出现了一批新成员，比如：桁架、框架、网架结构、悬索结构，使得钢结构形式变得更加的丰富多样。人类建造建筑物的跨度也发生了巨大的变化。砖结构、石结构、木结构的跨度，从原来仅有的几米、几十米发展到钢结构所能达到的几百米甚至上千米。钢材不断地发展大大推进了桥梁和铁路的快速发展。不仅能够在宽阔的江河上建起大桥，而且在地面上也出现了高耸入云的建筑，在地下铺设地铁，给人们的生活带来了翻天覆地的变化，各类大跨度体育馆，文化馆，影剧院等设施的建成大大丰富了人们的生活。

为了使钢结构工程在日后能够得到更好的发展，在先前牛顿力学的基础上又建立了材料力学、结构力学、工程结构设计理论等，钢结构工程这个方向的理论体系不断地完善起来，使我们离科学严谨的设计更近了一步。同时，土木工程也从经验层次上升到科学的层次。无论是在工程实践还是理论方面都得到了很大的完善，进而使土木工程得到了飞快地发展，同时也使土木工程发生了质的变化。