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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