土木工程概论复习题

简答古代土木工程：1.时间：约公元前5000年前起开始至17世纪中叶；2.特点：（1）缺乏理论上的依据和指导（2）使用自然的材料<泥土、树干、树枝等>；3.典型工程：赵州桥，索菲亚大教堂等近代土木工程：1.时间：17世纪至20世纪中叶；2.特点：（1）有理论上的依据和指导（2）不使用自然的材料<混凝土、钢材等>；3.典型工程：安全升降机，福思桥等现代土木工程：1.时间：20世纪中叶第二次世界大战结束后至今；2.特点：（1）土木工程功能化（2）城市建设立体化（3）交通运输高速化【P11-P12】建造房屋的过程：（1）初步设计阶段（2）施工图阶段（3）施工阶段【P27】土木工程的重要性：1：是国民经济的骨干力量2：切合的行业多，人多3：市场就业广阔4：和人们的衣食住行密切相关土木工程需要解决的问题：1：提供空间，通道（根本目的与出发点）2：能够抵御自然或人为的作用力（存在原因）3：充分发挥所采用的材料的作用4：怎样通过有效的技术途径和组织管理手段，利用社会所能提供的物资设备条件，“好快省”的组织人力、财力、物力，把工程设施管理建造成功，付诸安全耐久的使用土木工程活动包括两个方面技术方面：勘察，测量，设计，施工，监理，开发等管理方面：有制定政策和法规、企业经营、项目管理、施工组织、物业管理等土木工程的基本属性：社会性，综合性，实践性，实用经济美观统一，建造过程单项性，详见P1荷载的分类:永久荷载、可变荷载、偶然荷载（详见P21）结构的基本构件:板、梁、柱、墙、拱（详见P23）房屋结构分类：墙体结构、框架结构、错列桁架结构、筒体结构、拱结构、网架结构、壳体结构、钢索结构、空间折板结构（详见P29）建设程序：先勘察后设计再施工。

土木工程的建设程序一般包括立项、报建，可行性研究，建设项目选址，编制勘察设计任务书、测量地形、勘查地质水文、编制设计文件、组织施工，竣工验收，交付使用等环节。

钢筋混凝土工程（1）组成：由钢筋工程、模板工程和混凝土工程3部分组成。

（2）钢筋的冷加工：指钢筋的调直、弯折、成型、绑扎。

（3）钢筋的链接：可以采用搭接方法，但浪费较大。

推广方法有各种焊接和机械（套管）链接的新技术，例如，对焊、点焊、电弧焊、挤压套管链接等，可以节约钢材，提高工程质量，加快工程进度。

（4）模板：○1是混凝土成型的模具○2可用木材、钢材、塑料膜壳、玻璃钢膜壳制成○3要求能保证准确的结构构件形状和尺寸，具有在浇筑流态混凝土时能够有足够的强度、刚度抵御流态混凝土的侧压力，而且拆卸方便，能多次周转使用，接缝严密不漏浆○4模板系统包括模板，支撑和紧固件（5）过程：钢筋混凝土工程包括混凝土配料、运输、浇筑振捣成型、养护等过程。

建筑工程施工:（1）概念：将设计的施工图转变为实际的建筑物，必须经过施工。

施工是建筑结构施工、建筑装饰施工和建筑设备安装的总称。

施工由施工准备，各工种施工实施和竣工验收3部分组成。

（2）施工准备：○1施工前为了保证工程按计划顺利进行必须做好的准备工作，是施工程序中的重要环节○2任务：调查资料、施工条件、业主资料，部署施工力量，从计划、物资、技术、资金、劳力、设备、组织、现场、外部施工环境等方面拟建工程顺利实施的一切必要条件○3内容：技术准备，现场准备，物资准备，人员准备，施工场外准备（3）施工组织设计：○1工程概况（建设项目特征，施工条件）○2施工部署○3施工方案（施工程序和流程，选择施工技术方案和施工机械，制定技术组织措施）○4施工进度计划○5施工总平面图○6主要技术经济指标（4）建筑工程施工实施：○1土石方工程○2深基坑支护工程○3基础工程○4砌筑工程○5钢筋混凝土工程○6吊装工程○7防水工程○8装饰工程（5）竣工施工地震灾害:（1）地震概况：地震对土木工程设施的破坏是复杂的，如果房屋、桥梁、铁路经受不住地震荷载，轻者会震裂，重者会倒塌（房屋和桥梁）或扭曲（铁路）。

地震还会造成地裂、地陷、山崩、滑坡（使工程结构随之断裂、甚至倒塌），以及因土体受震后液化而使地面冒水、喷砂的现象（使地基丧失承载能力，甚至失效），它们都会使位于其上的工程设施倾斜、开裂或倾倒。

（2）地震发生前会有预兆，一次地震后一般都有多次余震。

（3）地震给土木工程设施造成灾害的一般现象：○1房屋的轮廓、体型、结构体系往往是它遭受灾害的主要因素○2多层砖房结构的灾害往往表现为窗间墙或窗下墙的交叉裂缝，外纵墙的外倾落，顶层墙角的局部塌落，砖柱的折断，甚至局部房屋倒塌或整个房屋倒塌。

○3钢筋混凝土构架结构的震害往往表现为填充墙四周开裂或出现墙体的交叉裂缝，梁柱节点破坏，立柱断裂和倾斜等。

○4地基液化失效的震害往往引起房屋倾斜和开裂。

○5桥梁结构的震害往往表现为桥墩、桥台毁损、主梁坠落、拱圈开裂及拱上结构塌落。

○6烟囱、水塔的震害一般表现为水平、交叉裂缝，顶部脱落或筒身扭转。

○7地震会引起水坝、供电、供燃气系统破坏，引起水灾、火灾、空气污染等次生灾害。

○8伴随地震形成的海水波动称为海啸。

（4）土木工程防震减灾的方针是“预防为主”。

预防震害的主要措施包括两方面：加强贯彻强震预报工作，对土木工程设施进行抗震设防。

（5）土木工程设施的抗震设防○1预定全国地震烈度规划图，规定各地区的基本烈度（即可能遭遇超越概率为10%的设防烈度），作为工程设计和建设的依据。

○2国家建设行政主管部门颁布工程抗震设防标准，各建设单位应在项目建设过程中遵照执行。

○3国家建设行政主管部门颁布抗震设计规范。

○4设计单位在进行土木工程设施设计时，应严格遵守抗震设计规范，并尽可能的采取隔震、消能减震等先进抗震技术。

○5施工单位和质量监督部门应严格保证建设项目的抗震施工质量。

○6对于未进行抗震设计或未达到抗震设防要求的土木工程项目，应予以抗震加固。

地下工程的特点：（1）它必然承受着四周岩层和土层传来的压力，称围岩压力或岩体压力；（2）岩层和土层又都具有较好的抗爆、抗震能力和良好的热稳定性和密闭性。

地下工程的优缺点：优点：可作为有效的防空、防爆设施，形成恒温恒湿防震防振的环境，并能节约地面建筑占地。

缺点：对地质条件要求较高，施工比较困难，投资较高。

地下工程设施的分类：（1）居住设施；（2）公共设施；(3)功能设施；（4）生产设施；（5）交通设施；（6）贮藏设施；（7）防灾、人防设施；（8）军事设施。

桥梁工程的分类、组成和工程内容：详见72页图7.2桥梁的基本组成：上部结构、下部结构（桥墩、桥台和基础）、支座、附属设施。

详见72页图7.3梁式桥的优缺点：优点：结构简单，施工方便，对地基承载力的要求不高。

缺点：当跨径较大时，需采用预应力混凝土。

拱式桥的优缺点：优点：跨越能力很大，外形美观，经济合理。

缺点：施工难度和危险性较大。

悬索桥的优缺点：优点：抗拉性能强，施工风险较小。

缺点：刚度较小，属柔性结构，在车辆荷载和风荷载的作用下，会产生较大的变形和振动。

斜拉桥的优缺点：优点：梁体尺寸较小，桥梁的跨越能力较大；受桥下净空和桥面标高的限制少；抗风稳定性较好，便于悬臂施工。

缺点：它是多次超静定结构，设计计算复杂；索与梁或塔的连接构造比较复杂；施工中高空作业较多，且施工控制等技术要求严格。

道路工程的分类、组成和工程内容：详见84页图8.2高速公路的优缺点：优点：（1）分道分向行驶、行车速度高；（2）全部控制出入；（3）通行能力大；（4）交通事故率较低、安全性较好；（5）运输效益高。

缺点：（1）投资大、造价高、建设周期长；（2）生态环境破坏严重，对环境影响大；（3）收费管理体制不完善；（4）路面病害严重；（5）部分高速交通量大，出现拥堵现象。

铁路的组成：铁路线路、路基（路堤、路堑和半路堤半路堑）、线路上部建筑（钢轨、轨枕、道床、道岔）土木工程材料的重要性：（1）土木工程设施都是由多种工程材料有序构筑起来的（2）材料的开发利用促进了土木工程的不断发展（3）土木工程材料造价省了土木工程造价的大部分土木工程材料的性质：（1）物理性质如容积密度、密度；与水有关的性质如含水率、吸水性、透水性、抗冻性；和材料的热工性质如导热性、耐火性、收缩膨胀等。

（2）力学性质如强度、变形、弹性、塑性、韧性等。

（3）耐久性质材料在长期使用过程中经受各种所处环境和条件的作用仍能保持其使用性能的能力。

如日光暴晒，大气、水和化学介质侵蚀，冷冻循环，虫菌寄生等。

4种主要工程材料：（1）钢材优点：材质均匀、强度高、塑性好、便于加工安装。

缺点：耐火性差、易于锈蚀、维护费用较高。

（2）混凝土是由水泥作胶凝材料，以砂、石子作骨料与水按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而成的水泥混凝土。

优点：可模性、耐久性、耐火性、整体性都较好，易于就地取材，价格较低，强度比砖、木材高，能和钢筋粘结做成各种强度高的钢筋混凝土结构。

缺点：自重较大，施工比较复杂，工序多，工期长，易产生裂缝。

（3）木材优点：结构自重轻，制作容易，架设简便，工期快，造价便宜。

缺点：易燃、易腐朽，结构变形大。

（4）砌体优点：易于就地取材，价格低廉，施工简便，隔热保温性以及耐火性好。

缺点：强度低，自重大；当前主要是用手工在现场砌筑而成的，施工时劳动量大，工程中质量问题偏多。

复习思考题2.1 什么叫土木工程？古代、近代、现代土木工程有哪些重要区别？土木工程和土木工程中的房屋、铁路…..有什么区别？答：土木工程是一种工程分料，指用石材、砖、砂浆、水泥、混凝土、钢材、木材、合成高分子材料等修建房屋、铁路、道路、桥梁、隧道、运河、堤坝、港口等工程的生产活动和工程技术。

古代土木工程所使用材料和工具较简单，缺乏理论依据和指导；而近代土木工程有力学和结构理论作为指导，建筑材料更为丰富、施工技术进步大，且建造规模日益扩大，建筑速度也比古代大大加快；现代土木工程日益复杂，标准更高，特别是在社会要求的功能化、城市建设立体化、交通运输高速化要求下，建筑材料变得轻质高强，施工过程工业化，施工手段也更为精确化、科学化。

土木工程是一门专业而房屋、铁路是土木工程建出来的。

2.2 土木工程的发展与哪些因素直接相关？答：1.经济发展因素 2.政策引导因素3.技术支撑因素2.3 试述土木工程在国民经济发展中的地位和作用？答：国民经济发展就离不开土木工程，土木工程的建设成就也代表着一个国家的形象。

土木工程能够坚持以人为本的精神，那就可以很大程度的改善百姓的生活，改善百姓生活就是土木工程的作用。

4.3在土木工程中，结构所起的作用是什么？结构构件所起的作用是什么？答：结构：承受正常施工和使用时可能出现的各种内力；在正常使用是具有良好的工作性能；在正常维护下具有足够的耐久性；在偶然事件发生时能保持必须的稳定性。

4.7为什么不能将房屋、桥梁的桥、柱直接搁置在地面上或土层上，必须通过基础？基础为什么往往做成厚板、深梁、厚墙？答：因为基础的底面面积比墙、柱的横截面积大得多，所以在上部结构荷载一定的情况下，基础单位底面积上承受的压力远小于墙、柱横截面单位面积上的压力，因而基础底面积上的应力小于或等于地基承载力。