土木工程概述思考题

思考题
1-1（5分）近代土木工程的特点是什么？
材料：由木材、石料、砖、瓦为主，到开始并日益广泛使用铸铁、钢材、混凝土、钢筋混凝土，直至早期的预应力混凝土。

理论：材料力学、理论力学、结构力学、土力学、工程结构设计理论等学科逐步形成，保证了工程结构的安全和人力物力的节约。

施工和机械：不断出现新的工艺和新的机械。

施工技术进步，建造规模扩大，营造速度加快。

1-2（5分）阐述土木工程的发展方向。

1.适应新的功能；
2.研究新的材料；
3.向新的空间开拓；
4.设计向自动化发展；
5.施工信息化、设备不断更新。

1-3（5分）建筑结构有哪些类型？
单层建筑：
砖混结构（民用），排架结构，刚架结构（厂房）……
大跨度建筑：
网架结构，网壳结构，悬索结构，悬吊结构，索膜结构，充气结构，薄壳结构，应力蒙皮结构……多层建筑：
混合结构，框架结构……
高层和超高层建筑：
框架结构，框架—剪力墙结构，剪力墙结构，框支剪力墙结构，筒体结构……
特种结构
2-1（6分）特种结构有哪些种类？各种结构类型在设计中主要考虑哪些因素？
特种结构：高耸结构，海洋工程结构，管道结构，容器结构，核电站结构等
风荷载是高耸结构的主要荷载，设计时需要当地风力的可靠数据
海洋工程结构主要考虑风、浪、流等对海洋结构的作用机理、确定性载荷和随机波浪载荷管道结构应考虑管外介质的化学腐蚀作用而采取必要的防腐蚀措施
容器结构的荷载除自重外，主要是所储介质的压力，此外还须考虑其他因素的影响。

如储存原油和重油的油罐
核电站结构主要考虑强度和核辐射对的材料的影响
2-2（6分）目前常用的隧道施工方法有哪些，主要设计理论是什么，都适用于什么条
件？公路隧道：新奥法，挪威法
地铁隧道：明挖法，暗挖法（盾构法，注浆法，沉管法，顶管法）
水底隧道：沉管法，盾构法，矿山法
新奥法：以既有隧道工程经验和岩体力学的理论基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的一种施工方法。

主要适用于软弱破碎围岩地段。

挪威法：根据隧道质量指标进行围岩分类并选定支护，是对新奥法的完善，补充和发展。

明挖法：利用预先施做的围护结构，从地面开始往下挖到你要做结构的地方，做完结构再回填掉恢复到原状地面。

适用于地面开阔和地下地质条件较好的情况
暗挖法：用钻眼爆破方法开挖断面修筑隧道及地下工程。

适用于坚硬的岩石层，但很多地铁施工多在浅部的松软土层。

3-1（6分）简述绿色建材的定义及其基本特征。

绿色建材，又称生态建材、环保建材和健康建材,指健康型、环保型、安全型的建筑材料，在国际上也称为“健康建材”或“环保建材”，绿色建材不是指单独的建材产品，而是对建材“健康、环保、安全”品性的评价。

它注重建材对人体健康和环保所造成的影响及安全防火性能。

它具有消磁、消声、调光、调温、隔热、防火、抗静电的性能，并具有调节人体机能的特种新型功能建筑材料。

2、采用低能耗制造工艺和无污染环境的生产技术。

3、在产品配制或生产过程中，不得使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物，产品中不得含有汞及其化合物的颜料和添加剂。

4、产品的设计是以改善生产环境、提高生活质量为宗旨，即产品不仅不损害人体健康，而应有益于人体健康，产品具有多功能化，如抗菌、灭菌、防霉、除臭、隔热、阻燃、调温、调湿、消磁、防射线、抗静电等。

5、产品可循环或回收利用，无污染环境的废弃物。

3-2（6分）混凝土耐久性设计中减小钢筋锈蚀的主要措施。

混凝土中Cl－总量限定值
限定钢筋界面的电流密度和酸碱度
限定混凝土裂缝宽度和水胶比
严把检测关、增厚保护层
优选原材料和阻锈剂
采用三组分胶结材料及涂层
禁止使用含氯盐的融雪、化冰剂
4-1（6分）什么是结构上的作用？结构上的作用是怎样分类的？
结构上的作用就是外界对结构所施加的影响，主要是荷载还有像温度,地震作用，爆炸力等。

结构上的作用可以按时间、空间的变异及结构的反应进行划分。

它们适用于不同的场合。

1．按时间的变异分类
按时间的变异情况，可将结构上的作用分为：
(1)永久作用。

永久作用指在设计基准期，其值不随时间而变化，或其变化和平均值相比可以忽略不计的作用。

属于永久作用的有结构自重、土的压力、预加应力、基础沉降及焊接等。

(2)可变作用。

可变作用指在设计基准期，其值随时间发生变化，且变化的程度和平均值相比不可以忽略的作用。

属于可变作用的有安装荷载、楼面上人群、家具等产生的活荷载、风荷载、雪荷载，还有吊车荷载及温度变化等。

(3)偶然作用。

偶然作用指在设计基准期不一定出现，而一旦出现则量值很大，且持续的时间也较短的作用。

属于偶然作用的有地震、爆炸及撞击等。

2．按空间位置的变异分类
按空间位置的变异情况，|考试大|可将结构上的作用分为：
(1)固定作用。

固定作用指在结构上具有固定分布的作用。

属于固定作用的有工业和民用建筑楼面上的固定设备荷载及结构构件的自重等。

(2)可动作用。

可动作用指在结构上一定围可以任意分布的作用。

属于可动作用的有工业和民用建筑楼面上的人群荷载、厂房中的吊车荷载等。

3．按结构的反应分类
按结构的反应情况，可将结构上的作用分为：
(1)静态作用。

静态作用指对结构或构件不产生加速度或其加速度很小因而可以忽略不计的作
用。

(2)动态作用
4-2（7分）什么是地震震级？什么是地震裂度？二者关系怎样？
地震震级是根据地震仪记录的地震波振幅来测定的，一般采用里氏震级标准。

震级（M）是据震中100KM处的标准地震仪（周期0.8s，衰减常数约等于1，放大倍率2800倍）所记录的地震波最大振幅值的对数来表示的。

地震愈大，震级的数字也愈大，震级每差一级，通过地震被释放的能量约差32倍。

地震烈度（seismic intensity）表示地震对地表及工程建筑物影响的强弱程度。

（或释为地震影响和破坏的程度）。

是在没有仪器记录的情况下，凭地震时人们的感觉或地震发生后器物反应的程度，工程建筑物的损坏或破坏程度、地表的变化状况而定的一种宏观尺度。

因此烈度的鉴定主要依靠对上述几个方面的宏观考察和定性描述。

地震震级越大，造成的地震烈度也越大.
它们的概念是不同的，一个是有仪器测定的，而一个是没有仪器测定，只靠人的感觉划分的。

5-1（5分）谈谈你对“要不要盖摩天大楼不是工程问题而是社会问题”的理解。

5-2（6分）桥梁结构按照主要承重构件分为哪四种基本体系？简述各自的概念。

以主要的受力构件为基本依据，可分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥五大类。

1、梁式桥
主梁为主要承重构件，受力特点为主梁受弯。

主要材料为钢筋混凝土、预应力混凝土，多用于中小跨径桥梁。

简支梁桥合理最大跨径约20米，悬臂梁桥和连续梁桥合宜的最大跨径约60-70米。

优点：采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观；这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。

缺点：结构本身的自重大，约占全部设计荷载的30%至60%，且跨度越大其自重所占的比值更显著增大，大大限制了其跨越能力。

2、拱式桥
拱肋为主要承重构件，受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力。

主要材料是圬工、钢筋砼，适用围视材料而定。

跨径从几十米到三百多米都有，目前我国最大跨径钢筋砼拱桥为170米。

优点：跨越能力较大；和钢桥及钢筋砼梁桥相比，可以节省大量钢材和水泥；能耐久，且养护、维修费用少；外型美观；构造较简单，有利于广泛采用。

缺点：由于它是一种推力结构，对地基要求较高；对多孔连续拱桥，为防止一孔破坏而影响全桥，要采取特殊措施或设置单向推力墩以承受不平衡的推力，增加了工程造价；在平原区修拱桥，由于建筑高度较大，使两头的接线工程和桥面纵坡量增大，对行车极为不利。

3、钢架桥
是一种桥跨结构和吨台结构整体相连的桥梁，支柱和主梁共同受力，受力特点为支柱和主梁刚性连接，在主梁端部产生负弯矩，减少了跨中截面正弯矩，而支座不仅提供竖向力还承受弯矩。

主要材料为钢筋砼，适宜于中小跨度，常用于需要较大的桥下净空和建筑高度受到限制的情况，如立交桥、高架桥等。

优点：外形尺寸小，桥下净空大，桥下视野开阔，混凝土用量少。

缺点：基础造价较高，钢筋的用量较大，且为超静定结构，会产生次力。

5、悬索桥
主缆为主要承重构件，受力特点为外荷载从梁经过系杆传递到主缆，再到两端锚锭。

主要材料为预应力钢索、混凝土、钢材，适宜于大型及超大型桥梁。

优点：由于主缆采用高强钢材，受力均匀，具有很大的跨越能力。

缺点：整体钢度小，抗风稳定性不佳；需要极大的两端锚锭，费用高，难度大。

6-1（7分）工程项目建设周期分哪几个阶段？各阶段的主要工作容是什么？
分为：项目建议书、可行性研究、建设工程设计、建设实施、竣工验收、后评价阶
段
项目建议书：是业主单位向国家提出的要求建设某一项目的建议文件，是对工程项目建设的轮廓设想。

项目建议书的主要作用是推荐一个拟建项目，论述其建设的必要性、建设条件的可行性和获利的可能性，供国家选择并确定是否进行下一步工作。

可行性研究：是在项目建议书被批准后，在投资决策之前，对项目有关的社会、经济、技术等各方面情况进行深入细致的调查研究；对各种可能拟定的建设方案和技术方案进行认真的技术经济分析和比较论证；并对项目建成后的经济效益进行科学的预测和评价
建设工程设计：是指根据建设工程的要求，对建设工程所需的技术、经济、资源、环境等条件进行综合分析、论证，编制建设工程设计文件的活动，是战略决策的具体化，同时是组织施工的依据。

建设实施：主要进行施工前的准备、组织施工和竣工前的生产准备三项工作。

本阶段的主要任务是将“蓝图”变成工程项目实体，实现投资决策意图。

竣工验收：建设项目竣工验收是动用验收，是指建设单位在建设项目按批准的设计文件所规定的容全部建成后，向使用单位（国有资金建设的工程向国家）交工的过程。

后评价阶段：建设项目后评价是工程项目竣工投产、生产运营一段时间后，再对项目的立项决策、设计施工、竣工投产、生产运营等全过程进行系统评价的一种技术活动，是固定资产管理的一项重要容，也是固定资产投资管理的最后一个环节。

6-2（5分）工程项目管理的职能有哪些？
一、计划职能。

二、协调职能。

三、组织职能。

四、控制职能。

五、监督职能。

6-3（5分）监理单位对工程项目进行“三控三管一协调”的具体容是什么？
三控：
工程进度控制：是指项目实施阶段（包括设计准备、设计、施工、施工前准备各阶段）的进度控制。

工程质量控制：监理工程师组织参加施工的承包商，按合同标准进行建设，并对形成质量的诸因素进行检测、核验，对差异提出调整、纠正措施的监督管理过程。

工程投资（成本）控制：针对施工单位是成本控制，而对于建设单位和监理单位来说，就是成本控制了。

不是指投资越省越好，而是指在工程项目投资围得到合理控制。

三管：
合同管理：建设项目监理的合同贯穿于合同的签订、履行、变更或终止等活动的全过程。

职业健康安全和环境管理：是围绕着动态目标控制展开的，而安全则是固定资产建设过程中最重要的目标控制的基础。

信息管理：施工项目管理是一项复杂的现代化的管理活动，更要依靠大量的信息及对大量信息的管理，并应用电子计算机进行辅助。

一协调：就是加强各参建单位的协调配合。

制定了统一标准，妥善解决了各阶段、各环节工作衔接的问题，增强了工程建设的整体性、规性和可操作性。

7-1（7分）基础的类型有哪些？阐述桩基础的适用性。

1，类型2大类，深基础和浅基础浅基础有：刚性基础扩展基础深基础有：桩基础沉井基础沉箱基础
2，一般采用天然基地且地基承载力不足或沉降量过大时，宜考虑选择桩基础；
当建筑物或构筑物何在较大、地基上部软弱而下部不太深处埋藏有坚实地层时最适宜采用桩基。

7-2（7分）减小地基不均匀沉降危害的措施有哪些？
①在设计时尽量使上部荷载中心受压，均匀分布。

②遇到高低相差悬殊或地基软硬突变时，要合理设置沉降缝。

③增加上部结构对地基不均匀的协调作用。

如在砌体结构中设置圈梁以增强结构
的整体性。

④合理安排施工工序和采用合理的施工方法。

8-1（6分）简述新型材料的发展对土木工程发展的影响。

必然是推动发展。

新型材料的发展向着复合化、多功能化、节能化绿色化（再生
化、利废化）、轻质高强化、工业化（材料的商品化、预制化，半成品化成品化）、发展，，，，是为了满足建筑向高层化、耐久性化发展（摩天大楼），建筑向节能可持续发展方向发展
总之围绕功能上加强，技术进步和可持续发展绿色两方面论述。