土木工程概论

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土木工程概论知识点及习题

土木工程概论学问点及习题土木工程概论总复习第1 章绪论一、学习重点〔一〕根本概念1、土木工程：土木工程就是修建各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设的对象，即为建好在地上、地下、水中的各种工程设施，也Ornain 应用领域的材料、设备和所开放的勘测设计、施工、修理保养、修理等技术。

2、根本建设：国家将工厂、矿井、铁道、大路、桥梁、农田水利、商店、住宅、医院、学校、给水排水、煤气输送等工程建设称为根本建设。

3、信息化施工：在施工过程中所牵涉的各局部各阶段广泛应用计算机信息技术，对工期、人力、材料、机械、资金、进度等信息开放搜集、存储、处置和沟通，并予以科学地综合利用，为施工治理准时、准确地供给更多决策依据。

4、可持续进展：是指“既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的进展构成危害”。

〔二〕根本学问和根本理论 1、土木工程概论课程的任务“土木工程”包含哪些内容?“土木工程”专业的学生必需自学哪些科学学问、掌控哪些根本技能、具有哪些力量?怎样才能努力学习等?提问这些问题就是本书的主要任务。

土木工程的内容格外广泛，它和宽阔人民群众的日常生活亲热相关，在国民经济中起着格外重要的作用。

土木工程的范围包含房屋建筑工程、大路与城市道路工程，铁路工程，桥梁工程，隧道工程，机场工程，地下工程，排灌排水工程，港口、码头工程等。

2、土木工程进展历史简述土木工程的进展经受了古代、近代和现代三个阶段。

现代土木工程的特点存有：①功能要求多样化；②城市建设立体化；③交通工程快速化；④工程设施大型化。

3、土木工程的将来土木工程目前患病的形势就是：①信息(包括计算机、通讯、网络等)工业的迅猛进展。

②航空、航天事业等高科技事业的进展。

③地球上居住人口激增，而地球上的土地资源是有限的，并且会因过度消耗而日益枯竭。

④生态环境受到严峻破坏，随着工业的进展、技术的进步而人类生存环境却日益恶化。

〔1〕关键性工程工程将间续修建①为了解决城市土地供求冲突，城市建设将向高、深方向进展。

土木学知识点归纳总结

土木学知识点归纳总结一、土木工程概论1.土木工程概念：土木工程是以土木为对象的工程学科，包括道路、桥梁、隧道、港口、堤坝、建筑等各种工程。

2.土木工程发展历史：从古代的筑城筑堤、修建水利工程到现代的道路、桥梁、建筑等多种工程。

3.土木工程的组成部分：基础工程、结构工程、交通工程、水利工程、建筑工程等。

二、结构力学1.受力分析：受力分析是结构力学的基础，包括静力学、动力学和变形学等内容。

2.结构设计原理：结构设计原理包括受力分析、结构设计方法、结构材料选择和构件连接等内容。

3.结构荷载：结构荷载是设计结构时需要考虑的外部作用力，包括静载和动载。

三、材料力学1.建筑材料：建筑材料包括金属材料、非金属材料、混凝土、钢材、木材等各种材料。

2.材料性能：材料性能包括强度、刚度、韧性、稳定性等各种力学性能。

3.材料应用：材料应用包括建筑结构、构件制造、施工工艺和维护保养等方面。

四、土力学1.土的工程性质：土的工程性质包括黏性、孔隙度、渗透性、压缩性、剪切强度等内容。

2.土的应力和应变：土的应力和应变包括一维、二维和三维应力状态，以及孔隙水压力和孔隙压力等内容。

3.土体稳定性：土体稳定性包括土体内部和土体与外部结构之间的稳定性。

五、岩土工程1.地基处理：地基处理包括土的改良、软基处理、地基加固等内容。

2.岩土勘察：岩土勘察是岩土工程设计的基础，包括地质勘察、地下水勘察、地基勘察等工作。

3.地下挖掘：地下挖掘包括隧道、地下室、基坑等工程，其中包括围护结构、支护结构和土体稳定等内容。

六、基础工程1.基础类型：基础类型包括浅基础、深基础、桩基础、盘承基础、拉力基础等各种形式。

2.基础设计：基础设计包括基础荷载计算、地基承载力计算、地基沉降计算等内容。

3.基础施工：基础施工包括桩基施工、盘承基础施工、浅基础施工、深基础施工等各种施工工艺。

七、结构工程1.结构形式：结构形式包括框架结构、桁架结构、梁柱结构、拱桥结构、索塔结构等各种形式。

土木工程概论

土木工程概论
土木工程是利用物理、化学等科学原理，运用建筑材料，遵循技术规范，解决建造工
程所面临的各种问题，从而完成各种建筑、交通运输、水利、环境保护等工程的科学。

土木工程有激励建设、维护和发展建设的功能，主要指在建筑、交通运输、水利、环
境保护等专业的工程经济服务，通过建设各种建筑物、搭建设施、改善环境等形式满足社
会需要，为社会提供有益的服务。

土木工程又称城市基础设施大类工程，主要分为建筑工程、交通运输工程、水利工程、给排水工程、隧道工程、环境工程等几大方向。

土木工程的具体工作和服务内容有：建筑建设，如构筑各种专业建筑、厂房、建筑结构、新建建筑物和改建旧建筑物；交通运输工程，如公路、铁路、水运河道、港口维护等；水利工程，如河流改造、建设水库、河道改建和治理、水质改善等；环境工程，如臭氧层
保护、园林规划、污水处理、水污染防治等。

土木工程是社会建设不可或缺的重要组成部分，结合当今社会的各种需求，土木工程
的发展将受到越来越多的重视。

它是一个技术性极高的行业，需要具有一定的科学技术水
平和较高的管理水平，工程所存在的工程经济、政策法规、自然环境、施工安全、工程决
策等方面的因素，都需要相应的专业知识和技术能力，从而来保障工程的建设和施工质量。

土木工程概论全部

单孔弧形石拱桥
.
18
二近代土木工程
1.近代土木工程的时间跨度： 17世纪中叶－>第二次世界大战前后。
2.这一时期土木工程的特点：有力学和结构理论作为土木工程的设计指导；砖、瓦、石、木等建筑材料得到广泛应用；混凝土和钢筋混凝土、钢材、预应力混凝土得到发展；施工技术、施工机械、施工规模进步很快，施工速度加快。
塔为楼阁式，用优质松木建成，高 66 米，底层直径30米，平面呈八角形。塔刹高 10 米，结构设计精巧，具有抗震、防灾、防火和防雷能力，保存至今已近千年，国内外现存最古老最高大的木结构塔式建筑。
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11
古代土木工程-山西佛光寺祖师塔
在山西省五台县五台山的佛光寺内。祖师塔建于北魏孝文帝时期（公元 471-499 年），是创建佛光寺的初祖禅师的墓塔，塔身用青砖砌成,高约八米,呈六角平
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29
近代土木工程经典案例
7 中国的京张铁路（1905-1909）
中国人自己设计的第一条铁路，詹天佑在美国耶鲁大学
完成铁路工程的学业，于 1888 年到中国铁路公司任工程师。 1905年，主持修建北京到张家口的铁路。1909年提前2年完成，在中国和世界铁路史上留下了光辉的一页。
25
巴拿马运河
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横穿巴拿马地峡，连接太平洋和大西洋，是重要的航运要道，被誉为世界七大工程奇迹之一和“世界桥梁”。属于水闸式运河。长度约为65千米，宽度 152~304米。整个运河的水位高出两大洋26米，设有6 座船闸。船舶通过运河一般需要9个小时，可以通航 76000吨级的轮船。
1914年8月15日巴拿马运河正式通航，极大地缩短了美国东西海岸间的航程，比绕合恩角缩短了1万4千8 百公里。

(完整word版)《土木工程概论》考试大纲知识点整理

第一章绪论1．识记：（1）土木工程的内涵土木工程在英语里称为Civil Engineering，译为“民用工程”。

它的原意是与“军事工程”（ Military Engineering）相对应的。

在英语中，历史上土木工程、机械工程、电气工程、化工工程都属于Civil Engineering，因为它们都具有民用性。

后来，随着工程技术的发展，机械、电气、化工都已逐渐形成独立的学科，Civil Engineering就成为土木工程的专用名词。

（2）土木工程建设的含义（★重点掌握）土木工程是指建造各类工程设施的科学技术的总称。

它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修的等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中、直接或间接为人类生活、生产、军事、科学研究服务的各种工程设施。

（3）我国古代建筑的特点木结构占主导地位2．领会：（1）土木工程基本属性（★重点掌握）1）综合性2）社会性3）实践性4）技术上、经济上和建筑艺术上的统一性（2）现代土木工程的特点1）土木工程功能化2）城市建设立体化3）交通运输高速化3．简单应用：无4．综合应用：无第二章土木工程主要类型1．识记：（1）土木工程的主要类型（★重点掌握）建筑工程、桥梁工程、公路与道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口城、海洋工程、给水及排水工程和环境工程等。

（2）钢筋混凝土楼盖按施工方法的分类分为现浇整体式楼盖和装配式楼盖。

（3）常见网架节点的种类网架的节点构件有焊接球节点和螺栓球节点两种。

焊接球节点有焊接钢板节点和焊接空心球节点。

（4）路面的排水坡度要求（★重点掌握）为了排水，路面及路肩应做一定的坡度，i1及i2。

它随路面的平整度而异，如混凝土路面i1为1%～1.5%；沥青路面i1为1.5%～2.5%；i2一般较i1大1%～2%。

2．领会：（1）房屋工程的分类（★重点掌握）房屋工程按其层数分，有单层、多层、高层、超高层。

土木工程概论概述

吉隆坡电视塔，高 421m ，居第四位；
天津电视塔，高 406m，居第五位；
北京电视塔，高 380m，居第六位。
3）大跨度建筑
施工中的国家大剧院
外部围护钢结构壳体呈半椭球形东西跨度212.24m 南北跨度143.64m
英国千年穹顶屋盖采用圆球形张力膜结构
穹顶直径达320m
（2）桥梁工程
1）悬索桥
（1）和广大人民群众的“衣、食、住、行”息息相关（2）各行各业均离不开土木工程（3）能够创造大量的就业机会，对推动整个国民经济的发展及保
障社会稳定起着非常重要的作用
二、土木工程发展简史
土木工程发展经历了古代、近代和现代三个阶段。 1. 古代土木工程古代土木工程的时间跨度，大致从旧石器时代(约公元
台北101大厦
上海环球金融中心
2004年，101层，高508m 2008年，101层，高492m
吉隆坡石油双塔 1996年，95层，高452m
南京紫峰大厦 2009年，89层，高450m
芝加哥西尔斯大厦
上海金茂大厦
香港国际金融中心Ⅱ
1974年，110层，高442m 1999年，88层，高421m 2003年，88层，高415m
万神庙
穹顶直径和顶端高度均是43.3m，在现代结构出现以前，它一直是世界上跨度最大的大空间建筑。
(5) 索菲亚大教堂
(6) 巴黎圣母院
索菲亚大教堂
位于土耳其伊斯坦布尔，建于公元532-37年，中央大穹顶直径32.6m，高54.8m。
巴黎圣母院
建造于公元1163-1250年，宽47米，深125米，可容近万人。
日本明石海峡大桥
1998年，主跨1991m，世界第一
中国润扬长江大桥

土木工程概论（习题与解答）

土木工程概论（习题与解答）《土木工程概论》习题与解答第一章绪论习题1、土木工程的定义是什么？2、土木工程包括哪些方面？3、土木工程经历了那几个发展阶段，大约起止时间是何时？4、古代土木工程的主要结构形式是什么？5、近代土木工程的特点是什么？6、土木工程的未来发展方向是什么？解答1、土木工程的定义是什么？答：土木工程是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。

2、土木工程包括哪些方面？答：土木工程包括建筑物基础工程、建筑工程、交通土建工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程、给水排水工程。

3、土木工程经历了那几个发展阶段，大约起止时间是何时？答：土木工程经历了古代、近代、现代三个阶段。

古代土木工程：约公元前5000年—17世纪中叶；近代土木工程：17世纪中叶～第二次世界大战前后；现代土木工程：20世纪中叶至今。

4、古代土木工程的主要结构形式是什么？答：木结构、砖结构、石结构、混合结构。

5、近代土木工程的特点是什么？答：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。

施工与机械：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。

6、土木工程的未来发展方向是什么？答：1、适应新的功能；2、研究新的材料；3、向新的空间开拓；4、设计向精确化、自动化发展；5、施工信息化、设备不断更新。

第二章土木工程材料习题1、标准粘土砖的尺寸是多少？2、我国是否还允许生产粘土砖？3、砖按生产工艺分为哪两类？4、多孔砖与空心砖的孔洞率分别大于多少？5、粒径大于多少的岩石颗粒称为石子？6、色石渣主要由哪些石材破碎而成？7、什么叫胶凝材料？石灰、石膏、水泥属于气硬性或水硬性胶凝材料？8、直径小于多少的钢筋称钢丝？9、土木工程三大基础材料是什么？10、通用水泥通常分为哪几种？11、说明水泥初凝、终凝、凝结、硬化的含义。

土木工程概论

土木工程概论土木工程是一门研究土壤力学、结构力学以及建筑材料等相关学科的工程学科。

它的主要目标是通过设计、建造和维护基础设施，为人类社会提供各种各样的建筑物和工程项目。

本文将介绍土木工程的定义、历史背景、主要领域以及职业发展前景。

一、定义土木工程是应用自然科学原理和技术手段，在土地上建造、维护和改善人类居住、工作和生活环境的学科。

这些工程项目包括房屋、桥梁、道路、隧道、水利工程和污水处理等。

二、历史背景土木工程起源于古代文明时期，人们开始建造居住和防御设施，以满足其生活和安全的需求。

古代的土木工程主要集中在城市规划、水利工程和道路建设方面。

随着科学技术的进步，土木工程逐渐发展为一门系统的学科，并在现代社会中起到至关重要的作用。

三、主要领域1. 结构工程：结构工程是土木工程的核心领域，其主要研究并设计建筑物和工程结构的安全性、可靠性和稳定性。

结构工程师使用各种工程材料和方法，确保建筑物能够经受住自然和人为因素的影响。

2. 水利工程：水利工程关注水资源的管理和利用，包括灌溉系统、排水系统、水坝和水电站等。

水利工程师致力于保护和提供可持续的水资源，以满足农业、工业和城市的需求。

3. 交通工程：交通工程研究并设计道路、桥梁和交通系统，以确保人们能够高效地在城市和乡村之间移动。

交通工程师考虑流量和安全等因素，提供可靠的交通解决方案。

4. 土木工程技术：土木工程技术关注土地规划、建筑地质、土壤力学和结构分析等方面。

土木工程技术人员利用各种技术手段，为土木工程项目的设计和施工提供必要的支持和指导。

四、职业发展前景由于人口增长和城市化进程的推动，土木工程师的需求将持续增长。

在许多国家，土木工程师是高度受到重视的职业，他们在设计和建造各种基础设施项目中起到关键作用。

土木工程师可以在政府部门、咨询公司、建筑公司和大型工程项目中找到就业机会。

他们可以担任设计师、项目经理、监理工程师和研发人员等职位。

随着技术的不断进步，土木工程师还可以应用新的技术，例如计算机辅助设计（CAD）和建筑信息模型（BIM），提高工作效率和精确性。

土木工程概论知识点

土木工程概论知识点土木工程（Civil Engineering）是一门研究和应用土木工程学科原理和技术的学科。

它涵盖了城市规划、结构工程、地质工程、交通工程、水利工程等多个领域。

以下是土木工程概论的几个重要知识点。

1.基本原理和力学力学是土木工程的基础，包括静力学、动力学和力学性能等内容。

静力学研究物体平衡时的力和力矩关系，重要的概念包括平衡条件、受力分析和刚体转动等。

动力学研究物体在运动时的力和力学性能，如加速度、速度、位移等。

力学也涉及到材料力学，包括弹性力学、塑性力学和破坏力学等内容。

掌握力学知识对于设计和分析土木工程结构的稳定性和安全性至关重要。

2.结构工程结构工程是土木工程的一大分支，研究建筑物、桥梁、隧道等工程结构的设计、建造和维护等方面。

掌握结构分析、结构设计和结构施工的原理是结构工程的基础。

结构分析包括静力分析、动力分析和不确定性分析等内容。

结构设计涉及到结构材料的选择和尺寸计算等。

结构施工则需要了解施工工艺和施工方法等。

3.地理信息系统（GIS）地理信息系统是将地理空间信息与数据整合、分析和展示的技术系统。

在土木工程中，GIS可以用来分析和处理地理空间数据，如地形图、地下管线等。

利用GIS可以实现土地利用规划、道路交通规划和水资源管理等工作。

掌握GIS技术可以提高土木工程项目的规划和管理效率。

4.交通工程交通工程是研究交通规划、交通设计和交通管理等内容的学科。

交通工程涉及到道路、铁路、航空和水运等各个方面。

在交通工程中，需要掌握交通流理论、交通设施规划与设计和交通控制与管理等知识。

交通工程的目标是提高交通系统的效率和安全性，减少交通拥堵和事故发生率。

5.水利工程水利工程涵盖了水资源的开发利用、治理和保护等方面。

水利工程包括水库工程、水电工程、河流治理和水环境保护等内容。

水利工程需要掌握水文学、水力学和水资源规划等知识。

水利工程旨在提供安全可靠的供水和排水系统，保护水资源和水环境。

土木工程概论

土木工程概论
土木工程是一门综合性的工程学科，涉及到土建结构、桥梁、道路、隧道、水利工程等方面的设计、建筑和管理。

土木工程概论主要包括以下内容：
1.土木工程的定义和概念：介绍土木工程的定义、范围和特点，明确土木工程的主要任务和目标。

2.土木工程的历史：介绍土木工程的发展历程，从古代文明到现代工程技术的演变，探讨土木工程在人类社会中的重要作用。

3.土木工程的基本原理：介绍土木工程设计和施工的基本原理，包括结构力学、土力学、水力学和工程经济等方面的知识。

4.土木工程的设计：介绍土木工程的设计方法和流程，包括需求分析、方案设计、详细设计和施工图设计等方面的内容，强调设计的安全性、经济性和可持续性。

5.土木工程的施工：介绍土木工程的施工管理和技术要点，包括施工组织、施工技术、质量控制等方面的内容，强调施工的效率和质量。

6.土木工程的管理：介绍土木工程项目的管理方法和技巧，包括项目计划、进度控制、成本控制和质量管理等方面的内容，强调项目管理的重要性和团队合作的意义。

通过学习土木工程概论，可以了解土木工程的基本知识和原理，培养工程思维和创新能力，为从事土木工程相关工作打下坚实的基础。

土木工程概论

第一章1.土木工程的含义：土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设涉及的工程材料和设备相关的勘测、设计、施工和保养维修等技术活动，也指工程建设的对象，如房屋、道路、给水排水以及防护工程。

2.土木工程的分支：结构工程、水资源工程、环境工程、交通工程、测量工程、岩土工程。

3.结构工程：结构工程是与建筑和桥梁结构设计及建造相关的科学技术。

4.水资源工程：水资源工程涉及水供应和水系网络、洪水和洪涝灾害的控制、水利和水质相关的环境问题以及水质环境的遥感预测的规划、管理、设计和营运等。

5.环境工程：环境工程不仅涉及水的环境问题，还包括空气质量和土地的使用。

6.交通工程：交通工程是采用某种方式将人群或物体有序高效地从一个地方运送到另一个地方的科学技术。

7.测量工程：测量工程是对地表进行精密测量以获取工程项目所在位置的可靠信息。

8.岩土工程：岩土工程是土木工程中处理工程项目设计施工中与土、岩石和地下水相关的专门技术。

9.科学、技术与工程的关系：工程是创造性地应用科学原理来进行结构、机械、仪器设备或者整个制造工艺的设计和生产，其设计和生产的内容可以是其中单一个体，也可以是许多单体的组合，所有的东西都可依据设计重复制造生产出来，其在特定使用条件下的性能是可预知的，并符合产品的功用、经济性和安全性要求。

技术是人运用自己的知识，采用工具或其他方式使人们生活得更方便或舒适。

科学和技术常常是密切关联的，科学是技术得以存在的基础，技术是科学理论的应用，科学和技术进步相辅相成。

10.土木工程师的工作范围：1.丈量和测绘地表2.设计并指导桥梁、隧道、房屋、堤坝和海岸结构的施工3.道路、公路、铁路和机场的规划、设计和施工4.高效交通流程和控制的系统设计5.水利灌溉和防洪工程的设计和施工6.给水排水体系以及废弃物处置7.管理大型工程项目。

11.土木工程师的工作步骤：1.工程设计，包括收集资料、与业主交流、出图2.造价，对设计进行调整、限额设计3.施工，按图施工4.指导工程设施的正常使用和日常维护工作。

土木工程概论第1章

1.3.2 我国土木工程执业注册制度简介
1.什么叫土木工程？你认为哪些工程属于土木工程范畴？它们有哪些共同点？ 2.试述土木工程在国民经济发展中的作用。 3.古代、近代、现代土木工程分别有什么特点？有哪些典型工程？ 4.试分析未来土木工程的发展方向。 5.我国土木工程执业注册分哪几类？我国建设行业执业资格制度的基本内容是什么？ 6.结合你所在院校的土木工程专业的培养方案，做出你大学期的学习规划。
（c）大殿天花
1.2.1 古代土木工程
（9）西欧的教堂建筑
图1-19 意大利比萨大教堂及斜塔
（a）外观
（b）内部
图1-20 法国巴黎圣母院
1.2.1 古代土木工程
图1-21 贝塞麦和转炉炼钢法
图1-22 芝加哥家庭保险公司大楼
1.2.2 近代土木工程
（a）（b）
1.1.1 土木工程的内涵
1.1.1 土木工程的内涵
1.1.1 土木工程的内涵
综合性
实践性
建造过程单项性
社会性
技术、经济和艺术的统一性
1.1.2 土木工程的特点
（a）京杭大运河实景
（b）地图上的京杭大运河
图1-2 京杭大运河
1.1.2 土木工程的特点
1.2.1 古代土木工程
（6）中国河北的赵州桥
图1-16 河北赵州桥（又名安济桥）
1.2.1 古代a)外观
（b）内部
图1-17 应县木塔
（c）结构体系
1.2.1 古代土木工程
（8）中国的宫殿及庙宇建筑
(a)外观

土木工程概论1-绪论

土木工程概论
1.2.2 近代土木工程近代土木工程的时间跨度为从17世纪中叶至20世纪中叶
的300年间。
主要特征是：
力学和结构理论作指导砖、瓦、木、石等建筑材料广泛使用；混凝土、钢材、钢筋砼以及早期的预应力砼得到发展。施工技术进步很大
土木工程概论
该历史时期，土木工程在理论、材料、施工领域出现的具有重大意义大事有：
⑶ 实践性由于影响土木工程的因素错综复杂，
使土木工程对实践的依赖性很强。
⑷ 技术、经济和艺术的统一性土木工程是为人类需要服务的，
它必然是每个历史时期技术、经济、艺术统一的见证。
土木工程概论ຫໍສະໝຸດ 1.2 土木工程发展历史简述1.2.1 古代土木工程时间跨度长。大致
从新石器时代（约公元前5000年起开始至17世纪中叶)。
(1)土木工程功能化
即土木工程日益同它的使用功能或生产工艺紧密结合。
公共和住宅建筑物要求建筑、结构、给水排水、采暖、通风、供燃气、供电等现代技术设备结合成整体。
土木工程概论
巴西国会大厦。建于1957-1959 巴西首都巴伐里亚。由国会上下议院、办公楼和各部分厅室、服务房间等组成。
建筑造型讲究构图形式，体型简洁而对比强烈。
土木工程概论
第1章
绪论
土木工程概论
1.1 土木工程的概念 1.2 土木工程的历史与发展 1.3 土木工程专业规范 1.4 注册师制度
土木工程概论 1.1 土木工程和土木工程专业
1. 土木工程概念土木工程:建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解：一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施；
土木工程概论

土木工程概论全部课件

2.这一时期土木工程的特点：有力学和结构理论作为土木工程的设计指导；砖、瓦、石、木等建筑材料得到广泛应用；混凝土和钢筋混凝土、钢材、预应力混凝土得到发展；施工技术、施工机械、施工规模进步很快，施工速度加快。
列砌筑组成单孔孤形。桥大拱两端之肩上又各设两个小拱，这些敞开的小拱减轻桥身重量的同时，又起到了减少流水冲力、加速畅洪的作用，设计可谓非常科学合理。世界第12个土木工程里程碑（1991，ASCE）
单孔弧形石拱桥
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18
二近代土木工程
1.近代土木工程的时间跨度： 17世纪中叶－>第二次世界大战前后。
展；
2.综合性：多学科、多工种、多种技术和材料的综合；
3.实践性：经验的重要性、对实践的依赖性。
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§2 土木工程发展历史
一古代土木工程二近代土木工程三现代土木工程
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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一古代土木工程
1.时间跨度-旧石器时代（公元前5000年起）-17世纪中叶，没有设计理论，靠经验，材料自然，工具简单
3 英语的民用工程”Civil Engineering” ，怎么会译成土木工程呢?
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二分类
1. 地上：房屋建筑工程，道路工程，铁路工程，桥梁工程，给排水工程，机场工程
2. 地下：隧道工程，矿山工程，陵墓
3. 水中：水利工程（运河、大坝、水库等），港口工程，海洋工程。
房屋建筑
2.古代土木工程几种典型的结构形式-砖、石、木。
3.中西古建筑之特点：中国多以木构架加砖墙为主，而西方大多是砖石结构。原因是什么？
4.代表性工程介绍
(建筑) 应县木塔，佛光寺祖师塔 (水利) 都江堰水利工程

土木工程概论

大学生养成高素质所要求的基本品质的主要途径：勤奋学习、努力实践、用语创新、交融集体、健康身心、与时俱进。
第二章土木工程的内涵和发展简史
土木工程学：是指运用数学、物理、化学等基础科学知识，力学、材料等技术科学知识以及土木工程方面的工程技术知识来研究、设计、修建各种建筑物和构筑物的一门学科。
建筑物及种类:是指供人们进行生产生活或其他活动的房屋或场所，如工业建筑民用建筑农业建筑铁路建筑等。
板：指平面尺寸较大而厚度较小的受弯构件，通常水平放置，承受垂直于板面的荷载，以受弯矩为主。
梁：承受垂直于其纵轴方向荷载的线性构件，以受弯矩和剪力为主。
柱：是工程结构中主要承受压力，有时也同时承受弯矩的竖向构件，以受压力和弯矩为主。
土木工程活动在技术和管理方面的内容：技术方面，有勘察、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：1社会性2综合性3实践性4技术经济和艺术统一性。
土木工程及工程管理专业的培养目标：培养适应社会主义现代化需要，德智体全面发展，掌握土木工程学科的基本理论和基本知识，获得土木工程师基本训练的，具有创新精神的高级工程技术人才。
结构失效现象：1破坏:是指结构或构件截面抵抗作用力的能力不足以承受作用效应的现象。2失稳:是指结构或构件因长细比过大而在不大的作用力下突然发生作用力平面外的极大变形的现象。3发生影响正常使用的变形4倾覆或滑移5结构所用材料丧失耐久性斜拉桥。
建筑的基本构件：可分为板、梁、柱、拱等。
恒载与总荷载的关系:承重结构的恒载约占总荷载的50%~70%。
可变荷载的类型：1使用荷载2车辆荷载3风载4血载。
基础：将上部结构荷载传递给地基、连接上部结构与地基的下部结构称为基础，地基是受结构传来荷载影响的土层或岩层

土木工程概论

土木工程概论第一章1．土木工程的概念。

答：土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设的对象，即建在地上，地下，水中的各种工程设施，所应用的材料，设备和所进行的勘测设计，施工，保养，维修等技术。

2．现代土木工程的特点是什么？答：1）功能要求的多样化2）城市建设立体化3）交通工程快速化4）工程建设大型化3．未来的土木工程材料发展方向是什么？答：工程材料向轻质，高强，多功能化发展。

4．土木工程专业的主要课程有哪些？答：土木工程的专业知识与技术包括建筑结构的设计理论和方法，土木工程技术与组织管理，房屋建筑学，工程经济，建筑法规，土木工程材料，基础工程，结构实验，土木工程抗震设计等。

5．我国高等院校土木工程专业的培养目标是什么？答；我国高等院校土木工程专业的培养目标是：培养适应社会主义现代化建设需要，德智体全面发展，掌握土木工程科学的基本理论和基本知识，获得土木工程工程师基本训练，具有创新精神的高级工程科学技术人才，毕业后能从事土木工程设计，施工与管理工作，具有初步的工程规划与研究开发的能力。

6．法国巴黎的标志性建筑是什么？答：埃菲尔铁塔是巴黎的标志之一。

7．中国古代最著名的砖石结构是什么？答：中国古代的砖石结构最著名的当数万里长城和赵州桥。

8．水泥是谁发明的？答：1824年波特兰发明了水泥。

9．中国目前最高的建筑的情况。

答：中国台湾的台北101大厦高508米，位居世界第一，上海环球金融中心大厦高492米位居世界第二。

上海金茂大厦高420.5米，居世界第五。

第二章1．混凝土和砂浆的主要组成材料是什么？混凝土，普通混凝土的概念。

水泥的概念。

答：1）砂是混凝土和砂浆的主要组成材料之一。

2）混凝土是由胶结材料，骨料和水按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材。

3)普通混凝土是有水泥，粗骨料（碎石或卵石）细骨料（砂）和水拌合，经硬化而成的一种人造石材。

4）水泥是粉状的水硬性胶凝材料，即加水拌合成塑性浆体，能在空气中凝结硬化，可将其他材料胶结成整体，并形成硬石材的材料。

土木工程概论-正文

⼟⽊⼯程概论-正⽂第⼀章绪论第⼀节⼟⽊⼯程的定义、特点与作⽤⼀、⼟⽊⼯程的定义⼟⽊⼯程在国务院学位委员会的学科简介中,被定义为建造各类⼯程设施的科学技术的总称,它既指⼯程建设的对象(建在地上⼆地下⼆⽔中的各种⼯程设施),也指⼯程建设所应⽤的材料⼆设备和所进⾏的勘测⼆设计⼆施⼯⼆保养⼆维修等技术三从该定义看出,⼟⽊⼯程具有以下的三层含义三第⼀层,⼟⽊⼯程是指各类⼯程设施,即⼯程建设的对象三⼯程设施的范围⾮常⼴泛,既包含建造在地上或地下⼆陆上或⽔中,直接或间接为⼈类⽣活⼆⽣产⼆⼯作⼆科研⼆国防服务的各种⼯程设施,⼜包含运河⼆⽔库⼆⼤坝⼆⽔渠等⽔利⼯程设施三如房屋建筑⼯程⼆道路⼯程⼆铁路⼯程⼆管道运输⼯程⼆隧道⼯程⼆桥梁⼯程⼆运河⼯程⼆堤坝⼯程⼆港⼝⼯程⼆电站与输变电站⼯程⼆飞机场⼯程⼆海洋平台⼯程⼆给⽔排⽔⼯程⼆防灾减灾⼯程⼆防护⼯程等三第⼆层,⼟⽊⼯程是指⼯程建设所需的⼯程材料和⼯程机械设备三其中,⼯程机械设备既包括⽣产⼟⽊⼯程材料的⽣产机械,也包括⼟⽊⼯程建设过程中的施⼯机械三第三层,⼟⽊⼯程是指⼀门学科三这既指勘察⼆测绘⼆规划⼆设计等科学技术活动,也指施⼯⼆维护⼆维修⼆保养⼆改造⼆加固⼆运⾏管理等⽣产技术活动,还包括⼟⽊⼯程材料性能试验⼆⼯程结构性能试验⼆⼯程安全性检测等试验技术活动三⼟⽊⼯程是⼀个涉及⾯极⼴的普适性⾏业三⼟⽊⼯程的英⽂为C i v i l E n g i n e e r i n g,意为民⽤⼯程 ,它的原意是与军事⼯程 (M i l i t a r y E n g i n e e r i n g)相对应的,即指除了服务于战争设施以外的⼆⼀切为了⽣活和⽣产所需要的民⽤⼯程设施的总称,但后来,这个界定就不那么明确了三按照学科的划分,地下防护⼯程⼆航天发射塔架等设施也属于⼟⽊⼯程的范畴三⽬前,⼟⽊⼯程已发展出许多分⽀,如房屋建筑⼯程⼆铁路⼯程⼆道路⼯程⼆飞机场⼯程⼆桥梁⼯程⼆隧道及地下⼯程⼆特种⼯程结构⼆给⽔排⽔⼯程⼆城市供热供燃⽓⼯程⼆港⼝⼯程⼆⽔利⼯程等学科三其中,有些分⽀,如⽔利⼯程,由于⾃⾝⼯程对象的不断增多及专门科学技术的发展,已从⼟⽊⼯程中分化出来成为独⽴的学科体系,但是它们在很⼤程度上仍具有⼟⽊⼯程的共性三⼟⽊⼯程的要素和⽬的如图11所⽰三10 2 0⼆、⼟⽊⼯程的特点⼟⽊⼯程作为⼀门应⽤科学技术,具有以下⼏个基本属性三1.综合性建造⼀项⼯程⼀般要经过勘察⼆设计⼆施⼯和运⾏管理四个阶段,需要运⽤⼯程地质勘察⼆⼯程测量⼆⼟⼒学⼆⼯程⼒学⼆⼯程设计⼆建筑材料⼆建筑设备⼆⼯程机械⼆建筑经济⼆⼯程管理等多个学科的知识,因⽽⼟⽊⼯程是⼀门涉及学科范围众多的综合性学科三2.社会性⼟⽊⼯程的发展伴随着⼈类社会的进步和社会不同历史时期的科学技术⼆管理⽔平的提⾼⽽发展三它所建造的⼯程设施反映出各个历史时期社会经济⼆⽂化⼆科学⼆技术发展的⽔平,因⽽⼟⽊⼯程也成为社会历史发展的见证之⼀三例如,远古时代,⼈们就开始修筑简陋的房舍⼆道路⼆桥梁和沟渠,以满⾜简单的⽣活和⽣产需要三后来,⼈们为了适应战争⼆⽣产⼆⽣活及宗教传播的需要,兴建了城池⼆运河⼆宫殿⼆寺庙及其他各种建筑物,如我国的长城⼆都江堰⼆京杭⼤运河(见图12)等三(a)京杭⼤运河实景图(b)地图上的⼤运河图12京杭⼤运河3.实践性影响⼟⽊⼯程的因素既多⼜错综复杂,因⽽⼟⽊⼯程是具有很强实践性的学科三在早期,⼟⽊⼯程是通过⼯程实践,总结成功的经验,尤其是吸取失败的教训发展起来的三从17世纪开始,以伽利略和⽜顿开始研究的近代⼒学同⼟⽊⼯程实践结合起来,逐渐形成以材料⼒学⼆结构⼒学⼆流体⼒学⼆⼟⼒学⼆岩体⼒学等作为⼒学理论框架的应⽤学科三这样⼟⽊⼯程才逐渐从经验发展成为科学三在⼟⽊⼯程的发展过程中,⼯程实践经验常先⾏于理论,⼯程事故常显⽰出未能预见的新因素,触发新理论的研究和发展三从古⾄今,不少⼯程问题的处理,在很⼤程度上仍然依靠实践经验三4.技术、经济和艺术的统⼀性⼟⽊⼯程既然是为⼈类⽣活⼆⽣产和娱乐服务的,那么它必然与社会相应历史时期的技术⼆经济和艺术相协调⼆相统⼀三⼈们⼒求建造最经济的⼯程设施,⽤以满⾜使⽤者的各种3需求(包括审美要求)三⽽⼀项⼯程的经济性⼜和各项技术活动密切相关,如⼯程选址⼆总体规划⼆设计和施⼯技术等,这些都影响着⼯程建设的总投资⼆⼯程建成后的经济效益和使⽤期间的维修费⽤三5.建造过程的单项性⼟⽊⼯程⼀般按照建设单位的设计任务书和招标要求进⾏单项设计⼆单项施⼯,并且多数是在⾃然环境中建造三⼟⽊⼯程的建造周期较长,⼤⾃然和社会环境的风险较多,因⽽建造过程中的质量和安全问题⼗分重要三三、⼟⽊⼯程的地位与作⽤1.⼟⽊⼯程是关乎⼈类⽣存的基础性产业⼈类⽣存与⽣活离不开⾐⼆⾷⼆住⼆⾏四件⼤事,⽽⼟⽊⼯程密切联系着每个⼈⽣活中的这四件事三(1)⾐:纺纱⼆织布⼆制⾐等均要在⼯⼚内进⾏,这与⼟⽊⼯程间接有关三(2)⾷:打井取⽔(见图13),筑渠灌溉,建⽔库蓄⽔,建粮⾷加⼯⼚⼆粮仓⼆冷库等,这都与⼟⽊⼯程间接有关三(3)住:⼈类的⽣活⼆⽣产离不开房屋建筑,这与⼟⽊⼯程直接有关三(4)⾏:铁路(见图14)⼆公路⼆机场⼆港⼝⼆码头⼆运河等交通⼯程设施离不开⼟⽊⼯程,这与⼟⽊⼯程直接有关三图13 坎⼉井图14 铁路轨道2.⼟⽊⼯程是国民经济发展的带动性⾏业1)⼟⽊⼯程涉及⾏业众多⼟⽊⼯程的上游和下游企业很多,涉及多个部门,如冶⾦⼆建材⼆机械制造⼆运输等⾏业三⼟⽊⼯程物资消耗占全国总消耗量的⽐例分别为钢材25%⼆⽊材40%⼆⽔泥70%⼆玻璃76%⼆塑料25%⼆运输量28%三⼟⽊⼯程的发展带动了相关产业的发展和繁荣三图15 三峡⼤坝2)⼟⽊⼯程是挖掘和吸纳劳动⼒资源的重要平台⼟⽊⼯程属于劳动密集型产业,其容纳的就业⼈数占全社会劳动者⼈数的8%左右,是转移农村富余劳动⼒,解决就业问题的主要途径三同时⼟⽊⼯程的劳务输出是我国对外输出的重要⽅⾯三3)⼟⽊⼯程可以⼤幅度拉动国民经济增长政府扩⼤内需采取积极的财政政策时,重要的资⾦投向就是⼟⽊⼯程⽅⾯的基础建设三⼀些⼤型基本建设⼯程,投资⾮常巨⼤,如京九铁路全长超过2000k m ,预算投⼊超过400亿元;举世闻名的三峡⼯程(见图15),混凝⼟⽤量达2.643?400107m3,总库容3.93?1010m3,决算总投资超过2000亿元;京沪⾼铁⼯程⼆南⽔北调⼯程⼆西⽓东输⼯程⼆青藏铁路⼯程等的总投资均超过千亿元三4)⼟⽊⼯程能够吸收⼤量的消费资⾦当⼈民的⽣活⽔平提⾼到⼀定程度时,社会消费资⾦会有较⼤幅度的增加三这时,会出现三种情况:⼀是增加消费,使消费资⾦转化为⽣产资⾦,从⽽刺激⽣产,使经济向良性循环的⽅向发展;⼆是消费结构不合理,市场存在供不应求现象,这时消费资⾦的⼤幅增加会引起通货膨胀;三是储蓄资⾦增加,这对市场是潜在的压⼒,却不能通过市场机制⽤于⽣产,若处理不当则可能引起⽣产萎缩三如果后两种情况同时存在,问题就更为严重三许多国家的经验都表明,把社会消费资⾦(包括储蓄)吸引到住宅消费上来是⼀个两全其美的办法三⼀⽅⾯为社会消费资⾦提供了良好的出路,另⼀⽅⾯为⼟⽊⼯程提供了⼤量的⽣产资⾦,从⽽达到引导消费⼆调整消费结构,促进⽣产的效果三5)⼟⽊⼯程是国家实现经济宏观调控的重要⽅法⼟⽊⼯程对国民经济的发展有⼀定的调节作⽤,因此当国民经济处于萧条期时,可以通过扩⼤国家对公共事业的投资,如市政⼯程⼆⾼速公路等,使⼟⽊⼯程不衰落下去,这样也就刺激了与⼟⽊⼯程密切相关的⾏业的发展,从⽽引起对其他⾏业需求的螺旋式增长,使国民经济不出现经济萧条(或者可以缓解国民经济萧条的程度)三反之,当国民经济出现过热现象时,国家可通过压缩公共投资规模⼆取消对住宅消费的优惠政策等措施,抑制⼟⽊⼯程的发展,这样也就抑制了其他⾏业的发展,使国民经济⾛上稳定发展的轨道三我国实⾏的是社会主义市场经济,⼟⽊⼯程对国民经济的调节作⽤是通过扩⼤或压缩固定资产投资规模来实现的三例如,2008年由美国两房危机引发的全球⾦融海啸也波及我国,我国⽴即出台了4万亿的救市措施,其中60%属于基础设施和民⽣⼯程,这些都与⼟⽊⼯程有关三6)⼟⽊⼯程设施是国家财富的重要组成部分⼟⽊⼯程产值在国内⽣产总值中占有重要地位,能为社会创造新价值,为国家增加财富积累三长期以来,我国建筑业所创造的总产值和增加值,在社会总产值和国民⽣产总值中分别占到10%和6%左右的份额三⼟⽊⼯程创造的固定资产在固定资产形成总值中占有很⼤⽐重三据联合国统计,各国⽤于房屋建造的投资占国民经济⽣产总值的6%~12%三此外,⼟⽊⼯程也是政府财政收⼊的重要来源,其每年提供的税利额⼀般可占政府财政收⼊的10%~40%三7)⼟⽊⼯程是关系国计民⽣的⽀柱产业⼟⽊⼯程是国民经济的重要物质⽣产部门,是国民经济和社会发展的物质技术基础三⼟⽊⼯程建造的产品转给使⽤者之后,就形成了各种⽣产性和⾮⽣产性的固定资产三它是国民经济各物质⽣产部门和交通运输部门进⾏⽣产的⼿段,是⼈民⽣活的重要物质基础三美国和其他⼀些西⽅国家把⼟⽊⼯程与钢铁⼯业⼆汽车⼯业并列为国民经济的三⼤⽀柱,我国⼀直将⼟⽊⼯程与⼯业⼆农业⼆交通运输业⼆商业合称为五⼤物质⽣产部门,可见⼟⽊⼯程在国民经济中所占地位的重要三8)⼟⽊⼯程能够创收外汇,增加国家收⼊5⼟⽊⼯程⾛向国际承包市场,既能发展经济⼆扩⼤影响,⼜可以带动资本⼆技术⼆劳务⼆设备及商品输出创收外汇,这为国家的出⼝创汇⼯作起到不可磨灭的作⽤三3.⼟⽊⼯程在国防军事建设中的作⽤从古代最原始的军事⼯程,到当今现代化的军事建设,⼟⽊⼯程都⼀直发挥着相当重要的作⽤三特别是在军事防御⽅⾯,⼟⽊⼯程的作⽤更为突出三1)古代军事中⼟⽊⼯程的作⽤在冷兵器时代时,⼟⽊⼯程在军事防御过程中⼀直处于相当重要的位置三例如,我国长城(见图16)的修筑是为了抵御北⽅的游牧民族侵袭,从秦朝起⼀直到明朝,长城始终在军事防御上发挥着⽆可替代的作⽤三⼜如,在世界范围内,古代的城池多是以⾼⾼的城墙包围着城市,再以护城河围护着城墙,以抵御敌⼈的进攻(见图17)三毫不夸张地说,在冷兵器时代,⼟⽊⼯程的建设对于⼀个国家有着决定存亡的重要性三图16长城图17古代城堡2)近代军事中⼟⽊⼯程的作⽤在近代,⼟⽊⼯程在军事防御建设中的作⽤依然重要三如碉堡(见图18),其⽤砖⼆⽯⼆钢筋混凝⼟等建成,主要作⽤是防守三第⼆次世界⼤战(简称⼆代)时期,碉堡在德国作为避难所,在苏联作为储存场所,在⽇本和其他国家作为军事检查堡垒三在当今社会,碉堡可能已经失去了曾经在军事防御中的重要地位,但在某些领域依然具有重要的⽤途,如在恐怖袭击中作为避难所三⼜如防空洞(见图19),其能够有效保护⼈们的⽣命安全,减⼩敌军空袭带来的损失,因此,⽬前⼏乎所有的城市中⾼楼⼤厦下⾯都有防空洞三图18英国⼆战时的碉堡图19西柏坡防空洞3)当代军事中⼟⽊⼯程的作⽤当代军事技术发展迅速,新型武器不断地被研制出来,传统模式的攻击⽅式已经发⽣改变三⾯对不同的攻击⽅式,需要有不同的防御措施三在⾼技术⼆信息化的战争中,⼟⽊⼯程的作⽤显得尤为重要,不仅在军事防御中有着重要的战略意义,在军事建设的很多⽅⾯都有着重要作⽤,如军⽤机场的建设,⽔下潜艇基地的建设,核电站⼆核设施的建设,军港的建设, 06导弹发射塔的建设,以及军事抢险等三第⼆节⼟⽊⼯程的发展历史⼈类⾃出现以来,为了满⾜住和⾏及⽣产活动的需要,从构⽊为巢⼆掘⼟为⽳的原始操作开始,到今天能建造摩天⼤厦⼆万⽶长桥,以⾄移⼭填海的宏伟⼯程,经历了漫长的发展过程三在这期间,⼟⽊⼯程的发展可以分为古代⼆近代和现代三个阶段三⼀、古代⼟⽊⼯程古代⼟⽊⼯程有着很长的时间跨度,它⼤致从新⽯器时代(公元前5000年)开始⾄17世纪中期三随着年代的推移,古代⼟⽊⼯程具有代表性的有以下⼏个三(1)中国黄河流域的仰韶⽂化遗址和西安半坡村遗址三仰韶⽂化(公元前5000 前3000年)是我国新⽯器时代的⼀种⽂化,1921年⾸次发现于河南渑池仰韶村,分布于黄河中下游流域,有残⽳和平⾯为圆形⼆⽅形和多室联排呈矩形的地⾯建筑残迹(见图110)三西安半坡村遗址(公元前4800 前3600年,于1954年开始发掘)有很多圆形房屋的痕迹,经分析它们是直径为5~6m圆形房屋的⼟墙(见图111),墙内竖有⽊柱,⽀撑着⽤茅草做成的屋⾯,茅草下有起龙⾻作⽤的密排树枝三半坡村遗址中现仍有⽊柱底的残⽳和⼀些地⾯建筑残迹三图110河南仰韶⽂化遗址图111西安半坡村遗址(2)埃及法⽼陵墓建筑群吉萨⾦字塔群(见图112)三其建于公元前27世纪,以古王国第四王朝法⽼胡夫的⾦字塔最⼤三胡夫⾦字塔(见图113)塔基呈⽅形,每边长230.5 m,⾼约146m,⽤230多万块巨⽯砌成三塔内有甬道⼆⽯阶⼆墓室等三图112吉萨⾦字塔群图113胡夫⾦字塔7(3)中国长城三公元前7世纪的春秋时期,楚国开始建造绵延数百⾥的长城;秦统⼀中国(公元前221年)后,将战国时期各国修筑的⾃卫长城连接起来,使其长约2500k m 三之后,汉朝⼆南北朝⼆隋朝直⾄明朝都曾⼤规模修筑长城三⽬前西起嘉峪关,东⾄⼭海关绵延约8850k m 的长城,是明代遗留下来的三图114 都江堰(4)中国四川的都江堰三始建于战国时期秦昭王末年(公元前256 前251年)的四川都江堰⼤型引⽔枢纽(见图114),是世界历史上最长的⽆坝引⽔⼯程三此⼯程以灌溉为主,兼有防洪⼆⽔运⼆供⽔等多种功能,⼀直沿⽤⾄今三其规模之⼤⼆规划之周密⼆技术之合理,均为前所未有三(5)⼟⽿其的索菲亚⼤教堂(见图115)三公元532 537年建造于君⼠坦丁堡(今⼟⽿其伊斯坦布尔)的索菲亚⼤教堂为砖砌穹顶(圆形球壳)三穹顶直径约33m ,⾼约55m ,⽀承在⼤跨砖拱和⽤巨⽯砌筑的巨型柱(截⾯约7m?10m )上三(6)中国河北的赵州桥(见图116)三赵州桥⼜称安济桥,坐落在河北省赵县汶河上三其建于隋代⼤业年间(公元605 618年),由著名匠师李春设计和建造,距今已有1400多年的历史,是世界上现存最早⼆保存最完善的敞肩式单孔圆弧⼸形⽯拱桥三赵州桥全长50.82m ,桥⾯宽约10m ,跨度37.02m ,采⽤28条并列的⽯条砌成拱券三拱券⽮⾼7.23m 三拱上设有4个⼩拱,这些⼩拱既能减轻桥⾝⾃重,⼜便于排洪,且更显美观三该桥在材料使⽤⼆结构受⼒⼆艺术造型和经济上都达到极⾼成就三图115 ⼟⽿其的索菲亚⼤教堂图116赵州桥图117 应县⽊塔 (7)中国⼭西应县⽊塔(图117)三应县⽊塔即佛宫寺释迦塔,建成于公元1056年,为⼋⾓形,塔⾼67.3m ,底层直径30.27m 三该塔共9层,其中8层是⽤3m 左右长的⽊柱⽀顶重叠⽽成,为⼀内外两环柱⽹⼆⽤交圈的扶壁拱组成的双层套筒式结构三应县⽊塔是保存⾄今的唯⼀⽊塔,也是我国现存的最⾼⽊结构之⼀三它经多次⼤地震仍完整⽆损,⾜以证明我国历史上⽊结构建筑的辉煌成就三(8)中国的宫殿及庙宇建筑三中国历代封建王朝建造的⼤量宫殿和庙宇建筑都是⽊构架结构三⽊构架结构是⽤⽊梁⼆⽊柱做成承重⾻架,⽤⽊质⽃拱做成⼤800挑檐,四壁墙体都是⾃承重隔断墙的⼀种结构(见图118)三图118报国寺(9)西欧的教堂建筑三以意⼤利⽐萨⼤教堂(见图119)和法国巴黎圣母院(见图1 20)为代表的西欧教堂建筑,都采⽤了砖⽯拱券结构三图119意⼤利⽐萨⼤教堂图120法国巴黎圣母院在这个历史时期,⼟⽊⼯程所⽤的材料最早只是当地的天然材料,如泥⼟⼆砾⽯⼆树⼲⼆树枝⼆⽵⼆茅草⼆芦苇等三后来发展了⼟坯⼆⽯材⼆砖⼆⽡⼆⽊⼆青铜⼆铁⼆铅以及混合材料(如草筋泥⼆混合⼟等)三⼟⽊⼯程的⼯艺技术,最早只是利⽤⽯斧⼆⽯⼑等简单⼯具,后来发展了斧⼆凿⼆钻⼆锯⼆铲等青铜和铁质⼯具,兴起了窑制和煅烧加⼯技术,以及打桩机⼆桅杆起重机等施⼯机械三⼯程上的分⼯也⽇益细致,分化为⽊⼯⼆⽡⼯⼆泥⼯⼆⼟⼯⼆窑⼯⼆雕⼯⼆⽯⼯⼆彩画⼯等三但是,在这个历史时期内,除了有⼀些经验总结和形象描述⼟⽊⼯程的著作,如中国的‘考⼯记“(公元前5世纪)⼆‘营造法式“(公元1100年),意⼤利的‘论建筑“(⽂艺复兴时期阿尔贝蒂著)外,⼟⽊⼯程还缺乏理论上的依据和指导三⼆、近代⼟⽊⼯程近代⼟⽊⼯程的时间跨度为从17世纪中期⾄20世纪中期的300年三这个历史时期内⼟⽊⼯程的主要特征是:①有⼒学和结构理论作为指导;②砖⼆⽡⼆⽊⼆⽯等建筑材料得到⽇益⼴泛的使⽤,混凝⼟⼆钢材⼆钢筋混凝⼟以及早期的预应⼒混凝⼟得到发展;③施⼯技术进步很⼤,建造规模⽇益扩⼤,建造速度⼤⼤加快三在这个历史时期,以下⼏件⼤事具有重要意义三(1)意⼤利学者伽利略在1638年出版的著作‘关于两门新科学的谈话和数学证明“中,9论述了建筑材料的⼒学性质和梁的强度,⾸次⽤公式表达了梁的设计理论三(2)英国科学家⽜顿在1687年总结了⼒学三⼤定律,它们是⼟⽊⼯程设计理论的基础三(3)瑞⼠数学家欧拉1744年出版的‘曲线的变分法“建⽴了柱的压屈理论,得到计算柱的临界受压⼒的公式,为分析⼟⽊⼯程结构物的稳定问题奠定了基础三(4)1825年,纳维建⽴了⼟⽊⼯程中结构设计的容许应⼒分析法;19世纪末,⾥特尔等⼈提出极限平衡的概念三他们都为⼟⽊⼯程的结构理论分析打下了基础三(5)1824年,英国⼈阿斯普丁取得了波特兰⽔泥的专利权,1850年开始⽣产⽔泥三⽔泥是形成混凝⼟的主要材料,这使得混凝⼟在⼟⽊⼯程中得到⼴泛的应⽤三后来,在20世纪初,有⼈发表了⽔灰⽐等学说,初步奠定了混凝⼟强度的理论基础三(6)1859年,贝塞麦转炉炼钢法(见图121)被发明了出来,使得钢材得以⼤量⽣产,并能越来越多地应⽤于⼟⽊⼯程三(7)1867年,法国⼈莫尼埃⽤铁丝加固混凝⼟制成花盆,并把这种⽅法推⼴到⼯程中,建造了⼀座蓄⽔池,这是应⽤钢筋混凝⼟的开端三1875年,他主持建造了第⼀座长16m的钢筋混凝⼟桥三图121贝塞麦转炉炼钢法图122布鲁克林⼤桥(8)1883年, 摩天楼之⽗詹莱在美国的芝加哥建造了11层住宅保险⼤楼三该楼是世界上最早⽤铁框架(部分钢梁)承受全部⼤楼⾥的重⼒,外墙仅为⾃承重墙的⾼层建筑三同⼀年(1883年),美国建成世界上第⼀座⼤跨钢悬索桥布鲁克林⼤桥(见图122),其跨度为(930+1595+930)f t[(284+486+284)m]三1889年,法国在巴黎建成⾼300m的埃菲尔铁塔,该塔使⽤钢约8000t三它们是近代⾼层建筑结构的萌芽三此外,由奥蒂斯在19世纪50年代初期发明的安全升降机也使⾼层建筑成为可能三升降机最先采⽤的是蒸汽动⼒升降机,直到1857年在纽约才安装了第⼀台⼈乘坐的升降机三(9)1886年,美国⼈杰克逊⾸先应⽤预应⼒混凝⼟制作建筑配件,后⼜⽤它制作楼板三1930年,法国⼯程师弗涅希内将⾼强度钢丝⽤于预应⼒混凝⼟,克服了因混凝⼟徐变造成所施加的预应⼒完全丧失的问题三于是,预应⼒混凝⼟在⼟⽊⼯程中得到⼴泛应⽤三(10)⼟⽊⼯程在铁路⼆公路⼆桥梁建设中得到⼤规模发展三代表成果有以下⼏个⽅⾯三①1825年,英国⼈斯蒂芬森在英格兰北部斯托克顿和达灵顿之间修筑了世界第⼀条铁路,长约21k m三1863年,英国在伦敦建成了世界第⼀条地下铁道三②1779年,英国⽤铸铁建成跨度为30.5m的拱桥;1826年,英国⽤锻铁建成⼀座跨度为177m的悬索桥;1890年,英国⼜建成两孔主跨达521m的悬臂式桁架梁桥三⾄此,现代01桥梁的3种基本形式(梁桥⼆拱桥⼆悬索桥)相继出现三图123 詹天佑设计的⼈字形铁路③1905 1908年,中国铁路⼯程先驱詹天佑建造了京张(北京张家⼝)铁路(见图123)三该铁路全长约200k m ,造价仅为当时西⽅各国在中国建造铁路每千⽶造价的1/3~1/2三京张铁路的修筑技术达到了当时的世界先进⽔平,其中,⼋达岭隧道长1091m ⼆列车爬坡3.33%,使该路成为当时的世界奇迹三④1931 1942年,德国率先修筑了总长约3860k m 的⾼速公路⽹三三、现代⼟⽊⼯程第⼆次世界⼤战结束之后,许多国家经济起飞,现代科学技术迅速发展,从⽽为⼟⽊⼯程的进⼀步发展提供了强⼤的物质基础和技术⼿段,开始了以现代科学技术为后盾的⼟⽊⼯程新时代三现代⼟⽊⼯程有如下的特点三1.⼟⽊⼯程功能化⼟⽊⼯程功能化,即⼟⽊⼯程⽇益同它的使⽤功能或⽣产⼯艺紧密结合,主要表现在以下三⽅⾯三(1)公共和住宅建筑物要求建筑⼆结构⼆给⽔排⽔⼆采暖⼆通风⼆供燃⽓⼆供电等现代技术设备结合成整体三(2)⼯业建筑物往往要求恒温⼆恒湿⼆防微振⼆防腐蚀⼆防辐射⼆防⽕⼆防爆⼆防磁⼆除尘⼆耐⾼(低)温⼆耐⾼(低)湿,并向⼤跨度⼆超重型⼆灵活空间⽅向发展三图124 海上采油平台(3)发展⾼技术和新技术对⼟⽊⼯程提出⾼标准要求三例如,发展核⼯业需要建造安全度极⾼的核反应堆和核电站;研究微观世界需要建造技术要求极⾼的加速器⼯程;发展海洋采⼆炼⼆储油事业要求建造多功能的海洋⼯程,如海上采油平台(见图124)⼆海上炼油⼚⼆海底油库等三2.城市建设⽴体化20世纪中期以来,城市建设有以下三个趋向三(1)⾼层建筑⼤量兴起图125 迪拜哈利法塔由于城市⼈⼝⼤量集聚,密度猛增,造成城市⽤房紧张⼆地价⾼昂,这迫使建筑物向空间发展,不少国家的⾼层建筑⾯积⼏乎占整座城市建筑⾯积的30%~40%三美国的⾼层建筑数量很多,⾼度在160~200m 的建筑就有100多幢三20多年来,中国⼆马来西亚⼆新加坡⼆韩国等国家的⾼层建筑得到很⼤的发展三⽬前,世界最⾼的钢筋混凝⼟结构建筑为450m ⾼的马来西亚⽯油双塔⼤厦;最⾼的钢混组合结构为828m ⾼的迪拜哈利法塔(见图125)三110图126 地下铁道 (2)地下⼯程⾼速发展地下⼯程,如地下铁道(见图126)⼆地下商业街⼆地下停车库⼆地下体育馆⼆地下影剧院⼆地下⼯业⼚房⼆地下仓库等,发展迅速,在有些城市已经形成规模宏⼤的地下建筑群三(3)城市⾼架公路⼆⽴交桥⼤量涌现例如,北京从1974年开始建造第⼀座全互通式⽴交桥图127 ⽴交桥起,仅⾄1996年就建成各种形式和不同类型的道路⽴交桥160余座三它们的修建,不仅缓解了城市交通的拥挤⼆堵塞现象,⽽且为城市建设的⾯貌增添了风采(见图127)三3.交通运输⾼速化交通运输⾼速化的标志有以下⼏个三(1)⾼速公路的⼤规模修建据不完全统计,21世纪初,全世界有60多个国家和地区拥有⾼速公路,总长约1.7?105k m ,其中有近20个国家和地区拥有1000k m 以上,如美国约8.4?104k m ,德国约9?103k m 三我国2016年年底时⾼速公路通车⾥程已达12.45?104k m ,成为世界第⼀⾼速公路⼤国三⾼速公路已在⼀定程度上取代了铁路三(2)⾼速铁路的出现和⼤量发展1964年10⽉,⽇本东京⾄⼤阪的新⼲线⾏车速度达到210k m /h ,为普通铁路列车⾏车时速的3倍三1981年,法国巴黎到⾥昂的⾼速铁路运⾏时速⾼达270k m ,把⾼速铁路的发展推向新阶段三1983年,德国建设了⼀条长32k m 的磁悬浮列车试验线,⾏驶速度达412k m /h 三我国⾼速铁路起步于2005年,2010年开通的京沪⾼速铁路设计速度300k m /h,全长1318k m ,投资2000多亿元,是⽬前世界上⼀次建成的最长的⾼速铁路(见图128)三2017年年底,全国铁路营业⾥程12.7?104k m ,其中⾼铁2.5?104k m ,占世界⾼铁总量的66.3%,铁路电⽓化率⼆复线率分别居世界第⼀和第⼆三图128 和谐号列车(3)长距离海底隧道的出现⽇本的青函海底隧道越过津轻海峡,连接本州(青森)与北海道(函馆),长53.85k m ,是世界上最长的海底铁路隧道三它埋深100m ,海⽔深度为140m 三英法之间的英吉利海峡隧道于1990年贯通,它长50.5k m ,最浅处埋深45m ,海⽔深度60m 三上海黄浦江打浦路隧道210是我国第⼀条⽔底隧道,于1970年建成通车,全长2.76k m三四、未来⼟⽊⼯程由于社会发展出现了以上三⽅⾯要求,必然使得构成⼟⽊⼯程的三个要素(材料⼆施⼯和设计理论),以及⼯程教育理论出现了新的发展趋势三1.建筑材料的轻质⾼强化现在,建筑材料正向轻质⾼强化发展三其中,普通混凝⼟向轻集料混凝⼟⼆加⽓混凝⼟和⾼性能混凝⼟⽅向的发展尤其迅速三混凝⼟的密度由2400k g/m3降⾄600~1100k g/m三抗压强度由20~40M P a提⾼到60~100M P a,其他性能也得到了很⼤改善三此外,钢材在向低合⾦⼆⾼强度⽅向发展三⼀批轻质⾼强材料,如铝合⾦⼆建筑塑料⼆玻璃钢得到了迅速发展三2.施⼯过程的⼯业化⼆装配化在现代⼟⽊⼯程中,出现了在⼯⼚⾥成批⽣产房屋⼆桥梁等的各种构配件⼆组合体,再将它们运到建设现场进⾏拼装的施⼯⽅式三此外,各种先进的施⼯⼿段,如⼤型吊装设备⼆混凝⼟⾃动搅拌输送设备⼆现场预制模板⼆⽯⽅⼯程中的定向爆破等,得到很⼤发展三3.设计理论的精确化⼆科学化设计理论精确化⼆科学化表现为理论由线性分析到⾮线性分析,由平⾯分析到空间分析,由单个分析到系统的综合整体分析,由静态分析到动态分析,由经验定值分析到随机分析乃⾄随机过程分析,由数值分析到模拟试验分析,由⼈⼯⼿算⼆⼈⼯做⽐较⽅案⼆⼈⼯制图到计算机辅助设计⼆计算机优化设计⼆计算机制图三此外,⼟⽊⼯程学的学科理论,如可靠性理论⼆⼟⼒学和岩体⼒学理论⼆结构抗震理论⼆动态规划理论⼆⽹格理论等得到迅速发展三4.⼯程教育理念的⼯程化随着20世纪中期以后科学⼆技术和⼯业化的迅猛进展,⼯程教育的理念也在不断进步三许多国家的⼯程教育从侧重⼯程技术教育进步到侧重⼯程科学教育三20世纪90年代,美国⼯程教育界提出回归⼯程 ,强调技术和科学教育的内容必须与⼯程实践紧密结合,成为⼯程教育三不久之后,美国⿇省理⼯学院校长⼜提出⼤⼯程观(E n g i n e e r i n g w i t h a b i g E) 的教育理念,它指的是⼯程教育所培养的⼈才要有宏⼤的⼯程视野⼆多学科⼯程知识及其所需要的科学基础素养,以及相应的⼈⽂情怀和⼯程组织素养三这些⼯程教育理念已为我国⾼等⼯程教育所重视三第三节⼟⽊⼯程专业的发展及执业注册制度⼟⽊⼯程专业是最古⽼的⼯程类专业,在世界上已有上百年的历史,在社会发展的各个时期,都需要⼟⽊⼯程类的专业⼈才三⽬前,⼟⽊⼯程专业在两类学校⾥设置:⾼等学校,包括普通⾼等学校和⾼等职业技术学校,主要⽬的是培养⼟⽊⼯程师;中等专科学校,主要培养的是⼟⽊⼯程技术⼈员三31世界上最早培养⼟⽊⼯程师的⼤学是法国的巴黎路桥学校(于1747年创办)三此后,英国⼆德国等西⽅国家相继在⼤学⾥设置了⼟⽊⼯程专业三中国近代⼟⽊⼯程教育事业开始于1895年创办的天津北洋西学学堂(后称为北洋⼤学,现在天津⼤学的前⾝)三经过⼀个多世纪的努⼒,特别是新中国成⽴后改⾰开放40多年的迅速发展,截⾄2018年,我国开设⼟⽊⼯程专业的本科院校已超过400所,培养能从事⼟⽊⼯程设计⼆施⼯⼆管理⼆咨询⼆监理等⽅⾯⼯作的专业技术⼈员;开设建筑⼯程技术专业的⾼职(专科)院校超过600所,培养在⼯程建设⼆设计⼆施⼯⼆管理及相关企业第⼀线从事⽣产⼆技术管理等⽅⾯⼯作的⾼等技术应⽤型⼈才三⼀⼆我国⼟⽊⼯程专业发展历史沿⾰1.新中国成⽴前1896年,本着实业救国的理想,清朝末期⼤⼒兴办现代⼤学教育,⼯科学科的设置基本上学习英国与美国,⼟⽊⼯程是最早开办的专业之⼀三当时实⾏学年学分制,即读满四年,满130~140个学分⽅可毕业,取得⼯学学⼠学位三此阶段的⼟⽊⼯程教学没有明确的专业,没有统⼀的教学计划,更没有教学⼤纲,各校⼟⽊系开课很不⼀致,开设的课程很⼴泛三基本课程有数学⼆理论⼒学⼆材料⼒学⼆结构⼒学⼆测量学等三专业课程有钢结构⼆钢筋混凝⼟结构和⽊结构等,其余课程则因授课教师⽽异,如建筑构造⼆道路设计⼆铁道曲线等三所⽤的教材基本上是英国与美国的,内容较浅显三2.新中国成⽴初期1952年⼤规模院系调整,使⼟⽊⼯程学科设置发⽣了较⼤的变化,全国成⽴了⼀批以⼟建为主的单科性学校,如同济⼤学⼆中南⼟建学院等,⾄改⾰开放前(1978年),开办⼟建类专业的学校约40所三所设⽴的⼯业与民⽤建筑专业专攻房屋建筑,道路专业专攻道路,采⽤学年学时制,即学习四年(1955年后普遍改⽤五年制)并满⾜⼀定的学时后⽅可毕业三当时的课程门数多⼆学时数及周数多,很少开设选修课三。

土木工程概论

土木工程概论[名词解释]单向板和双向板:参考答案单向板指板上的荷载沿一个方向传递到支承构件上的板；双向板指板上的荷载沿两个方向传递到支承构件上的板。

[名词解释]建筑排水：参考答案是工业与民用建筑物内部和居住小区范围内生活设施和生产设备排出的生活排水、工业废水以及雨水的总称。

包括对它的收集、输送、处理与回用以及排放等排水设施。

[名词解释]散水：参考答案散水：为防止雨水或积雪融化后的水长期积在外墙的根部，避免水滲入外墙和基础，可在建筑物四周设置相应的构造措施，即为散水。

[问答题]简述土木工程的建设程序中的项目实施阶段的过程及特点。

参考答案项目的实施阶段是工程项目的主体阶段。

这个阶段主要分为四个阶段，分别为：设计阶段、招标阶段、施工阶段、竣工验收阶段。

（2分）设计阶段是工程设计的重要阶段，也是确定项目质量目标和水平，以及投资额的关键阶段。

它直接影响工程建设的进度、质量和投资，此阶段的最后的成果是设计绘制施工图。

通过委托设计，进行设计的准备和招标、初步设计、施工图的设计。

招标阶段是依据设计文件，对施工企业进行施工招标，同时完成施工监理的委托任务。

（3分）施工阶段是根据工程进度进行施工的准备工作及施工安装。

竣工阶段包括两个步骤：竣工验收和交付使用。

（3分[问答题]简述砖、混凝土、钢材、木材四种材料的特性。

参考答案砖：材料强度较低、质量一般较大、多用于砌体结构房屋的承重结构和房屋的维护结构，造价较低、取材容易，粘土砖不环保。

（2分）混凝土：取材容易、造价不高、材料抗压强度大、抗拉强度低，在结构工程中应用广泛，自重较大。

（2分）钢材：材料力学性能较好、造价高，抗拉抗压强度均较大，广泛用于结构工程，抗火性能不好，轻质高强。

木材：取材容易，强度不高，质量轻，是一种较好的环保材料，保温性能好。

（2分）[论述题]试分析建筑中钢结构、钢筋混凝土结构的特点，并举例说明其应用。

参考答案钢结构材料强度高，塑性和韧性好，同时钢结构还具有材质均匀，和力学计算的假定比较符合，以及制造简便、施工周期短、质量轻等的优点，但是钢结构耐腐蚀性差，维修费用高，而且钢结构还具有耐热不耐火等的缺点。