土木工程概论3土木工程结构的基本形式
土木工程课件： 土木工程的基本结构
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板在結構中的位置：
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4.8 桁架（有鉸接和剛接之分）
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• 鉸接桁架
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《清明上河圖》畫面正中的那座橋，被稱作“虹橋”。這種使用短的構造材
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梁在結構中的位置：
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支承方式分：
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4.4 柱
豎向構件
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受壓構件——柱 主要是承受壓力。 柱承受荷載可能 是軸心受壓，即 荷載沿構件軸線 作用。但更多場 合下為偏心受壓， 即這時為偏心受 壓構件。
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4.6 拱（arch structure）
為曲線結構，主要承受軸向壓力。
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土木工程概论全部
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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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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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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。
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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。
【建筑工程管理】土木工程概论基本练习题
练习题第1章绪论土木工程概论课程的任务，土木工程的历史简述、国际与国内现状和发展方向。
一、不定项选择题1. 中国最早的土木工程教育是始自哪所大学( )A，清华大学B，天津大学C，东南大学D，上海交通大学2. 都江堰渠首工程，主要有哪三大部分构成（）A，鱼嘴分水堤B，飞沙堰溢洪道C，百丈堤D，宝瓶口进水口3. 古代土木工程有以下几种主要结构形式（）A，木结构B，钢结构C，石结构D，砖结构4. 近现代土木工程主要特征是（）A，有力学和结构理论作指导B，砖、瓦、木、石等建筑材料广泛使用C，混凝土、钢材、钢筋砼以及早期的预应力砼得到发展D，施工技术进步很大5. 埃菲尔铁塔于1887年1月动工，1889年4月竣工，建成后的铁塔高（）A，350米B，360米C，320米D，300米6. 1937年，茅以升先生主持建造的钱塘江大桥是公路、铁路两用的双层（）桥梁。
A．钢结构 B.钢筋-混凝土结构7. 古代土木工程的特点有( )A. 砖石结构建筑多见B. 木结构技术已很高超C. 水利工程大兴D. 交通网还很落后8. 大跨度建筑一般见于( )A. 大厦B. 广场C. 体育馆D. 电视塔9. 下列你将开设的大学课程中不属于讲授基本理论的课程是( )A. 材料力学B. 流体力学C. 钢结构设计D. 工程地质学10. 做为一名成功的土木工程师你必备的能力有( )A. 良好的交际能力B. 自主学习的能力C.严谨的逻辑推理D.大胆创新的能力11. 近百年来,土木工程的结构材料主要是( )A. 化学合成材料B.钢材C. 混凝土D. 砖石12. 土木工程形成为一门独立学科是在( )A．近代 B.现代二、判断题1.目前世界最高的大厦在中国台北( )2.世界上开始土木工程的教育最早的学校是巴黎国际路桥高等学校( )3.长度居世界第三的苏伊士运河是我国京杭大运河的1／8 ( )4.每当出现新的建筑材料时，土木工程就有飞跃式的发展。
土木工程的三次飞跃发展是砖瓦的出现、钢材的大量运用、框架混凝土结构的兴起。
《土木工程概论》重点考点归纳总结(详细版)
《土木工程概论》重点考点归纳总结（详细版）第一章绪论1．（1）我国古代建筑的特点：木结构占主导地位（2）土木工程建设的含义：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）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．（1）土木工程基本属性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．（1）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。
（2）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。
（3）路面的排水坡度要求为了排水，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%。
（4）土木工程的主要类型：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．（1）房屋工程的分类房屋工程按其层数分，有单层、多层、高层、超高层。
房屋工程按其材料分，则有砌体结构的、木结构的、混凝土结构的、钢结构和混合结构的。
土木工程概论复习总结
土木工程概论复习总结第一章绪论第一节土木工程的重要地位土木工程的含义：土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，既是工程建设的对象，也指所应用材料、工程设备和所进行的勘察设计、施工、保养、维修等技术活动。
第二节土木工程的发展史一、古代（17世纪中叶前）代表作：埃及金字塔都江堰长城古希腊的帕提农神庙赵州桥罗马斗兽场巴黎圣母院河北赵县安济桥万神庙是古代最大的圆顶庙二、近代（17世纪中叶至20世纪中叶）代表作：埃菲尔铁塔——钢材料家庭保险公司大厦——现代高层建筑的开端三、现代1、代表作：纽约帝国大厦（102层，381米）——保持41年纪录日本明石海峡大桥——目前世界上跨度最大的悬索桥日本多多罗大桥——世界大一斜拉桥石油双塔楼——世界最高的双子楼瑞士大狄克逊坝——世界最高的重力坝俄罗斯英古里坝-----世界最高的双曲坝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4）工程设施建设大型化第二章土木工程材料第一节概述一、建筑材料的分类1、按基本成分分为：金属材料、非金属材料和复合材料非金属材料：无机材料：胶凝材料：气硬性胶凝材料，如：石灰、石膏、水玻璃水硬性胶凝材料，如：水泥有机材料：沥青、塑料、涂料、橡胶2、按用途分类：结构材料、构造材料、绝热材料、吸声材料、防水材料、装饰材料3、按发展时期分类：传统材料、近代材料、现代材料第二节石材、砖、瓦砖（一种最为常用的砌筑．．材料）（一）、砖的分类：按生产工艺分为烧结砖和非烧结砖按有无孔洞分为多孔砖、空心砖、实心砖（二）常用砖：烧结普通砖的技术性质1、规格：外形：直角六面体标准尺寸：240㎜×115㎜×53㎜2、强度等级：例：MU30 表示抗压强度为30兆帕的砖3、抗风化性能：定义：它是指在干湿、温度、冻融变化等物理因素作用下，材料不破坏并长期保持其原有性质的能力。
4、质量等级：分为优等品、一等品、合格品（三）、烧结多孔砖和烧结空心砖1、烧结多孔砖：孔洞率≧15﹪作用：多用于砌筑六层以下的承重墙或高层框架结构填充墙2、烧结空心砖：孔洞率≧30﹪作用：多用于非承重墙瓦（主要用于屋顶）第三节石灰、水泥、砂浆一、胶凝材料1、定义：凡是在物理作用或化学作用下，从浆体变成石状体，并能胶结其他物料而且具有一定强度的材料，统称为胶凝材料。
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。
土木工程的基本结构形式
第3章土木工程的基本结构形式
一、知识点
1、土木工程结构的基本构件的类型--- P39---
2、拱的受力与梁相比的特点--- P42---
3、桁架主要的分类--- P43---
4、刚架的特点--- P47---
二、问答题
1、土木工程结构的基本构件有哪些？--- P39---
2、拱的受力与梁相比有什么特点？--- P42---
3、桁架主要分为哪几种？--- P43---
4、刚架有什么特点？--- P47---
5、板按受力形式可分哪几种？---
6、梁按所用材料分为哪几种？---（列出3～5种）
7、梁按所除的位置分为哪几种？---（列出3～5种）
8、柱按截面形式分为哪几种？---（列出3～5种）
9、柱按所用材料分为哪几种？---（列出3～5种）
10、说明框架结构的荷载传递途径？。
土木工程概论第三章
板上荷载
梁
柱
基础
第3章 土木工程的功能及其实现
拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭曲 土木工程结构的5种内力特征
受剪
发生剪切 变形
3.4.1结构与构件
弯 扭 压 拉 剪
压弯剪
压弯剪
压弯剪
压弯剪扭
第3章 土木工程的功能及其实现
3.4.1结构与构件 桥梁的形式 简单 复杂
桁架 斜拉
单跨
多跨
悬索 拱 第3章 土木工程的功能及其实现
体育场结构的三维模型
土木工程概论
3.2 工程结构的功能要求
⑴ 能承受正常施工和使用时可能出现的各种作用力（如拉力、 压力、剪力、弯矩、扭矩等）； ⑵ 在正常使用时具有良好的工作性能（如不发生过大的侧向 位移，不发生过大的不均匀沉陷，不使人感到晃动等）； ⑶ 在正常维护下具有足够的耐久性能（如有抵抗酸类、盐类 等物质的侵蚀能力）； ⑷ 在偶然事件发生时能保持必需的稳定性（如有很好的抗地 震的能力）。 ⑴和⑷是安全性，⑵是适用性，⑶是 持久性。“安全、适用、持久”三者 缺一不可，但安全第一。
土木工程概论
5.12大地震北川县垮塌的建筑物和道路
长期以来，我们习惯上将所有引起结构产生效应的原因统称为“荷 载”。
按照国际通行做法和现行国家标准， “作用”泛指使结构产生内力、变形的 所有原因，包括直接作用和间接作用； 而“荷载”仅等同于施加于结构上的直 接作用。
但目前道路、桥梁、隧 道设计的行业标准中， 尚 未引进“作用”代替 “荷载”，仍沿用“荷 载” 一词表述引起结构 产生效应的直接作用和 间接作用。
土木工程概论
课程回顾
土木工程的功能及其实现
工程结构的功能 安全性
承受正常施工和正常使用时可能出 现的各种荷载、外加变形、约束变 形等的作用；在偶然事件发生时和发
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一端铰支座—表示它可以自由转动但不能平移 另一端滚动支座—表示它既可转动,也可平移
梁的实际支承构造与理想的铰支经常有差别
简支梁属静定结构（只用力的平衡原则即可算出内力）
简支梁一般小跨度时用
⑵ 连 续 梁： 具有两个或两个以上支座的梁
结构刚度大, 整体性好, 局部破坏不一定导致整个结构破坏 支座不均匀沉降,会引起附加内力
抗弯承载力和刚度）
扁梁：宽大于高的梁，用于梁高受限制时 T 形截面梁：如梁与板整 浇在一起，把与梁相连一定 宽度范围内的板也可看作梁 的一部分，形成 T形截面梁
钢梁截面形状
钢梁材料强度高(所需截面尺寸小，所以自重较轻)，塑性好， 便于加工安装，使用范围广
钢材易生锈，防火性能较差，需定期进行维护
钢梁可由型钢直接制作，最常用的截面形式有 普通工字形截面和宽翼缘工字形截面
4、房屋竖向承重结构
▪ 概念：由柱、墙 和用墙做成的井筒 组成房屋的竖向结 构。
它是房屋的主 体结构。主要承受 房屋的全部重量并 把它们通过基础传 给地基。
建筑工程的类别 和建筑结构体系
房屋建筑工程的类别有多种分法。 可按房屋的使用性质分；按房屋结构所 采用的材料分；也可按房屋主体结构的 型式和受力系统（结构体系）分。建筑 师习惯于第一种，结构工程师和施工工 程师习惯于第二、尤其是第三种分法。
荷载作用方向与墙 面平行
作用效应主要为受 压。
2、直线形杆件或曲面、 曲线形构件
1) 1）杆
截面尺寸远小于其长度的构 件，主要承受轴向压力或拉力。 组成平面桁架或空间网架。
2）拱
由曲线形构件（拱圈）或折 线形构件及其支座组成，在荷载 作用下主要承受轴向压力，有时 也承受弯矩和剪力。它比同跨度 的梁要节省材料。
土木工程概论3土木工程 结构的基本形式
2020/8/13
建筑工程就是 房屋工程。它是兴 建房屋的规划、勘 察、设计（建筑、 结构和设备）施工 的总称，目的是为 人类生产与生活的 场所。
竹屋
石柱群
香港维多利亚海湾建筑群
单层装配式钢筋混凝土厂房
基本构件与扩展构件
建筑结构基本构件 一般分为板、梁、
单向板：
两边支承的矩形板或长边l 2与短边l 1之比 l 2／l 1 > 2 的四边支承矩形板
双向板：
长边l2与短边l1之比
小于2的四边支承矩形板
2）梁
梁的截面宽度和高度尺寸远小于 其长度尺寸
其作用效应主要为受弯和受剪
混凝土梁常用截面形式：
矩形截面（一般梁高度是宽的2~3倍 —— 可用较小截面获得较
(2) 网架是高次超静定空间结构，安全度大
(3）网架结构整体空间刚度大，稳定性能及抗震性能好，安 全储备高，对于承受集中荷载、非对称荷载、局部超载、 地基不均匀沉陷等均为有利
(4）便于定型化、工业化、工厂化、商品化生产，集装箱运 输，零件尺寸小，重量轻，便于存放、装卸、运输和安装 ，现场安装不需要大型起重设备
独立基础
建筑物上部采用框 架结构或单排架结 构承重时，基础通 常为阶梯形、锥形 和杯形等形式，此 类基础为独立基础 。
联合基础
有筏型基础、箱形基础、 柱下十字交叉基础等类型 ，此类基础对于跨越软土 地基更加有利。
1、平面形或直线形构件
1）板
板的长、宽两方向的尺 寸远大于其高度；Biblioteka 的作用效应主要为受 弯3）壳
由曲线形板与作为边缘构件的梁、 拱或桁架组成，是一种空间形的结构构 件，主要承受压力。犹如蛋壳以最薄的 壳面能构成强大的蛋体一样，能以较小 的构件厚度形成承载能力很高的结构。
3、房屋水平方向结构
▪ 概念：由板、梁或用杆件做成的桁架、网架组成。它一般是房 屋的楼盖和屋盖。
▪ 楼盖的类型
a. 有梁楼盖 b. 无梁楼盖 c. 交叉密肋型
梁跨度较大时，可将钢板 焊成组合工字形或箱形截面
普通工字形截面钢梁高度 取其翼缘宽度的3~5倍
钢-钢筋混凝土组合梁 受压区用混凝土和受拉区用钢，二者通过抗剪连接件连 接形成(防止水平一层层间的错动)的组合结构
充分利用了钢和混凝土 各自的强度特点
结构延性好 承载力高 自重轻
按常见支承方式
(1) 简 支 梁 梁两端简单搁置在支座上，支座限制梁不产生垂直
⑶悬臂梁
梁一端固定在支座上，既不能转动也不能水平和垂直移动 (固定支 ),另一端可自由转动和移动 (自由端）
广泛用于阳台、雨蓬、体育场看台罩棚等
4) 3）柱
柱的截面尺寸远小于其高度，荷载作用方向与柱轴线平行。 属于竖向承重构件。主要承受梁传来的压力以及柱自重。
4）墙
墙的长宽两方向尺 寸远大于其厚度
柱、墙、 基础、拱等
1、基础
位于建筑物底部，承受建筑物上部结构的重量 ，并将这些重量与本身的重量一同传给地基。
常用材料：砖、石、混凝土或钢筋混凝土 等。
埋置深度一般不超过5m，只需经挖槽、排水等 施工工序的基础称为浅基础。 常见的浅基础有条形基础、独立基础和联合基 础。
条形基础
宽度和高度远远小于长度的基础，又称 带形基础。
无梁楼盖 d. 混凝土与压
型钢板、钢 梁组合楼盖
▪ 按施工方法楼盖又分为装配式和现浇式两大类型
▪ 桁架
桁架结构：由以铰接三角形为单元 (空腹桁架是刚接四边 形)格构体系
与梁相比桁架的优点：
桁架是把梁纵截面上受力较小的中间部分挖空, 到只 几根小截面连杆而成
（1） 受力合理，重量变轻， 适用跨度 ＞ 梁结构 （2） 桁架节点一般假定铰结, 设计计算简单 （3） 桁架由杆件拼装组成，体系多样化 (平行弦桁架、三 角形桁架、梯形桁架、弧形桁架等), 适应性强 ⑷ 施工方便，桁架可整体制造后吊装，也可在施工现 场高空拼装
1.按房屋的使用性质分
（1）住宅建筑
如别墅、宿舍、公寓 等。这类建筑对房屋使用 的布局、朝向、采光、隔 热、隔音等建筑技术问题 有较高要求。主要结构构 件为楼板、墙体，建筑层 数1-2层至10-20层不等。
网架结构 由许多杆件从两个方向或几个方向按一定规律组成
的高次超静定空间结构（能承受来自各个方向的荷载，最
常见的大跨度结构形式，杆件采用钢管或型钢现场安装）
空间结构—网架
网架与平面桁架结构相比的特点：
(1) 多向受力的空间结构，比单向受力的平面桁架适用跨度 更大（一般30→60m，甚至60m以上）