土木工程概论 4 基本结构形式
国防《土木工程概论》PPT课件 第4章
建筑工程概述
4.2 单层与多层建筑
4.3 高层与超高层建筑
4.4 特 种 结 构
4.5
智能建筑
建筑工程既包括房屋建筑物和附属构筑 物的工程实体，也包 括由此进行的规划、勘察、设计和施工等各项技术。
图4-1 迪拜阿拉伯塔酒店 （又名帆船酒店）
图4-2 印度泰姬陵
4.1.1 建 筑 的 定 义
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
3.索结构 索结构是将桥梁中的悬索“移植”到房屋建筑中，可以说是土木工 程中结构形式互通互用的典型范例。
(a)外景
(b)内部
图4-8 北京工人体育馆
(c)结构示意 图4-9 悬索结构屋盖
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
4.索膜结构
索膜结构是用钢索和薄膜材料共同形成的结构形式。它将薄膜和索 张紧在刚性或柔性的边缘上，或者将薄膜和索悬挂在若干独立的节 点上，通过张拉建立预应力而获得确定的形状，这种索膜结构称为 张拉式索膜结构。
图4-15 美国南极科考站
4.2.2 大 跨 度 单 层 建 筑
4.2.3 多 层 建 筑
图4-16施工中的砖混结构民宅
图4-17 框架结构
4.2.3 多 层 建 筑
高层和超高层建筑的主要结构形式有框架结构、框架-剪力墙 结构、剪力墙结构、框支剪力墙结构和筒体结构等。
图4-18 台北101大楼
图4-19 上海环球金融中 心（左）与金茂大厦（右）
4.3.1 概 述
框架结构的受力体系由梁和柱组成，用以承受竖向荷载是合理 的，但承受水平荷载（例如风荷载和地震水平荷载）的能力很差。
图4-20 北京长城饭店
4.3.2 框 架 结 构
当建筑物高度更高时，水平荷载的影响将很大，如采用框架结 构，需要将梁、柱的截面尺寸做得很大，这是不经济的，而用钢筋 混凝土墙体承担水平荷载更合理。
土木工程概论简答题论述题大全及答案
论述题（共2题，每题7分，共14分）1、试述高层结构的主要结构形式及特点？答：8层及8层以上者称为高层建筑。
高层结构的主要结构形式有：框架结构，框架—剪力墙结构，剪力墙结构，框支剪力墙结构，筒体结构等。
①框架结构框架结构因其受力体系由梁和柱组成，用以承受竖向荷载是合理的，在承受水平荷载方面能力很差。
因此仅适用于房屋高度不大、层数不多时采用。
②框架—剪力墙结构剪力墙即为一段钢筋混凝土墙体，固其抗剪能力很强，故称为剪力墙。
在框架—剪力墙结构中，框架与剪力墙协同受力，剪力墙承担绝大部分水平荷载，框架则以承担竖向荷载为主，这样，可以大大减小柱子的截面。
③剪力墙结构当房屋的层数更高时，横向水平荷载已对结构设计起控制作用，如仍采用框架—剪力墙结构，剪力墙将需布置得非常密集，这时，宜采用剪力墙结构，即全部采用纵横布置的剪力墙组成，剪力墙不仅承受水平荷载，亦用来承受竖向荷载。
④框支剪力墙结构两种建筑的功能完全不同，为完成这两种体系的转换，需在其交界位置设置巨型的转换大梁，将上部剪力墙的荷载传到下部柱子上。
这种结构体系，我们称之为框支剪力墙体系。
⑤筒体结构筒体结构是由一个或多个筒体作承重结构的高层建筑体系，适用于层数较多的高层建筑。
筒体结构可分为框筒体系、筒中筒体系、桁架筒体系、成束筒体系等。
2、试述建筑结构必须满足哪些功能要求？答：结构的功能要求结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求：(1)安全性在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用。
在设计规定的偶然事件(如地震、爆炸)发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性所谓整体稳定性，系指在偶然事件发生时及发生后，建筑结构仅产生局部的损坏而不致发生连续倒塌。
(2)适用性在正常使用时具有良好的工作性能。
如不产生影响使用的过大的变形或振幅，不发生足以让使用者产生不安的过宽的裂缝。
(3)耐久性在正常维护下具有足够的耐久性能。
所谓足够的耐久性能，系指结构在规定的工作环境中，在预定时期内，其材料性能的恶化不致导致结构出现不可接受的失效概率。
土木工程概论教案04道路、铁路、桥梁工程
第四章道路、铁路、桥梁工程一、桥梁工程桥梁：是指供公路、城市道路、铁路、渠道、管线等跨越水体、山谷或彼此间互相跨越的工程构筑物，是交通运输中重要的组成部分。
1、桥梁组成⑴桥跨结构（或称桥孔结构、上部结构），包括桥面板、桥面梁以及支承它们的结构构件，如大梁、拱、悬索等，其作用是承受桥面上各种车辆、行人的荷载。
⑵桥墩桥台：（统称下部结构），是支承桥跨结构的承重构件。
桥台设在桥身两端，其作用除支承桥跨结构外还要与路堤衔接并防止路堤滑塌。
桥墩设在两桥台之间，其作用是支承桥跨结构。
⑶墩台基础：是桥墩、桥台的埋入土中的扩大部分，其作用是使桥上全部荷载传至地基。
墩台基础在整个桥梁施工中是比较困难的部分，常要在水中作业。
2、桥梁荷载⑴永久荷载（恒载）永久荷载（恒载）是指结构在设计使用期内其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的荷载。
作用在桥梁上部结构的恒载，主要是结构物的重力及附属设备等外加重力；作用在墩台的恒载，主要是上部结构的恒载支座作用力、墩台本身重力、土压力及其引起的土侧压力或水浮力（水中墩台）。
预应力在结构使用极限状态设计时应作为永久荷载计算其效应，在承载能力极限状态设计时，作为结构抗力的一部分，而非永久荷载。
⑵可变荷载可变荷载是指结构在设计使用期内其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。
按其对桥涵结构的影响程度，又分为基本可变荷载（活载）和其它可变荷载。
A、基本可变荷载（活载）包括车辆荷载及其影响力，人群荷载和汽车冲击力，离心力，汽车、平板挂车或履带车引起的土侧压力，即是这些车辆荷载在桥台或挡土墙后填土的破坏棱体上引起的土侧压力。
B、其它可变荷载包括自然和人为产生的各种变化力，如风力（风荷载），汽车制动力，温度影响力，支座摩阻力、流水压力及冰压力等。
⑶偶然荷载偶然荷载是指结构在设计使用期内不一定出现，但一旦出现，其值很大，且持续时间很短的荷载。
主要是指地震荷载和船只或漂流物的撞击力。
土木工程概论全部
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近代土木工程经典举例
六 美国旧金山金门大桥
于一九三3年动工193七年五月竣工,历时四年和十万多吨 钢材，耗资达3550万美元建成了当时世界上最大跨度的悬 索桥从海面到桥中心部的高度约60米，又宽又高，所以即使 涨潮时，大型船只也能畅通无阻，
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近代土木工程经典举例
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古代土木工程-都江堰水利工程
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古代土木工程-都江堰水利工程
公元前二五六~公元前25一年秦国蜀郡太守冰父子率 众修建；世界上最长的无坝引水枢纽；
由鱼嘴、飞沙堰和宝瓶口三部分组成鱼嘴起分流和减 灾作用,将岷江分为内外江；飞沙堰起泄洪、排砂作 用；宝瓶口起分流和灌溉作用，
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目录
第十一章 建筑施工 第十二章 工程与经济 第十三章 施工管理 第十四章 国际工程承包 第十五章 建设监理 第十六章 房地产业与物业管理 第十七章 计算机在土木工程中的应用 第十八章 土木工程的未来 第十九章 土木工程专业介绍
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第一 章 绪论
§一 土木工程基本概念 §二 土木工程发展历史 §三 土木工程的重要性及建设与使用 §四 几个与土木工程相关的重大问题 §五 土木工程伟大的战略部署 §六 土木工程的未来
英国人阿斯普丁取得了波兰特水泥的专利权，18五0年开始生产。
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近代土木工程-大事记
五许用应力分析法（公元一八二5年）
法国科学家纳维建立了土木工程结构设计的《许用应力分析法》1九世 纪末,里特尔等人又提出了《极限平衡分析》的概念，他们都为土木工 程结构理论打下了基础
土木工程概论 第4章 建筑工程
土木工程概论
（1）简支梁[（a）]：两端支座仅提供竖向约束，而不提供转角 约束的支撑结构。简支梁仅在两端受铰支座约束，主要承受正弯 矩，一般为静定结构。体系温变、混凝土收缩徐变、张拉预应力 、支座移动等都不会在梁中产生附加内力，受力简单，简支梁为 力学简化模型。 （2）悬臂梁[（b）]：梁的一端固定在支座上，使该端不能转动 ，也不能产生水平和垂直移动（称为固定支座），另一端可以自 由转动和移动（称为自由端）的梁称为悬臂梁。
河南省南阳鸭河口电厂干煤棚
土木工程概论
剪力墙
定义： 剪力墙又称抗风墙、抗震墙或结构墙，是房屋或构筑物中主 要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载和竖向荷载（重力 ）的墙体，以防止结构剪切（受剪）破坏，一般用钢筋混凝 土做成。
土木工程概论
4.2 建筑结构
1. 建筑结构概述
建筑工程中常提到“建筑结构”一词，就是指建筑物中由若干构 件连接而成的能承受“作用”的平面或空间体系，是建筑物中支 承荷载而起骨架作用的部分，是建筑物赖以生存的物质基础，简 称结构。
主梁与次梁
土木工程概论
柱 定义： 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。
钢筋混凝土柱
土木工程概论
柱按截面形式可分为方柱、圆柱、管柱、矩形柱、工字形柱 、H形柱、I形柱、十字形柱、双肢柱、格构柱等。 按所用材料可分为石柱、砖柱、砌块柱、木柱、钢柱、钢筋 混凝土柱、劲性钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱和各种组合柱 等。 按柱的破坏特征或长细比可分为短柱、长柱及中长柱。 按受力特点可分为轴心受压柱和偏心受压柱等
网架结构
土木工程概论
哈尔滨会展中心体 育场
土木工程概论
拱 定义：
拱结构是一种主要承受轴向压力并由两端推力维持平衡的曲 线或折线形构件。拱结构比桁架结构具有更大的力学优点。 在外力作用下，拱主要产生压力，使构件摆脱了弯曲变形。
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。
土木工程概论第4章 建筑结构
统的梁式结构。
三角形桁架 梯形桁架
平行弦桁架 立体桁架
4.4.2 拱式结构
拱式结构是弧度向上的结构形式，造型 美观。
德国某建筑
捷克斯洛伐克某游泳馆 德国莱比锡新会展中心
拱式结构设计中 的一个关键就是要合 理地处理支座推力问 题。三种常用的方法。 即：落地拱是由基础 直接承受拱推力；屋 盖拱可以设计或利用 边框架来承受推力； 也可以在支座处设置 拉杆以承受拱的推力。
4.2.3 预应力混凝土结构
在构件在承受外荷载之前，对其受拉区 预先施加压应力，形成了所谓的预应力混 凝土结构。
工程中预应力的施加方法有先张法和后 张法。
先张法：就是在浇筑混凝土前，用机械 张拉钢筋，待混凝土硬化后，再放松钢筋， 从而对混凝土施加预应力。
后张法：就是在浇筑混凝土并待其硬化 后，对预留在构件内的预应力筋用机械张 拉，从而对混凝土施加预应力，使构件受 拉边预先产生压应力的方法。
4.4 抗竖向力结构
抗竖向力结构是指以抵抗竖向荷载为主 的结构，主要包括桥梁结构和中大跨建筑 结构。
4.4.1 梁式结构
梁式结构是受弯为主的构件。梁式结构 可以做成单跨、多跨或悬臂形式。
一、实体梁结构
实体梁结构按材料分类有木梁、钢梁、 钢筋混凝土梁、钢—混凝土组合梁等。
木梁的截面
薄腹梁 轧制型钢梁的截面
4.2.7 膜结构
与传统结构相比，膜结构的优点是自重 轻、建筑造型丰富、透光性好、自洁性好、 易于施工。缺点是耐久性差、隔热性差等。
4.3 抗水平力结构
抗水平力结构是指以抵抗水平荷载为主 的结构，主要包括高耸构筑物和高层建筑 结构。
4.3.1 抗水平力结构的基 本特征
土木工程概论 第3章 土木工程基本结构形式
公式
ql q 2 0 ql M x = x − x , V x = − qx …… 1） （ 2 2 2 q ∇ …… 2） H = （
0
δ
0 N x = V x sin θ + H cos θ …… ） （3 0 V x = V x cos θ − H sin θ
0 Mx = Mx −Hy
桁架分为：铰接桁架和刚接桁架 一 铰接桁架（由许多三角形杆状物组成） 桁架历史
• 北宋（1101~1125年） 张择端的《清明上河图》 由三角形机构制成的拱架木桥； • 国外最早的桁架是1570年意大利人巴雷提出的王 柱式桁架，但并未受到重视； • 1758年瑞士人Ulric Grubenmann在莱茵河上建造 了一座跨长为52m的木料桁架桥; • 最早的全铁桁架桥是1840年在美国Wendell Bellman所建造，其中拉杆为熟铁，压杆为生铁。
• 当构件所受弯矩不作用在截面对称轴的平 面内时，为斜向受弯构件，这时在两个对 称轴方向都作用有弯矩，所以又称为双向 受弯构件。 • 当受压或受拉构件还同时作用有两个方向 的弯矩时，即为双向偏心受压或双向偏心 受拉。 • 此外，还有还有受扭构件，但单纯受扭的 构件并不常见，大多数场合下受扭构件同 时还承受弯矩和剪力。
• • • • •
二 钢架 当柱和梁整体连接，则形成刚接。 图3-21 (a)为单层刚架,(b)为复式刚架 在多层框架中，当柱子连需延长，而梁铰 接在柱上，则构成多层铰接框架，有时也 做成铰接和刚接同时采用的组合框架
• 刚架受力时，一般按照平面结构考虑，但 有些框架具有明显的三维受力特征。 • 当房屋两端设有永久性山墙，屋盖与结构 有可靠联系，即使在均布水平风载下，水 平框架体系将发生侧移，但山墙处侧移仍 为零，其他框架受山墙约束而影响，侧移 依次减小，其中间侧移最大，这一 作用称 为空间作用。 • 水平框架体系的跨度与房屋宽度有关，宽 度不能太小，如果长度过大时也可不考虑 空间作用；而且，少数哦排架承受荷载 （吊车）时，即使无山墙，通过屋盖刚性 也应考虑一定的空间作用
土木工程概论教案结构
支承 方式
无铰拱
拉杆拱
第三章 土木工程的基本结构形
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拱桥
赵州桥-----世界 最古老的现存完好 的大跨度单孔敞肩 坦弧石拱桥。
迪拜将建世界上最 高跨距的拱桥。巨 型拱桥将高达205 米。
第三章 土木工程的基本结构形
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房屋建筑(工程)分类
民用建筑 使用性能 工业建筑 农业建筑 建筑分类 层数 居住建筑 公共建筑
当板的长边比短边 长很多时，板上的 荷载主要沿短边方 向传递到支承构件 上，而沿长边方向 传递的荷载则很少， 根据理论分析，当板的长边与短边之比 l2/l1>2时， 可以忽略不计，这 样的四边支承板仍 沿l2方向传递的荷载不超过6%，因此规定，对四边 认定其为单向板 支承板当l2/l1>2时为单向板，当l2/l1<2时为双向板
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应力蒙皮结构
第三章 土木工程的基本结构形
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应力蒙皮结构
广州新电视塔建筑设计方案之一 蒙皮框架+混凝土核心筒
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多层结构
多层和高层结构主要应用于居民住宅 商场、办公楼、旅馆等建筑。多层与高 层建筑的界限，各国不一。我国以8层为 界限，低于8层者称为多层建筑，8层及8 层以上者称为高层建筑
多层结构常用的结构形式为混合结构 、框架结构。
第三章 土木工程的基本结构形
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梁的分类
矩形梁 T形梁 倒T形梁 L形梁 截面 形式 Z形梁 箱型梁 槽形梁 空腹梁 所用 材料 预应力混凝土梁 混凝土梁 钢 梁
叠合梁
第三章 土木工程的基本结构形 8
钢混凝土梁
梁的分类
简支梁 梁的两端搁置在支座上，但支座 仅使梁不产生垂直移动，可自由转动。为 使整个梁不产生水平移动，加设铰支座和 滚动支座。...
土木概论考试试题题库
土木概论考试试题题库一、选择题（每题2分，共20分）1. 土木工程的主要研究对象是什么？A. 建筑结构B. 道路与桥梁C. 土地利用规划D. 所有上述选项2. 以下哪项不是土木工程的特点？A. 长期性B. 地域性C. 可逆性D. 综合性3. 土木工程中的“三大力学”指的是？A. 静力学、动力学、材料力学B. 流体力学、热力学、电磁学C. 材料力学、结构力学、土力学D. 理论力学、应用力学、实验力学4. 土木工程中常用的结构形式有哪些？A. 框架结构、剪力墙结构、拱结构B. 框架结构、剪力墙结构、悬索结构C. 框架结构、剪力墙结构、网架结构D. 所有上述选项5. 以下哪项不是土木工程材料的基本要求？A. 足够的强度B. 良好的耐久性C. 良好的加工性D. 良好的可燃性二、填空题（每空1分，共10分）6. 土木工程是研究人类_________和_________的工程学科。
7. 土木工程的三大基本任务是_________、_________和_________。
8. 土木工程中，_________是建筑物的基础部分，承受着上部结构的荷载。
9. 土木工程材料的耐久性主要取决于其_________和_________。
10. 土木工程施工过程中，常用的施工方法有_________、_________和_________。
三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述土木工程在现代社会中的重要性。
12. 解释什么是结构的静力分析，并举例说明其在土木工程中的应用。
13. 描述土木工程施工过程中的质量控制要点。
四、计算题（每题15分，共30分）14. 假设有一矩形截面的梁，其截面尺寸为b×h=200mm×500mm，材料为混凝土，混凝土的弹性模量E=30GPa。
若梁受到均布荷载q=10kN/m，求梁在跨中的最大挠度。
15. 考虑一个土体的侧向压力系数K0=1.2，土体的内摩擦角φ=30°，求土体的侧向压力q。
土木工程概论测试题及答案
土木工程概论测试题及答案一、选择题（每题1分，共6分）1.新开工的项目好必须具备按施工顺序至少有（）个月以上的额工程施工图样，否则不能开工建设。
A二B三(正确答案)C四D五2.沥青拌合料在高温下承受外力不断作用时，抵抗永久变形的能力叫()。
A高温稳定性(正确答案)B低温抗裂性C耐久性D流动性3钢筋混凝土楼盖按施工方法的不同分为哪两类（）A.现浇整体式楼盖和装配式楼盖(正确答案)B.分散式楼盖和联合式楼盖C.联合式楼盖和装配式楼盖D.装配式楼盖和现浇整体式楼盖4.下列不属于全框架结构的是（）A现浇整体式框架B装配式框架C装配整体式框架D内框(正确答案)5.承重墙、承自重墙和非承重墙是墙在建筑中按（）分类的；外墙、内墙在建筑中按（）分类的；围护墙和内隔墙在建筑中按（）分类的。
（）A按其在建筑物中的位置区分B按其受力状态分(正确答案)C按其作用区分D根据墙体用料的不同区分6.平面桁架和空间桁架是根据（）分类。
A受力特性不同(正确答案)B材料不同C外形不同D结构不同二、填空题（每空2分，共34分）1.土木工程按专门分可以大致分为以下十类：___、桥梁工程、___、铁路工程、___、水利工程、___、海洋工程、给水及排水工程和___等。
空1答案：建筑工程空2答案：公路与道路工程空3答案：隧道工程空4答案：港口工程空5答案：环境工程2.建设项目管理的职能有：___、计划职能、___、协调职能和___。
空1答案：决策职能空2答案：组织职能空3答案：控制职能3.在房屋建筑中有时必须设置变形缝。
按其作用不同分为___、___和___。
空1答案：温度缝空2答案：伸缩缝空3答案：沉降缝4.钢材的主要性能有___和___。
空1答案：力学性能空2答案：工艺性能5.现浇式楼盖分为___、___、___和___四类。
空1答案：单向板肋梁楼盖空2答案：双向板肋梁楼盖空3答案：密梁楼盖空4答案：无梁楼盖三、名词解释（每题3分，共30分）1.流动性：_________________________________(答案：是指砂浆在自重或外力作用下流动的性能。
土木工程概论全部课件
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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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
土木工程概论第四章
4.1.1 建筑概念建筑是人类重要的物质文化形式之一。
在人类文明发展史上，最初的建筑主要是为遮风避雨、防寒祛暑而营造的，是人类为抵抗残酷无情的自然力而自觉建造起来的第一道屏障，只具有实用的目的。
随着物质文明的发展和社会的进步，建筑越来越具有审美的性质，直至发展成为以作为权势象征为主要目的的宫殿建筑，以供观赏为主要的目的园林建筑。
建筑是时代的一面镜子，它以独特的艺术语言熔铸、反映出个时代、一个民族的审美追求。
建筑艺术在其发展过程中，不断显示出人类所创造的物质精神文明，以其触目的巨大形象，具有四维空间（包括顶面）和时代的流动性，讲究空间组合的节律感等，而被誉为“凝固的音乐”、“立体的画”、“无形的诗”和“石头写成的史书”。
汉语“建筑”是一个多义词。
它既表示营造活动，又表示这种活动的成果——建筑物，也是某个时期、某种风格建筑物及其所体现的技术和艺术的总称，如隋唐五代建筑、文艺复兴建筑、哥特式建筑等等。
典型的建筑工程是房屋工程，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提供场所。
4.1.2 房屋建筑的组成①房屋建筑的规划像人生活的环境，由规划师负责的；②房屋建筑的布局和艺术处理像人的体型、容貌、气质，由建筑师负责的；③房屋建筑的结构像人的骨骼和寿命，由结构工程师负责的；④房屋建筑的给排水、供热通风和电气等设施像人的器官、神经，由设备工程师负责的。
4.1.3 建造房屋建筑的基本问题①房屋所在位置土地的表面现状，即地形；②房屋所在位置地面以下的土质情况，即地基；③房屋所经受的自然界和人为作用力，即荷载；④建造房屋所采用的原材料，即建筑材料；⑤房屋结构建筑的组成，即结构的构件、受力和失效；⑥房屋建筑工程有哪些类别，其中房屋的结构又有哪些基本的结构体系。
4.2 结构荷载如果地球没有引力，空中没有风吹，土层不会下陷，气温没有变化，荷载就不会存在，房屋也就不需要结构。
但实际上房屋的建造者必须考虑结构，因为结构能承受房屋所受的各种自然界给予的和人为的荷载。
土木工程概论试题及答案
土木工程概论试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 土木工程的主要研究对象是什么？A. 建筑结构B. 交通设施C. 土地资源D. 环境工程答案：A2. 以下哪个不是土木工程的主要分支？A. 建筑工程B. 交通工程C. 水利工程D. 机械工程答案：D3. 土木工程中，以下哪个概念与结构的稳定性无关？A. 荷载B. 材料C. 地基D. 装饰答案：D4. 土木工程设计中，以下哪个因素不是必须考虑的？A. 经济性B. 耐久性C. 安全性D. 艺术性答案：D5. 以下哪个不是土木工程施工中常用的材料？A. 混凝土B. 钢筋C. 木材D. 塑料答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）6. 土木工程的发展趋势包括以下哪些方面？A. 信息化B. 绿色化C. 机械化D. 智能化答案：A B C D7. 土木工程施工中，以下哪些因素会影响施工质量？A. 施工材料B. 施工工艺C. 施工环境D. 施工人员答案：A B C D8. 以下哪些属于土木工程的施工技术？A. 地基处理B. 结构吊装C. 钢筋绑扎D. 混凝土浇筑答案：A B C D三、判断题（每题1分，共10分）9. 土木工程是研究建筑物和构筑物的规划、设计、施工和维护的学科。
（）答案：√10. 土木工程只关注建筑物的安全性，不涉及经济性和美观性。
（）答案：×四、简答题（每题5分，共10分）11. 简述土木工程的主要特点。
答案：土木工程的主要特点包括：1) 工程规模大；2) 建设周期长；3) 技术要求高；4) 投资成本大；5) 对环境影响深远。
12. 列举土木工程中常见的几种结构形式。
答案：常见的结构形式包括：1) 框架结构；2) 剪力墙结构；3)拱结构；4) 壳体结构；5) 悬索结构。
五、计算题（每题5分，共5分）13. 某建筑物的自重为2000kN，使用年限为50年，试计算其在正常使用情况下的年平均荷载。
答案：年平均荷载 = 自重 / 使用年限 = 2000kN / 50年 =40kN/年。
《土木工程概论》第4章 建筑工程
《土木工程概论》
学习 目标
1、能复述建筑、工程及建筑工程的含义； 2、能区分建筑的分类，并根据建筑物特征判断属于何种建筑； 3、掌握建筑结构的基本构件，为后续学习造价计量计价提供 理论基础； 4、了解单层、多层、高层和超高层建筑之间的区分和常用结 构体系，熟悉建筑结构体系的选用。
CONTENTS
一、多高层建筑结构体系
4、框架—剪力墙结构
又称为框—剪结构，是指在框架结构中，布置一定数量的剪力墙，共同 作为承重结构的结构体系。
特点
框架与剪力墙协同受力，剪力墙承受绝大 部分水平荷载，框架则以承受竖向荷载为 主，承 载 力 增 强 。
限制了办公布置的灵活性，适用于办公楼、 旅馆、住宅等。
一、多高层建筑结构体系
一、多高层建筑结构体系
一、多高层建筑结构体系
1、墙承重结构
由墙体承受屋顶和楼板荷载，并连同自重一起将垂直荷载传递至基础 和地基。即以墙体、梁板、基础等构件组成承重结构系统。
横墙承重
承重墙体主要由横墙组成，楼面的荷载依 次通过楼板—横墙—基础—地基。
一、多高层建筑结构体系
横墙承重
优点： 1. 建筑物横向刚度比较强，整体性好。 2. 门窗设置受限较小。 缺点： 横墙较多，建筑空间组合不够灵活。
三、钢筋混凝土结构建筑
装配式混凝土的发展历程
我国装配式建筑发展比国外稍慢，大致可以分为起步阶段、鼎盛阶段、停滞阶段和全新阶 段四个阶段。十四五时期我国将力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，绿色低 碳的装配式建筑也正在引领着建筑行业转型发展。
三、钢筋混凝土结构建筑
装配式混凝土相关政策
2019年3月，住，助力装配式装修 发展质量。
土木工程概论第四版复习资料
土木工程概论复习总结第二章土木工程材料砖的标准尺寸，标准模数：标准砖：尺寸为240mm×115mm×53mm，包括10mm厚灰缝，其长宽厚之比为4:2:1。
标准砖砌筑墙体时以砖宽度的倍数125mm(115mm+10mm=125mm)为模数。
砖的种类砖按照生产工艺分为烧结砖和非烧结砖；按所用原材料分为粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、炉渣砖和灰砂砖等；按有无孔洞分为空心砖、多孔砖和实心砖。
水泥的定义：水泥是粉状的水硬性胶凝材料，即加水拌合成塑性浆体，能在空气中和水中凝结硬化，可将其它材料胶结成整体，并形成坚硬石材的材料。
水泥的种类：按用途及性能分：通用水泥、专用水泥、特性水泥；按其主要水硬性物质名称分：硅酸盐水泥（使用最多）、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、磷酸盐水泥、以火山灰性或潜在水硬性材料以及其他活性材料为主要成分的水泥。
硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料，5%以下的石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。
铝酸盐水泥：是以铝矾土和石灰石为原料，经煅烧制得的以铝酸钙为主要成分、氯化铝含量约为50%的熟料，再磨制成的水硬性胶凝材料。
混凝土：混凝土是由胶结材料、骨料及水按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材。
混凝土与水泥砂浆的组成（侧重于细骨料，粗骨料的区别）：混凝土包括水、水泥、砂（细骨料）、碎石（粗骨料）。
水泥砂浆包括水、水泥、砂（细骨料）。
与混凝土相比，没有碎石（粗骨料）。
天然砂和人工砂的定义和分类天然砂：由自然条件作用（主要是岩石风化）而形成，粒径在5mm以下的岩石颗粒。
包括河砂、海砂（含有Cl离子）、山砂（机制砂）。
天然砂分类：1.河砂：较为洁净，应用较广；2.海砂：含盐成分多，对混凝土和砂浆有一定影响；3.山砂（机制砂）：表面粗糙，颗粒多棱角，含泥量较高，有机杂质含量较多。
人工砂：由岩石轧碎而成，由于成本高、片状及粉状物多，一般不使用。
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第四章
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受弯构件——梁主要是承受弯矩或梁两端支承在支
座上以承受荷载。一端为不动铰，另一端为活动铰，
这种支承称为简单支承或简支；梁在荷载下各截面 内将产生弯矩M和剪力V，因而将产生弯曲变形—— 挠度（deflection)。220年5月23日第四章
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排架
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刚架
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组合框架
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• 铰接桁架
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《清明上河图》画面正中的那座桥，被称作“虹桥”。这种使用短的构造材
料，却形成了大的跨度，被认为是中国在世界桥梁史上的独特创造。20世纪
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梁在结构中的位置：
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支承方式分：
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4.4 柱
竖向构件
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受压构件——柱 主要是承受压力。 柱承受荷载可能 是轴心受压，即 荷载沿构件轴线 作用。但更多场 合下为偏心受压， 即这时为偏心受 压构件。
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第四章 土木工程的基本结构
4.1墙 4.2板 4.3梁 4.4柱 4.5 楼梯
4.6拱 4.7 壳 4.8 桁架 4.9 框架
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梁 柱 式 结 构
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墙 板 式 结 构
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4.1 墙 体
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4.7 壳
由曲面型的板和边缘构件（梁、拱或桁 架）组成 。
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4.8 桁架（有铰接和刚接之分）
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4. 2 板
承受施加在楼板的板面上并与板面垂直 的重力荷载。按受力形式分单向板和双 向板
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4.5 楼梯 (楼层间的垂直联系)
楼梯有板式、 梁式（单跑、 双跑及三跑）、 剪刀式（freestanding）及螺 旋式（helical)
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板在结构中的位置：
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70年代至80年代初，在浙江南部和福建的东北部，发现了大量的与虹桥结构
相似的木拱桥，当地人称为“廊桥”。
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中央电视台‘探索·发现’栏目2002.7.30播出 《虹桥寻踪》
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• 刚接桁架
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4.9 框架
在房屋建筑中，由梁或屋架和柱联结而成的结构称为 框架。框架节点有铰接的和刚接的，前者称为排架 bent），后者则称为刚架（ropdframe）。桥梁中也采 用刚架结构。
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4.6 拱（arch structure）
为曲线结构，主要承受轴向压力。
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罗马人于公元前19世纪建造的杰作—石拱渡槽
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4.3 梁
梁承受板传下来的压力和梁的自重。 截面的类型分：
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