土木工程概论习题答案

土木工程概论习题第一章绪论1.1土木工程概论课程的任务1、简述土木工程的概念及其包含的内容。

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

包含的内容：基础工程、房屋建筑工程、交通土建工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程。

1.2土木工程发展历史概述1、简述古代土木工程的特点。

答：没有系统的设计理论，主要依靠经验2、简述近代土木工程的特点。

答：（1）、有了比较系统的设计理论，如1683年意大利学者伽利略发表了“关于两门新科学的对话”，首次用公式表达了梁的设计理论；1687年牛顿总结出力学三大定律，为土木工程奠定了力学分析基础；1825年，法国的纳维于1825年建立了土木工程中结构设计的容许应力法。

（2）、从材料方面讲，1824年波特兰水泥发明；1867年钢筋混凝土开始应用于土木工程；1859年转炉法炼钢发明3、简述现代土木工程的特点。

答：（1）、功能要求多样化：由于电子技术，精密机械，生物基因工程，航空航天等高技术工业的发展，许多工业建筑提出了恒湿、恒温、防微震、防腐蚀、防辐射、防磁、无微尘等要求，并向跨度大、分隔灵活、工厂花园化的方向发展。

（2）、城市建设立体化：经济发展、人口增多，造成城市用地紧张、交通拥挤。

（3）、交通工程快速化：市场经济要求运输系统快速、高效，现代化技术的进步提供了条件。

（4）、工程设施大型化1.2土木工程的未来1、目前土木工程面临的形势有哪些？答：（1）、世界正经历工业革命以来的有一次重大变革，这便是信息（包括计算机、通信、网络等）工业的迅猛发展，可以预计人类的生产、生活方式将会发生重大变化。

（2）、航空、航天事业等高科技事业的发展，月球上已经留下了人类的足迹，对火星及太阳系内外星空的探索已取得了巨大进步。

（3）、地球上居住人口激增，目前世界人口已经达60亿，预计21世纪末，人口要接近百亿。

地球上的资源有限，日益浩劫（4）、生态环境受到严重破坏，随着工业的发展、技术的进步，人类的生存环境却日益恶化。

2、未来土木工程的发展趋势？答：（1）、重大工程项目将陆续兴建（2）、土木工程将向太空、海洋、荒漠地开拓（3）、工程材料向轻质、高强、多功能化发展传统材料的改性、化学合成材料的应用（4）、设计方法精确化，设计工作自动化（5）、信息和智能化技术全面引人土木工程信息化施工、智能化建筑、智能化交通、土木工程分析的仿真系统（6）、土木工程的可持续发展1.3土木工程的学习建议1、什么是科学？答：关于事物的基本原理和事实的知识。

科学的任务是研究关于事务和事实（自然界和社会）的本质和机理，以及探索它们发展的客观规律。

2、什么是技术？答：根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种生产、作用方法、操作技能、设备装置的总和。

3、什么是工程？答：是运用科学知识原理、技术手段、实践经验，利用和改造自然，生产开发对社会有用的产品和实践活动的总称。

4、简述科学、技术的区别。

答科学是关于事物的基本原理和事实的知识。

科学的任务是研究关于事务和事实（自然界和社会）的本质和机理，以及探索它们发展的客观规律。

技术是根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种生产、作用方法、操作技能、设备装置的总和。

5、土木工程的学生应该掌握哪些方面的知识？答：（1）基本理论包括基础理论和应用理论。

基础理论主要包括高等数学、物理和化学。

应用理论包括基本工程力学（理论力学、材料力学）、结构力学、流体力学（重点水力学）、土力学与工程地质学等。

（2）专业知识和技术包括建筑结构（如钢结构、木结构、混凝土土结构、砌体结构等）的设计理论和方法、土木工程施工技术与组织管理技术、房屋建筑学、工程经济、建筑法规、土木工程材料、基础工程、结构试验、土木工程抗震设计等。

第二章土木工程材料1、简述土木工程材料对土木工程的影响。

答：建筑材料是土建工程的物质基础，是建筑工程建筑物的所有材料的总称，其中建筑材料费约占建筑物造价的50%。

建筑材料的选择是否合理十分关键，因为它决定了建筑物的结构形式和施工方法，也决定了建筑物的造价。

土木工程的发展要求与材料的数量、质量之间存在着相互依赖和相互矛盾的关系。

土木工程材料的生产和使用是在不断解决这对矛盾的过程中逐渐向前发展的。

2.1早期土木工程材料1、标准粘土砖的尺寸240mm×115mm×53mm；2、砖按照生产工艺可以分为烧结砖和非烧结砖；3、瓦根据尺寸偏差、外观质量和物理力学性能分为优等品、一等品和合格品，或分成一等品和合格品两个等级；4、碎石、碎卵石是由天然碎石或卵石经破碎、筛分而得的粒径大于B 的岩石颗粒A、3mm；B、5mm；C、7mm；D、9mm5、砂一般分为人工砂和天然砂；6、砂按照粗细程度可分为细砂、中砂和粗砂7、配置混凝土时，应优先选用的细骨料为： BA、粗砂；B、中砂；C、细砂；D、无所谓；8、通常所讲的灰是指石灰和石膏9、无机胶凝凝材料按照硬化条件可分为 DA、石膏和石灰；B、石膏和沥青；C、石灰和沥青；D、气硬性材料和水硬性材料10、将生石灰加水可以将其转化为消石灰，这个过程被称为石灰的熟化11、用石灰调成石灰砂浆的突出优点是具有良好的 AA、流动性；B、分散性；C、耐水性；D、可塑性；12、简述木材的特点。

答：优点：木材在大气环境下性能稳定，不易变质，许多木造建筑物可使用上千年，六和塔（1000多年）；木材还有很多其他的优点，如轻质、高强，易于加工，具有较好的弹性和韧性，能承受冲击和震动作用，导电和导热性能低、木纹美丽、装饰性好。

缺点：构造不均匀、各向异性、易吸湿、吸水，因而产生较大的湿胀、干缩变形，易燃、易腐。

13、工程中的木材常分为原木、锯材和人造板材2.2 近代土木工程材料1、土木工程中使用的钢材可划分为碳素钢和合金钢2、简述钢材的特点。

优点：强度高、材质均匀、塑性好、加工安装性能好、缺点：耐火性差、易锈蚀、维护保养费用高3、水泥按其用途及性能分为三类：通用水泥、专用水泥、特性水泥4、什么是混凝土？这种材料有什么特点？答：（1）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（2）混凝土中的砂和石在混凝土中起骨架作用。

水泥为胶结材料，水使水泥水化，水和水泥相互作用则产生物理、化学变化，形成凝胶体将骨料胶结在一起形成混凝土块材。

5、按照表观密度不同，混凝土可分为重混凝土、普通混凝土、轻混凝土6、为什么钢筋和混凝土可以很好的在一起工作？答：（1）硬化后的混凝土与钢筋表面有很强的粘结力；（2）钢筋和混凝土之间有较接近的温度膨胀系数，不会因温度变化产生变形不同步，从而使钢筋与混凝土之间产生错动；（3）混凝土包裹在钢筋表面，能防止钢筋锈蚀，起保护作用。

混凝土本身对钢筋无腐蚀作用，从而保证了钢筋混凝土构件的耐久性。

7、预应力钢筋混凝土与钢筋混凝土有什么不同？答：预应力混凝土可以提高构件抗拉能力，改善构件抗裂性能。

防止或推迟裂缝出现，因而能是构建的抗裂度、刚度、耐久性都大大提高，减轻自重，节约材料。

2.3 现代土木工程材料1、采用什么途径可以提高混凝土的强度？答：参入超细活性材料2、纤维混凝土中的纤维按其材料性质可分为三类：金属纤维、无机纤维、有机纤维3、简述纤维混凝土中纤维的作用。

答：增强塑性混凝土的抗拉能力，显著降低其塑性流动和收缩微裂纹，使混凝土获得其最佳的长期整体性。

4、简述绿色建材的基本特征。

答：在原料采取、产品制作、使用或再循环以及废料处理等环节中对地球环境负荷最小和有利于人类健康的材料。

6、简述绿色建材的特点答：（1）、生产尽可能少用天然资料（2）、采用低能耗和无污染的生产技术、生产设备（3）、不使用甲醛、卤化物溶剂、芳香族碳氢化合物及汞、铅、铬、镉等重金属及其化合物（4）、产品设计是以改善生产环境、提高生活质量为宗旨，产品具有多功能化（5）、产品可循环或回收及再利用，不产生污染环境的废弃物第三章基础工程1、什么是地基？答：是指承托土木工程基础的这部分很小的场地2、什么是基础？答：指将上部荷载传给地基的结构的底部构件3.1 岩土工程勘察1、岩土工程勘察可分为可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察三个阶段。

2、什么是工程地质测绘？答：地质测绘就是填绘工程地质图件。

根据野外调查综合研究勘察区的地质条件，填绘在适当比例尺的地形图上加以反映。

其目的是查明场地及其邻近地段的地貌、地质条件，并结合其他勘察资料对场地或建筑地段的稳定性和适宜性做出评价。

3、常用的工程地质测绘方法有相片成像法、实地测绘法和遥感技术。

4、钻探的钻进方式可分为回转式、冲击式、振动式、冲洗式5、什么是原位测试？原位测试有那些方法？答：原位测试是在岩土原来所处的位置上或基本上在原位状态和应力条件下对岩土性质进行的测试。

原位测试方法有：荷载实验、静力触探试验、旁压实验、十字板剪切试验、标准贯入试验、波速测试以及其他现场试验。

3.2 浅基础1、什么是浅基础？浅基础的特点？答：浅基础通常位于天然地基上、埋置深度小于5m的一般基础（柱基或墙基）以及埋置深度虽超过5m，但小于基础宽度的大尺寸基础（如箱型基础），统称为天然地基上的的浅基础2、什么是深基础？什么是浅基础？答：位于地基深处承载力较称为深基础，如桩高的土层上，埋置深度大于5m或大于基础宽度的基础3、浅基础的结构形式可分为柱下独立基础、墙下条形基础、箱型基础、筏基础3.3 深基础1、什么是深基础？哪些基础属于深基础？答：位于地基深处承载力较称为深基础，如桩高的土层上，埋置深度大于5m或大于基础宽度的基础，基、地下连续墙、墩基和沉井等。

2、桩按照施工方法可分为预制桩、灌注桩3、桩按照承载力极限状态时的荷载传递的主要方式可分为端承桩、摩擦桩4、什么是沉井基础？简述沉井基础的特点。

答：沉井是一种四周有壁、下部无底、上部无盖、侧壁下部有刃脚的筒形结构物。

优点：埋置深度可以很大、整体性强、稳定性好，能承受较大的垂直荷载和水平荷载。

缺点：施工周期较长，对细砂及粉砂类土在井内抽水易发生流沙现象，造成沉井倾斜。

5、箱基础？简述沉箱基础的工作原理。

答：沉箱基础的工作原理是当沉箱在地下就位后，将压缩空气压入沉箱室内部，排出其中的水，这样施工人员就能在箱内进行挖土施工，并通过升降筒和气阀把弃土外运，从而使沉箱在自重和顶面的压重作用下逐步下沉至设计标高，然后用混凝土填实，成为沉箱基础。

3.4 不均匀沉降1、什么是基础不均匀？基础的不均匀沉降对结构有什么影响。

答：不均匀沉降指相邻基础的沉降量不同。

超过一定的限度会使结构产生裂缝、倾斜甚至破坏2如何减少基础的不均匀沉降？答：（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。