土木工程概论1

土木工程概论土木工程概论土木工程概论8.地下工程9.水利水电工程10.给排水工程11.土木工程施工12.建设项目管理13.土木工程防灾与减灾本课程的主要内容1.绪论2.土木工程材料3.基础工程4.建筑工程5.交通土建工程6.桥梁工程7.港口工程土木工程概论第1章绪论土木工程概论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。一、概述土木工程——CivilEngineering土——岩石、沙子、泥土、石灰、砖瓦、陶、瓷器等。木——木材、茅草、藤条、竹子等。土木工程概论西安半坡古建筑遗址复原图土木工程概论西安半坡古建筑遗址复原图土木工程概论2、土木工程的含义土木工程的范围非常广泛，含义可从两方面去理解：——与人类生活、生产活动有关的各类工程设施；——为了建造工程设施应用材料、工程设备所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。土木工程概论3、土木工程的范围建筑工程交通工程桥梁工程隧道工程机场工程地下工程水利水电工程给排水工程港口码头工程国际上，运河、水库、大坝、水渠等水利工程也包括于土木工程之中。土木工程土木工程概论建筑工程土木工程概论交通工程土木工程概论桥梁工程土木工程概论隧道工程土木工程概论港口码头工程土木工程概论给排水工程土木工程概论水利水电工程土木工程概论4、土木工程需要解决的问题土木工程要解决四个方面的问题：抵抗自然灾害、人为作用力破坏充分发挥材料的作用土木工程施工与组织管理人类生存所需要的空间、通道、环境等根本目的和出发点存在原因实施条件最终归宿土木工程概论为人类活动需要（既有物质方面的也有精神方面的）提供功能良好、舒适美观的空间和通道，同时还表现为防水患、兴水利以及环境治理等方面。这是土木工程的根本目的和出发点；抵御自然灾害或人为作用力。前者如地震、风灾、水灾等作用，后者如工程振动、人为破坏等；充分发挥材料的作用。因为材料问题是建造土木工程的根本条件；通过有效的技术途径和组织手段，利用各个时期社会能够提供的物质设备条件，“好、快、省”地组织人力、财力、物力，把社会所需要的工程设施建造成功，付诸使用。土木工程概论为解决以上四个方面的问题需要进行的土木工程活动包括两个方面：勘察、测量、设计、施工、监理等。技术方面：管理方面：制订政策和法规、企业管理、项目管理、施工组织、物业管理等。土木工程概论5、土木工程四个基本属性社会性随社会不同历史时期的科学技术和管理水平而发展。综合性土木工程是运用多种工程技术，进行勘测、设计施工工作的成果。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。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6、土木工程的内涵土木工程是一种工程分科用石材、砖、水泥、混凝土、钢材、钢筋混凝土、木材、建筑塑料、铝合金等建筑材料修建房屋、铁路、道路、机场、桥梁、隧道、运河、电站、堤坝、港口等工程的生产活动和工程技术。土木工程也是一门学科——土木工程学土木工程学是指运用数学、物理、化学等基础学科知识，力学、材料等技术科学知识以及有关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。包括对上述各类工程的勘测、设计、施勘测、设计、施工、保养、维修工、保养、维修等活动以及于它们所需要的相应的工程技术。土木工程概论7、土木工程在国民经济发展中的地位和作用土木工程与人们的衣、食、住、行有着密切的关系；土木工程的发展代表一个国家、一个民族兴旺发达的标志；土木工程是一个国家国民经济的大动脉；城镇化进程加快及人们安居乐业表现为一个国家稳定与富强。土木工程概论发展土木工程的根本因素是培养大批掌握土木工程科学技术，懂得土木工程基本属性，具有能解决上述四方面的问题的人才。8、关于土木工程专业从土木工程要解决的4个问题以及4个基本属性来看，人类社会的生存和发展，离不开土木工程。土木工程专业就是为培养这类人才所设置的学科门类。土木工程概论我国土建类专业土木工程建筑学城市规划建筑环境与设备工程给水排水工程——中华人民共和国教育部高等教育司1998.8颁布的普通高等学校本科专业目录土木工程专业的设置土木工程概论高等学校——培养未来的土木工程师；（包括普通高等学校、高等专科学校、高等职业技术学校）中等专科学校——培养未来的土木工程技术员。覆盖了以前的矿井建设、建筑工程、城镇建设、交通土建工程等专业。土木工程专业（一级学科，专业代码：080703）专业设置土木工程概论二、土木工程发展简史三个历史时期古代土木工程近代土木工程现代土木工程大致从旧石器时代（约公元前5000年）~17世纪中叶大致从17世纪中叶~20世纪中叶的300年间20世纪中叶第二次世界大战结束前后至今土木工程概论墙内竖有木柱茅草下密排树枝起龙骨作用。d5~6m1、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）尚未建立科学体系；（2）以天然材料为主；（3）原始施工技术。特点：土木工程概论建于公元前2700~2600年，其中以古王国第四王朝法老胡夫的金字塔最大。塔基呈方形，边长约230.5m,高约146m，用230余万块巨石砌成。土木工程概论长城我国历史上伟大工程之一。始建于公元前7~5世纪间的春秋、战国时代。最早修筑长城的是楚国，称为“方城”。公元前214年，由秦始皇扩建完成。随后，各朝代都进行过修筑、扩建。其中以明代修筑规模最大，工程技术水平也最高。通常称的明长城为东起山海关，西止嘉峪关。土木工程概论公元前770年秦襄公时期，人们曾用以木材（截面尺寸为150×150mm的方材）和青铜制金釭做成的木框架建筑房屋。1.2土木工程发展历史简述土木工程概论四川都江堰大型引水枢纽，建于公元前256-251年，是世界历史上最长的无坝引水工程。以灌溉为主，兼有防洪、水运、供水等多种效益，一直沿用至今。1.2土木工程发展历史简述土木工程概论北京故宫太和殿。建于明永乐18年，（1420年）是故宫最壮观的建筑，也是我国现存最大的木构殿堂。土木工程概论1.2土木工程发展历史简述于公元532~537年间建造在君士坦丁堡（今土耳其伊斯坦布尔）该教堂为砖砌穹顶（圆形球壳），直径30余米，穹顶高50余米，穹顶支承在大跨砖拱和用巨石砌筑的巨型柱（截面约7×10m）上。索菲亚大教堂土木工程概论赵州桥隋代赵州安济桥，又称赵州桥。桥为敞肩圆弧石拱，拱券并列２８道，净跨３７.０２米，矢高７.２３米，上狭下宽总宽９米，桥面呈弧形。主拱券等厚１.０３米，主拱券上有护拱石。在主拱券上两侧，各开两个净跨分别为３.８米和２.８５米的小拱，以泻泄洪水，减轻自重。桥始建于隋·开皇十五年(公元５９５年），完工于隋·大业元年(公元６０５年），距今已有１406年。1.2土木工程发展历史简述赵州桥土木工程概论山西应县木塔，建于公元1056年，塔高67.3m，八角形，底层直径30.27m。该塔共9层，是我国保存至今的唯一木塔，也是现存的最高的木结构之一。它虽经多次大地震仍完整无损，足以证明我国历史上木结构的辉煌成就。1.2土木工程发展历史简述土木工程概论意大利比萨大教堂建于公元11到12世纪，系一组由教堂（1063~1118）、洗礼堂（1153）、钟塔（1174~1350）组成的建筑群。土木工程概论土木工程概论巴黎圣母院建于1163-1250年，是法国早期哥特建筑的典型。平面宽约47m，长约125m，可容近万人。圣坛上部的尖塔高达90m。正面是一对高60余米的塔楼，下部有三个尖卷门洞。1.2土木工程发展历史简述土木工程概论土木工程概论1.2土木工程发展历史简述科隆大教堂是欧洲北部最大的哥特式教堂，始建于13世纪中叶。科隆大教堂位于德国科隆。平面呈拉丁十字形，长136.5m，宽45.7m，东端为7个小圆龛组成的半圆形卷廊，西立面有一对八角形塔楼，建于1842~1880年，高达150多米。土木工程概论土木工程概论土木工程概论2、近代土木工程时间跨度为从17世纪中叶至20世纪中叶的300年间。主要特征：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。1.2土木工程发展历史简述土木工程概论意大利科学家伽利略在1638年出版的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》中论述了建筑材料的力学性质和梁的强度，首先用公式表达了梁的设计理论。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。瑞士数学家欧拉在1744年出版的《曲线的变分法》建立了柱的压屈理论，为分析土木工程结构物的稳定问题奠定了基础。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：1.2土木工程发展历史简述土木工程概论1.2土木工程发展历史简述1825年纳维建立了土木工程中结构设计的容许应力法；19世纪末里特尔等人提出了极限平衡的概念。这为土木工程的结构理论分析打下了基础。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。20世纪初，有人发表了水灰比等学说，才初步奠定了混凝土强度的理论基础。1859年发明了贝塞麦转炉炼钢法，使钢材得以大量生产，并广泛应用于土木工程。1867年法国人莫尼埃用铁丝加固混凝土制成花盆，并推广到工程中，建造了一座蓄水池，这是应用钢筋砼的开端。1875年，他主持建造了第一座长16m的钢筋砼桥。土木工程概论1883年美国在芝加哥由称为“摩天楼之夫”的詹莱建造的11层住宅保险大楼，是世界最先用铁框架（部分钢架）承受全部大楼的重力，外墙仅为自承重墙的高层建筑。1.2土木工程发展历史简述芝加哥家庭保险公司大厦土木工程概论1889年，法国在巴黎建造了高300m的埃菲尔铁塔，用钢8000t。这是近代高层建筑结构的萌芽。埃菲尔铁塔土木工程概论由奥蒂斯在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。他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乘人用的电梯。1.2土木工程发展历史简述土木工程概论1886年美国人杰克逊首先应用预应力混凝土制作建筑配件，后又制作楼板。1.2土木工程发展历史简述1930年法国工程师弗涅希内将高强度钢丝用于混凝土。土木工程概论土木工程在铁路、公路、桥梁建设中得到了大规模发展；1825年在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长21km的铁路，1863年在伦敦又建造了世界第一条地下铁道。1.2土木工程发展历史简述土木工程概论1.2土木工程发展历史简述英国的科尔布鲁克代尔桥，建于1779年。桥跨约30.5m，矢高13.7m，由五片半圆形拱肋组成。该桥完全模仿木拱桥的形状。钢材的出现，把铸铁（以及锻铁）桥送进了桥梁历史博物馆。科尔布鲁克代尔桥曾使用170年。世界最古老的铸铁拱桥（CoaibrookdaleBridge)土木工程概论1.2土木工程发展历史简述伦敦塔桥土木工程概论位于泰晤士河口，是伦敦的标志性建筑。1894年6月30日对公众开放。该桥将伦敦南北区连接成整体，河心建有两墩，相距76m，墩上建有高耸的方形尖塔，在两塔间建成一跨双层两用桥。下层是活动桥，6车道桥面，可通行万吨海轮；上层（高出水面43m处）为固定的人行桥。桥塔内设楼梯上下，内设博物馆、展览厅、商店、酒吧等。登塔远眺，可尽情欣赏泰晤士河上下游十里风光。下层是活动桥上层是人行桥土木工程概论1.2土木工程发展历史简述1931-1942年，德国率先修筑了长达3860km的高速公路网。土木工程概论1906年美国旧金山大地震，1923年日本关东大地震，这些自然灾害推动了结构动力学和工程抗震技术的发展。土木工程概论3、现代土木工程时间跨度为20世纪中叶（第二次世界大战结束）后至今。（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)工程设施大型化土木工程概论（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。A.公共和住宅建筑物