土木工程专业 课件

本文档的有关内容参见视频4-6土木工程概论IntroductiontoCivilEngineering上海大学高等教育出版社DepartmentofCivilEngineeringShanghaiUniversityHigherEducationPress《土木工程概论》(第一版)(2001)(第二版)(2004)《土木工程概论CAI》(第一版)(2000)《土木工程概论CAI素材库》(第一版)(2005)《土木工程概论》网络课程(第一版)(2003)《土木工程概论》电子教案(第一版)(2005)《土木工程概论》编著者叶志明，博士，上海大学副校长，土木工程系教授，博导江见鲸，博士，清华大学土木水利工程学院教授，博导宋少沪，上海大学教务处常务副处长，教育质量考评办主任、土木工程系副教授姚文娟，博士，上海大学土木工程系教授朱杰江，博士，上海大学土木工程系教授陈伶俐，博士后，上海大学土木工程系副教授徐旭，博士，上海大学土木工程系副教授彭妙娟，博士，上海大学土木工程系副教授汪德江，硕士，上海大学土木工程系讲师刘绍峰，硕士，上海大学土木工程系讲师目录•绪论•土木工程材料•基础工程•建筑工程•交通工程•港口工程•地下工程•水利水电工程•土木工程建设与管理•数字化技术在土木工程中的应用•土木工程设计引论土木工程概论高等教育出版社黄毅工科分社副社长赵湘慧工科分社力学土建组100011，北京德外大街4号，高等教育出版社工科分社网站地址：©2005，高等教育出版社版权所有土木工程概论IntroductiontoCivilEngineering第一章绪论Chapter1Introduction课程教学设计•课程的定位：为什么要有这门课？•1998年教育部颁布了新的本科专业目录：–由原来的矿井建设、建筑工程、城镇建设(部分)、交通土建工程、工业设备安装工程、饭店工程、涉外建筑工程、土木工程等八个专业合并而成。–引导性土木工程专业：房屋建筑、地下建筑(含矿井建筑)、隧道、道路、桥梁建筑、水电站、港口及近海结构与设施、给水排水和地基处理等领域从事规划、设计、施工、管理和研究工作。•“大”土木工程专业迫切需要一门面向学生介绍土木工程概况性内容的课程与教材。课程教学设计•课程的定位：为什么要有这门课？•根据作者国外调研：极大多数土木工程系都开设《土木工程概论》的课程。•若干举例：•USA：CaliforniaStateUniversity；UniversityofWashington；……•U.K.：WarwickUniversity；UniversityofCoventry；•Canada：UniversityofConcordia；……•Australia：UniversityofQueensland；……课程教学设计•ConcordiaUniversity《土木工程概论》课程PPT举例：课程教学设计•课程的定位：课程的教学目的？•一是使学生较全面地了解土木工程所涉及领域的内容和发展情况，初步构建专业基础，激发学生学习土木工程专业的兴趣。•二是为提供学生一个清晰和逻辑的工程学科的基本概念和方法，初步树立专业思想、科学的思维方式和思想方法。•从知识的传授中体现对素质、能力和思想的塑造。课程教学设计课程内容度的把握？•度：深度和广度？•可以是无限，短短的20左右课时时间内如何讲授，学生如何学习是难题。•讲授的度：以激发学生对专业的兴趣为标准来组织教学。•学习的度：以激发学生自学的热情，通过课程懂得要学会自学，懂得要从实践中去学习。懂得思想方法、素质和能力的重要性，可以变知识为力量。课程教学设计学生怎么学？•三基：基本概念、基本知识、基本思想•学生要学会自学和从实践中去学的思想•作业：开放性的，可能无唯一答案，可能更好•与平时的观察和实践相结合、写学习体会、写读书报告、写小文章•教一、学二、考三•学会一种正确的思想和思维方法：辩证法课程教学设计使用的教材和参考书：课程教学设计使用的教材和参考书：课程教学设计《土木工程概论》(第三版)刚刚出版：课程教学设计使用的教材和参考书：绪论•土木工程：是建造各类工程设施的科学技术的总称•内涵：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，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等•土木工程：是建造各类工程设施的科学技术的总称•内涵：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，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等•选自《中国大百科全书：土木工程卷》绪论•土木工程：是建造各类工程设施的科学技术的总称•是指工程建设的对象；即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。•选自《中国国务院学位委员会在学科简介中对土木工程的定义》绪论•什么是土木工程?JohnSmeaton(1724-1792)是英国第一名土木工程师.今天，土木工程师是一个很专业的职业，她涉及到满足社会经济要求下对各种各样的实际工程结社会经济进行规划、设计、建造、维护等工作。绪论•什么是土木工程?是1818年以来对整个非军用工程的统称，排除化学、电子、电器、海洋和机械工程。土木工程包括机场、桥梁、水利、码头、基础、港口、海洋结构、铁路、河流和盆地管理、道路、排污处理、土壤力学、结构设计、交通工程、隧道、给水等工程。SelectedfromDictionaryofCivilEngineering绪论•什么是土木工程?土木工程学科按照其分支可以分为很多领域:结构设计(结构工程)；结构施工(建设工程);水利工程;灌溉工程;基础工程;测量学;道路工程;铁路工程;环境工程;等等。•SelectedfromBasicCivilEngineering绪论•让学生了解什么是“土木工程”•Definition＝定义•不会犯错误、尤其是概念错误•解决专业思想问题•尤其是学土木工程的女同学的思想问题教学目的土木工程：一个具有挑战的职业•创造性;•在室内和室外工作;•能运用技术和实践技能;•能承担责任，并主动工作;•有令人满意的报酬;•愿意的话，可以周游世界.绪论作为一名土木工程师，你必须具备以下素质:•富有想像和创造性;•很强的适应性:能够适应在各种条件和场合下工作;•在技术和实践中能够积极思考;•强的人际交往能力：有效地与专业人员、客户和工人进行交流;•具备决策能力，即使是很大一笔款项。绪论•毕业后,你也许工作在：•设计部门:•设计需要计算机知识和一般的工程技能.•像AutoCAD和FORTRAN等允许现代工程师工作的更加有效.•设计选修课和学生期间的课程设计项目是为你将来进入大的工程设计项目的阶梯。•安全、造价和质量这三个目标是每一位设计者在每一个设计项目中所追求的目标，往往是满足了一个而不能满足其它两个，永远是矛盾的。绪论•毕业后,你也许工作在：•咨询部门:•当今，有关土木工程的咨询是非常专业的.•一个项目在设计和建设过程中提出的高要求已经使得学生要花费更多的时间去比较各种不同的设计和建设方案.•希望从事咨询工作的学生至少是土木工程某一领域的硕士毕业，这样才能在工作中取得成功.绪论•毕业后,你也许工作在：•咨询部门:•一般新的咨询工程师在成为咨询专家前，先工作在一些咨询公司.•咨询工作的收入一般取决于项目的大小和时间的多少.•土木工程咨询师的年收入一般是高的.绪论•毕业后,你也许工作在：•公司研究部门:•一般地土木工程公司中的研究是比较缺少的.•大部分工作发生在大学里面。一些大的公司，如石油公司等，会雇佣一些研究工程师对其存在的结构和系统进行有效地检查工作.绪论•毕业后,你也许工作在：•政府公务员:•政府工作的稳定性为你提供了很好的工作保障以及工资报酬.•政府公务员的平均工资一般比私人企业的工程师要低，但是政府提供了很好的退休计划、医疗保障、可以预见的升迁、和良好的工作环境•政府部门可能是市政工程师、甚至于是国家安全部门等。绪论•还是解决一个思想问题•解决：大学生到大学里来干什么？•学什么？怎么学？的问题•问学生二个问题：1我将来想干什么？2我将来能干什么？教学目的1.绪论2.土木工程材料3.基础工程4.建筑工程5.交通工程6.港口工程7.地下工程8.水利工程9.土木工程建设与管理10.数字化技术在土木工程中的应用11.土木工程设计引论绪论土木工程发展趋势：•满足人类不同的需要•高质量•快速建造•高经济效益绪论绪论绪论绪论绪论绪论绪论绪论绪论绪论三峡水利枢纽工程:绪论绪论绪论绪论绪论绪论绪论绪论绪论绪论绪论绪论绪论绪论绪论绪论绪论台湾：台北101---地震与台风多发地区造世界高楼台湾：台北101---地震与台风多发地区造世界高楼台湾：台北101---地震与台风多发地区造世界高楼•……•……•这里最好展示教师自己亲自收集或者拍摄的照片，……•为什么？请大家想想，……•这里主要是展示一些建筑工程中的一些标志性成果，提起学生的兴趣为主要目的•要展示一些学生可能平时看不到的建筑物或有关成就教学目的绪论•比萨斜塔比萨斜塔:•世纪著名建筑，斜塔的斜因：•是Pisa大教堂的钟楼，8层楼，高55米。•1173年9月8日破土动工，建到4层时出现倾斜。•1178年被迫停工；•1272年重新开工；•1278年又停工；•1360年再次复工；•直到1370年全塔竣工。•全塔重145MN，地基承受接触压力达500KPa，斜塔倾斜5.5度，塔顶离开竖直中心线距离5米多。•设计本身偏差、建筑施工中的误差、地基原因？绪论绪论比萨斜塔:•斜塔纠偏的持久战：•1838出现一次大的倾斜，于是纠偏工作开始•在斜塔周围挖一个圆环形基坑，以减轻塔基荷重，此仅能延缓而不能阻止倾斜：•1933年开始对圆环形基坑注入水泥灌浆加强，但是反而是斜塔的偏斜加剧：•20世纪80年代，有人预言斜塔将于2003年倒塌•1988年斜塔终于向游人关闭•1990年意大利斜塔拯救委员会向全世界征集救塔方案绪论比萨斜塔:•力学挽救斜塔：•2000年初委员会13名专家经反复讨论，采用了力学工作者提出的抽土方案，即在北侧塔基地下20米深处用抽土管抽土释放应力。绪论比萨斜塔:•2000年2月3日，抽土开始，120部精密仪器严密监视斜塔的动静绪论比萨斜塔:绪论比萨斜塔:绪论比萨斜塔:绪论比萨斜塔:绪论比萨斜塔:•不久奇迹出现了：•抽土后，斜塔比纠偏前减少了33cm，已经恢复到1810年以前的倾斜水平。•2001年3月，再次宣布，斜塔倾斜度已减少38.7cm。•斜塔的偏斜得到奇迹般的修复。绪论比萨斜塔:意大利人民为此欣喜国宝获救绪论ImperialCollegeofTechnology：IntroductiontoCivilEngineeringPisaleantower:IntroductiontoCivilEngineering•将这个世界难题展示给学生•也是学生最最熟悉的一个建筑案例•其中告诉学生那么几个道理：1.世界建筑史上还有很多遗留问题2.解决这些遗留问题需要智慧和科学3.传统的思想和观念不见得都准确4.……；5.创新实践需要：思想、科学和方法教学目的作业：•1.课后看书：第一章•2.网上精品课程：有关内容和网络课程的有关章节•3.课后在网上登录注册自己：://civil.cncourse.com/4.完成：(1)城市(或小区)停车(汽车)问题之我见。或：(2)高楼最高可以造到多少层？或：(3)大桥最长可以造到多长？以后学习过程中可以在那里与我们老师