单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,土木工程概论,第一章 概述,第一节 土木工程,一、土木工程的定义及在国民经济中的作用,1.土木工程的定义及内涵,1定义,土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设的对象，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,2内涵包括两个方面,1各类工程设施即工程建设的对象,包括建筑工程、桥梁工程、公路与城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、机场工程，地下工程，港口工程、海洋工程、给水排水工程、环境工程等。,2利用适当的材料和设备建造及维护各类工程设施的工程技术活动,包括勘测、设计、施工、鉴定加固等。,2.土木工程在国民经济中的作用,1和广阔人民群众的“衣、食、住、行息息相关,2各行各业均离不开土木工程,3能够创造大量的就业时机，对推动整个国民经济的开展及保障社会稳定起着非常重要的作用,二、土木工程开展简史,土木工程开展经历了古代、近代和现代三个阶段。,1.古代土木工程,古代土木工程的时间跨度，大致从旧石器时代(约公元前5000年起)到17世纪中叶。,1所用的材料，最早为当地的天然材料；,2所用的工具，最早只是石斧、石刀等简单工具，后来开展了斧、凿、锤、钻、铲等青铜和铁制工具以及打桩机、桅杆起重机等简单施工机械；,3建造主要依靠工程经验，缺乏设计理论的指导。,古代土木工程留下,了许多伟大工程,(1)中国古代土木工程,八达岭长城,都江堰,公元前三世纪，由,战国时期秦蜀郡太守李冰父子率众修建,京杭大运河,山西应县木塔,建于辽代，塔高67.31m，共九层,蓟县独乐寺观音阁,始建于唐，辽统和二年（984年）重建，共3层，内有高16米塑于辽代的观音像,河北赵州桥,建于隋代公元595-605年，全长50.82m，桥面宽10m，单孔净跨度37.02m，矢高7.23m,(2)古埃及金字塔,吉萨金字塔群,公元前2700-2500年,狮身人面像,(3)古希腊的帕,提,农神庙,建造于公元前,447-438,年,古希腊帕提农神庙,(4)古罗马,竞技场及万神庙,佛拉维奥竞技场,建于古罗马的佛拉维奥皇朝时代（公元75-80年），占地20000m,2,，场内设有观众席60排，可容纳10万名观众。,万神庙,穹顶直径和顶端高度均是,43.3m,，在现代结构出现以前，它一直是世界上跨度最大的大空间建筑。,(5)索菲亚大教堂,(6)巴黎圣母院,索菲亚大教堂,位于土耳其伊斯坦布尔，建于公元,532-37,年，,中央大穹顶直径,32.,6m,，高,54.,8m。,巴黎圣母院,建造于公元1163-1250年，宽47米，深125米，可容近万人。,2近代土木工程,时间跨度为17世纪中叶到20世纪中叶，历时300余年。,主要特点表现为如下三个方面,1土木工程有了比较系统的理论指导，成为一门独立的学科；,2新的土木工程材料的创造与应用；,3施工机械和施工技术有了巨大的进步。,这一时期具有历史意义的土木工程很多。,1建筑工程,芝加哥保险公司大楼,1883-85年，10层，高55m，铁框架,巴黎艾菲尔铁塔,1887-89年，320.7m,纽约帝国大厦,1929-31年，102层，高381m，钢框架,2桥梁工程,金门大桥,1933-37年，悬索桥，桥跨1280m，桥头塔架高227m，主缆直径1.125m，由27572根钢丝组成，索重11000t左右。,悉尼港桥,1924-1932 年，中承式钢桁架拱桥，长1149.1m，宽48.6m，主跨502.9m，矢高106.75m。全桥用钢量为52000吨，为世界最大跨度铁路钢拱桥。,钱塘江大桥,1934-37年，茅以升主持建造，,下层铁路桥长,1322.1m,，上层公路桥长,1453m,3.现代土木工程,从第二次世界大战结束到目前。特点,1 功能要求多样化,1公共建筑和住宅建筑要求 2工业建筑要求,3核工业、海洋工程、航空航天等高新技术的要求,2 城市建设立体化,1向高空开展 2向地下开展,3 交通工程快速化,1高速公路大规模兴建,2高速铁路迅速开展,3机场建设的规模和速度前所未有,一些典型的工程实例。,1建筑工程,1高层建筑,台北101大厦,2004,年,，,101,层，高5,08m,上海环球金融中心,2008,年,，,101,层，高,492m,吉隆坡石油双塔,1996,年,，,95,层，高,452m,南京紫峰大厦,2009,年,，,89,层，高,450m,芝加哥西尔斯大厦,1974,年,，,110,层，高,442m,上海金茂大厦,1999,年,，,88,层，高,421m,香港国际金融中心,2003,年,，,88,层，高,415m,深圳信兴广场,大厦,1996,年,，,69层，高,384m,纽约帝国大厦,1931年，102层，高381m,广州中信广场,1996年，80层，高391m,2高耸结构,加拿大多伦多电视塔,高549m，为世界之冠,上海东方明珠电视塔,1995年，高,468m,，居世界第三,莫斯科电视塔，1967年，高,537m,，居第二位；,吉隆坡电视塔，高421m，居第四位；,天津电视塔，高406m，居第五位；,北京电视塔，高380m，居第六位。,3大跨度建筑,施工中的国家大剧院,外部围护钢结构壳体呈半椭球形,东西跨度,212.24m,南北跨度,143.64m,英国千年穹顶,屋盖采用圆球形张力膜结构,穹顶直径达,320m,2桥梁工程,1悬索桥,日本明石海峡大桥,1998年，主跨1991m，世界第一,中国,润扬长江大桥,2005年，跨度1490m，世界第三,丹麦的大贝尔特东桥，跨度1624m，世界第二,英国的恒伯尔桥，主跨1410m，世界第四,江阴长江大桥，主跨1385m，世界第五，1999年,香港青马大桥，主跨1377m，世界第六，1997年,2拱桥,混凝土拱桥,四川万县长江混凝土拱桥，拱跨420m，居世界第一；,南斯拉夫克尔克二号混凝土拱桥跨度达390m；,中国的江界河混凝土拱桥，跨度330m；,广西邕江大桥，钢筋混凝土组合拱结构，跨度312m。,四川万县长江混凝土拱桥,1997,年,2拱桥,钢拱桥,我国上海卢浦大桥，总投资22亿元。大桥全长3900m，主桥长750m，拱跨度达550m，居世界第一。,上海卢浦大桥,2003,年,美国的奇尔文科钢拱桥，,跨度,503.6m，列世界第二。,3斜拉桥,日本多多罗桥，1999年，主孔跨度890m，居世界第一,法国诺曼底桥，1995年，跨度达856m，居世界第二,我国南京长江二桥，2001年，主跨628米，居世界第三,日本多多罗桥,南京长江二桥,3斜拉桥,上海杨浦斜拉桥，1993年，主跨602m，当时居世界第一;,法国米约大桥，2005年竣工，全长2.46km，是目前世界上最高的大桥。最高的桥塔高343m，桥面至地面的最大高度达270m。,法国米约大桥,(3)隧道工程,1山区隧道,目前世界上最长的是挪威的山岭隧道，全长25.8km；,中国西康线秦岭隧道，长达18.457km；,瑞士的圣哥大隧道，长16.91km；,中国京广线大瑶山隧道，全长14.295km；,德国、意大利之间的开尔其隧道，全长近13km；,青藏铁路风火山隧道，全长1338m，海拔4904m，是世界上海拔最高的隧道。,2海峡隧道,日本于1985年建成的青函海底隧道，长53.8km；,1993年建成的穿越英吉利海峡的隧道长50.3km；,3越江隧道,上海,复兴东路隧道内景,(4)水利工程,瑞士大狄克桑坝,目前世界上最高的重力坝，高285m,中国三峡大坝,由大坝、水电站、通航建筑三大部分组成，为世界最大的水利工程坝。长3035m，坝高 185m，总装机容量为1820万kW。,5我国的道路工程,1)公路。到2004年底，全国公路总里程到达187.07万km，其中高速公路3.4万km；全国公路密度为0.195km/km2，全国通公路的乡镇比例达99.58%，通公路的行政村比例达92.9%。,2铁路。到2002年底，全国铁路营业里程71898km，居亚洲第一位。,青藏铁路：一期工程西宁格尔木860km，于1984年正式通车；二期工程格尔木-拉萨1118km，为世界上海拔最高和最长的高原铁路，其中965km海拔超过4000m，最高点海拔5072m，经过连续多年冻土地段550km，2006年正式通车。,青藏铁路三岔河大桥,青藏铁路最高的桥,桥高50m，海拔3800m,武汉的轻轨列车,上海,磁,悬,浮列车,2003,年,6核电站及海洋工程,秦山核电站,我国的一座海洋采油平台,第二节,土木工程专业及学习建议,土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称，培养相应人才的专业即为土木工程专业。,一、土木工程专业的培养目标,培养适应社会主义现代化建设需要、德智体全面开展、掌握土木工程学科的根本理论和根本知识、获得土木工程工程师根本训练、具有创新精神的高级工程科学技术人才，毕业后能从事土木工程设计、施工与管理工作，具有初步的工程规划与研究开发的能力。,具体要求：,1.知识要求,1根本理论，包括根底理论和应用理论两个方面：,根底理论主要包括高等数学、物理和化学；,应用理论包括工程力学(理论力学，材料力学)、结构力学、流体力学(水力学)、土力学与工程地质学等。,2土木工程的专业知识与技术，包括土木工程结构(如钢结构、木结构、混凝土结构、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、房屋建筑学、工程经济、建设法规、土木工程材料、根底工程、结构检验、土木工程抗震设计等。,3相关知识，有给水排水、供暖通风、电工电子、工程机械等。,4技能或工具，有工程制图、工程测量、材料试验与结构试验、外语及计算机在土木工程中的应用等。,2.能力培养的要求,1自学能力,2综合解决问题的能力,3创新能力,4协调、管理能力,二、土木工程专业的教学形式与学习建议,1.课堂教学,与中学相比，大学的课堂教学有三个特点：,教学内容多、进度快，要注意适应，跟上节奏。,大学许多课程要合班上课，听课效果好坏，主要靠学生自主努力。,大学的教学内容，必须随时代开展而增删。有时教材上还未编入的内容而教师只能根据资料讲解，这时要注意听讲并作必要的记录。,学习中要注重对根本概念的理解和掌握，要善于运用形象思维，切忌死记硬背。,2,实验教学,目的：通过实验手段掌握实验技术，弄懂科学原理，熟悉国家有关试验、检测规程，熟悉实验方法及学习撰写试验报告。,实验课不要有重理论轻实验的思想，应认真做好每一次试验。在实验教学中，鼓励自主设计、规划试验。,3,设计训练,设计是综合运用所学知识，提出自己的设想和技术方案，并以工程图及说明书来表达自己的设计意图，在根本上培养学生自主学习、自主解决问题的能力。,4施工实习,贯彻理论联系实际的原那么，使学生到施工现场或管理部门去学习生产技术和管理知识。,施工实习常在统一要求下分散进行。这不仅是对学生能否在实践中学习知识技能的一种训练，也是对学生的敬业精神、劳动纪律和职业道德的综合检验。,补充:,一、土木工程专业的学生应具有的意识和意志,1.实践意识：一切从实际出发，实践检验是唯一标准。,2.质量意识：对质量方针政策、现象、原因、危害的全面认识并能确保质量。,3.协作意识：能与周围群众协同工作，协调配合。,4.竞争意识：力争上游，在相互竞争中求开展。,5.创新意识：不墨守成规，追求新意境、新见解。,6.坚毅意志：克服困难，调节行动，顽强实现预定目标。,二、土木工程专业的学生应具有的心理和体魄,1.学风上的勤奋、严谨、求实、进取。,2.作风上的谦虚、谨慎、朴实、守信。,3.健全的体质、良好的体能。,4.旺盛的精力、活泼的思路。,三、大学生养成上述根本素质的途径,1.勤奋学习，养成良好的学风和学习习惯,2.努力实践，养成勤于动手与动脑，理论与实际相结合,3.勇于创新，培养自身创新精神和创造能力,4.交融集体，锻炼自己组织能力和处理好人际关系,5.健康身心，是毕业后健康工作50年的根底。,6.适应时代，