土木工程概論-緒論(2).ppt

土 木 工 程 概 論,CIVIL ENGINEERING,LECTURE ON CIVIL ENGINEERING,推薦參考書,羅福午土木工程概論武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社 丁大鈞土木工程概論北京：中國建筑工業(yè)大學(xué)出版社 白麗華，王俊安.土木工程概論(新世紀(jì)工程管理專業(yè)系列教材).中國建材工業(yè)出版社,考試方式,總評成績=平時（20%）+期末（80%） 平時=出勤率+課堂表現(xiàn)+平時作業(yè) 期末=閉卷考試,目錄,1、緒論 2、土木工程材料 3、基礎(chǔ)工程 4、建筑工程 5、交通土建工程 6、橋梁工程 7、港口工程 8、地下工程,9、水利水電工程 10、給排水工程 11、土木工程施工 12、建設(shè)項(xiàng)目管理 13、工程災(zāi)害與抗災(zāi) 14、計算機(jī)應(yīng)用 15、土木工程設(shè)計方法,第一章 緒論,課程任務(wù) 古代土木工程 近代土木工程 現(xiàn)代土木工程 未來土木工程,1.1課程任務(wù),土木工程的定義 是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的總稱。它既指建設(shè)的對象，即建造在地上，地下，水中的工程設(shè)施，也指應(yīng)用的材料設(shè)備和進(jìn)行的勘測，設(shè)計施工，保養(yǎng)，維修等專業(yè)技術(shù)。,“土木工程”的由來,土木工程的英文是Civil Engineering ,直譯是民用工程，怎么又譯為土木工程呢？ 中國古代哲學(xué)認(rèn)為：世界萬物均由“金、木、水、火、土”組成，土木工程所用的材料主要就是這“五行”中的“土”和“木”，古代工程建設(shè)也稱為“大興土木”，土木工程故而得名。,土木工程的范圍,土木工程的范圍非常廣泛，它包括房屋建筑工程、公路與城市道路工程，鐵道工程，橋梁工程，遂道工程，機(jī)場工程，地下工程， 給水排水工程，港口、碼頭工程等。國際上，運(yùn)河、水庫、大壩、水渠等水利工程也包括于土木工程之中。,土木工程,鐵路,橋梁,水利,港口碼頭,公路,房屋建筑,給排水,港口碼頭,港口碼頭,給排水,給排水,港口碼頭,需要一 門向?qū)W 生介紹 整個專 業(yè)情況 的課程,土木工程需要解決的問題,為人類活動需要（既有物質(zhì)方面的也有精神方面的）提供功能良好、舒適美觀的空間和通道，同時還表現(xiàn)為防水患、興水利以及環(huán)境治理等方面。這是土木工程的根本目的和出發(fā)點(diǎn)。,土木工程要解決四個方面的問題,人類生存的需要（空間、通道、環(huán)境等）； 抵抗自然災(zāi)害、人為破壞； 充分發(fā)揮材料的作用； 土木工程施工與組織管理； 為解決以上四個方面的問題需要進(jìn)行的土木工程活動包括兩個方面： 技術(shù)方面：勘察、測量、設(shè)計、施工、監(jiān)理、開發(fā)等； 管理方面：制訂政策和法規(guī)、企業(yè)管理、項(xiàng)目管理、施工組織、物業(yè)管理等；,土木工程發(fā)展簡史,土木工程發(fā)展到現(xiàn)在經(jīng)歷了三個歷史時期 古代土木工程 近代土木工程 現(xiàn)代土木工程,古代土木工程的主要結(jié)構(gòu)形式,小結(jié)：古代土木工程的特點(diǎn),這個歷史時期內(nèi)，土木工程所用材料最早只是當(dāng)?shù)氐奶烊徊牧?，如泥土、礫石、樹干、竹、茅草、蘆葦?shù)龋髞戆l(fā)展了土坯、石材、磚、瓦、木、青銅、鐵、鉛以及混合材料如草筋泥、混合土等。,1.3 近代土木工程,近代土木工程的時間跨度 從17世紀(jì)中葉至20世紀(jì)中葉(第二次世界大戰(zhàn)前后)的300年間。 主要特征 有力學(xué)和結(jié)構(gòu)理論作指導(dǎo)； 磚、瓦、木、石等建筑材料廣泛使用；混凝土、鋼材、鋼筋砼以及早期的預(yù)應(yīng)力砼得到發(fā)展。 近代土木工程的材料發(fā)展：1824年波特蘭水泥1867年鋼筋混凝土1859年轉(zhuǎn)爐煉鋼法1886鋼筋混凝土樓板1928年預(yù)應(yīng)力混凝土 施工技術(shù)進(jìn)步很大。 土木工程在理論、材料、施工領(lǐng)域出現(xiàn)的具有重要事件 意大利科學(xué)家伽利略在1683年出版的著作關(guān)于兩門新科學(xué)的談話和數(shù)學(xué)證明中論述了建筑材料的力學(xué)性質(zhì)和梁的強(qiáng)度，首先用公式表達(dá)了梁的設(shè)計理論。 英國科學(xué)家牛頓在1687年總結(jié)了力學(xué)三大定律，它們是土木工程設(shè)計理論的基礎(chǔ)。 瑞士數(shù)學(xué)家歐拉在1744年出版的曲線的變分法建立了柱的壓屈理論，為分析土木工程結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定問題奠定了基礎(chǔ)。,土木工程重要事件(續(xù)),1825年納維建立了土木工程中結(jié)構(gòu)設(shè)計的容許應(yīng)力法；19世紀(jì)末里特爾等人提出了極限平衡的概念。這為土木工程的結(jié)構(gòu)理論分析打下了基礎(chǔ)。 1824年英國人阿斯普丁取得了波特蘭水泥的專利權(quán)，1850年開始生產(chǎn)。20世紀(jì)初，有人發(fā)表了水灰比等學(xué)說，才初步奠定了混凝土強(qiáng)度的理論基礎(chǔ)。 1859年發(fā)明了貝塞麥轉(zhuǎn)爐煉鋼法，使鋼材得以大量生產(chǎn)，并廣泛應(yīng)用于土木工程。 1867年法國人莫尼埃用鐵絲加固混凝土制成花盆，并推廣到工程中，建造了一座蓄水池，這是應(yīng)用鋼筋砼的開端。1875年，他主持建造了第一座長16m的鋼筋砼橋。,1.4 現(xiàn)代土木工程,時間跨度：20世紀(jì)中葉第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后至今。 主要特征：社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)對土木工程提出日益復(fù)雜和高標(biāo)準(zhǔn)的要求。 特征表現(xiàn) 功能要求多樣化 城市建設(shè)立體化 交通運(yùn)輸高速化 工程設(shè)施大型化,土木工程功能化,土木工程日益同它的使用功能或生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合 公共和住宅建筑物要求建筑、結(jié)構(gòu)、給水排水、采暖、通風(fēng)、供燃?xì)?、供電等現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備結(jié)合成整體。 工業(yè)建筑物圍繞生產(chǎn)工藝在功能要求方面越來越高。并向大跨度、超重型、靈活空間方向發(fā)展。 發(fā)展高科技和新技術(shù)對土木工程提出高標(biāo)準(zhǔn)要求。如核反應(yīng)堆、核電站；海洋工程等。,城市建設(shè)立體化,20世紀(jì)中葉以來，城市建設(shè)有三個趨向： 高層建筑的大量興起。 地下工程高速發(fā)展。 城市高架公路、立交橋大量涌現(xiàn)。,交通運(yùn)輸高速化,主要標(biāo)志 高速公路的大規(guī)模修建 鐵路電氣化的形成和大量發(fā)展。 長距離的海底隧道的出現(xiàn)。,世界建筑之最,1.5土木工程的未來,一、重大工程項(xiàng)目陸續(xù)興建,二、土木工程向太空海洋荒漠開拓,國際空間站,日本關(guān)西機(jī)場,三、工程材料向輕質(zhì)高強(qiáng)多功能化發(fā)展,傳統(tǒng)材料的改性 化學(xué)合成材料的應(yīng)用 綠色、節(jié)能材料,四、設(shè)計方法精確、設(shè)計工作自動化,（數(shù)值分析三峽工程應(yīng)力）,五、信息化和智能技術(shù)引入土木工程,1、信息化施工 2、智能化建筑 3、智能化交通 4、土木工程分析的仿真系統(tǒng),（數(shù)值分析三峽工程應(yīng)力）,六、土木工程的可持續(xù)發(fā)展,土木工程的學(xué)習(xí)建議,1、科學(xué)技術(shù)工程 科學(xué)：關(guān)于事物的基本原理和事實(shí)的有組織，有系統(tǒng)的知識。 技術(shù)：將科學(xué)研究轉(zhuǎn)化為各種生產(chǎn)工藝、作業(yè)方法、設(shè)備裝置等。 工程：將各種自然科學(xué)與專門技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)而形成的各種學(xué)科的總稱。 土木工程的知識、能力和素質(zhì)要求 適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化需要，德智體全面發(fā)展， 掌握土木工程學(xué)科的基本理論和基本知識， 獲得土木工程師基本訓(xùn)練， 具有創(chuàng)造精神的高級科學(xué)技術(shù)人才， 能從事(畢業(yè)后)土木工程設(shè)計、施工與管理工作， 具有初步的工程規(guī)劃與研究開發(fā)能力。,數(shù)學(xué)、物理 化學(xué)、 地質(zhì)學(xué),基礎(chǔ)科學(xué),技術(shù)科學(xué),測量學(xué),制圖學(xué),流體力學(xué)