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1、土木工程概論電子教案（中文版）目錄第一章 緒論第二章 土木工程材料第三章 基礎(chǔ)工程第四章 建筑工程第五章 交通土建工程第六章 橋梁工程 第七章 港口工程第八章 地下工程第九章 水利水電工程第十章 給排水工程第十一章 土木工程施工第十二章 建設(shè)項(xiàng)目管理第十三章 土木工程防災(zāi)與減災(zāi) 第十四章 數(shù)字化技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用第十五章 土木工程師設(shè)計(jì)方法課件簡(jiǎn)介 本課件為與高等教育出版社出版的土木工程概論（第3版）配套的中文教案。 課件涵蓋了土木工程概論課程的主要內(nèi)容，適合土木工程概論課程教師上課使用或土木工程專業(yè)學(xué)生課后參考。第一章 緒論1、 土木工程的定義；2、 近現(xiàn)代典型土木工程項(xiàng)目的基本資料。第

2、二章 土木工程材料1、 混凝土的材料組成和種類；2、 水泥、磚、鋼材的種類；3、 砂漿的組成、分類和各種砂漿的使用范圍。第三章 基礎(chǔ)工程1、 地基、基礎(chǔ)的作用；2、 剛性基礎(chǔ)、柔性基礎(chǔ)的區(qū)別；3、 獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)的形式。 第四章建筑工程1、各種基本構(gòu)件的受力特點(diǎn)；2、多層、高層建筑的基本結(jié)構(gòu)類型和受力特點(diǎn)；第五章 交通土建工程1、道路的分類依據(jù)和各類型道路的作用； 2、道路路線選擇的方法和依據(jù)；3、路基、路面的作用和做法。4、鐵路路基的構(gòu)造和各構(gòu)造層的作用；5、鐵路選線需考慮的主要因素。6、跑道布置方案；7、飛機(jī)場(chǎng)跑道輔助措施。 第六章 橋梁工程1、各種橋梁的形式、適用范圍和受力特

3、點(diǎn)；2、各種類型橋墩和橋臺(tái)的適用范圍；3、沉井、沉箱基礎(chǔ)的施工方法。第七章 港口工程1、港口布置類型；2、碼頭的各種形式；3、防波堤類型。第八章 地下工程1、公路隧道的通風(fēng)形式；2、目前隧道的典型案例。第九章 水利水電工程1、水電站的主要類型；2、分洪工程的措施。第十章 給排水工程1、城市給排水系統(tǒng)的種類；2、高層建筑的各種給水形式；3、給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)需考慮的因素。第十一章 土木工程施工1、鋼筋工程的加工方法與作用；2、混凝土工程的澆筑方法。第十二章 建設(shè)項(xiàng)目管理1、招投標(biāo)的概念；2、我國(guó)建筑業(yè)相關(guān)的法規(guī)。第十三章 土木工程防災(zāi)與減災(zāi) 1、各種災(zāi)害的危害與防范措施； 2、基本抗災(zāi)技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用

4、范圍。第十四章 數(shù)字化技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用1、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、信息化施工的基本概念。第十五章 土木工程師設(shè)計(jì)方法1、土木工程的設(shè)計(jì)基本思路和原則。學(xué)習(xí)要點(diǎn)結(jié)束謝謝觀看第二章 土木工程材料本章內(nèi)容2.1 傳統(tǒng)土木工程材料2.2 近代土木工程材料 2.3 現(xiàn)代土木工程材料 土木工程材料任何土木工程建（構(gòu)）筑物（包括道路、橋梁、港口、碼頭、礦井、隧道等）都是用材料按一定的要求打造成的，土木工程中所使用的各種材料都統(tǒng)稱為土木工程材料。長(zhǎng)期以來(lái)人類一直在從事著土木工程材料的各類研究工作，并不斷開(kāi)發(fā)新的材料。幾乎世界上的各種材料都可用作土木工程材料。2.1 傳統(tǒng)土木工程材料 磚的分類：標(biāo)準(zhǔn)磚多孔磚砌塊瓦

5、是屋面材料。2.1.2 瓦2.1.3 石 凡采自天然巖石，經(jīng)過(guò)加工或未經(jīng)加工的石材，統(tǒng)稱為天然石材。石的種類：1.毛石2.料石3.飾面石材4.色石渣 石子2.1.4 砂砂一般分為：天然砂和人工砂。由自然條件作用（主要是巖石風(fēng)化）而形成，粒徑在5 mm以下的巖石顆粒，稱為天然砂。人工砂是由巖石軋碎而成，由于成本高、片狀及粉狀物多，一般不用。 砂的粗細(xì)程度是指不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸬钠骄旨?xì)程度。通常有粗砂、中砂、細(xì)砂之分。黃砂2.1.5 灰灰是指石灰和石膏。石灰和石膏是無(wú)機(jī)膠凝材料。2.1.6 木材影響木材強(qiáng)度的主要因素為含水率（一般含水率高，強(qiáng)度降低），溫度（溫度高，強(qiáng)度降低），荷載作用時(shí)間

6、（持續(xù)荷載時(shí)間長(zhǎng)，強(qiáng)度下降）及木材的缺陷（木節(jié)、腐朽、裂紋、翹曲、病蟲害等）。木材的主要性質(zhì)：木材的性質(zhì)包括物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)，如含水率、熱脹干縮、密度、強(qiáng)度(抗拉、抗壓、抗彎和抗剪等四種強(qiáng)度)，其中抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度又有順紋和橫紋之分。順紋和橫紋強(qiáng)度有很大的差別。2.2 近代土木工程材料2.2.1 鋼材一、鋼材的分類 建筑鋼材的產(chǎn)品種類一般分為型材、板材、管材和金屬制品四類。2.2.1 鋼材1.型材 主要有角鋼、工字鋼、槽鋼、方鋼、吊車軌道、金屬門窗、鋼板樁型鋼等。槽鋼鋼管角鋼工字鋼H型鋼2.2.1 鋼材2.板材主要指鋼結(jié)構(gòu)用鋼，建筑結(jié)構(gòu)中主要采用中厚板與薄板。3.管材主要用于桁架、塔桅等

7、鋼結(jié)構(gòu)中。4.金屬制品土木工程中主要使用的產(chǎn)品有鋼絲、鋼絲繩以及預(yù)應(yīng)力鋼絲及鋼絞線。二、土木工程用鋼材土木工程鋼材可劃分為鋼結(jié)構(gòu)用材和鋼筋混凝土用材兩大類。1.鋼結(jié)構(gòu)用鋼材我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)用鋼材的鋼類主要有普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。主要有Q235(A3鋼)、Q315(16Mn鋼)輕鋼廠房2.2.1 鋼材2.鋼筋混凝土用鋼材鋼筋混凝土用的鋼材主要指鋼筋。鋼筋等級(jí)：一級(jí)鋼二級(jí)鋼三級(jí)鋼四級(jí)鋼二級(jí)鋼一級(jí)鋼2.2.1 鋼材鋼筋2.2.1 鋼材2.2.2 水泥 1.水泥的定義 水泥是粉狀的水硬性膠凝材料，即加水拌合成塑性漿體，能在空氣中和水中凝結(jié)硬化，可將其它材料膠結(jié)成整，并形成堅(jiān)硬石材的材料 。袋裝水泥2

8、.水泥的定義和分類(1)水泥按其用途及性能分為三類：通用水泥, 專用水泥, 特性水泥。(2)水泥按其主要水硬性物質(zhì)名稱分為：硅酸鹽水泥，鋁酸鹽水泥，硫鋁酸鹽水泥，氟鋁酸鹽水泥，磷酸鹽水泥，以火山灰性或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥。2.2.2 水泥2.2.3 混凝土一、混凝土 簡(jiǎn)寫砼，是當(dāng)代最主要的土木工程材料之一?；炷潦怯赡z結(jié)材料，骨料和水按一定比例配制，經(jīng)攪拌振搗成型，在一定條件下養(yǎng)護(hù)而成的人造石材。 二、混凝土的發(fā)展歷史 1824年Aspdin發(fā)明了波特蘭水泥（硅酸鹽水泥），以水泥作為膠凝材料的混凝土開(kāi)始問(wèn)世 1850年鋼筋混凝土問(wèn)世 1928年預(yù)應(yīng)力混凝土問(wèn)世混凝土運(yùn)

9、輸車2.2.3 混凝土1.普通混凝土(1)普通混凝土是由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、細(xì)骨料（砂）和水拌合，經(jīng)硬化而成的一種人造石材。(2)砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收縮； 水泥和水形成水泥漿，包裹在粗細(xì)骨料表面并填充骨料間的空隙。水泥漿體在硬化前起潤(rùn)滑作用，使混凝土拌合物具有良好工作性能，硬化后將骨料膠結(jié)在一起，形成堅(jiān)強(qiáng)的整體。 三、混凝土的種類2.2.3 混凝土2.2.3 混凝土2.特種混凝土(1) 輕集料混凝土（輕質(zhì)砼、輕骨料砼）、(2) 纖維增強(qiáng)混凝土（簡(jiǎn)稱FRC） (3) 聚合物混凝土 (4) 道路混凝土（碾壓砼） (5) 自密實(shí)混凝土 2.2.3 混凝土3.鋼筋混凝土與

10、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 鋼筋混凝土是指配置鋼筋的混凝土。 預(yù)應(yīng)力混凝土一般指預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土。 2.3 現(xiàn)代土木工程材料 2.3.1 瀝青、瀝青制品與其他防水材料 地瀝青（包括天然地瀝青和石油地瀝青） 焦油瀝青（包括煤瀝青、木瀝青、頁(yè)巖瀝青等） 瀝青復(fù)合胎柔性防水卷材2.3 現(xiàn)代土木工程材料2.3.2玻璃、陶瓷制品2.3.3人造板材2.3.4塑料及制品2.3.5絕熱材料2.3.6吸聲隔聲材料2.3.7裝飾材料2.3.8新型復(fù)合板材2.3.9綠色建材課外檢索(1)列舉有代表性的采用不同建筑材料的典型建筑。(2)綠色建材全面系統(tǒng)研發(fā)的含義。第三章基礎(chǔ)工程本章內(nèi)容3.1 工程地質(zhì)勘查3.2 淺基礎(chǔ)3.3

11、深基礎(chǔ)3.4 不均勻沉降問(wèn)題3.5 地基處理地基與基礎(chǔ) 將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞給地基土、連接上部結(jié)構(gòu)與地基土的下部結(jié)構(gòu)稱為基礎(chǔ)。 地基是指承托土木工程基礎(chǔ)的這一部分很小的場(chǎng)地。 3.1 工程地質(zhì)勘察一、勘察與測(cè)繪的目的1.查明地貌和地質(zhì)條件2.對(duì)場(chǎng)地或建筑地段的穩(wěn)定性和適宜性做出評(píng)價(jià)3.為勘察方案的布置提供依據(jù)比薩斜塔二、勘察與測(cè)繪的儀器水準(zhǔn)儀經(jīng)緯儀3.1 工程地質(zhì)勘察三、工程地質(zhì)勘察三階段可行性研究勘察（選址勘察）初步勘察詳細(xì)勘察 3.1 工程地質(zhì)勘察四、各種條件下的勘測(cè)海上勘察水上勘察巖溶勘察軟土勘察3.1 工程地質(zhì)勘察3.2 淺基礎(chǔ)一、淺基礎(chǔ)的定義和作用上海大學(xué)新校區(qū)二、淺基礎(chǔ)的類型 按基礎(chǔ)

12、剛度分類：剛性基礎(chǔ)、擴(kuò)展基礎(chǔ) 1.剛性基礎(chǔ) 剛性基礎(chǔ)是由磚、石、素混凝土或灰土等材料做成的基礎(chǔ)。3.2 淺基礎(chǔ)石基礎(chǔ)磚基礎(chǔ)素混凝土基礎(chǔ)2.擴(kuò)展基礎(chǔ) 當(dāng)剛性基礎(chǔ)不能滿足力學(xué)要求時(shí)，可以做成鋼筋混凝土基礎(chǔ)，稱為擴(kuò)展基礎(chǔ),亦稱延性基礎(chǔ)。 3.2 淺基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)按構(gòu)造分類：1.單獨(dú)基礎(chǔ)2.條形基礎(chǔ)3.筏板基礎(chǔ)4.箱形基礎(chǔ)5.殼體基礎(chǔ)3.2 淺基礎(chǔ)1.單獨(dú)基礎(chǔ) 在建筑中，柱的基礎(chǔ)一般都是單獨(dú)基礎(chǔ)。亦稱獨(dú)立基礎(chǔ)。返回柱下單獨(dú)基礎(chǔ)3.2 淺基礎(chǔ)2.條形基礎(chǔ)墻的基礎(chǔ)通常連續(xù)設(shè)置成長(zhǎng)條形，稱為條形基礎(chǔ)。返回墻下條形基礎(chǔ)3.2 淺基礎(chǔ)3.筏板基礎(chǔ) 當(dāng)柱子或墻傳來(lái)的荷載很大，地基土較軟弱，用單獨(dú)基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)都不能

13、滿足地基承載力要求時(shí)，往往需要把整個(gè)房屋底面（或地下室部分）做成一片連續(xù)的鋼筋混凝土板，作為房屋的基礎(chǔ)，稱為筏板基礎(chǔ)。返回3.2 淺基礎(chǔ)帶形基礎(chǔ)、十字形基礎(chǔ)、筏式基礎(chǔ) 箱形基礎(chǔ)4.箱形基礎(chǔ) 為了對(duì)筏板基礎(chǔ)進(jìn)行加強(qiáng)，增加基礎(chǔ)板的剛度，以減小不均勻沉降，高層建筑往往把地下室的底板、頂板、側(cè)墻及一定數(shù)量的內(nèi)隔墻一起構(gòu)成一個(gè)整體剛度很強(qiáng)的鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)，稱為箱形基礎(chǔ)。返回3.2 淺基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)5.殼體基礎(chǔ) 為改善基礎(chǔ)的受力性能，基礎(chǔ)的形式可不做成臺(tái)階狀，而做成各種形式的殼體，稱做殼體基礎(chǔ)。返回3.2 淺基礎(chǔ)殼體基礎(chǔ)3.3 深基礎(chǔ)一、深基礎(chǔ)定義 位于地基深處承載力較高的土層上，埋置深度大于5m或大于

14、基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ)，稱為深基礎(chǔ)。廈門九州花園深基礎(chǔ)施工二、深基礎(chǔ)的類型樁基礎(chǔ)地下連續(xù)墻墩基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)沉箱基礎(chǔ)3.3 深基礎(chǔ)1.樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)的分類：(1)按樁身材料分類木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁、其它組合材料樁。3.3 深基礎(chǔ)水泥土攪拌樁(2)按施工方法分類按施工方法可分為預(yù)制樁、灌注樁兩大類。預(yù)制樁鉆孔灌注樁3.3 深基礎(chǔ)(3)按承載性狀分類:端承型樁和摩擦型樁。端承型樁返回摩擦型樁3.3 深基礎(chǔ)2.地下連續(xù)墻天津百貨大樓地下連續(xù)墻 返回3.3 深基礎(chǔ)3.墩基礎(chǔ) 在人工或機(jī)械成孔的大直徑孔中澆筑混凝土（鋼筋混凝土）而成，我國(guó)多用人工開(kāi)挖，亦稱大直徑人工挖孔樁。返回3.3 深基礎(chǔ)墩基礎(chǔ) 4.

15、沉井基礎(chǔ)返回沉井基礎(chǔ) 3.3 深基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)動(dòng)畫5.沉箱基礎(chǔ) 沉箱基礎(chǔ)返回3.3 深基礎(chǔ)3.4 地基不均勻沉降一、定義(1)一般是指同一結(jié)構(gòu)體中，相鄰的兩個(gè)基礎(chǔ)沉降量的差值是反映土木工程結(jié)構(gòu)地基的變形特征的重要指標(biāo)；(2)差異沉降過(guò)大，就會(huì)使相應(yīng)的上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生額外應(yīng)力；(3)差異沉降將會(huì)產(chǎn)生裂縫，傾斜甚至破壞。二、減小地差異沉降的主要措施(1)在設(shè)計(jì)時(shí)盡量使上部荷載中心受壓，均勻分布；(2)遇到高低相差懸殊或地基軟硬突變時(shí)，要合理設(shè)置沉降縫；(3)增加上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基不均勻?qū)Φ鼗鶇f(xié)調(diào)作用，如在砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置圈梁以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)得整體性；(4)合理安排施工工序和采用合理的施工方法。3.4 地基不均勻沉降

16、地基沉陷模型動(dòng)畫3.5 地基處理大型填海工程地基處理 地基處理的主要目的是指提高軟弱地基的強(qiáng)度、保證地基的穩(wěn)定性；降低軟弱地基的壓縮性、減少基礎(chǔ)的沉降；防止地震時(shí)地基土的振動(dòng)液化；消除特殊土的濕陷性、脹縮性和凍脹性。一、地基處理方法3.5 地基處理二、地基處理的方案選擇地基處理的方案選擇考慮的因素：1.地基土質(zhì)條件2.工程要求3.工期4.造價(jià)5.料源6.施工機(jī)械條件3.5 地基處理三、地基處理技術(shù)的發(fā)展 1.土的“加筋法”2.土工合成材料、砂井預(yù)壓和塑料排水帶 3.“強(qiáng)夯法”和“振動(dòng)水沖法”等4.真空預(yù)壓法5.高壓噴射注漿法3.5 地基處理課外檢索(1)比薩斜塔的基礎(chǔ)形式。 (2)比薩斜塔產(chǎn)生

17、傾斜的主要原因。第四章建筑工程本章內(nèi)容4.1 基本構(gòu)件4.2 單層與多層建筑4.3 高層與超高層建筑4.4 特種結(jié)構(gòu)4.5 未來(lái)展望古今建筑竹屋香港維多利亞海灣建筑群石柱群古今建筑高樓林立的城市、龐大的工廠、標(biāo)志性的紀(jì)念碑，都是現(xiàn)代化建筑工程的體現(xiàn)。上海浦西外灘上海浦東陸家嘴規(guī)劃圖4.1 基本構(gòu)件一、分類二、思考 板、梁、柱、拱 大家可以設(shè)想，這四個(gè)基本構(gòu)件在建筑物中承擔(dān)的作用和可能的形式。4.1.1 板定義：平面尺寸較大而厚度較小的受彎構(gòu)件，通常水平放置。單向板雙向板1.按截面形式分 矩形梁、T形梁、倒T形梁、L形梁、Z形梁、槽形梁、箱形梁、空腹梁、疊合梁等。 4.1.2 梁鋼梁形狀混凝土梁

18、形狀2.按支承方式分 簡(jiǎn)支梁，連續(xù)梁，懸臂梁4.1.3 柱定義： 柱是工程結(jié)構(gòu)中主要承受壓力，有時(shí)也同時(shí)承受彎矩的豎向構(gòu)件。鋼筋混凝土柱4.1.4 拱定義： 為曲線結(jié)構(gòu)，主要承受軸向壓力。河北趙州橋美國(guó)貝永橋拱示意動(dòng)畫4.2 單層與多層建筑單層裝配式鋼筋混凝土廠房4.2.1 單層建筑 按使用目的可分為民用單層建筑和單層工業(yè)廠房。 鋁合金壓型屋面板建筑施工中的輕鋼結(jié)構(gòu)別墅和廠房4.2.1 單層建筑 大跨度結(jié)構(gòu)是指跨度大于60m的建筑。它常用于展覽館、體育館、飛機(jī)機(jī)庫(kù)等，其結(jié)構(gòu)體系有很多種，如網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、懸吊結(jié)構(gòu)、索膜結(jié)構(gòu)、充氣結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu)等。4.2.2 大跨度建

19、筑1.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)哈爾濱會(huì)展中心體育場(chǎng)2.網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)河南省南陽(yáng)鴨河口電廠干煤棚4.2.2 大跨度建筑4.懸吊結(jié)構(gòu) 1958年的布魯塞爾世博會(huì)的法國(guó)館1992年塞維利亞工業(yè)世博會(huì)的德國(guó)館 3.懸索結(jié)構(gòu)4.2.2 大跨度建筑5. 索膜結(jié)構(gòu)意大利熱拉亞1992年海洋與船舶世博會(huì)露天廣場(chǎng)的巨型屋頂 4.2.2 大跨度建筑1970年日本大阪世博會(huì)的富士集團(tuán)廳和美國(guó)館擬建造的深圳龍崗商業(yè)中心充氣懸浮結(jié)構(gòu)6.充氣結(jié)構(gòu) 4.2.2 大跨度建筑充氣結(jié)構(gòu)動(dòng)畫7. 薄殼結(jié)構(gòu) 其常用的形狀為圓頂、筒殼、折板、雙曲扁殼和雙曲拋物面殼。4.2.2 大跨度建筑薄殼結(jié)構(gòu)8. 應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu) 應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu)一般是用金屬薄板做成很多塊各種

20、板片單元焊接而成的空間結(jié)構(gòu)?？紤]結(jié)構(gòu)構(gòu)件的空間整體作用時(shí)，利用蒙皮抗剪可以大大提高結(jié)構(gòu)整體的抗側(cè)剛度，減少側(cè)向支撐的設(shè)置；利用面板的蒙皮效應(yīng)，可以減小所連桿件的計(jì)算長(zhǎng)度鋁質(zhì)應(yīng)力蒙皮穹頂是美國(guó)Temcor公司的里克特在六十年代開(kāi)發(fā)的，其基本原理是將予應(yīng)力鋁板加工成鉆石形的結(jié)構(gòu)板塊，沿板邊緣鑲固在鋼框架上，組成結(jié)構(gòu)單元，根據(jù)穹頂?shù)姆指褡鞒沙叽绮煌膯卧挥蛇@些單元組成穹頂，不需要網(wǎng)架的桿件、節(jié)點(diǎn)。 4.2.2 大跨度建筑4.2.3 多層建筑我國(guó)以8層為界限，低于8層者稱為多層建筑。常用結(jié)構(gòu)形式為混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)。混合結(jié)構(gòu)指用不同的材料建造的房屋，通常墻體采用磚砌體，屋面和樓板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

21、，故亦稱磚混結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)指由梁和柱剛性連接而成骨架的結(jié)構(gòu)。多層混合結(jié)構(gòu)4.2.3 多層建筑4.3 高層與超高層建筑摩天大樓誕生在芝加哥、成長(zhǎng)在紐約，建筑師路易斯沙利文曾說(shuō)過(guò)“摩天大廈是經(jīng)濟(jì)力量合乎邏輯的結(jié)果”。我國(guó)規(guī)定超過(guò)100 m的為超高層。無(wú)疑，現(xiàn)代超高層建筑從一定意義上是城市現(xiàn)代化標(biāo)志。4.3 高層與超高層建筑4.3 高層與超高層建筑高層結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式：1.框架結(jié)構(gòu)2.框架剪力墻結(jié)構(gòu)3.剪力墻結(jié)構(gòu)4.框支剪力墻結(jié)構(gòu)5.筒體結(jié)構(gòu)上海金茂大廈 4.3 高層與超高層建筑1. 框架結(jié)構(gòu)由梁和柱剛性連接而成骨架的結(jié)構(gòu)。 框架結(jié)構(gòu) 北京長(zhǎng)城飯店 4.3 高層與超高層建筑2. 框架剪力墻結(jié)構(gòu) 剪

22、力墻即為一段鋼筋混凝土墻體，因其抗剪能力很強(qiáng)，故得此名。 框剪結(jié)構(gòu) 廣州中天大廈 4.3 高層與超高層建筑3.剪力墻結(jié)構(gòu) 全部采用縱橫布置的剪力墻組成，剪力墻不僅承受水平荷載，亦用來(lái)承受垂直荷載。剪力墻結(jié)構(gòu) 廣州白云賓館 4.3 高層與超高層建筑4.框支剪力墻結(jié)構(gòu)適用于上部為住宅樓或辦公樓，而下部開(kāi)設(shè)商店。需在其交界位置設(shè)置巨型的轉(zhuǎn)換大梁，將上部剪力墻的力傳至下部柱子上。框支剪力墻結(jié)構(gòu) 北京兆龍飯店 4.3 高層與超高層建筑5.筒體結(jié)構(gòu) 筒體結(jié)構(gòu)是由一個(gè)或多個(gè)筒體作承重結(jié)構(gòu)的高層建筑體系，適用于層數(shù)較多的高層建筑筒體在側(cè)向風(fēng)荷載的作用下，其受力類似剛性的箱型截面的懸臂梁，迎風(fēng)面將受拉，而背風(fēng)面

23、將受壓。筒式結(jié)構(gòu)分類：框筒體系、筒中筒體系、桁架筒體系、成束筒體系等。4.3 高層與超高層建筑(1)框筒體系 指內(nèi)芯由剪力墻構(gòu)成，周邊為框架結(jié)構(gòu)。深圳華聯(lián)大廈 4.3 高層與超高層建筑(2)筒中筒體系當(dāng)周邊的框架柱布置較密時(shí)，可將周邊框架視為外筒，而將內(nèi)芯的剪力墻視為內(nèi)筒，則構(gòu)成筒中筒體系。廣東國(guó)際大廈 (3)桁架筒體系 在筒體結(jié)構(gòu)中，增加斜撐來(lái)抵抗水平荷載，以進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)承受水平荷載的能力，增加體系的剛度。這種結(jié)構(gòu)體系稱為桁架筒體系。香港中銀大廈 4.3 高層與超高層建筑4.3 高層與超高層建筑(4)成束筒體系 成束筒體系是由多個(gè)筒體組成的筒體結(jié)構(gòu)。最典型的成束筒體系的建筑應(yīng)為美國(guó)芝加哥的

24、西爾斯塔樓（1974）。西爾斯塔樓4.4 特種結(jié)構(gòu) 特種結(jié)構(gòu)是指具有特種用途的工程結(jié)構(gòu)，包括高聳結(jié)構(gòu)、海洋工程結(jié)構(gòu)、管道結(jié)構(gòu)和容器結(jié)構(gòu)等。水池水塔筒倉(cāng)常見(jiàn)種類：煙囪水塔水池筒倉(cāng)核電站4.4 特種結(jié)構(gòu)4.5 未來(lái)展望2001年2013年，建筑業(yè)的新黃金時(shí)期2014年2040年，修道院式和生態(tài)藝術(shù)2041年2055年，懷舊風(fēng)格與高科技建材2056年2070年，出現(xiàn)帶穹頂?shù)某鞘?071年以后，動(dòng)態(tài)建筑時(shí)期 課外檢索特種結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容。第五章交通土建工程本章內(nèi)容5.1 道路工程5.2 鐵路工程5.3 機(jī)場(chǎng)工程5.4 隧道工程5.1 道路工程5.1.1 道路工程的基本體系組成道路工程基本體系組成圖公路城

25、市道路5.1.1 道路工程的基本體系組成5.1.2 公路建設(shè)一、公路的線形組成 路線方案是路線設(shè)計(jì)最根本的問(wèn)題。方案是否合理，不但直接關(guān)系公路本身的工程投資和運(yùn)輸效率，更重要的是影響到路線在公路網(wǎng)中是否能起到應(yīng)有的作用，是否滿足國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防的要求和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。二、公路的結(jié)構(gòu)建設(shè)路堤示意圖5.1.2 公路建設(shè)三、路面結(jié)構(gòu)圖 低、中級(jí)路面 高級(jí)路面 5.1.2 公路建設(shè)5.1.3 高速公路定義: 具有四條以上車道，路中央設(shè)有中央隔離帶，分隔雙向車輛行駛，互不干擾，全封閉，全立交，控制出入口，嚴(yán)禁產(chǎn)生橫向干擾，為汽車專用，設(shè)有自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，以及沿線設(shè)有必要服務(wù)設(shè)施的道路。 1988年上海至

26、嘉定高速公路建成通車1998年年均通車?yán)锍坛^(guò)4000公里2004年底，中國(guó)高速公路通車?yán)锍桃殉^(guò)3.4萬(wàn)公里 一、高速公路的線形設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 高速公路的幾何設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比其它等級(jí)的公路要求高，具體規(guī)定各國(guó)有所不同。 普通公路與高速公路的轉(zhuǎn)彎線形的比較5.1.3 高速公路二、高速公路的優(yōu)勢(shì)1.行車速度快、通行能力大2.物資周轉(zhuǎn)快、經(jīng)濟(jì)效益高 3.交通事故少、安全舒適好 4.帶動(dòng)沿線地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展高速公路5.1.3 高速公路三、高速公路建設(shè)存在的問(wèn)題 1.投資大、資金來(lái)源困難 2.占地多 3.與普通公路和地方交通貫通問(wèn)題 4.密集型的管理問(wèn)題 5.環(huán)境保護(hù)問(wèn)題 5.1.3 高速公路5.2 鐵路工程在我國(guó)

27、，鐵路建設(shè)自1876年英國(guó)商人在上海修建淞滬鐵路已經(jīng)開(kāi)始，1949年，我國(guó)共有鐵路營(yíng)運(yùn)里程2.18萬(wàn)公里，集中分布在東北和東部沿海地區(qū)，截至2002年底，全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)到7.2萬(wàn)公里，形成延伸祖國(guó)東南西北的全國(guó)鐵路網(wǎng)。上海的磁懸浮鐵路興建運(yùn)行成功，標(biāo)志著我國(guó)鐵路建設(shè)已逐步邁上國(guó)際先進(jìn)水平。 5.2.1 鐵路選線設(shè)計(jì)與路基一、鐵路選線設(shè)計(jì) 眼鏡線 螺旋線 二、鐵路路基設(shè)計(jì)1.橫斷面形式 包括：路堤、半路堤、路塹、半路塹、不填不挖等2.路基穩(wěn)定性 5.2.1 鐵路選線設(shè)計(jì)與路基5.2.2 高速鐵路 鐵路速度的分檔為： 時(shí)速100120 km稱為常速； 時(shí)速120160 km稱為中速； 時(shí)速16

28、0200 km稱為準(zhǔn)高速或快速； 時(shí)速200400 km稱為高速； 時(shí)速400 km以上稱為特高速。 日本、法國(guó)、德國(guó)英國(guó)等是當(dāng)今世界高速鐵路技術(shù)發(fā)展水平最高的幾個(gè)國(guó)家 日本的高速列車 德國(guó)的高速列車 英國(guó)的高速擺式列車 法國(guó)的TGV高速列車 5.2.2 高速鐵路 5.2.3 城市輕軌與地下鐵道 城市輕軌和地下鐵道一般具有如下特點(diǎn)：(1)線路多經(jīng)過(guò)居民區(qū)，對(duì)噪聲和振動(dòng)的控制較嚴(yán)； (2)行車密度大，運(yùn)營(yíng)時(shí)間長(zhǎng)；(3)一般采用直流電機(jī)牽引，以軌道作為供電回路；(4)曲線段占的比例大，曲線半徑比常規(guī)鐵路小。倫敦地鐵視頻5.2.3 城市輕軌與地下鐵道 城市輕軌(上海明珠線)地下鐵道 5.2.4 磁懸

29、浮鐵路一、磁懸浮鐵路的由來(lái) (1)磁懸浮鐵路上運(yùn)行的列車，是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的吸引力和排斥力將車輛托起，使整個(gè)列車懸浮在線路上，利用電磁力進(jìn)行導(dǎo)向，并利用直流電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成推進(jìn)力來(lái)推動(dòng)列車前進(jìn)。 (2)輪軌粘著式 非粘著式超高速鐵路； (3)常規(guī)磁鐵吸引式懸浮系統(tǒng)（EMS系統(tǒng)）與排斥式懸浮系統(tǒng)（EDS系統(tǒng)）。二、磁懸浮列車的組成分為三部分：懸浮系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)和導(dǎo)向系統(tǒng)5.2.4 磁懸浮鐵路磁懸浮列車的組成 磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)的組成示意圖 5.2.4 磁懸浮鐵路磁懸浮列車推進(jìn)系統(tǒng)的組成示意圖5.2.4 磁懸浮鐵路導(dǎo)向系統(tǒng)是一種測(cè)向力來(lái)保證懸浮的機(jī)車能夠沿著導(dǎo)軌的方向運(yùn)動(dòng)。必要的推力與懸浮力

30、相類似，也可以分為引力和斥力。在機(jī)車底板上的同一塊電磁鐵可以同時(shí)為導(dǎo)向系統(tǒng)和懸浮系統(tǒng)提供動(dòng)力，也可以采用獨(dú)立的導(dǎo)向系統(tǒng)電磁鐵。 5.2.4 磁懸浮鐵路日本的磁懸浮列車5.2.4 磁懸浮鐵路德國(guó)的磁懸浮列5.2.4 磁懸浮鐵路中國(guó)上海的磁懸浮列車5.2.4 磁懸浮鐵路三、磁浮鐵路的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：(1)克服了傳統(tǒng)輪軌鐵路提高速度的主要障礙，發(fā)展前景廣闊。(2)速度高，可達(dá)400 600 km/h；(3)列車能耗低。 5.2.4 磁懸浮鐵路缺點(diǎn)：(1)由于磁懸浮系統(tǒng)是以電磁力完成懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)功能的，斷電后磁懸浮的安全保障措施，尤其是列車停電后的制動(dòng)問(wèn)題仍然是要解決的問(wèn)題。其高速穩(wěn)定性和可靠性還需

31、很長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行考驗(yàn)。(2)常導(dǎo)磁懸浮技術(shù)的懸浮高度較低，因此對(duì)線路的平整度、路基下沉量及道岔結(jié)構(gòu)方面的要求較超導(dǎo)技術(shù)更高。(3)超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)由于渦流效應(yīng)懸浮能耗較常導(dǎo)技術(shù)更大，冷卻系統(tǒng)重，強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)人體與環(huán)境都有影響。(4)造價(jià)昂貴、不能利用既有線路以及速度優(yōu)勢(shì)不明顯 。5.2.4 磁懸浮鐵路5.3 機(jī)場(chǎng)工程5.3.1 機(jī)場(chǎng)概況一、民航運(yùn)輸機(jī)(1)干線運(yùn)輸機(jī)：載客量100人，航程3000km(2)支線運(yùn)輸機(jī)：載客量100人，航程200400km萊特兄弟飛機(jī)視頻各類民航飛機(jī) Boeing777空中客車380協(xié)和超音速客機(jī)MD90 5.3.1 機(jī)場(chǎng)概況二、民航機(jī)場(chǎng)分類和組成 (1)機(jī)場(chǎng)分類:國(guó)際機(jī)

32、場(chǎng)、干線機(jī)場(chǎng)、支線機(jī)場(chǎng)。(2)機(jī)場(chǎng)的組成:主要由飛行區(qū)、旅客航站區(qū)、貨運(yùn)區(qū)、機(jī)務(wù)維修設(shè)施、供油設(shè)施、空中交通管制設(shè)施、安全保衛(wèi)設(shè)施、救援和消防設(shè)施、行政辦公區(qū)。生活區(qū)、生成輔助設(shè)施、后勤保障設(shè)施、地面交通設(shè)施及機(jī)場(chǎng)空域等組成。5.3.1 機(jī)場(chǎng)概況5.3.2 機(jī)場(chǎng)的跑道方案機(jī)場(chǎng)跑道方案 一、跑道的分類與構(gòu)成跑道按其作用可分為：主要跑道、輔助跑道、起飛跑道等三種。 跑道的作用與構(gòu)成包括：跑道道肩、停止道、跑道端的安全區(qū) 、凈空道 、滑行道等5.3.2 機(jī)場(chǎng)的跑道方案二、機(jī)場(chǎng)跑道長(zhǎng)度的限制條件5.3.2 機(jī)場(chǎng)的跑道方案三、機(jī)坪與機(jī)場(chǎng)凈空區(qū)機(jī)坪：等待坪和掉頭坪機(jī)場(chǎng)凈空區(qū)：指飛機(jī)起飛著陸涉及的范圍，沿著

33、機(jī)場(chǎng)周圍要有一個(gè)沒(méi)有影響飛行安全的障礙物的區(qū)域。國(guó)際民航組織對(duì)機(jī)場(chǎng)的凈空區(qū)專門的要求如下圖所示：5.3.2 機(jī)場(chǎng)的跑道方案5.3.2 機(jī)場(chǎng)的跑道方案機(jī)場(chǎng)凈空區(qū)要求 5.3.3 航站區(qū)布局航站區(qū)主要有航站樓、站坪及停車場(chǎng)所等組成。上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng) 一、航站樓 (1)布局：平面布局和豎向布局；(2)主要型式：線型、廊道型(上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng))、衛(wèi)星型(原北京國(guó)際機(jī)場(chǎng))、轉(zhuǎn)運(yùn)型。二、站坪、機(jī)場(chǎng)停車場(chǎng)5.3.3 航站區(qū)布局5.3.4 機(jī)場(chǎng)維護(hù)區(qū)及環(huán)境一、機(jī)場(chǎng)維護(hù)區(qū) 機(jī)場(chǎng)維護(hù)區(qū)是飛機(jī)維修，供油設(shè)施、空中交通管制設(shè)施、安全保衛(wèi)設(shè)施、救援和消防設(shè)施、行政辦公區(qū)等設(shè)置的地方。 二、機(jī)場(chǎng)環(huán)境問(wèn)題 (1)機(jī)場(chǎng)周圍環(huán)

34、境：聲環(huán)境 、空氣環(huán)境 、水環(huán)境 (2)機(jī)場(chǎng)營(yíng)運(yùn)環(huán)境：凈空環(huán)境 、電磁環(huán)境、預(yù)防鳥(niǎo)擊飛機(jī)(3)機(jī)場(chǎng)內(nèi)部環(huán)境：機(jī)場(chǎng)的內(nèi)部環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)是聲環(huán)境 ， 機(jī)場(chǎng)建筑物要進(jìn)行合理的聲學(xué)設(shè)計(jì) 。5.3.4 機(jī)場(chǎng)維護(hù)區(qū)及環(huán)境5.4 隧道工程 世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展合作組織（OECD）對(duì)隧道所下的定義為：以某種用途，在地面下用任何方法按規(guī)定形狀和尺寸，修筑的斷面積大于2m2的洞室。隧道的種類很多，按用途分,有鐵路隧道、公路隧道、公鐵兩用隧道等；按斷面形狀分,有圓形隧道、拱形隧道、卵形隧道、矩形隧道等；按位置分，有傍山隧道、越嶺隧道、水底隧道和地下隧道等；按襯砌結(jié)構(gòu)分，有之墻式襯砌隧洞、曲墻式襯砌隧道、曲邊墻叫仰拱襯砌隧道等

35、；按隧道內(nèi)鐵路線路數(shù)分，有單線隧道、雙線隧道和多線隧道等。隧道結(jié)構(gòu)：洞身：隧道結(jié)構(gòu)的主體部分。襯砌：承受地層壓力，維持巖體穩(wěn)定，阻止坑道周圍地層變形的永久性支撐物。它由拱圈、邊墻、托梁和仰拱組成。 洞門位于隧道出入口處，用來(lái)保護(hù)洞口土體和邊坡穩(wěn)定，排除仰坡流下的水。它由端墻、翼墻及端墻背部的排水系統(tǒng)所組成。 5.4 隧道工程 英吉利海峽隧道視頻5.4.1 公路隧道 一、公路隧道線路公路隧道的各種主要斷面形狀 公路建筑限界 公路隧道橫斷面凈空 5.4.1 公路隧道 二、公路隧道通風(fēng)公路隧道空氣污染造成危害的主要原因是一氧化碳。通風(fēng)方式的種類：5.4.1 公路隧道 三、公路隧道施工 施工的主要程序

36、:5.4.1 公路隧道 施工方法：新奧法(NATM):新奧法的概念是奧地利學(xué)者拉布西維茲教授于1948年提出的，它是以既有隧道工程經(jīng)驗(yàn)和巖體力學(xué)的理論基礎(chǔ)，將錨桿和噴射混凝土組合在一起作為主要支護(hù)手段的一種施工方法。挪威法（NMT）：是20世紀(jì)90年代在西北歐隧道工程中發(fā)展起來(lái)的一種新方法，該法根據(jù)隧道質(zhì)量指標(biāo)Q值進(jìn)行圍巖分類并選定支護(hù)，是對(duì)新奧法的完善、補(bǔ)充和發(fā)展。5.4.1 公路隧道 5.4.2 鐵路隧道 一、地鐵車站的站臺(tái)型式：島式站臺(tái)、側(cè)式站臺(tái)和島側(cè)混合式站臺(tái)。二、地鐵隧道施工地下鐵道的施工方法概括起來(lái)有兩大施工方式：明挖法和暗挖法。明挖法(基坑法)：從地面向下開(kāi)挖，并在欲建地下鐵道結(jié)

37、構(gòu)的位置進(jìn)行結(jié)構(gòu)的修建，然后在結(jié)構(gòu)上部回填土及恢復(fù)路面。5.4.2 鐵路隧道 暗挖法主要方法：盾構(gòu)法、注漿法、沉管法和頂管法盾構(gòu)施工法的示意圖 5.4.2 鐵路隧道 盾構(gòu)拼裝出洞的順序 5.4.2 鐵路隧道 5.4.3 水底隧道 在有大噸位船舶航行的水域，或穿越水域的鐵路運(yùn)量和輸密度很大，或在城市內(nèi)河流兩岸建筑物密集區(qū)，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可考慮修建水底隧道。水底隧道一般由岸邊敞口段，岸邊暗挖段和水底暗埋段三部分組成。5.4.3 水底隧道 一、水底隧道埋置深度的影響因素1.地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 2.施工方法要求 3.抗浮穩(wěn)定的需要 4.防護(hù)要求 二、水底隧道的斷面形式 圓形斷面、拱形斷面、矩形斷面

38、5.4.3 水底隧道 三、隧道防水1.防水混凝土2.壁后回填3.圍巖注漿4.雙層襯砌5.4.3 水底隧道 四、世界著名的隧道工程日本青函海底隧道世界上最長(zhǎng)的隧道5.4.3 水底隧道 英吉利海峽隧道5.4.3 水底隧道 5.4.3 水底隧道 仙尼斯隧道：連接法國(guó)、意大利兩國(guó)，長(zhǎng)12900米，雙線，建于18571871年。圣哥達(dá)隧道：位于瑞士境內(nèi)，長(zhǎng)15000米，雙線，建于18721882年。辛普倫隧道：連接瑞士意大利的一座鐵路長(zhǎng)隧道，長(zhǎng)19800米。第一號(hào)隧道建于18961906年，第二號(hào)隧道建于19121921年。美國(guó)最長(zhǎng)的隧道是19251928年修建的長(zhǎng)12540米的喀斯喀特隧道。世界上最長(zhǎng)

39、的山嶺隧道是位于日本上越新干線的大清水隧道，長(zhǎng)22280米。課外檢索(1)查閱中國(guó)公路網(wǎng)，了解我國(guó)公路現(xiàn)狀。(2)檢索國(guó)內(nèi)里程長(zhǎng)度最長(zhǎng)的前五條鐵路。(3)任選一國(guó)家的首都機(jī)場(chǎng)和我國(guó)首都機(jī)場(chǎng)作定性比較。(4)列舉隧道開(kāi)挖中的安全防范措施。第六章橋梁工程本章內(nèi)容6.1 橋梁的分類6.2 橋梁工程的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)要點(diǎn)6.3 橋梁的結(jié)構(gòu)形式6.4 橋墩與橋臺(tái)6.5 橋梁基礎(chǔ)6.6 橋梁技術(shù)的發(fā)展方向6.1 橋梁的分類按使用性分為公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、機(jī)耕橋、過(guò)水橋等。 按跨徑大小和多跨總長(zhǎng)分為小橋、中橋、大橋、特大橋。 按行車道位置分為上承式橋、中承式橋、下承式橋。 按承重構(gòu)件受力情況可分為梁橋

40、、板橋、拱橋、鋼結(jié)構(gòu)橋、吊橋、組合體系橋（斜拉橋、懸索橋）。6.1 橋梁的分類按使用年限可分為永久性橋、半永久性橋、臨時(shí)橋。按材料類型分為木橋、圬工橋、鋼筋砼橋、預(yù)應(yīng)力橋、鋼橋?；炷翗?鋼架橋6.2.2 橋梁工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)1選擇橋位 2確定橋梁總跨徑與分孔數(shù)3橋梁的縱橫斷面布置4公路橋型的選擇 6.3 橋梁的結(jié)構(gòu)形式6.3.1 梁式橋 梁式橋受力示意 梁式橋的組成 6.3.1 梁式橋四川三堆子金沙江橋 日本濱名大橋主跨240 m，1976年 6.3.1 梁式橋六庫(kù)怒江橋飛云江橋6.3.2 拱式橋 拱式橋受力示意 l拱橋跨度 f拱橋矢高（a）橋跨給兩側(cè)橋臺(tái)的反力（豎向力和水平推力）（b）移動(dòng)荷載

41、作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖6.3.2 拱式橋拱式橋的組成 6.3.2 拱式橋 廣州丫譬沙珠江大橋 盧浦大橋6.3.3 剛架橋(a)受力示意(b)計(jì)算簡(jiǎn)圖(c) T形鋼架橋(d)連續(xù)鋼架橋(e)斜腿鋼架橋剛架橋受力示意及其類型6.3.3 剛架橋 黃石長(zhǎng)江大橋 挪威Stolma橋6.3.4 斜拉橋斜拉橋的索型(a)輻射式 (b)豎琴形 (c)扇形6.3.4 斜拉橋法國(guó)諾曼底斜拉橋，主跨856m，1995年建成日本多多羅大橋世界上最大的斜拉橋1999年建成6.3.4 斜拉橋南京長(zhǎng)江二橋鋼箱梁斜拉橋主跨628 m，2001年建成 福建青州閩江結(jié)合梁斜拉橋主跨605 m，2001年建成 6.3.5 懸索橋懸索橋受

42、力示意圖6.3.5 懸索橋世界最大跨懸索橋-日本明石海峽大橋，1998年建成6.3.5 懸索橋江陰長(zhǎng)江大橋主跨1 385 m，1999年建成 香港青馬大橋主跨1 377 m，1997年建成 6.3.6 綜合體系橋在工程實(shí)踐中，還采用幾種橋型的組合結(jié)構(gòu)，如梁和拱的組合體系，斜拉索與懸索組合體系等。所有這些組成，目的在于充分利用各種形式橋的受力特點(diǎn)，發(fā)揮其優(yōu)越性，建造出符合要求，外觀美麗的橋梁來(lái)。6.4 橋墩與橋臺(tái) 6.4.1 橋墩的類型 根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式可分為： (1)實(shí)體式(重力式)橋墩 (2)空心式橋墩 (3)樁(柱)式橋墩橋墩示例6.4.2 橋臺(tái)的類型我國(guó)公路橋梁的橋臺(tái)形式有：實(shí)體式橋臺(tái)埋置

43、式橋臺(tái)6.5 橋梁基礎(chǔ)橋梁基礎(chǔ)一般比房屋基礎(chǔ)的規(guī)模大，需要考慮的問(wèn)題多，施工條件也困難。橋梁基礎(chǔ)的類型有剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和沉井基礎(chǔ)等。在特殊情況下也用氣壓沉箱基礎(chǔ)。橋的樁基礎(chǔ) 6.6 橋梁技術(shù)的發(fā)展方向(1)大跨度橋梁向更長(zhǎng)、更大、更柔的方向發(fā)展；(2)新材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用；(3)在設(shè)計(jì)階段采用高度發(fā)展的計(jì)算機(jī)輔助手段，有效的快速優(yōu)化和仿真分析，運(yùn)用智能化制造系統(tǒng)在工廠生產(chǎn)部件，利用GPS和遙控技術(shù)控制橋梁施工；(4)大型深水基礎(chǔ)工程。6.6 橋梁技術(shù)的發(fā)展方向(5)橋梁建成交付使用后，將通過(guò)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和管理系統(tǒng)保證橋梁的安全和正常運(yùn)行，一旦發(fā)生故障或損傷，將自動(dòng)報(bào)告損傷部位和養(yǎng)護(hù)對(duì)策。(6)

44、重視橋梁美學(xué)及環(huán)境保護(hù)。 課外查閱(1)列舉五個(gè)國(guó)內(nèi)外著名橋梁及其所采用的結(jié)構(gòu)形式；(2)決定橋梁跨度和高度時(shí)主要考慮的因素。第七章港口工程本章內(nèi)容7.1 港口分類7.2 港口規(guī)劃與布置7.3 碼頭建筑7.4 防波堤7.5 護(hù)岸建筑7.6 港口倉(cāng)庫(kù)與貨場(chǎng)7.7 我國(guó)港口工程的未發(fā)展前景簡(jiǎn)述 港口有一定面積的水域和陸域，供船舶出入和停泊，是貨物和旅客集散并變換運(yùn)輸方式的場(chǎng)地，是為船舶提供安全停靠、作業(yè)的設(shè)施，并為船舶提供補(bǔ)給、修理等技術(shù)服務(wù)和生活服務(wù)。簡(jiǎn)述世界主要港口：荷蘭的鹿特丹美國(guó)的紐約、新奧爾良和休斯敦日本的神戶和橫濱比利時(shí)的安特衛(wèi)普新加坡的新加坡法國(guó)的馬賽英國(guó)的倫敦我國(guó)的主要港口：上海港

45、香港大連港秦皇島港天津港青島港湛江港連云港簡(jiǎn)述世界第一大港荷蘭的鹿特丹港夜景 上海港全景7.1 港口分類 港口可按多種方法分類：(1)按所在位置可分為海岸港、河口港和內(nèi)河港（海岸港和河口港統(tǒng)稱為海港）。(2)按用途可分為商港、軍港、漁港、工業(yè)港和避風(fēng)港。(3)按成因可分為天然港和人工港 。7.1 港口分類(4)按港口水域在寒冷季節(jié)是否凍結(jié)可分為凍港和不凍港。(5)按潮汐關(guān)系、潮差大小，是否修建船閘控制進(jìn)港，可分為閉口港和開(kāi)口港。(6)按對(duì)進(jìn)口的外國(guó)貨物是否辦理報(bào)關(guān)手續(xù)可分為報(bào)關(guān)港和自由港。7.2 港口規(guī)劃與布置7.2.1港口的組成(1)港口由水域和陸域兩大部分組成。(2)水域包括進(jìn)港航道、港池

46、和錨地。海 港7.2.1港口的組成(3)港口陸域則由碼頭、港口倉(cāng)庫(kù)及貨場(chǎng)、鐵路及道路、裝卸及運(yùn)輸機(jī)械、港口輔助生產(chǎn)設(shè)備等組成。河港中船舶靠離碼頭的方法（動(dòng)畫1，動(dòng)畫2）內(nèi)河港口7.2.1 港口的組成7.2.2 港口規(guī)劃一、港口規(guī)劃一般分為兩個(gè)階段：1.選址可行性研究2.工程可行性研究二、可行性研究可行性研究是確定工程項(xiàng)目是建設(shè)還是放棄（或暫緩）的重要科學(xué)依據(jù)，也是限定工程項(xiàng)目規(guī)模大小、建設(shè)周期、資金籌措等重要問(wèn)題的主要依據(jù)，是工程項(xiàng)目前期工作的核心。7.2.3 港口布置 一、港口布置必須遵循的原則：1.統(tǒng)籌安排2.合理布局3.遠(yuǎn)近結(jié)合4.分期建設(shè) 開(kāi)敞式海岸上的港口平面略圖 7.2.3 港口布

47、置 二、港口布置的型式可分為三種基本類型：1.自然地形的布置 （圖F、G、H）2.挖入內(nèi)陸的布置 （圖B、C 、D）3.填筑式的布置 （圖A、E）港口布置的型式7.3 碼頭建筑碼頭是供船舶系靠、裝卸貨物或上下旅客的建筑物的總稱 。7.3.1 碼頭的布置形式順岸式突堤式挖入式采用挖入式港池布置的唐山港7.3.1 碼頭的布置形式順岸碼頭的布置形式突堤與順岸結(jié)合部位的布置7.3.2 碼頭型式一、按前沿的橫斷面外形分類：直立式、斜坡式、半直立式和半斜坡式。 碼頭斷面形式7.3.2 碼頭型式 二、碼頭按結(jié)構(gòu)形式分為：重力式（a）板樁式（b）、高樁式（c）、混合式（d、e） 三、碼頭又可分為岸壁式和透空式

48、兩大類 碼頭的結(jié)構(gòu)形式7.4 防波堤 7.4.1防波堤的平面布置單突堤雙突堤島堤組合堤防波堤布置形式7.4.2 防波堤的類型防波堤按其構(gòu)造形式（或斷面形狀）及對(duì)波浪的影響分為：(a) 斜坡式(b) 直立式(c) 混合式(d) 透空式(e) 浮式(f) 噴氣消波設(shè)備(g) 噴水消波設(shè)備防波堤類型斜坡式防波堤直立式防波堤7.4.2 防波堤的類型7.5 護(hù)岸建筑護(hù)岸方法可分為兩大類：(1)直接護(hù)岸，即利用護(hù)坡和護(hù)岸墻等加固天然岸邊，抵抗侵蝕。(2)間接護(hù)岸，即利用在沿岸建筑的丁壩或潛堤，促使岸灘前發(fā)生淤積，以形成穩(wěn)定的新岸坡。威海市海濱南路護(hù)岸工程7.5.1 直接護(hù)岸建筑直接護(hù)岸方法所采用的兩類建筑

49、物：1.斜面式護(hù)坡2.直立式護(hù)岸墻塊石護(hù)坡7.5.1 直接護(hù)岸建筑波浪拍擊護(hù)岸墻波浪在凹區(qū)墻面回卷入海護(hù)岸墻斷面圖護(hù)坡和護(hù)岸墻的混合結(jié)構(gòu)7.5.2 間接護(hù)岸建筑潛堤促淤丁堤的結(jié)構(gòu)形式7.6 港口倉(cāng)庫(kù)與貨場(chǎng)一、港口倉(cāng)庫(kù)分類：1.普通倉(cāng)庫(kù)2.特種倉(cāng)庫(kù)（筒倉(cāng)、油罐等）二、堆貨物場(chǎng)地分類：1.件雜貨堆場(chǎng)2.散貨堆場(chǎng) 散貨堆場(chǎng)剖面圖7.7 我國(guó)港口工程的未發(fā)展前景港口從本質(zhì)意義上來(lái)講就是一個(gè)物流基地、物流中樞、物流結(jié)點(diǎn)，是物流企業(yè)的集群，主要從事進(jìn)出口貨物的集散。 中國(guó)港口發(fā)展必須以發(fā)展為主導(dǎo)，以結(jié)構(gòu)調(diào)整為主線，合理布局，加快建設(shè)步伐，最大限度地滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，以及國(guó)際航運(yùn)發(fā)展對(duì)我國(guó)港口的要求。

50、 課外查閱(1)搜集資料，撰寫“全球化中的中國(guó)港口業(yè)”小論文（字?jǐn)?shù)：3000字）。(2)任選一港口城市，為它的建設(shè)和發(fā)展提出建議。 第八章地下工程本章內(nèi)容8.1 地下電站8.2 地下倉(cāng)庫(kù)8.3 城市地下綜合體8.4 開(kāi)發(fā)和利用地下空間簡(jiǎn)述 地下工程指地面以下土層或巖體中修建各種類型的地下建筑物或結(jié)構(gòu)的工程。它包括：交通運(yùn)輸方面的地下鐵道、隧道、停車場(chǎng)、通道等；軍事方面和野戰(zhàn)軍事的地下指揮所、通訊樞紐、掩蔽所、軍火庫(kù)等； 工業(yè)與民用方面的地下車間、電站、庫(kù)房、商店、人防與市政地下工程；文化、體育、娛樂(lè)與生活等方面的聯(lián)合建筑體。 8.1地下電站8.1.1地下水電站 一、 地下水電站分類 1.利用江

51、河水源的地下水力發(fā)電站 2.循環(huán)使用地下水的抽水蓄能水電站 二、地下水電站組成 地下水電站包括水壩和電站兩大部分。 龍灘水電站的地下廠房系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)在建工程中最大、世界第二大的地下工程。8.1.1地下水電站小浪底水利工程地下廠房8.1.2地下抽水蓄能水電站 一、地下抽水蓄能水電站的蓄能原理 供電時(shí)，水由地上水庫(kù)經(jīng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電后流入地下水庫(kù)；供電低峰時(shí)，用多余的電力將地下水庫(kù)的水抽回原地面水庫(kù)，以循環(huán)使用。 二、地下抽水蓄能水電站的優(yōu)點(diǎn) (1)有利于解決電網(wǎng)負(fù)荷不均問(wèn)題； (2)生產(chǎn)平穩(wěn)、成本低、不占土地、不污染環(huán)境。8.1.3原子能發(fā)電站一、原子能發(fā)電站的優(yōu)點(diǎn)(1)選址容易；(2)巖體對(duì)地

52、下放射物質(zhì)有良好的遮蔽效果；(3)耐震、具有良好的防護(hù)性。二、原子能發(fā)電站的形式(1)半地下式；(2)完全地下式。原子能發(fā)電站形式8.2地下倉(cāng)庫(kù) 一、地下倉(cāng)庫(kù)的優(yōu)勢(shì) (1)地下環(huán)境對(duì)于許多物質(zhì)的貯存有突出的優(yōu)越性，為在地下建造各種貯庫(kù)提供了十分有利的條件。 (2)人口的增長(zhǎng)、集中和都市化，世界各國(guó)都面臨能源、糧食、水的供應(yīng)和放射性以及其它廢棄物的處理問(wèn)題。 8.2地下倉(cāng)庫(kù)二、地下燃料貯庫(kù)類型1.開(kāi)鑿硐室貯庫(kù)2.巖鹽溶淋洞室油庫(kù)3.廢舊礦坑油庫(kù)4.其它油庫(kù)水封油庫(kù)（變動(dòng)水位法） 水封油庫(kù)動(dòng)畫8.3城市地下綜合體一、地下綜合體定義 為建設(shè)沿三維空間發(fā)展的，地面地下連通的，結(jié)合交通、商業(yè)貯存、娛樂(lè)、

53、市政等多用途的大型公共地下建筑。二、地下綜合體特點(diǎn) 多重功能、空間重疊、設(shè)施綜合上海人民廣場(chǎng)地下綜合體8.3.1地下街二、地下街的作用：(1)有效利用地下空間，改善城市交通。(2)地下街與商業(yè)開(kāi)發(fā)相結(jié)合，活躍市場(chǎng)，繁榮了城市經(jīng)濟(jì)。(3)改善城市環(huán)境，豐富了人民物質(zhì)與文化生活。 8.3.2地下商場(chǎng) 中國(guó)式的大中型地下綜合體、地下商場(chǎng)在一些城市建成，以下是開(kāi)封相國(guó)寺地下商場(chǎng)平、剖面圖：開(kāi)封相國(guó)寺地下商場(chǎng)平剖面圖8.3.3地下停車場(chǎng) 我國(guó)若干大城市的停車問(wèn)題已日益尖銳，對(duì)有組織的公共停車的需求已十分迫切。 以下所示為城市地下停車庫(kù)的形式之一： 附建在高層住宅樓的裝配式地下停車庫(kù)8.4開(kāi)發(fā)和利用地下空

54、間 8.4.1開(kāi)發(fā)和利用地下空間是城市建設(shè)的迫切需求 合理開(kāi)發(fā)和利用地下空間是解決城市有限土地資源和改善城市生態(tài)環(huán)境的有效途徑。 以下列舉美國(guó)波士頓地下空間開(kāi)發(fā)利用對(duì)城市的發(fā)展所起到的積極作用。8.4.1開(kāi)發(fā)和利用地下空間是城市建設(shè)的迫切需求中央大街規(guī)劃方案線路圖及已建成的通向波士頓地下空間開(kāi)發(fā)利用8.4.1開(kāi)發(fā)和利用地下空間是城市建設(shè)的迫切需求1959年中央大街建成時(shí)交通狀況與現(xiàn)在的比較波士頓地下空間開(kāi)發(fā)利用8.4.1開(kāi)發(fā)和利用地下空間是城市建設(shè)的迫切需求穿越波士頓港通向機(jī)場(chǎng)的4車道隧道波士頓地下空間開(kāi)發(fā)利用8.4.2 合理開(kāi)發(fā)利用地下空間有利于提高城 市的防空抗毀及防災(zāi)能力(1)地下空間具

55、有極高的抗爆性能； (2)地下空間具有良好的抗震能力。 總結(jié)發(fā)展地下工程的意義：(1)為人類的生存開(kāi)拓了廣闊的空間。(2)地下空間具有恒溫性、恒濕性、隔熱性、遮光性、氣密性、隱蔽性、空間性、安全性等優(yōu)點(diǎn)。(3)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等多方面的綜合效益良好。(4)節(jié)省城市占地、節(jié)約能源、克服地面各種障礙改善城市交通、減少城市污染、擴(kuò)大城市空間容量、節(jié)省時(shí)間、提高工作效率和提高城市生活質(zhì)量。課外查閱(1)結(jié)合美國(guó)波士頓地下空間的開(kāi)發(fā)利用，闡述我國(guó)三大城市（北京、上海、廣州）在進(jìn)行城市開(kāi)發(fā)與城市改造過(guò)程中，可采取哪些措施？(2)我國(guó)地下能源開(kāi)發(fā)的前景和可能遇到的困難。第九章水利水電工程本章內(nèi)容9.1 農(nóng)田

56、水利工程9.2 水電工程9.3 防洪規(guī)劃9.4 前景展望引言都江堰水利工程 都江堰及其示意圖從古到今人類為了生存和發(fā)展的需要，采取各種措施，對(duì)自然界的水和水域進(jìn)行調(diào)控，以防治水旱災(zāi)害，開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)水資源。用于調(diào)控自然界的地表水和地下水，以達(dá)到除害興利目的而興建的工程稱為水利工程。我國(guó)江河眾多，全國(guó)大小河流總長(zhǎng)達(dá)42萬(wàn)公里，河川徑流總量為2.81 012 m3，流域面積在1000 km2以上的河流約1500條。引言中國(guó)七大江河 引言項(xiàng)目長(zhǎng)江黃河松花江珠江遼河海河淮河流域面積（萬(wàn)km2）180.95.255.744.422.926.426.9河長(zhǎng)（km）630054642308221413901

57、0901000年均降水深（mm）10704755271469473559889年均徑流量（億m3）9513658623338148228622注入東海渤海黑龍江南海渤海長(zhǎng)江渤海典型工程三峽都江堰南水北調(diào)請(qǐng)同學(xué)們課后查閱相關(guān)的鏈接內(nèi)容。9.1 農(nóng)田水利工程 農(nóng)田水利工程主要包括灌溉工程和排澇工程，解決農(nóng)田的灌溉和排澇，以及土壤改良工作。 9.1.1 灌溉與排水 9.1.2 取水工程 9.1.3 灌溉泵站與排水泵站 9.1.4 渠道工程與渠系建筑物9.1.1 灌溉與排水噴灌 微噴 1. 灌溉方法 包括地面灌溉、噴灌、滴灌、微噴等幾種形式。9.1.1 灌溉與排水2.灌溉水源 包括天然河水，水庫(kù)、湖泊

58、、池塘、洼地蓄水，經(jīng)凈化處理過(guò)后的排放污水，高山融雪和地下水。3.農(nóng)田排水 包括排除地面面積水和降低地下水位，有明溝排水系統(tǒng)和暗溝排水系統(tǒng)。灌溉動(dòng)畫9.1.2 取水工程 作用是將河水引入渠道，以滿足農(nóng)田灌溉、水力發(fā)電、工業(yè)及生活供水等需要。因取水工程位于渠道的首部，所以也稱渠首工程。灌溉取水方式示意圖9.1.3 灌溉泵站與排水泵站1.灌溉泵站有引水渠泵站布置圖 2.排水泵站（1）排水必須統(tǒng)一規(guī)劃，分區(qū)進(jìn)行，因地制宜，不應(yīng)以鄰為壑，以造成水利糾紛。（2）澇水可通過(guò)排水干渠匯集于蓄澇區(qū)內(nèi)時(shí)，宜集中修建較大泵站。（3）排水區(qū)水網(wǎng)密集，排水出口分散，地勢(shì)高低不平，高地需灌水，低地需排水，宜分散建站。9

59、.1.3 灌溉泵站與排水泵站9.1.4 渠道工程與渠系建筑物渠道所經(jīng)過(guò)地方的建筑物，稱為渠系建筑物。渠道段面示意圖4.渠系建筑物9.1.4 渠道工程與渠系建筑物水閘立體示意圖9.1.4 渠道工程與渠系建筑物林縣紅旗渠渡漕聯(lián)結(jié)建筑物9.2 水電工程 我國(guó)水能資源理論蘊(yùn)藏量為6.76億千瓦，其中可開(kāi)發(fā)量3.78億千瓦，年發(fā)電量19 200億千瓦時(shí)，占全世界可開(kāi)發(fā)水能資源總量的16.7，居世界第一位。 我國(guó)水能資源多在西南，但我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)藏量主要在華北，煤炭和水能資源分布很不均勻，但從能源來(lái)講，兩者可相互補(bǔ)充。9.2.1 水電站開(kāi)發(fā)方式和主要類型1.壩式水電站富春江河床式水電站壩后式水電站壩式水電站動(dòng)

60、畫2.引水式水電站 引水式開(kāi)發(fā)主要或全部用引水道來(lái)集中水頭。其水電站地下廠房可以有三種布置方式：首部式地下廠房、尾部式地下廠房、中部式地下廠房。青海 仙米水電站9.2.1 水電站開(kāi)發(fā)方式和主要類型引水式水電站動(dòng)畫3.抽水蓄能電站 抽水蓄能電站是一種特殊作用的水電站，是在時(shí)間上把能量重新分配。因能量轉(zhuǎn)換有損耗，大體上用4度電抽水可發(fā)出3度電。廣州抽水蓄能電站布置圖9.2.1 水電站開(kāi)發(fā)方式和主要類型4.潮汐電站 潮汐發(fā)電是利用潮水漲、落產(chǎn)生的水位差所具有的勢(shì)能來(lái)發(fā)電。據(jù)計(jì)算，世界海洋潮汐能蘊(yùn)藏量約為27億千瓦，若全部轉(zhuǎn)換成電能，每年發(fā)電量大約為1.2萬(wàn)億度。浙江 江廈潮汐電站9.2.1 水電站開(kāi)