土木工程概論課件

第一章緒論土木工程與土木工程專(zhuān)業(yè)土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述1.1土木工程和土木工程專(zhuān)業(yè)1.土木工程概念土木工程是指建造各類(lèi)工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱(chēng)。土木工程的含義可從兩方面去理解：一層含義是指與人類(lèi)生活、生產(chǎn)活動(dòng)有關(guān)的各類(lèi)工程設(shè)施；建筑工程道路工程鐵路工程1.1土木工程和土木工程專(zhuān)業(yè)橋梁工程隧道工程土木工程另一層含義是指為了建造工程設(shè)施應(yīng)用材料、工程設(shè)備在土地上所進(jìn)行的勘察、設(shè)計(jì)、施工等工程技術(shù)活動(dòng)。1.1土木工程和土木工程專(zhuān)業(yè)2.土木工程需要解決的問(wèn)題為人類(lèi)活動(dòng)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(shí)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)；1.1土木工程和土木工程專(zhuān)業(yè)抵御自然災(zāi)害或人為作用力。前者如地震、風(fēng)災(zāi)、水災(zāi)等作用，后者如工程振動(dòng)、人為破壞等；充分發(fā)揮材料的作用。因?yàn)椴牧蠁?wèn)題是建造土木工程的根本條件；通過(guò)有效的技術(shù)途徑和組織手段，利用各個(gè)時(shí)期社會(huì)能夠提供的物質(zhì)設(shè)備條件，“好、快、省”地組織人力、財(cái)力、物力，把社會(huì)所需要的工程設(shè)施建造成功，付諸使用。為解決以上四個(gè)方面的問(wèn)題需要進(jìn)行的土木工程活動(dòng)包括兩個(gè)方面：技術(shù)方面：勘察、測(cè)量、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等；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。1.1土木工程和土木工程專(zhuān)業(yè)3.土木工程具有四個(gè)基本屬性⑴社會(huì)性隨社會(huì)不同歷史時(shí)期的科學(xué)技術(shù)和管理水平而發(fā)展。⑵綜合性土木工程是運(yùn)用多種工程技術(shù)，進(jìn)行勘測(cè)、設(shè)計(jì)施工工作的成果。⑶實(shí)踐性由于影響土木工程的因素錯(cuò)綜復(fù)雜，使土木工程對(duì)實(shí)踐的依賴(lài)性很強(qiáng)。⑷技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和藝術(shù)的統(tǒng)一性土木工程是為人類(lèi)需要服務(wù)的，它必然是每個(gè)歷史時(shí)期技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)統(tǒng)一的見(jiàn)證。1.1土木工程和土木工程專(zhuān)業(yè)發(fā)展土木工程的根本因素是培養(yǎng)大批掌握土木工程科學(xué)技術(shù)，懂得土木工程基本屬性，具有能解決上述四方面的問(wèn)題的人才。土木工程專(zhuān)業(yè)就是為培養(yǎng)這類(lèi)人才所設(shè)置的學(xué)業(yè)門(mén)類(lèi)。4.關(guān)于土木工程專(zhuān)業(yè)1.1土木工程和土木工程專(zhuān)業(yè)土木工程專(zhuān)業(yè)的設(shè)置：一是高等學(xué)校（包括普通高等學(xué)校、高等專(zhuān)科學(xué)校、高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校），培養(yǎng)的是未來(lái)的土木工程師；二是中等專(zhuān)科學(xué)校，培養(yǎng)的是未來(lái)的土木工程技術(shù)員。中華人民共和國(guó)教育部高等教育司1998.8頒布的普通高等學(xué)校本科專(zhuān)業(yè)目錄，正式規(guī)定我國(guó)土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)有五個(gè)，分別是土木工程、建筑學(xué)、城市規(guī)劃、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、給水排水工程。土木工程專(zhuān)業(yè)的代號(hào)是080703。它覆蓋了過(guò)去的礦井建設(shè)、建筑工程、城鎮(zhèn)建設(shè)、交通土建工程。中華人民共和國(guó)教育部高等教育司1998.8頒布的普通高等學(xué)校本科專(zhuān)業(yè)目錄，正式規(guī)定我國(guó)土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)有五個(gè)，分別是土木工程、建筑學(xué)、城市規(guī)劃、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、給水排水工程。土木工程專(zhuān)業(yè)的代號(hào)是080703。它覆蓋了過(guò)去的礦井建設(shè)、建筑工程、城鎮(zhèn)建設(shè)、交通土建工程。1.1土木工程和土木工程專(zhuān)業(yè)墻內(nèi)豎有木柱茅草下密排樹(shù)枝起龍骨作用。

d5~6m⑴古代土木工程時(shí)間跨度長(zhǎng)。大致從新石器時(shí)代（約公元前5000年起開(kāi)始至17世紀(jì)中葉)。具有代表性的工程有：我國(guó)黃河流域的仰韶文化（約公元前5000~3000）遺址。埃及帝王陵墓建筑群—吉薩金字塔群。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述建于公元前2700~2600年，其中以古王國(guó)第四王朝法老胡夫的金字塔最大。塔基呈方形，邊長(zhǎng)約230.5m,高約146m，用230余萬(wàn)塊巨石砌成。長(zhǎng)城我國(guó)歷史上偉大工程之一。始建于公元前7~5世紀(jì)間的春秋、戰(zhàn)國(guó)時(shí)代。最早修筑長(zhǎng)城的是楚國(guó)，稱(chēng)為“方城”。公元前214年，由秦始皇擴(kuò)建完成。隨后，各朝代都進(jìn)行過(guò)修筑、擴(kuò)建。其中以明代修筑規(guī)模最大，工程技術(shù)水平也最高。通常稱(chēng)的明長(zhǎng)城為東起山海關(guān)，西止嘉峪關(guān)。公元前770年秦襄公時(shí)期，人們?cè)靡阅静模ń孛娉叽鐬?50×150mm的方材）和青銅制金釭做成的木框架建筑房屋。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述四川都江堰大型引水樞紐，建于公元前256-251年，是世界歷史上最長(zhǎng)的無(wú)壩引水工程。以灌溉為主，兼有防洪、水運(yùn)、供水等多種效益，一直沿用至今。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述北京故宮太和殿。建于明永樂(lè)18年，（1420年）是故宮最壯觀的建筑，也是我國(guó)現(xiàn)存最大的木構(gòu)殿堂。公元532~537年間建造在君士坦丁堡（今土耳其伊斯坦布爾）的索菲亞大教堂。該教堂為磚砌穹頂（圓形球殼），直徑30余米，穹頂高50余米，穹頂支承在大跨磚拱和用巨石砌筑的巨型柱（截面約7×10m）上。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述趙州橋隋代趙州安濟(jì)橋，又稱(chēng)趙州橋。橋?yàn)槌鐖A弧石拱，拱券并列２８道，凈跨３７.０２米，矢高７.２３米，上狹下寬總寬９米。主拱券等厚１.０３米，主拱券上有護(hù)拱石。在主拱券上兩側(cè)，各開(kāi)兩個(gè)凈跨分別為３.８米和２.８５米的小拱，以瀉泄洪水，減輕自重。橋面呈弧形，。橋始建于隋·開(kāi)皇十五年(公元５９５年），完工于隋·大業(yè)元年(公元６０５年），距今已有１406年。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述山西應(yīng)縣木塔，建于公元1056年，塔高67.3m，八角形，底層直徑30.27m。該塔共9層，是我國(guó)保存至今的唯一木塔，也是現(xiàn)存的最高的木結(jié)構(gòu)之一。它雖經(jīng)多次大地震仍完整無(wú)損，足以證明我國(guó)歷史上木結(jié)構(gòu)的輝煌成就。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述意大利比薩大教堂建于公元11到12世紀(jì)，系一組由教堂（1063~1118）、洗禮堂（1153）、鐘塔（1174~1350）組成的建筑群。巴黎圣母院建于1163-1250年，是法國(guó)早期哥特建筑的典型。平面寬約47m，長(zhǎng)約125m，可容近萬(wàn)人。圣壇上部的尖塔高達(dá)90m。正面是一對(duì)高60余米的塔樓，下部有三個(gè)尖卷門(mén)洞。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述科隆大教堂是歐洲北部最大的哥特式教堂，始建于13世紀(jì)中葉。在德國(guó)科隆。平面呈拉丁十字形，長(zhǎng)136.5m，寬45.7m，東端為7個(gè)小圓龕組成的半圓形卷廊，西立面有一對(duì)八角形塔樓，建于1842~1880年，高達(dá)150多米。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述⑵近代土木工程近代土木工程的時(shí)間跨度為從17世紀(jì)中葉至20世紀(jì)中葉的300年間。主要特征是：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。

施工技術(shù)進(jìn)步很大1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述該歷史時(shí)期，土木工程在理論、材料、施工領(lǐng)域出現(xiàn)的具有重大意義大事有：意大利科學(xué)家伽利略在1638年出版的著作《關(guān)于兩門(mén)新科學(xué)的談話(huà)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(jì)理論。英國(guó)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(jì)理論的基礎(chǔ)。瑞士數(shù)學(xué)家歐拉在1744年出版的《曲線(xiàn)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(wèn)題奠定了基礎(chǔ)。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述1825年納維建立了土木工程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(guó)人阿斯普丁取得了波特蘭水泥的專(zhuān)利權(quán)，1850年開(kāi)始生產(chǎn)。20世紀(jì)初，有人發(fā)表了水灰比等學(xué)說(shuō)，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(guó)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(kāi)端。1875年，他主持建造了第一座長(zhǎng)16m的鋼筋砼橋。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述1883年美國(guó)在芝加哥由稱(chēng)為“摩天樓之夫”的詹萊建造的11層住宅保險(xiǎn)大樓，是世界最先用鐵框架（部分鋼架）承受全部大樓的重力，外墻僅為自承重墻的高層建筑。1889年，法國(guó)在巴黎建造了高300m的埃菲爾鐵塔，用鋼8000t。這是近代高層建筑結(jié)構(gòu)的萌芽。此外，由奧蒂斯在19世紀(jì)50年代初期發(fā)明的安全升降機(jī)也使高層建筑成為可能；他最先采用的是蒸汽動(dòng)力升降機(jī)，直到1857年在紐約才安裝了第一臺(tái)乘人用的電梯。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述1886年美國(guó)人杰克遜首先應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土制作建筑配件，后又制作樓板。1930年法國(guó)工程師弗涅希內(nèi)將高強(qiáng)度鋼絲用于混凝土。土木工程在鐵路、公路、橋梁建設(shè)中得到了大規(guī)模發(fā)展；

1825年在英國(guó)人斯蒂芬森在英格蘭北部斯托克頓和達(dá)靈頓之間修筑了世界第一條長(zhǎng)21km的鐵路，1863年在倫敦又建造了世界第一條地下鐵道。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述該橋（英國(guó)的科爾布魯克代爾橋）建于1779年。橋跨約30.5m，矢高13.7m，由五片半圓形拱肋組成。該橋完全模仿木拱橋的形狀。鋼材的出現(xiàn)，把鑄鐵（以及鍛鐵）橋送進(jìn)了橋梁歷史博物館?？茽柌剪斂舜鸂枠蛟褂?70年。世界最古老的鑄鐵拱橋（CoaibrookdaleBridge)1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述倫敦塔橋1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述該橋位于泰晤士河口，是倫敦的標(biāo)志性建筑。1894年6月30日對(duì)公眾開(kāi)放。該橋?qū)惗啬媳眳^(qū)連接成整體，河心建有兩墩，相距76m，墩上建有高聳的方形尖塔，在兩塔間建成一跨雙層兩用橋。下層是活動(dòng)橋，6車(chē)道橋面，可通行萬(wàn)噸海輪；上層（高出水面43m處）為固定的人行橋。橋塔內(nèi)設(shè)樓梯上下，內(nèi)設(shè)博物館、展覽廳、商店、酒吧等。登塔遠(yuǎn)眺，可盡情欣賞泰晤士河上下游十里風(fēng)光。下層是活動(dòng)橋上層是人行橋1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述1931-1942年，德國(guó)率先修筑了長(zhǎng)達(dá)3860km的高速公路網(wǎng)。1906年美國(guó)舊金山大地震，1923年日本關(guān)東大地震，這些自然災(zāi)害推動(dòng)了結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和工程抗震技術(shù)的發(fā)展。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述⑶現(xiàn)代土木工程時(shí)間跨度為20世紀(jì)中葉第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后至今。其特點(diǎn)表現(xiàn)為：A.土木工程功能化即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。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述巴西國(guó)會(huì)大廈。建于1957~1959巴西首都巴伐里亞。由國(guó)會(huì)上下議院、辦公樓和各部分廳室、服務(wù)房間等組成。240*80平臺(tái)27層板式辦公樓碗形穹隆會(huì)場(chǎng)建筑造型講究構(gòu)圖形式，體型簡(jiǎn)潔而對(duì)比強(qiáng)烈。蓬皮杜國(guó)家藝術(shù)和文化中心—綜合性文化建筑。建于1972~1977年。特點(diǎn)：建筑外觀、結(jié)構(gòu)、設(shè)備均暴露。沿街立面滿(mǎn)是彩色管道。工業(yè)建筑物圍繞生產(chǎn)工藝在功能要求方面越來(lái)越高。并向大跨度、超重型、靈活空間方向發(fā)展。大眾汽車(chē)制造廠(chǎng)CKD車(chē)間1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述B.城市建設(shè)立體化

20世紀(jì)中葉以來(lái)，城市建設(shè)有三個(gè)趨向：高層建筑的大量興起由于城市人口大量積聚，密度猛增，用房緊張，地價(jià)昂貴，建筑物向空間發(fā)展。美國(guó)的高層建筑最多，高度在160~200m的就有100多幢。近10年來(lái)，我國(guó)、馬來(lái)西亞、新加坡等東南亞國(guó)家的高層建筑有很大發(fā)展。馬來(lái)西亞石油雙塔大廈。目前世界最高，450m.上海金茂大廈421m高，88層1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述地下工程高速發(fā)展。如地下鐵道、商業(yè)街、停車(chē)庫(kù)、體育館、影劇院、工業(yè)廠(chǎng)房、地下倉(cāng)庫(kù)等。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述廣州地鐵1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述城市高架公路、立交橋大量涌現(xiàn)。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述C.交通運(yùn)輸高速化其標(biāo)志是：高速公路的大規(guī)模修建。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，至1993年底，全世界有50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)擁有高速公路，其中有近20個(gè)國(guó)家和地區(qū)擁有1000km以上。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述鐵路電氣化的形成和大量發(fā)展南昆電氣化鐵路

1964年10月世界鐵路運(yùn)營(yíng)史第一塊高速金牌在日本誕生，時(shí)速為210km。1994年12月22日，我國(guó)第一條準(zhǔn)高速鐵路—廣深高速鐵路建成通車(chē)，時(shí)速為160km。規(guī)劃中的我國(guó)第一條高速鐵路—京滬高速鐵路，全長(zhǎng)約1300km，實(shí)施全封閉、全立交，為客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)，設(shè)計(jì)時(shí)速為300km。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述長(zhǎng)距離的海底隧道的出現(xiàn)如日本越過(guò)津輕海峽連接本州（青森）與北海道（函館）的青函海底隧道長(zhǎng)達(dá)53.85km，是世界最長(zhǎng)的海底隧道。1990年貫通的英法海峽隧道長(zhǎng)50.5km。土木工程的功能化、城市建設(shè)的立體化、交通運(yùn)輸?shù)母咚倩厝皇沟脴?gòu)成土木工程的三個(gè)要素：材料、施工、理論出現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢(shì)：建筑材料的輕質(zhì)高強(qiáng)化其中發(fā)展迅速的是普通混凝土向輕骨料混凝土、加氣混凝土和高性能混凝土方向發(fā)展?？箟簭?qiáng)度由20~40Mpa提高到60~100Mpa。一批輕質(zhì)高強(qiáng)材料如鋁合金、建筑塑料、玻璃鋼也得到迅速發(fā)展；同時(shí)也要重視環(huán)保節(jié)能材料的研究和發(fā)展。鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯夾芯板壓型板1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述施工過(guò)程中的工業(yè)化、裝配化現(xiàn)代化砼攪拌站1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述鋼筋混凝土泵送的記錄！世界上最高的摩天大樓，混凝土灌注量達(dá)160，000立方米之巨。為確保連續(xù)泵送并達(dá)到385米這樣一個(gè)高度，采用六臺(tái)超高壓混凝土泵及六根分離式布料桿灌注混凝土。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述任何土木工程建（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(chēng)為土木工程材料。長(zhǎng)期以來(lái)人類(lèi)一直在從事著土木工程材料的各類(lèi)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。材料的劃分一般分為：金屬材料和非金屬材料按化學(xué)成分：無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料按功能分：結(jié)構(gòu)材料和功能材料按用途分：建筑結(jié)構(gòu)材料橋梁結(jié)構(gòu)材料水工結(jié)構(gòu)材料路面結(jié)構(gòu)材料建筑墻體材料建筑裝飾材料建筑防水材料建筑保溫材料結(jié)構(gòu)材料功能材料2.1土木工程材料簡(jiǎn)述

磚：砌筑材料磚是一種常用的砌筑材料。制磚的原料容易取得，生產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)單，價(jià)格低、體積小便于組合，粘土磚還有防火、隔熱、隔聲、吸潮等優(yōu)點(diǎn)。所以至今仍然廣泛地用于墻體、基礎(chǔ)、柱等砌筑工程中。但是由于生產(chǎn)傳統(tǒng)粘土磚毀田取土量大、能耗高、磚自重大，施工生產(chǎn)中勞動(dòng)強(qiáng)度高、工效低，因此有逐步改革并用新型材料取代的必要。有的城市已禁止在建筑物中使用粘土磚。那么拿什么來(lái)取代它呢？你有什么好辦法？

按生產(chǎn)工藝：燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚按所用原材料：粘土磚、頁(yè)巖磚、煤矸石磚、粉煤灰磚、爐渣磚和灰砂磚等按有無(wú)孔洞：空心磚、多孔磚和實(shí)心磚利用粉煤灰、煤矸石和頁(yè)巖等為原料燒制磚，制磚時(shí)常需摻入一定量的粘土，以增加可塑性。工業(yè)廢渣燒磚，是三廢利用、變廢為寶的有效途徑。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外都在研制非燒結(jié)磚。加入少量水泥或石灰作固結(jié)劑及微量外加劑和適量水混合攪拌壓制成型，自然養(yǎng)護(hù)或蒸養(yǎng)一定時(shí)間即成。標(biāo)準(zhǔn)磚瓦：屋面材料2.1土木工程材料簡(jiǎn)述瓦，一般指粘土瓦。以粘土（包括頁(yè)巖、煤矸石等粉料）為主要原料，經(jīng)泥料處理、成型、干燥和焙燒而制成。粘土瓦的生產(chǎn)工藝與粘土磚相似，但對(duì)粘土的質(zhì)量要求較高，如含雜質(zhì)少，塑性高，泥料均化程度高等。中國(guó)目前生產(chǎn)的粘土瓦有小青瓦、脊瓦和平瓦。

粘土瓦只能應(yīng)用于較大坡度的屋面。由于材質(zhì)脆、自重大、片小，施工效率低，且需要大量木材等缺點(diǎn)，在現(xiàn)代建筑屋面材料中的比例已逐漸下降。瓦是屋面材料。由于建筑工業(yè)的發(fā)展，對(duì)屋面材料也提出了新的發(fā)展要求。目前，瓦的種類(lèi)較多，按成分分，有粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、鋼絲網(wǎng)水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃鋼瓦、瀝青瓦等；按形狀分有平瓦和波形瓦兩類(lèi)。石子毛石（片石）料石飾面石材色石渣石2.1土木工程材料簡(jiǎn)述凡采自天然巖石，經(jīng)過(guò)加工或未經(jīng)加工的石材，統(tǒng)稱(chēng)為天然石材。由于天然石材具有很高的抗壓強(qiáng)度，良好的耐磨性和耐久性，經(jīng)加工后表面美觀富于裝飾性，資源分布廣蘊(yùn)藏量豐富，便于就地取材，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，是古今土木工程中修建城垣、橋梁、房屋、道路及水利工程的主要材料。天然石材經(jīng)加工后具有良好的裝飾性，是現(xiàn)代土木工程的主要裝飾材料之一。毛石：也稱(chēng)片石，是采石場(chǎng)由爆破直接獲得的形狀不規(guī)劃的石塊。根據(jù)平整程度又將其分為亂毛石和平毛石兩類(lèi)。毛石可用于砌筑基礎(chǔ)、堤壩、擋土墻等，亂毛石也可用作毛石混凝土的骨料。料石：由人工或機(jī)械開(kāi)采出的較規(guī)則的六面體石塊，再略經(jīng)鑿琢而成。根據(jù)表面加工的平整程度分為毛料石、粗料石、半細(xì)料石和細(xì)料石四種。料石一般由致密均勻的砂巖、石灰?guī)r、花崗巖加工而成。飾面石材：用于建筑物內(nèi)外墻面、柱面、地面、欄桿、臺(tái)階等處裝修用的石材稱(chēng)為飾面石材。飾面石材從巖石種類(lèi)分主要有大理石和花崗巖兩大類(lèi)。

色石渣：色石渣也稱(chēng)色石子，是由天然大理石、白云石、方解石或花崗巖等石材經(jīng)破碎篩選加工而成，作為骨料主要用于人造大理石、水磨石、水刷石、干粘石、斬假石等建筑物面層的裝飾工程。

石子：粒徑大于5mm的巖石顆粒，分碎石和卵石。在混凝土組成材料中，石子為粗骨料，也常用作路橋工程、鐵路工程的路基道碴等。砂是組成混凝土和砂漿的主要組成材料之一，是土木工程的大宗材料。根據(jù)粗細(xì)程度不同又有粗砂、中砂、細(xì)砂之分。砂由自然條件作用（主要是巖石風(fēng)化）而形成，粒徑在5mm以下的巖石顆粒。由巖石軋碎而成，由于成本高、片狀及粉狀物多，一般不用。人工砂：天然砂：2.1土木工程材料簡(jiǎn)述灰2.1土木工程材料簡(jiǎn)述灰是指石灰和石膏，是無(wú)機(jī)膠凝材料。土木工程中用膠凝材料將散粒材料（如砂和石子）或塊狀材料（如磚和石塊）粘結(jié)為一個(gè)整體。土木工程中使用最多的石膏品種是建筑石膏，建筑石膏的應(yīng)用很廣，除用于室內(nèi)抹面、粉刷外，更主要的用途是制成各種石膏制品。石灰是在土木工程中使用較早的礦物膠凝材料之一。石灰石的主要成分是碳酸鈣，將石灰石煅燒，碳酸鈣將分解成為生石灰。水泥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)成整體，并形成堅(jiān)硬石材的材料。2.1土木工程材料簡(jiǎn)述水泥按其用途及性能分為三類(lèi)：通用水泥,專(zhuān)用水泥,特性水泥。水泥按其主要水硬性物質(zhì)名稱(chēng)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。2.1土木工程材料簡(jiǎn)述瀝青、瀝青制品與其他防水材料瀝青、瀝青制品：應(yīng)用于道路工程、防水材料（房屋建筑）、防腐材料。防水材料：瀝青類(lèi)、高聚合物改性瀝青、橡膠、合成高分子。玻璃、陶瓷制品玻璃：具有采光和防護(hù)功能，是良好的吸聲、隔熱及裝飾材料。又分為平板玻璃、裝飾玻璃、安全玻璃、新型建筑玻璃、玻璃磚、玻璃纖維。陶瓷：由適當(dāng)成分的粘土經(jīng)成型及燒結(jié)而成的較密實(shí)材料，主要品種有：陶瓷錦磚（馬賽克）、陶瓷墻地磚、陶瓷釉面磚、衛(wèi)生陶瓷。2.1土木工程材料簡(jiǎn)述2.1土木工程材料簡(jiǎn)述2.2土木工程結(jié)構(gòu)材料主要有鋼材、混凝土、砌體、木材四大類(lèi)。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(lèi)。（1）鋼結(jié)構(gòu)用鋼材

A．碳素結(jié)構(gòu)鋼一般結(jié)構(gòu)鋼及工程用熱軋板、管、帶、型、棒材。

B．低合金結(jié)構(gòu)鋼普通低合金結(jié)構(gòu)鋼一般是在普通碳素鋼的基礎(chǔ)上，少量添加若干合金元素而成，在諸如大跨度橋梁、大型柱網(wǎng)構(gòu)架、電視塔、大型廳館中成為主體結(jié)構(gòu)材料。2.1土木工程結(jié)構(gòu)材料槽鋼鋼管2.1土木工程結(jié)構(gòu)材料H型鋼角鋼工字鋼2.1土木工程結(jié)構(gòu)材料淮南廣播電視局鋼網(wǎng)架揚(yáng)州客車(chē)廠(chǎng)鋼網(wǎng)架2.1土木工程結(jié)構(gòu)材料2.1土木工程結(jié)構(gòu)材料（2）鋼筋混凝土用鋼材鋼筋混凝土用的鋼材主要指鋼筋，鋼筋是土木工程中使用最多的鋼材品種之一。2.1土木工程結(jié)構(gòu)材料線(xiàn)材（鋼筋、鋼絲等）在工程中的應(yīng)用2.1土木工程結(jié)構(gòu)材料2.1土木工程結(jié)構(gòu)材料評(píng)價(jià)：材質(zhì)均勻、強(qiáng)度高、塑性好、便于加工安裝；缺點(diǎn)是耐火性差，易于銹蝕，維護(hù)費(fèi)用較高。2.1土木工程結(jié)構(gòu)材料混凝土（砼）簡(jiǎn)寫(xiě)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。類(lèi)型：水泥混凝土、輕混凝土、瀝青混凝土等。強(qiáng)度：混凝土的強(qiáng)度等級(jí)一般為：如何測(cè)定？砼抗拉強(qiáng)度低，與鋼筋粘結(jié)組成鋼筋砼結(jié)構(gòu)。評(píng)價(jià)：優(yōu)點(diǎn)：可模性、耐久性、耐火性、整體性都好，易于就地取材，價(jià)格較低，強(qiáng)度比磚、石材都高，能與鋼筋粘結(jié)做成各種強(qiáng)度高的鋼筋砼結(jié)構(gòu)；缺點(diǎn)：自重較大、施工復(fù)雜、工序多、工期長(zhǎng)、易產(chǎn)生裂縫。砌體概念：由石材、粘土、混凝土、工業(yè)廢料等材料做成的塊材和水泥、石灰膏等膠凝材料與砂、水混合做成的砂漿，疊合粘結(jié)而成的復(fù)合材料。類(lèi)型石砌體實(shí)（空）磚砌體中小混凝土塊砌體硅酸鹽塊砌體等評(píng)價(jià)所有砌體，強(qiáng)度都低。砌體優(yōu)點(diǎn)是易于就地取材，價(jià)格低廉，施工簡(jiǎn)便，隔熱保溫性以及耐火耐久性好；但因強(qiáng)度低，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)笨重，施工勞動(dòng)量大，工程質(zhì)量問(wèn)題多。實(shí)心粘土磚與農(nóng)爭(zhēng)田，破壞生態(tài)，應(yīng)限制、廢止使用。提倡節(jié)能環(huán)保材料。木材類(lèi)型：圓材、方材、條材、板材等。木材屬于各向異性材料，要注意順紋和橫紋方向的強(qiáng)度差異很大。應(yīng)用特點(diǎn)結(jié)構(gòu)自重小、制作容易，架設(shè)簡(jiǎn)便，工期快，造價(jià)便宜；但易燃、易腐朽，結(jié)構(gòu)變形較大等。3.1工程測(cè)量1.工程測(cè)量的重要性：是房屋規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工的前提；大自然千變?nèi)f化，地形十分復(fù)雜，必須重視工程測(cè)量。3.1工程測(cè)量工程測(cè)量成果是地形圖2.地形圖地表形狀（地、物）是由許多特征點(diǎn)決定的。地形圖就是通過(guò)測(cè)量?jī)x器和工具測(cè)定地、物上的各個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)和高程，按一定比例縮放到投影平面上得到的。3.1工程測(cè)量3.測(cè)量工作的基本要素⑴確定地面點(diǎn)的坐標(biāo)地面特征點(diǎn)的坐標(biāo)常采用經(jīng)度角和緯度角表示。它的總坐標(biāo)系是以地球?yàn)榛A(chǔ)的。要了解與地面特征點(diǎn)有關(guān)的幾個(gè)基本概念:地軸如北京市中心位于：東經(jīng)3.1工程測(cè)量首子午面赤道面經(jīng)度緯度北緯子午面⑵確定地面點(diǎn)的高程（水準(zhǔn)測(cè)量）高程：地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂線(xiàn)的長(zhǎng)度。高程基準(zhǔn)面（黃海驗(yàn)潮站平均海平面）絕對(duì)高程相對(duì)高程（假定水準(zhǔn)面）如北京市中心絕對(duì)高程為43.71m3.1工程測(cè)量⑶各種測(cè)量?jī)x器的使用經(jīng)緯儀：主要用于測(cè)量水平角和豎向角；水準(zhǔn)儀：主要作用為提供一條水平視線(xiàn)，照水準(zhǔn)尺進(jìn)行讀數(shù)，量得并算出高程；測(cè)距儀：用于測(cè)量距離；其它：平板儀、鋼卷尺、水準(zhǔn)尺、測(cè)釬、標(biāo)桿等。DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀3.1工程測(cè)量DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀Dzs3水準(zhǔn)儀3.1工程測(cè)量⑷

測(cè)量誤差的計(jì)算用數(shù)學(xué)方法對(duì)測(cè)量過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)的各種誤差，如人為誤差、儀器誤差、外界自然條件（溫度、濕度）的影響，進(jìn)行分析研究并加以處理，以提高測(cè)量的精度。學(xué)會(huì)掌握調(diào)整誤差的技能和辦法3.1工程測(cè)量3.1工程測(cè)量3.2工程地質(zhì)勘察1.地基由地殼中的物質(zhì)（巖石或土）構(gòu)成；它是土木工程的“根”，支承著上部結(jié)構(gòu)。地殼：一般厚度為30~80km，構(gòu)成天然地基的物質(zhì)是地殼中的巖石和土。地基與地層（包括巖層）的區(qū)別地基是指受土木工程結(jié)構(gòu)影響的那一部分地層。3.2工程地質(zhì)勘查2.地基土的工程分類(lèi)這里指的土包括巖石，巖石是廣義的土。巖石：指顆粒間牢固聯(lián)結(jié)的整體的或具有節(jié)理、裂隙的巖體。其承載能力視巖石風(fēng)化程度而異，一般在200~4000kpa；碎石土：按粗細(xì)程度又分為塊石、碎石、角礫等，其承載力約在200~1000kpa；砂土：按粗細(xì)程度分礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂，地基承載力在140~500kpa；粉土：其工程性質(zhì)介于粘性土和上述無(wú)粘性土之間的土。粘性土：具有明顯的粘性、可塑性、壓縮性，地基承載力在105~410kpa；人工填土：包括素填土、雜填土、沖填土；成分、工程性質(zhì)復(fù)雜。3.2工程地質(zhì)勘查3.土的基本工程特性土具有壓縮性這是由土的三相組成決定的。固相：固體顆粒（巖石碎屑、礦物顆粒）液相：孔隙中的水氣相：孔隙中的氣體S為地基沉降量即建筑物沉降量見(jiàn)土的三相圖3.2工程地質(zhì)勘查4.關(guān)于地基承載力的概念指保證在地基穩(wěn)定條件下，地基壓縮變形在房屋容許范圍內(nèi)時(shí)，地基單位面積上所能承受的最大荷載。地基的強(qiáng)度條件要求是：3.2工程地質(zhì)勘查5.進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證地基安全可靠，使房屋的沉降量在規(guī)定的容許范圍內(nèi)，還要做到以下幾點(diǎn)：⑴對(duì)建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)情況，認(rèn)真進(jìn)行勘察，通過(guò)鉆孔取樣了解土層、巖層的分布；3.2工程地質(zhì)勘查3.2工程地質(zhì)勘查⑵確定建設(shè)場(chǎng)地地基的地基承載力對(duì)場(chǎng)地有代表性的土層試樣進(jìn)行土工實(shí)驗(yàn)，測(cè)定土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)或在場(chǎng)地進(jìn)行原位試驗(yàn)（載荷試驗(yàn)）。3.2工程地質(zhì)勘查3.2工程地質(zhì)勘查6.工程地質(zhì)勘察報(bào)告的整理及閱讀⑴重要性；⑵整理的依據(jù)；⑶勘察報(bào)告的內(nèi)容場(chǎng)地地形圖勘探點(diǎn)的平面布置圖工程地質(zhì)剖面圖地基各土層的物理力學(xué)性質(zhì)總表提出有關(guān)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)如基礎(chǔ)埋置深度、地基承載力、地下水位。根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)資料進(jìn)行綜合分析，提出多種地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案比較，為房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工提供重要依據(jù)。3.2工程地質(zhì)勘查3.3淺基礎(chǔ)根據(jù)基礎(chǔ)材料的受力性能和構(gòu)造形式分為：無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)、擴(kuò)展基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。一、無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)（剛性基礎(chǔ)）3.3淺基礎(chǔ)

淺基礎(chǔ)：當(dāng)基礎(chǔ)埋置深度不大（一般淺于5m或小于基礎(chǔ)最小寬度），只須經(jīng)過(guò)普通施工方法就可以建造起來(lái)的基礎(chǔ)。材料：磚、塊石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等。材料性能特點(diǎn)：抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度低。構(gòu)造要求：基礎(chǔ)的外伸寬度和基礎(chǔ)高度的比值（臺(tái)階寬高比）不超過(guò)規(guī)定的允許值。適用范圍：6層和6層以下的（三合土基礎(chǔ)不超過(guò)4層）一般民用建筑和墻承重的廠(chǎng)房。3.3淺基礎(chǔ)磚基礎(chǔ)石基礎(chǔ)素混凝土基礎(chǔ)二、擴(kuò)展基礎(chǔ)（柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)）3.3淺基礎(chǔ)受力特點(diǎn)：在基礎(chǔ)內(nèi)配置足夠的鋼筋來(lái)承受拉應(yīng)力和彎矩，使基礎(chǔ)在受彎時(shí)不致破壞。因而不受臺(tái)階寬高比的限制，可以做成扁平形狀?；A(chǔ)材料：鋼筋混凝土3.3淺基礎(chǔ)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)墻下條形基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)和無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)又有柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)兩種形式。3.3淺基礎(chǔ)3.3淺基礎(chǔ)三、柱下條形基礎(chǔ)3.3淺基礎(chǔ)上部荷載較大，地基承載力較低時(shí)，獨(dú)立基礎(chǔ)底面積不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。這時(shí)可把若干柱子的基礎(chǔ)連成一條構(gòu)成柱下條形基礎(chǔ)，以擴(kuò)大基底面積，減小地基反力，并可以通過(guò)形成整體剛度來(lái)調(diào)整可能產(chǎn)生的不均勻沉降。單向條形基礎(chǔ)十字交叉條形基礎(chǔ)（雙向條形基礎(chǔ)、交梁基礎(chǔ)）3.3淺基礎(chǔ)四、筏形基礎(chǔ)3.3淺基礎(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)都不能滿(mǎn)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(chēng)為筏形基礎(chǔ)。筏形基礎(chǔ)四、箱形基礎(chǔ)3.3淺基礎(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(chēng)為箱形基礎(chǔ)。箱形基礎(chǔ)3.3淺基礎(chǔ)五、殼體基礎(chǔ)3.3淺基礎(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(chēng)做殼體基礎(chǔ)。根據(jù)基礎(chǔ)的作用和受力分析，要理解基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本思路?；A(chǔ)設(shè)計(jì)要滿(mǎn)足的一個(gè)基本前提：思考：為什么基礎(chǔ)底部與土體接觸處的尺寸要比墻、柱尺寸大得多？3.3淺基礎(chǔ)3.4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或大于基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ)，稱(chēng)為深基礎(chǔ)。二、深基礎(chǔ)的類(lèi)型樁基礎(chǔ)的分類(lèi)：（1）按樁身材料分類(lèi)木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁、其它組合材料樁。1、樁基礎(chǔ)（2）按施工方法分類(lèi)預(yù)制樁、灌注樁兩大類(lèi)。（3）按承載性狀分類(lèi)端承型樁和摩擦型樁2、地下連續(xù)墻沉井基礎(chǔ)動(dòng)畫(huà)4、沉井基礎(chǔ)建筑工程就是房屋工程。它是興建房屋的規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)（建筑、結(jié)構(gòu)和設(shè)備）施工的總稱(chēng)，目的是為人類(lèi)生產(chǎn)與生活的場(chǎng)所。竹屋石柱群香港維多利亞海灣建筑群?jiǎn)螌友b配式鋼筋混凝土廠(chǎng)房4.1基本構(gòu)件與擴(kuò)展構(gòu)件1）板板的長(zhǎng)、寬兩方向的尺寸遠(yuǎn)大于其高度；1、平面形或直線(xiàn)形構(gòu)件板的作用效應(yīng)主要為受彎2）梁其作用效應(yīng)主要為受彎和受剪梁的截面寬度和高度尺寸遠(yuǎn)小于其長(zhǎng)度尺寸3）柱屬于豎向承重構(gòu)件。主要承受梁傳來(lái)的壓力以及柱自重。柱的截面尺寸遠(yuǎn)小于其高度，荷載作用方向與柱軸線(xiàn)平行。4）墻墻的長(zhǎng)寬兩方向尺寸遠(yuǎn)大于其厚度荷載作用方向與墻面平行作用效應(yīng)主要為受壓。5）基礎(chǔ)承受墻、柱傳來(lái)的壓力并將它擴(kuò)散到地基上去。2、直線(xiàn)形桿件或曲面、曲線(xiàn)形構(gòu)件1）桿截面尺寸遠(yuǎn)小于其長(zhǎng)度的構(gòu)件，主要承受軸向壓力或拉力。組成平面桁架或空間網(wǎng)架。2）拱由曲線(xiàn)形構(gòu)件（拱圈）或折線(xiàn)形構(gòu)件及其支座組成，在荷載作用下主要承受軸向壓力，有時(shí)也承受彎矩和剪力。它比同跨度的梁要節(jié)省材料。3）殼由曲線(xiàn)形板與作為邊緣構(gòu)件的梁、拱或桁架組成，是一種空間形的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，主要承受壓力。猶如蛋殼以最薄的殼面能構(gòu)成強(qiáng)大的蛋體一樣，能以較小的構(gòu)件厚度形成承載能力很高的結(jié)構(gòu)。3、房屋水平方向結(jié)構(gòu)概念：由板、梁或用桿件做成的桁架、網(wǎng)架組成。它一般是房屋的樓蓋和屋蓋。樓蓋的類(lèi)型有梁樓蓋無(wú)梁樓蓋交叉密肋型無(wú)梁樓蓋混凝土與壓型鋼板、鋼梁組合樓蓋按施工方法樓蓋又分為裝配式和現(xiàn)澆式兩大類(lèi)型桁架空間結(jié)構(gòu)—網(wǎng)架4、房屋豎向承重結(jié)構(gòu)概念：由柱、墻和用墻做成的井筒組成房屋的豎向結(jié)構(gòu)。它是房屋的主體結(jié)構(gòu)。主要承受房屋的全部重量并把它們通過(guò)基礎(chǔ)傳給地基。4.2建筑工程的類(lèi)別和建筑結(jié)構(gòu)體系房屋建筑工程的類(lèi)別有多種分法?？砂捶课莸氖褂眯再|(zhì)分；按房屋結(jié)構(gòu)所采用的材料分；也可按房屋主體結(jié)構(gòu)的型式和受力系統(tǒng)（結(jié)構(gòu)體系）分。建筑師習(xí)慣于第一種，結(jié)構(gòu)工程師和施工工程師習(xí)慣于第二、尤其是第三種分法。（1）住宅建筑如別墅、宿舍、公寓等。這類(lèi)建筑對(duì)房屋使用的布局、朝向、采光、隔熱、隔音等建筑技術(shù)問(wèn)題有較高要求。主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件為樓板、墻體，建筑層數(shù)1-2層至10-20層不等。1.按房屋的使用性質(zhì)分深圳金海灣花園（2）公共建筑特點(diǎn)：大量人群集聚，室內(nèi)空間和尺度都很大，人流走向問(wèn)題突出。結(jié)構(gòu)采用梁柱連接在一起的大跨度框架結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)架、拱、殼結(jié)構(gòu)等為主體結(jié)構(gòu)。層數(shù)以單層或低層居多。低層1~3層多層4~6層、中高層7 ~9層高層≥10層（＞24m）超高層＞100m（3）商業(yè)建筑如商店、銀行、賓館、商業(yè)寫(xiě)字樓等。特點(diǎn)：有著與公共建筑類(lèi)似的要求。往往做成高層建筑，對(duì)結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)型式有較高的要求。（4）文教衛(wèi)生建筑如圖書(shū)館、實(shí)驗(yàn)樓、學(xué)校、醫(yī)院等。這類(lèi)建筑有較強(qiáng)的針對(duì)性。一般采用框架結(jié)構(gòu)為主體結(jié)構(gòu)。（5）工業(yè)建筑如重型機(jī)械廠(chǎng)房、紡織廠(chǎng)房（單層輕工業(yè)）、制藥廠(chǎng)房、食品廠(chǎng)房（多層輕工業(yè)）等。特點(diǎn)：荷載巨大且往往是撞擊、振動(dòng)荷載。需要空間大，并有特殊要求。（溫濕度、防爆、防塵、防菌等）單層采用鉸接框架（排架）結(jié)構(gòu)。多層工業(yè)建筑一般采用剛接框架。（6）農(nóng)業(yè)建筑如暖棚、畜牧場(chǎng)等。一般采用輕型鋼結(jié)構(gòu)。2.按房屋結(jié)構(gòu)所采用的材料分（1）砌體結(jié)構(gòu)采用磚、石、砼砌塊等砌體做成。主要用于墻體結(jié)構(gòu)。（2）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土做成，主要用于框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。（3）鋼結(jié)構(gòu)

采用各種型鋼或鋼管連接做成，在上述結(jié)構(gòu)中，除墻體結(jié)構(gòu)、薄殼、折板結(jié)構(gòu)外，均可選做鋼結(jié)構(gòu)。（4）木結(jié)構(gòu)采用方木、圓木、條木、板材連接做成。我國(guó)古時(shí)，木結(jié)構(gòu)房屋很多，如宮殿、廟宇、塔等。近年來(lái)，因木材匱乏，很少采用。（5）薄膜充氣結(jié)構(gòu)用于屋蓋結(jié)構(gòu)是在玻璃絲增強(qiáng)塑料薄膜或尼龍布罩內(nèi)部形成一定的形狀，作為建筑空間的覆蓋物。目前尚不普及。3.按組成房屋主體結(jié)構(gòu)的型式和受力系統(tǒng)即結(jié)構(gòu)體系分（1）墻體結(jié)構(gòu)在高層建筑中也稱(chēng)剪力墻結(jié)構(gòu)。受力特點(diǎn)：利用房屋的墻體作為豎向承重和抵抗水平荷載（風(fēng)、地震荷載等）的結(jié)構(gòu)。同時(shí)墻體也作為維護(hù)及房間分隔的構(gòu)件。（2）框架結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)：采用梁、柱組成的框架作為房屋的豎向結(jié)構(gòu)，并同時(shí)承受水平荷載。北京長(zhǎng)城飯店剪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。廣州中天大廈（3）框架－剪力墻結(jié)構(gòu)（4）筒體結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)：利用房間四周墻體形成的封閉筒體（也可利用房屋外圍由間距很密的柱與截面很高的梁組成一個(gè)形式上像框架，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)有許多窗洞的筒體）作為主要抵抗水平荷載的結(jié)構(gòu)。筒體與其它結(jié)構(gòu)組合可成為：框筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、桁架筒體結(jié)構(gòu)等?？蛲步Y(jié)構(gòu)：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

香港中銀大廈桁架筒體結(jié)構(gòu)：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(chēng)為桁架筒體系。（5）拱結(jié)構(gòu)受力特征：從在一個(gè)平面內(nèi)受力的，由曲線(xiàn)（或折線(xiàn)）形構(gòu)件組成的拱形所形成的結(jié)構(gòu)，來(lái)承受整個(gè)房屋的豎向荷載和水平荷載。1988年建成的日本姬路市中心體育館（6）空間薄殼結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)：由曲面形板與邊緣構(gòu)件（梁、拱或桁架）組成的空間結(jié)構(gòu)。能以較薄的板面形成承載能力高、剛度大的承重結(jié)構(gòu)。（7）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)：由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接而成的空間結(jié)構(gòu)。具有空間受力合理、重量輕、剛度大，跨度大、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。全國(guó)最大跨度的球殼—廈門(mén)漳州后石電廠(chǎng)球形煤倉(cāng)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)（8）鋼索結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)：屋面荷載通過(guò)吊索或吊桿傳遞到支承柱上去，再由柱傳遞到基礎(chǔ)。1958年建成的美國(guó)耶魯大學(xué)溜冰館是典型的組合懸索結(jié)構(gòu)。屋蓋結(jié)構(gòu)由沿建筑物縱向軸豎立的中央鋼筋混凝土平面大拱和兩側(cè)的兩片預(yù)應(yīng)力索網(wǎng)組成。曲面屋蓋造型極為美觀，外形有些象一只古怪的海龜似的甲殼動(dòng)物。美國(guó)耶魯大學(xué)溜冰館入口處大拱與曲梁的軸線(xiàn)均為平面拋物線(xiàn)4.3主要結(jié)構(gòu)類(lèi)型簡(jiǎn)介和著名建筑工程掠影1.木結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型:有木桁架、木網(wǎng)架、木框架、木拱等。最常用的是木桁架。目前中國(guó)最高的木結(jié)構(gòu)—山西應(yīng)縣木塔。建于公元1056年，外觀5層，內(nèi)有4暗層，實(shí)為9層，平面為8角形，底層直徑為30.27m，塔高為67.31m。目前亞洲跨度最大（140.7m）的木結(jié)構(gòu)—日本出云木結(jié)構(gòu)圓頂。木結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向：采用膠合木代替整體木材做成的結(jié)構(gòu)，包括層板膠合結(jié)構(gòu)和膠合板結(jié)構(gòu)等，做到次材優(yōu)用，小材大用。方法是用膠粘劑將木料或木料與膠合板拼接成尺寸與形狀符合要求而又具有整體木材效能的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)。2.砌體結(jié)構(gòu)建筑北京外交公寓：9層配筋磚砌體結(jié)構(gòu)配筋小型砼砌塊砌體粘土磚砌體配筋磚砌體大型振動(dòng)磚壁板預(yù)制砼空心墻板抗震空心磚砌體埃及胡夫金字塔。建于公元前2000余年，是一座正方形底座的三角形錐形石結(jié)構(gòu)。底邊長(zhǎng)230.5m，高146.6m，斜面傾角52度?？偸瘔K量230余萬(wàn)塊，平均每塊約重2.5t多。古希臘萬(wàn)神殿（TheParthenon）帕提農(nóng)神廟巴黎圣母院建于1163~1257年。位于巴黎中心區(qū)城中島上，正門(mén)前面是廣場(chǎng)。教堂平面寬約47m，長(zhǎng)125m，可容近萬(wàn)人。結(jié)構(gòu)采用柱墩骨架、卷拱和飛扶壁等組成的磚石框架結(jié)構(gòu)。位于美國(guó)內(nèi)華達(dá)州一幢用高強(qiáng)砌體（砌體抗壓強(qiáng)度達(dá)到30Mpa)砌筑的28層飯店大樓3.混凝土結(jié)構(gòu)建筑原材料均是地方性材料，其資源豐富，又能利用工業(yè)廢料，成本和能耗較低。能與鋼筋、型鋼很好的粘結(jié)，各自發(fā)揮優(yōu)良的力學(xué)性能，共同工作。可模性好，可按著設(shè)計(jì)要求制作各種類(lèi)型的受力構(gòu)件和結(jié)構(gòu)體系。整體性、剛性、耐久性、抗火性均比其它常規(guī)工程材料要好。應(yīng)用范圍廣。由兩個(gè)并排的圓形建筑，各采用23m見(jiàn)方的混凝土墻體內(nèi)芯和底部直徑為46.2的16個(gè)混凝土圓柱周邊框架組成。地上88層，高390m，連同桅桿總高450m，從底層至84層采用的都是混凝土結(jié)構(gòu)。整個(gè)建筑高寬比為8.64，屬于細(xì)長(zhǎng)型建筑。石油雙塔大廈23m見(jiàn)方的混凝土墻體內(nèi)芯底部直徑為46.2m的16個(gè)混凝土圓柱構(gòu)成周邊框架廣州中信大廈大廈1996年建成。由三座塔樓和裙房組成，主塔樓為辦公樓，是80層的鋼筋混凝土框架—筒體結(jié)構(gòu)，高322.5m，連同桅桿（鋼塔）總高382.5m。主塔樓平面為正方形法國(guó)巴黎國(guó)家工業(yè)與技術(shù)展覽中心大廳?；炷帘そY(jié)構(gòu)，是當(dāng)前世界上跨度最大的公共建筑。平面呈三角形邊長(zhǎng)219m殼頂離地面46m折算殼面總厚度只有180mm，厚跨比為1：1200，比雞蛋蛋殼的厚長(zhǎng)比1：100還小12倍。雙層波形拱殼角部墩座網(wǎng)格型殼面用Y形斜向支撐意大利羅馬小體育宮屋蓋是混凝土網(wǎng)格型薄殼結(jié)構(gòu)，圓頂直徑60mm。該建筑建造在悉尼伸入海中的一塊狹小地段上，遠(yuǎn)看似群帆泊岸，由三組、十對(duì)殼片組成，以環(huán)境優(yōu)美和建筑造型獨(dú)特而聞名于世。三角形殼瓣是以Y形、T形的鋼筋混凝土肋骨拼結(jié)而成。由于結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)雜和施工困難，工期長(zhǎng)達(dá)17年，造價(jià)超過(guò)預(yù)算的十幾倍。澳大利亞悉尼歌劇院

華盛頓杜勒斯國(guó)際機(jī)場(chǎng)侯機(jī)樓。愛(ài)諾*沙里寧設(shè)計(jì)，1962年落成。候機(jī)樓有兩排巨型鋼筋混凝土柱子，一排稍高，一排稍底，在相對(duì)的柱子上張掛著40多米長(zhǎng)的鋼索，鋼索上鋪屋面板。鋼索中部下垂，形成自然的曲線(xiàn)。候機(jī)樓為矩形平面，長(zhǎng)182.5米,寬45.6米。4.鋼結(jié)構(gòu)建筑通常由型鋼、鋼管、鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成；有的還用鋼鉸線(xiàn)、鋼絲繩（束）組成。采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。這座大樓的形式充分利用和體現(xiàn)鋼鐵框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，很大的橫向長(zhǎng)窗改進(jìn)了室內(nèi)的照明和通風(fēng)，兩層以上整齊的建筑處理有利于減少造價(jià)和施工期，底部的大玻璃窗有利于小窗展示。美國(guó)芝加哥CPS百貨大樓，建筑師沙利文1904年建造廣州六榕塔初建于南朝，內(nèi)曾供奉賢劫千佛像，故又名千佛塔。從宋至清經(jīng)過(guò)約11余次修建，但仍保持宋代風(fēng)格。塔頂有元代所鑄千銅柱，上有1000多尊浮雕小佛，及云彩繚繞的天宮寶塔圖。沈陽(yáng)桃仙國(guó)際機(jī)場(chǎng)屋蓋由16榀跨度為135m的倒三角形鋼管桁架組成。美國(guó)伊利諾斯工學(xué)院，1955年建成，克朗樓是該工學(xué)院的建筑系館。建筑物為簡(jiǎn)單的矩形，長(zhǎng)67米，寬36.6米。中間沒(méi)有柱子和墻，是一個(gè)大的通用空間屋頂由四個(gè)大鋼梁支托，四周大都是玻璃窗，體現(xiàn)了力求簡(jiǎn)潔的建筑理論和手法。美國(guó)西爾斯大廈（SearsTower)Sears目前是世界最高的全鋼結(jié)構(gòu)。高442m,共110層，建筑面積41.38萬(wàn)平方米。建于1974年。它的標(biāo)準(zhǔn)層是一個(gè)在九個(gè)23m*23m成束筒結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上形成的69*69m的方形平面。美國(guó)帝國(guó)州大廈紐約世界貿(mào)易中心紐約世界貿(mào)易中心由兩座塔式摩天樓組成。1969~1973年建造。兩座塔樓均為110層，地下六層，北樓高417m，南樓高415m，全鋼結(jié)構(gòu)。法國(guó)巴黎蓬皮杜藝術(shù)與文化中心，建于1977年這是一座藝術(shù)與文化中心，包括圖書(shū)館，現(xiàn)代藝術(shù)博物館，工藝美術(shù)中心等。主體為6層的鋼結(jié)構(gòu)建筑，長(zhǎng)166米，寬60米。中國(guó)香港匯豐銀行大樓屬于高技派風(fēng)格，大樓上顯著暴露的是鋼柱和鋼桁架，它的底部完全敞開(kāi)，有一對(duì)自動(dòng)扶梯從樓板上伸下來(lái)，供人出入。大樓內(nèi)部也處處開(kāi)通，給人以一種現(xiàn)代化的技術(shù)先進(jìn)印象。高技派不另加裝飾，但實(shí)際上造價(jià)并未減省。建于1985年。地上45層，地下4層，高175m。美國(guó)明尼亞波利斯的聯(lián)邦儲(chǔ)備銀行大樓是一幢11層的以鋼懸索結(jié)構(gòu)為主體的建筑物，懸索跨越83.2m，兩端支承在截面和剛性極大的筒體結(jié)構(gòu)上。懸索下凹，矢高45.7m。懸索支承曲線(xiàn)以上的柱子和曲線(xiàn)以下的吊桿。下凹懸索的水平推力由頂部的巨型鋼桁架承受。外立面平面正立面及預(yù)留擴(kuò)建的可能施工中的現(xiàn)場(chǎng)圓洞口大大減少了風(fēng)荷載的作用。上海環(huán)球金融中心擬建在上海浦東陸家嘴金融區(qū)，位于金茂大廈旁，明珠電視塔對(duì)面。由95層高460m的塔樓和三層裙房組成。大跨度鋼屋蓋結(jié)構(gòu)鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是大跨度屋蓋近幾年迅速發(fā)展的一種結(jié)構(gòu)形式；概念：是由多根桿件沿平面或曲面組成的網(wǎng)狀空間桿件體系的結(jié)構(gòu)；類(lèi)型：平板網(wǎng)架、曲面網(wǎng)架；優(yōu)點(diǎn)：空間受力，重量輕，剛度大，整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、抗震性能好等；加拿大1967蒙特利爾博覽會(huì)美國(guó)館建筑師富勒善用三角形的網(wǎng)架組成多面體穹窿。這種結(jié)構(gòu)以較少的材料造成了輕質(zhì)高強(qiáng)的屋蓋，輕巧的覆蓋了很大的空間。5.1公路與城市道路工程道路工程的概念指通行各種車(chē)輛和行人的工程設(shè)施。分類(lèi)根據(jù)其所處的位置、交通性質(zhì)、使用特點(diǎn)等可分為：公路：指連接城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村和工礦基地之間主要供汽車(chē)行駛的道路。城市道路：供城市各地區(qū)間交通用廠(chǎng)礦道路：為廠(chǎng)礦服務(wù)用農(nóng)村道路：野外鄉(xiāng)村地區(qū)間交通用人行小路北京—珠海同江—三亞上?！啥歼B云港—霍爾果斯兩縱兩橫我國(guó)國(guó)道干線(xiàn)系統(tǒng)的代號(hào)：北京向外輻射的有12條，代號(hào)第一個(gè)字取“1”，如北京至昆明為108國(guó)道。由北向南的有28條，代號(hào)第一個(gè)字取“2”，如山海關(guān)至廣州為205國(guó)道。由東向西的有30條，代號(hào)第一個(gè)字取“3”，如上海至拉薩為318國(guó)道一、道路的基本體系公路城市道路二、道路的基本組成—線(xiàn)路、路基、路面線(xiàn)路1.概念：線(xiàn)路由直線(xiàn)段和曲線(xiàn)段組成道路由于受到自然環(huán)境與地物地貌的限制，在平面上有轉(zhuǎn)折，縱面上有起伏。在轉(zhuǎn)折點(diǎn)兩側(cè)相鄰處，為滿(mǎn)足車(chē)輛行駛順適、安全和速度要求，要有一定的曲線(xiàn)連接。2.平面線(xiàn)形公路中線(xiàn)在平面上的投影。由直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)、緩和曲線(xiàn)三部分組成。3.三種線(xiàn)段的技術(shù)要求直線(xiàn)段不宜過(guò)長(zhǎng)。否則引起駕駛員麻痹、疲勞。圓曲線(xiàn)段半徑R不宜過(guò)小否則引起汽車(chē)向外滑移或傾覆。緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度也不能過(guò)小，應(yīng)使汽車(chē)行駛所受離心力平穩(wěn)過(guò)渡。4.線(xiàn)路縱斷面通過(guò)線(xiàn)路中線(xiàn)的豎向剖面即沿著線(xiàn)路的走向所作的剖面。線(xiàn)路縱斷面反映了線(xiàn)路的起伏和設(shè)計(jì)線(xiàn)路的坡度。它由直線(xiàn)（坡度線(xiàn)上坡、下坡）和曲線(xiàn)（豎曲線(xiàn)，有凸和凹形）。同樣對(duì)線(xiàn)路縱向坡度和曲率也要符合公路規(guī)范提出的要求。5.道路交叉口道路與道路、道路與鐵路的相交處。平面交叉口簡(jiǎn)單交叉口拓寬路面式環(huán)行交叉口立體交叉口分離式互通式二、路基1.概念：道路路面下的基礎(chǔ)部分。2.路基的三項(xiàng)技術(shù)要求足夠的承載力和剛度。即不應(yīng)發(fā)生過(guò)大的沉陷。足夠的整體穩(wěn)定性，即不致產(chǎn)生路基的整體滑坍。足夠的水溫穩(wěn)定性，即在地面水、地下水或冰凍時(shí)不致顯著地降低承載力。3.路基的三種形式自然地面起伏不平，為了使路面平順，有時(shí)需填土，有時(shí)需挖土，出現(xiàn)了以下幾種形式：路堤路塹填挖結(jié)合⑴路基的幾何特征：高、寬、邊坡。⑵路基的填挖高度⑶路基的總寬度=行車(chē)道總寬+0.5~1.0m⑷邊坡坡度的要求⑸要十分重視路基排水三、路面1.概念：用筑路材料鋪在路基頂面，供車(chē)輛在其表面行使的一層或多層的道路結(jié)構(gòu)層。2.分類(lèi)⑴按荷載作用下路面的工作特征柔性路面：如瀝青砼路面、瀝青貫入式碎（礫）石路面、泥（水泥）結(jié)碎石路面等剛性路面：如砼路面。半剛性路面：如用石灰或水泥穩(wěn)定土或石灰爐渣等材料建成的路面。⑵按路面的質(zhì)量級(jí)別高級(jí)、次高級(jí)、中級(jí)、低級(jí)。柔性路面剛性路面3.路面結(jié)構(gòu)面層：要保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、不透水性、溫度穩(wěn)定性、平整度、粗糙度和耐磨性。聯(lián)結(jié)層：加強(qiáng)面層與基層的聯(lián)結(jié)，提高面層的抗疲勞能力。基層：碎（礫）石、灰土或工業(yè)廢渣修筑。底基層：重要道路和高速公路多采用。墊層：在路基排水不良或有凍漲翻漿的路段設(shè)置。低、中級(jí)路面高級(jí)路面4.路面的橫斷面構(gòu)造為保證路面排水，路面要做成一定坡度。高速公路和一級(jí)公路的橫斷面二、三級(jí)公路的橫斷面高速公路定義:

具有四條以上車(chē)道，路中央設(shè)有中央隔離帶，分隔雙向車(chē)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(chē)專(zhuān)用，設(shè)有自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，以及沿線(xiàn)設(shè)有必要服務(wù)設(shè)施的道路。

1988年上海至嘉定高速公路建成通車(chē)→1998年年均通車(chē)?yán)锍坛^(guò)4000公里→2004年底，中國(guó)高速公路通車(chē)?yán)锍桃殉^(guò)3.4萬(wàn)公里。普通公路與高速公路的轉(zhuǎn)彎線(xiàn)形的比較高速公路的特點(diǎn)速度快：我國(guó)規(guī)定高速公路的設(shè)計(jì)行車(chē)速度最低60km/h，最高120km/h。通行能力大。平均晝夜汽車(chē)交通量為25000輛以上，為一般公路的3~4倍。安全性能高。交通事故死亡率為一般公路的1/3~1/2。高速公路有很高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益運(yùn)輸效益高。我國(guó)的“兩縱兩橫”全長(zhǎng)1萬(wàn)公里的高速公路主干線(xiàn)建成后，約占全國(guó)公路總里程的1.67%，可承擔(dān)全國(guó)公路交通量的24%。技術(shù)效益好。因高速公路線(xiàn)形條件好，路面平整，無(wú)橫向干擾，可降低機(jī)件磨損，減少技術(shù)保養(yǎng)開(kāi)支，降低燃料消耗。高速公路的線(xiàn)形設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1．最小平曲線(xiàn)半徑及超高橫坡限制：對(duì)于設(shè)計(jì)車(chē)速為120km/h的高速公路，平曲線(xiàn)的一般最小半徑為1,000m，極限最小半徑為650m，超高橫坡限值為10％。2．最大縱坡和豎曲線(xiàn)：高速公路的最大縱坡限為3％(平原微丘區(qū))～5％(山嶺區(qū))，豎曲線(xiàn)極限最小半徑凹型為4,000m，凸型為11,000m。3．線(xiàn)形要求：不應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)急劇的起伏和扭曲的線(xiàn)形，并且線(xiàn)形保持連續(xù)、調(diào)和和舒順。4．橫斷面：行車(chē)帶的每一行駛方向至少兩個(gè)車(chē)道，便于超車(chē)。車(chē)道寬3.75m。中間帶全寬4.50m，地形受限制時(shí)分別為2.00m，2.50m和3.00m。路緣帶0.75（0.5）m行車(chē)道寬度3.75m路肩寬度3.25（3.0）m5.2鐵路工程世界第一條蒸汽機(jī)車(chē)牽引的鐵路1825年在英國(guó)建立我國(guó)的鐵路建設(shè)史最早的一條鐵路是1865年由英國(guó)商人在北京宣武門(mén)外修建，僅0.5km長(zhǎng)。1905~1908年，杰出的愛(ài)國(guó)工程師詹天佑領(lǐng)導(dǎo)建設(shè)我國(guó)第一條自行設(shè)計(jì)、自行施工的京張鐵路，全長(zhǎng)201公里，長(zhǎng)達(dá)1091m的“八達(dá)嶺”隧道是其中一項(xiàng)著名工程。據(jù)1987年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)鐵路已達(dá)55810km。隨著著名的成昆鐵路、京九鐵路、北京地鐵、上海輕軌鐵路明珠線(xiàn)的建成，標(biāo)志我國(guó)鐵路建設(shè)進(jìn)入新階段。一、鐵路的基本組成—線(xiàn)路、路基、線(xiàn)路上部建筑1.線(xiàn)路⑴概念：是鐵路橫斷面中心線(xiàn)在鐵路平面中的位置，以及沿鐵路橫斷面中心線(xiàn)所作的縱斷面狀況。⑵線(xiàn)路組成：曲線(xiàn)采用圓曲線(xiàn)，考慮到離心力作用的影響，規(guī)定：a.圓曲線(xiàn)和直線(xiàn)間插入緩和曲線(xiàn)b.規(guī)定了最小圓曲線(xiàn)半徑⑶關(guān)于限制坡度的概念線(xiàn)路在縱斷面上設(shè)置上坡、下坡、平道。鐵路線(xiàn)路在某區(qū)段上限制貨物列車(chē)重量的坡度，稱(chēng)作限制坡度。限制坡度定得越小，則所能牽引的列車(chē)重量越大，線(xiàn)路的運(yùn)輸能力越大。2.路基⑴概念：是鐵路線(xiàn)路承受軌道和列車(chē)荷載的地面構(gòu)筑物。⑵基本型式三種型式：路堤、路塹、半路堤半路塹。⑶路基頂面寬度的確定由鐵路等級(jí)、軌道類(lèi)型、道床標(biāo)準(zhǔn)、路肩寬度、線(xiàn)路間距等因素確定。軌道類(lèi)型按鋼軌每米重量分：≥70、60、50、43、38kg/m直線(xiàn)行駛路基橫斷面

曲線(xiàn)行駛路基橫斷面

3.線(xiàn)路上部建筑⑴內(nèi)容鋼軌、軌枕、道床、道岔。作用承受車(chē)重、引導(dǎo)車(chē)行方向。標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度兩種25、12.5m，標(biāo)準(zhǔn)軌距1435mm。作用是鋼軌的支座，并保持鋼軌的方向和軌距。軌枕長(zhǎng)度為2.5m。采用碎石道碴道床。作用傳力均勻，阻止軌道位移，緩和列車(chē)沖擊作用，并便于排水。道岔是鐵路線(xiàn)路、線(xiàn)路間連接和交叉設(shè)備的總稱(chēng)。作用是控制線(xiàn)路轉(zhuǎn)向或越過(guò)與其相交的另一條線(xiàn)路。大都設(shè)在車(chē)站區(qū)。最常用、最簡(jiǎn)單的線(xiàn)路連接設(shè)備是普通單式道岔。二、鐵路選線(xiàn)設(shè)計(jì)1、基本走向：根據(jù)國(guó)家政治、經(jīng)濟(jì)和國(guó)防的需要，結(jié)合線(xiàn)路經(jīng)過(guò)的自然條件、資源分布、工農(nóng)業(yè)發(fā)展等情況，規(guī)劃線(xiàn)路的基本走向。2、空間位置：根據(jù)沿線(xiàn)的地形、地質(zhì)、水文等自然條件和村鎮(zhèn)、交通、農(nóng)田、水利設(shè)施，來(lái)設(shè)計(jì)線(xiàn)路的空間位置。3、布置線(xiàn)路上的各種建筑物：如車(chē)站、橋梁、隧道、涵洞、路基、擋墻等，總體上互相配合、全局經(jīng)濟(jì)合理。線(xiàn)路空間位置的設(shè)計(jì)是指線(xiàn)路平面和縱斷面設(shè)計(jì)。平面：鐵路中心線(xiàn)在水平面上的投影，由直線(xiàn)段和曲線(xiàn)段組成?？v斷面：鐵路中心線(xiàn)在立面上的投影，由坡段和豎曲線(xiàn)組成。三、高速鐵路鐵路速度的分檔為：時(shí)速100～120km稱(chēng)為常速；時(shí)速120～160km稱(chēng)為中速；時(shí)速160～200km稱(chēng)為準(zhǔn)高速或快速；時(shí)速200～400km稱(chēng)為高速；時(shí)速400km以上稱(chēng)為特高速。日本、法國(guó)、德國(guó)和英國(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。

1.概念：是指客運(yùn)列車(chē)以超過(guò)200km/h的速度高速運(yùn)行的鐵路。4.發(fā)展情況：1964年10月建成的日本東海道新干線(xiàn)，是世界第一條高速鐵路。2.優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境、安全、舒適、省時(shí)。3.與常規(guī)鐵路的區(qū)別：彎道處曲線(xiàn)半徑大，在4000m以上。1994.12.22我國(guó)建成第一條準(zhǔn)高速鐵路—

廣深高速鐵路建成通車(chē)。時(shí)速為160km。規(guī)劃中的我國(guó)第一條高速鐵路—京滬高速鐵路，全長(zhǎng)1300km，實(shí)施全封閉、全立交。時(shí)速高達(dá)300km。德國(guó)高速列車(chē)法國(guó)的TGV高速列車(chē)運(yùn)行于巴黎-里昂高速鐵路的TGV日本高速列車(chē)四、城市輕軌與地下鐵道地下鐵道城市輕軌(上海明珠線(xiàn))城市輕軌和地下鐵道特點(diǎn)：線(xiàn)路多經(jīng)過(guò)居民區(qū)，對(duì)噪聲和振動(dòng)的控制較嚴(yán)，除了對(duì)車(chē)輛結(jié)構(gòu)采取減震措施及修筑聲障屏以外，對(duì)軌道結(jié)構(gòu)也要求采取相應(yīng)的措施。行車(chē)密度大，運(yùn)營(yíng)時(shí)間長(zhǎng)，留給軌道的作業(yè)時(shí)間短，因而須采用較強(qiáng)的軌道部件，一般用混凝土道床等少維修軌道結(jié)構(gòu)。一般采用直流電機(jī)牽引，以軌道作為供電回路。為了減少泄漏電流的電解腐蝕，要求鋼軌與基礎(chǔ)間有較高的絕緣性能。曲線(xiàn)段占的比例大，曲線(xiàn)半徑比常規(guī)鐵路小的多，一般為100m左右，因此要解決好曲線(xiàn)軌道構(gòu)造問(wèn)題。北京八達(dá)嶺磁懸浮旅游列車(chē)方案五、磁懸浮鐵路磁懸浮列車(chē)簡(jiǎn)介磁懸浮列車(chē)是利用電磁學(xué)中磁極間產(chǎn)生吸引力、排斥力的作用原理，以直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)作為推動(dòng)力前進(jìn)的新型交通工具。磁懸浮列車(chē)運(yùn)行時(shí)懸浮于軌道上面，保持一定的間隙，因而沒(méi)有輪軌摩擦及粘著極限速度等問(wèn)題。其優(yōu)點(diǎn)是：不接觸軌道、無(wú)摩擦、運(yùn)行安全、平穩(wěn)舒適、無(wú)噪聲，可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化運(yùn)行。它啟動(dòng)后39秒即可達(dá)到最大速度，最高時(shí)速已達(dá)552公里。據(jù)德國(guó)科學(xué)家預(yù)測(cè)，到2014年，磁懸浮列車(chē)采用新技術(shù)后，時(shí)速將達(dá)到1000公里。此外，由于采用電力驅(qū)動(dòng)，磁懸浮列車(chē)的速度最終能與飛機(jī)媲美，其單位能耗卻僅為飛機(jī)的一半；而且，磁懸浮列車(chē)的發(fā)展也不受能源結(jié)構(gòu)限制（特別是燃油供應(yīng)），無(wú)任何有害氣體排放。磁懸浮列車(chē)技術(shù)不足：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(chē)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)定性和可靠性還需很長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行考驗(yàn)。常導(dǎo)磁懸浮技術(shù)的懸浮高度較低，因此對(duì)線(xiàn)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。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。德國(guó)的磁懸浮列車(chē)5.3隧道工程一、概述1.概念是修筑在巖體、土體或水底的，兩端有出入口的，供車(chē)輛、行人、水流及管線(xiàn)等通過(guò)的通道。包括交通運(yùn)輸方面的鐵路、道路、水（海）底隧道和各種水工隧道等。楊浦電廠(chǎng)取水工程2.特點(diǎn)是交通運(yùn)輸線(xiàn)路穿越天然障礙的有效方法。穿越的地質(zhì)條件復(fù)雜多變，工程定位、設(shè)計(jì)、施工方法要隨時(shí)作相應(yīng)調(diào)整。施工作業(yè)面窄，勞力設(shè)備受到限制，工業(yè)化、機(jī)械化施工要求高。造價(jià)昂貴。八達(dá)嶺隧道口前石拱橋上海市大連路隧道工程，使用兩臺(tái)直徑為11.22米的超大型盾構(gòu)機(jī)施工。

建成后為雙向四車(chē)道，設(shè)計(jì)車(chē)速為每小時(shí)40公里，通行凈高4.5米。隧道線(xiàn)路總長(zhǎng)約2.5公里。

施工中采用了冰凍法加固等新技術(shù)，日最大推進(jìn)達(dá)15米。

工程總投資16.55億元。大閣山隧道全長(zhǎng)496米，開(kāi)挖高度18米，開(kāi)挖跨度22米，凈寬18米，單跨雙向四車(chē)道，是目前國(guó)內(nèi)單孔跨度最大的公路隧道。工程造價(jià)為3806.52萬(wàn)元。3.發(fā)展簡(jiǎn)況世界第一座交通隧道是公元前2180~2160年在巴比倫城中幼發(fā)拉底河下修筑的人行通道。我國(guó)古代（公元前8世紀(jì)~前3世紀(jì)）建造有深達(dá)40m以上的銅礦礦井（豎井和斜井）

19世紀(jì)20年代蒸汽機(jī)的出現(xiàn)以及鐵路和煉鋼工業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了隧道工程的發(fā)展。1826~1830年英國(guó)在利物浦硬巖中修建了兩座最早的鐵路隧道。

1843年英國(guó)在泰晤士河修建了第一條水底道路隧道。

20世紀(jì)50年代，人們才總結(jié)出各種類(lèi)型隧道工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工的基本原理，在土木工程中逐漸形成了一個(gè)獨(dú)立的工程領(lǐng)域。4.主要施工方法

明挖法或圍堤明挖法（敞口開(kāi)挖基坑，修建隧道后覆填）鉆眼爆破法（適用于硬巖中開(kāi)挖隧道）盾構(gòu)法：盾構(gòu)為一鋼制圓筒，周邊設(shè)置千斤頂推向前方。頂管法沉管法：多用于水底隧道。龐大的隧道施工設(shè)備5、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?chē)貙幼冃蔚挠谰眯灾挝?。它由拱圈、邊墻、托梁和仰拱組成。洞門(mén)：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。二、各類(lèi)隧道簡(jiǎn)介1.鐵路隧道組成由洞口路塹（或引道）、洞門(mén)、洞身襯砌結(jié)構(gòu)和隧道內(nèi)外附屬構(gòu)筑物（道床、避車(chē)洞、水溝、照明、設(shè)置電氣化設(shè)備的洞室等）組成。

大瑤山隧道是我國(guó)鐵路隧道最長(zhǎng)的,長(zhǎng)14.295km.隧道內(nèi)的線(xiàn)路可用單向坡或雙向坡隧道襯砌的橫斷面2.公路隧道類(lèi)別：按隧道所處的位置分為山嶺道路隧道；水底道路隧道；城市道路隧道。道路隧道要盡量設(shè)計(jì)成直線(xiàn)。隧道內(nèi)縱坡不宜大于3.5%,也不應(yīng)小于0.3%。道路隧道要有較完善的通風(fēng)、照明、防災(zāi)等附屬設(shè)施。發(fā)展情況：據(jù)西歐、日本等13個(gè)國(guó)家的統(tǒng)計(jì)資料，長(zhǎng)度超過(guò)3km的已有105座，最多的國(guó)家為日本，29座，最長(zhǎng)的為瑞士與意大利間的穿越阿爾卑斯山的圣哥達(dá)隧道，長(zhǎng)16.918km,單孔雙車(chē)道。四川成渝高速公路隧道長(zhǎng)5006m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道路隧道要有較完善的通風(fēng)、照明、防災(zāi)等附屬設(shè)施。通風(fēng)方式的種類(lèi)：通風(fēng)方式自然通風(fēng)機(jī)械通風(fēng)縱向方式半橫向式橫向式混合式射流式風(fēng)道式和噴嘴式豎井式自然通風(fēng)：不設(shè)置專(zhuān)門(mén)通風(fēng)設(shè)備，利用存在于洞口間的自然壓力差或汽車(chē)行駛時(shí)活塞作用產(chǎn)生的交通風(fēng)力，達(dá)到通風(fēng)目的?？v向式通風(fēng)：射流式豎井式橫向式通風(fēng)與半橫向式通風(fēng)：混合式通風(fēng)鐵路或公路遇到水面障礙物時(shí)，除可修建橋梁通過(guò)外，修建水底隧道可能是最佳方案。尤其在水面寬，航運(yùn)繁忙，通過(guò)巨型船只較多，不宜建造高橋和長(zhǎng)引橋的情況下。3.水底隧道水底隧道一般分水底段和河岸段，后者又有暗埋、敞開(kāi)及出口部分。施工方法：盾溝法、沉管法用盾溝法建造的水底隧道，自?xún)啥酥炼纯冢话銥椴坌纬ㄩ_(kāi)式引道段，穿越水底的暗埋段，斷面大多為圓形。引道段用沉管法建造水底隧道除有引道段外，穿越水底的沉管有時(shí)是由幾個(gè)通道組成的矩形管段組成。目前，全世界已建成和計(jì)劃建設(shè)的海底隧道有20多條，主要分布在日本、美國(guó)、西歐、中國(guó)的香港九龍等地區(qū)。從工程規(guī)模和現(xiàn)代化程度上看，當(dāng)今世界最有代表性的跨海隧道工程，莫過(guò)于英法隧道和日本青函隧道。英法隧道橫貫多佛爾海峽，從英國(guó)的福克斯通到法國(guó)的桑加特，把英倫三島與歐洲大陸連接起來(lái)。隧道由兩股火車(chē)隧道和一股工作隧道構(gòu)成，全長(zhǎng)53公里，海底部分37公里。該隧道已于1995年建成通車(chē)。由于英倫海峽隧道把歐洲大陸與英倫三島聯(lián)系起來(lái),再乘座高速列車(chē)(Eurostar歐洲之星),從倫敦到巴黎僅需要3小時(shí),穿越英吉利海峽僅需要20分鐘.6.1概述1.橋梁工程的概念供公路、城市道路、鐵路、渠道、管線(xiàn)等跨越水體、山谷或彼此間相互跨越的工程構(gòu)筑物，是交通運(yùn)輸中重要的組成部分。2.橋梁的原始雛形是堤梁（在淺灘溪澗中筑起一個(gè)個(gè)石堤，堤間流水，人從石堤上跨越。）、獨(dú)木橋、浮橋、石拱。獨(dú)木橋石拱橋該橋（太平橋）位于紹興。是一座一孔凈跨10米的石拱橋與九孔凈跨3-4米的高、低石梁橋相結(jié)合的多跨橋梁。全長(zhǎng)50米，橋面寬3.4米,拱橋在南，為通航主孔，南端橋階為八字落坡，石梁橋在北。橋建于明天啟二年（1622）。浮橋威廉斯塔德是荷屬西印度群島的庫(kù)拉索島的首府6.2橋梁的組成及其分類(lèi)1、材料多用鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼材建造。2、主要組成部分組成橋垮結(jié)構(gòu)橋墩與橋臺(tái)橋臺(tái)基礎(chǔ)橋跨結(jié)構(gòu)（橋孔或上部結(jié)構(gòu)）包括：橋面板、橋面梁以及支承它們的結(jié)構(gòu)構(gòu)件如大梁、拱、懸索等。作用：承受橋面上各種車(chē)輛、行人的荷載。作用：是支承橋跨結(jié)構(gòu)的承重構(gòu)件橋墩、橋臺(tái)（下部結(jié)構(gòu)）橋臺(tái)設(shè)在橋身兩側(cè)。作用支承橋跨結(jié)構(gòu)，還要與路堤銜接并防止路堤滑塌。墩臺(tái)基礎(chǔ)是橋墩、橋臺(tái)的埋入土中的擴(kuò)大部分。作用：使橋上全部荷載傳至地基。墩臺(tái)基礎(chǔ)是橋梁工程施工較困難的部分，常要在水中作業(yè)。橋墩、墩臺(tái)基礎(chǔ)在其下，常要水中作業(yè)，是橋梁施工的困難部分。某特大斜拉橋正在施工的情況墩基礎(chǔ)施工情況。該基礎(chǔ)施工采用鋼板樁圍堰。高水位：洪峰季節(jié)河流的最高水位低水位：枯水季節(jié)河流的最低水位3.與橋梁的基本組成有關(guān)的幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ)設(shè)計(jì)水位：按規(guī)定設(shè)計(jì)洪水頻率算得的水位跨度：橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩支座中心的間距梁全長(zhǎng)：橋兩端岸邊橋臺(tái)側(cè)墻或八字墻后端點(diǎn)間距離橋下凈空高度：設(shè)計(jì)水位至結(jié)構(gòu)最下緣間的距離4.橋梁的分類(lèi)根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ001—97）規(guī)定涵洞：—L＜8m，l＜5m小橋：—8m≤L≤30m，5m≤l＜20m中橋：—30m＜L＜100m，20m≤l＜40m大橋：—100m≤L＜500m，40m≤l＜100m特殊大橋：—L≥500m，l≥100m橋梁涵洞按長(zhǎng)度的分類(lèi)按用途分鐵路橋公路橋鐵路公路兩用橋城市道路橋（含立交橋）農(nóng)村道路橋人行橋管線(xiàn)橋渡槽橋鐵路橋公路橋鐵路公路兩用橋城市道路橋農(nóng)村道路橋渡槽橋按橋身結(jié)構(gòu)材料分木橋圬工橋（含磚、石和混凝土砌塊橋）鋼筋混凝土橋預(yù)應(yīng)力混凝土橋鋼橋木橋石橋鑄鐵橋鋼筋混凝土橋悉尼鋼桁橋：遠(yuǎn)眺大橋形似衣架，從而得名“大衣架”（CoatHanger）。悉尼歌劇院位于橋的北端一側(cè)。橋全長(zhǎng)1885m，主跨為跨度達(dá)503m的鋼桁架拱。鋼橋按橋跨結(jié)構(gòu)分梁式橋（含簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁、伸臂梁式）桁架橋拱橋剛架橋懸索橋斜拉橋該橋（龍腦橋）位于四川省瀘州，建于明代洪武年間(公元１３７８～１３９８年）。橋高５米、長(zhǎng)５４米，寬1.9米，共１３孔，由３０塊長(zhǎng)3.6米的青石板組成。中間８?jìng)€(gè)橋墩上分別雕有龍、象和麒麟的頭像，石雕藝術(shù)精湛，造型別致，布局奇特。因石雕中有４個(gè)龍頭故名龍腦橋。梁式橋龍頭梁式橋現(xiàn)代化的梁式橋洛陽(yáng)黃河橋拱橋箱拱橋剛架橋桁架式T型剛架橋斜拉桁架式剛架橋Y型墩連續(xù)剛架橋斜腿剛構(gòu)橋斜拉橋南浦大橋滬定鐵索橋，跨越大渡河，位于川、藏要道，是鐵索橋中現(xiàn)存制作最精良的一座。橋始建于清康熙四十四年(公元1705年），次年完成。橋凈跨100米，橋?qū)?.8米，上鋪木板，底索９根，每根索長(zhǎng)約128米，兩側(cè)各有兩根欄桿索，由四川善于制作鐵索橋的全天州修建。兩岸右砌橋臺(tái)，用臺(tái)身自重來(lái)平衡鐵索的拉力。懸索橋鴨池河橋位于貴州。單孔120米加勁鋼桁架懸索橋，1958年建成。大橋飛跨深谷，兩岸絕壁懸崖，橋面高出河面68米。鋼桁架懸索橋上承式懸?guī)颥F(xiàn)代化大跨徑懸索橋活動(dòng)橋橋梁基礎(chǔ)埋置較深，基礎(chǔ)施工遇到的技術(shù)問(wèn)題復(fù)雜，工程量大、工期長(zhǎng)、造價(jià)高。作用效應(yīng)除考慮拉、壓、彎、剪、扭以外，還要考慮鐵路列車(chē)在行進(jìn)中產(chǎn)生的沖擊力、離心力、橫向搖擺力、制動(dòng)力（牽引力）主要是鐵路列車(chē)或公路車(chē)輛荷載，是以一系列集中力和均布作用力組成的移動(dòng)式荷載。5.與建筑工程相比橋梁工程的特點(diǎn)活載特點(diǎn)6.1概述1.橋梁工程的概念供公路、城市道路、鐵路、渠道、管線(xiàn)等跨越水體、山谷或彼此間相互跨越的工程構(gòu)筑物，是交通運(yùn)輸中重要的組成部分。2.橋梁的原始雛形是堤梁（在淺灘溪