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土木工程概论 CIVILENGINEERING LECTUREONCIVILENGINEERING 推荐参考书 罗福午 土木工程概论 武汉 武汉工业大学出版社丁大钧 土木工程概论 北京 中国建筑工业大学出版社白丽华 王俊安 土木工程概论 新世纪工程管理专业系列教材 中国建材工业出版社 考试方式 总评成绩 平时 20 期末 80 平时 出勤率 课堂表现 平时作业期末 闭卷考试 目录 1 绪论2 土木工程材料3 基础工程4 建筑工程5 交通土建工程6 桥梁工程7 港口工程8 地下工程 9 水利水电工程10 给排水工程11 土木工程施工12 建设项目管理13 工程灾害与抗灾14 计算机应用15 土木工程设计方法 第一章绪论 课程任务古代土木工程近代土木工程现代土木工程未来土木工程 1 1课程任务 土木工程的定义是建造各类工程设施的科学技术的总称 它既指建设的对象 即建造在地上 地下 水中的工程设施 也指应用的材料设备和进行的勘测 设计施工 保养 维修等专业技术 土木工程 的由来 土木工程的英文是CivilEngineering 直译是民用工程 怎么又译为土木工程呢 中国古代哲学认为 世界万物均由 金 木 水 火 土 组成 土木工程所用的材料主要就是这 五行 中的 土 和 木 古代工程建设也称为 大兴土木 土木工程故而得名 土木工程的范围 土木工程的范围非常广泛 它包括房屋建筑工程 公路与城市道路工程 铁道工程 桥梁工程 遂道工程 机场工程 地下工程 给水排水工程 港口 码头工程等 国际上 运河 水库 大坝 水渠等水利工程也包括于土木工程之中 土木工程 铁路 桥梁 水利 港口码头 公路 房屋建筑 给排水 港口码头 港口码头 给排水 给排水 港口码头 需要一门向学生介绍整个专业情况的课程 土木工程需要解决的问题 为人类活动需要 既有物质方面的也有精神方面的 提供功能良好 舒适美观的空间和通道 同时还表现为防水患 兴水利以及环境治理等方面 这是土木工程的根本目的和出发点 土木工程要解决四个方面的问题 人类生存的需要 空间 通道 环境等 抵抗自然灾害 人为破坏 充分发挥材料的作用 土木工程施工与组织管理 为解决以上四个方面的问题需要进行的土木工程活动包括两个方面 技术方面 勘察 测量 设计 施工 监理 开发等 管理方面 制订政策和法规 企业管理 项目管理 施工组织 物业管理等 土木工程发展简史 土木工程发展到现在经历了三个历史时期古代土木工程近代土木工程现代土木工程 古代土木工程的主要结构形式 小结 古代土木工程的特点 这个历史时期内 土木工程所用材料最早只是当地的天然材料 如泥土 砾石 树干 竹 茅草 芦苇等 后来发展了土坯 石材 砖 瓦 木 青铜 铁 铅以及混合材料如草筋泥 混合土等 1 3近代土木工程 近代土木工程的时间跨度从17世纪中叶至20世纪中叶 第二次世界大战前后 的300年间 主要特征有力学和结构理论作指导 砖 瓦 木 石等建筑材料广泛使用 混凝土 钢材 钢筋砼以及早期的预应力砼得到发展 近代土木工程的材料发展 1824年波特兰水泥 1867年钢筋混凝土 1859年转炉炼钢法 1886钢筋混凝土楼板 1928年预应力混凝土施工技术进步很大 土木工程在理论 材料 施工领域出现的具有重要事件意大利科学家伽利略在1683年出版的著作 关于两门新科学的谈话和数学证明 中论述了建筑材料的力学性质和梁的强度 首先用公式表达了梁的设计理论 英国科学家牛顿在1687年总结了力学三大定律 它们是土木工程设计理论的基础 瑞士数学家欧拉在1744年出版的 曲线的变分法 建立了柱的压屈理论 为分析土木工程结构物的稳定问题奠定了基础 土木工程重要事件 续 1825年纳维建立了土木工程中结构设计的容许应力法 19世纪末里特尔等人提出了极限平衡的概念 这为土木工程的结构理论分析打下了基础 1824年英国人阿斯普丁取得了波特兰水泥的专利权 1850年开始生产 20世纪初 有人发表了水灰比等学说 才初步奠定了混凝土强度的理论基础 1859年发明了贝塞麦转炉炼钢法 使钢材得以大量生产 并广泛应用于土木工程 1867年法国人莫尼埃用铁丝加固混凝土制成花盆 并推广到工程中 建造了一座蓄水池 这是应用钢筋砼的开端 1875年 他主持建造了第一座长16m的钢筋砼桥 1 4现代土木工程 时间跨度 20世纪中叶第二次世界大战结束后至今 主要特征 社会经济建设对土木工程提出日益复杂和高标准的要求 特征表现功能要求多样化城市建设立体化交通运输高速化工程设施大型化 土木工程功能化 土木工程日益同它的使用功能或生产工艺紧密结合公共和住宅建筑物要求建筑 结构 给水排水 采暖 通风 供燃气 供电等现代技术设备结合成整体 工业建筑物围绕生产工艺在功能要求方面越来越高 并向大跨度 超重型 灵活空间方向发展 发展高科技和新技术对土木工程提出高标准要求 如核反应堆 核电站 海洋工程等 城市建设立体化 20世纪中叶以来 城市建设有三个趋向 高层建筑的大量兴起 地下工程高速发展 城市高架公路 立交桥大量涌现 交通运输高速化 主要标志高速公路的大规模修建铁路电气化的形成和大量发展 长距离的海底隧道的出现 世界建筑之最 1 5土木工程的未来 一 重大工程项目陆续兴建 二 土木工程向太空 海洋 荒漠开拓 国际空间站 日本关西机场 三 工程材料向轻质 高强 多功能化发展 传统材料的改性化学合成材料的应用绿色 节能材料 四 设计方法精确 设计工作自动化 数值分析三峡工程应力 五 信息化和智能技术引入土木工程 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统 数值分析三峡工程应力 六 土木工程的可持续发展 土木工程的学习建议 1 科学 技术 工程科学 关于事物的基本原理和事实的有组织 有系统的知识 技术 将科学研究转化为各种生产工艺 作业方法 设备装置等 工程 将各种自然科学与专门技术应用到生产而形成的各种学科的总称 土木工程的知识 能力和素质要求适应社会主义现代化需要 德智体全面发展 掌握土木工程学科的基本理论和基本知识 获得土木工程师基本训练 具有创造精神的高级科学技术人才 能从事 毕业后 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能力 数学 物理化学 地质学 基础科学 技术科学 测量学 制图学 流体力学 土力学 结构力学 材料力学 理论力学 材料技术 钢材 混凝土 砖石等建筑材料 产品技术 房屋 桥梁 公路 隧道 各种工程结构 基础工程 生产技术 施工技术与组织 项目管理 经济管理 质量分析防治 土木工程专业能力的培养 自主学习的能力 综合解决问题能力 创新能力 协调 管理能力