土木工程概论课件--1绪论.ppt

土木工程概论 王若安,本课程主要内容,第一章 绪论 第二章 土木工程材料 第三章 基础工程 第四章 建筑工程 第五章 交通土建工程 第六章 桥梁工程 第七章 港口工程 第八章 地下工程 第九章 水利水电工程,第十章 给排水工程 第十一章 土木工程施工 第十二章 建设项目管理 第十三章 土木工程防灾与减灾 第十四章 数字化技术在土木工程中的应用 第十五章 土木工程设计方法,第一章 绪论,本章内容,1.1土木工程概论课程的任务 1.2 土木工程发展历史简述 1.3 土木工程的未来 1.4 土木工程的学习建议,1.1 土木工程概论课程的任务,一、土木工程的定义 中国国务院学位委员会在学科简介中定义： 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。,二、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。,1.1 土木工程概论课程的任务,建筑工程,交通工程,水利工程,桥梁工程,港口工程,给排水工程,1.1 土木工程概论课程的任务,1.2 土木工程发展历史简述,1.2.1 古代土木工程,土木工程的发展经历了三个阶段：古代、近代、现代,一、古代土木工程的历史跨度 约公元前5000年17世纪中叶 二、古代土木工程的主要结构形式 木结构、石结构、砖结构，例：山西应县木塔、埃及金字塔、希腊帕特农神庙 三、典型工程 古罗马斗兽场、万里长城、都江堰水利工程,古代土木工程的特点,无设计理论，主要依靠经验；建造材料主要取之于自然；工具简单，尚无施工机械。,1.2.2 近代土木工程,一、近代土木工程的时间跨度 17世纪中叶第一次世界大战前后 二、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年钢筋混凝土 1928年预应力混凝土,三、近代土木工程经典案例,美国帝国大厦,法国艾菲尔铁塔,美国金门大桥,1.2.2 近代土木工程,近代土木工程的特点：,1）土木工程逐步形成一门独立学科：牛顿力学三大定律、工程结构设计的容许应力法、极限平衡理论等。 2）人工土木工程材料被发明：波特兰水泥、钢筋混凝土应用、转炉炼钢法发明。 3）新施工机械和施工方法被提供：打桩机、压路机、挖土机、掘进机、起重机。 4）基础设施的社会需求日益广泛和深入,1.2.3 现代土木工程,一、世界最高高层建筑,佩重纳斯大厦 马来西亚吉隆坡 高452 m ， 88层,西尔斯塔楼 美国芝加哥 高443 m ， 110层,金茂大厦 中国上海 高420.6 m，88层,101大厦 中国台北 高508 m，106层,加拿大多伦多电视塔 （549 m),莫斯科电视塔 (537 m),上海东方明珠电视塔 (468 m),二、世界最高电视塔,1.2.3 现代土木工程,三、世界最长桥梁,日本明石海峡大桥(主跨1 991 m),第二至第五位分别是： 丹麦大贝尔特东桥(跨度1 624 m) 英国恒伯尔桥(主跨1 410 m) 江阴长江大桥(主跨1 385 m) 香港青马大桥(主跨1 377 m),1、世界最大跨度悬索桥：,1.2.3 现代土木工程,2、世界最大跨度斜拉桥:,日本多多罗大桥（主跨890 m),第二和第三位的分别是： 法国诺曼底桥（主跨856 m) 上海杨浦大桥（主跨602 m),1.2.3 现代土木工程,3、世界最大跨度钢拱桥:,第二和第三位的分别是： 美国奇尔文桥（跨度503.6 m)、悉尼港湾桥(跨度503 m),上海卢浦大桥（跨度550 m）,1.2.3 现代土木工程,挪威拉达尔隧道（长25.8 km) 瑞士圣哥大隧道（长16.91 km),5、世界最长海底隧道：,青函海底隧道（53.8 km） 英吉利海峡隧道（长50.3 km),4、世界最长山区隧道：,1.2.3 现代土木工程,第二和第三位的分别是： 俄国萨杨苏申克坝（高245 m) 青海龙羊峡大坝（高178 m),瑞士大狄克桑坝（高285 m),6、世界最高重力坝:,1.2.3 现代土木工程,现代（1945年二战结束至今）土木工程的特点,1、现代土木工程特点： 1）功能多样化 2）建设立体化 3）交通快速化 4）设施大型化,土木工程的未来,土木工程目前面临的形势是： 信息(包括计算机、通讯、网络等)工业的迅猛发展。 航空、航天事业等高科技事业的发展。 地球上居住人口激增，而地 球上的土地资源是有限的，并且会因过度消耗而日益枯竭。 生态环境受到严重破坏，随着工业的发展、技术的进步而人类生存环 境却日益恶化。,1.3 土木工程的未来,日本拟建的SKY CITY中国上海拟建的环球金融大厦，美国芝加哥拟建的MglinBeitler大厦等。,一、重大工程项目将陆续兴建,二、土木工程将向太空、海洋、荒漠开拓,1.3 土木工程的未来,三、工程材料向轻质、高强、多功能化发展 1.传统材料的改性 2.化学合成材料的应用,四、设计方法精确化，设计工作自动化 数值计算机的进步使过去不能而带有盲目性的估计可以变为较精确地分析。,1.3 土木工程的未来,五、信息和智能化技术全面引入土木工程,在土木工程的设计、施工过程中，充分利用计算机的功能，实现信息自动采集、精确分析、房屋和设备的智能检测和控制等。,PKPM界面,AutoCAD界面,1.3 土木工程的未来,在建设与使用土木工程中与能源消耗，资源利用，环境保护，生态平衡有密切关系，对贯彻我国的国策可持续发展原则影响很大。,六、土木工程的可持续发展,1.3 土木工程的未来,1.4 土木工程的学习建议,科学的含义： 科学是关于事物的基本原理和事实的有组织、有系统的知识 科学的主要任务： 研究世界万物发展变化的客观规律,技术的含义 技术试讲科学研究所发现或传统经验所证明的规律发展转化成为各种生产工艺、作业方法、设备装置等 技术的主要任务 是为生产某种满足人类需要的产品服务,科学、技术与工程的关系 科学（Science）和技术（Technique） 虽联系密切，但毕竟是两个不同的概念，而工程（Engineering）的含义是指自然科学或各种专门技术应用到生产部门去而形成的各种学科的总称，其目的在于利用和改造自然来为人类服务。,应注意以下几个方