土木工程概论复习资料.docx

土木工程材料分类： 按材料组成：金属材料（黑色金属、有色金属）、非金属材料（无机材料、有机材料） 按材料作用：承重材料、围护材料、装饰材料、胶结材料 按材料用途：结构材料（建筑结构、桥梁结构、路面结构、水工结构）、功能材料（建筑墙体、建筑防水、建筑装饰、建筑保温）土木工程结构材料：主要有钢材、砼、砌体、木材四大类。 土木工程钢材可划分为钢结构用材和钢筋混凝土用材两大类，特点材质均匀、强度高、塑性好、便于加工安装；缺点是耐火性差，易于锈蚀，维护费用较高。 砼结构具有耐久性、耐火性、整体性，可塑性好等优点，但自重大、抗裂性差、现场浇筑受季节性气候条件的限制、补强修复较困难。 砌体易于就地取材、价格低、施工简便、隔热保温及耐火性、耐久性好，但强度低、自重一般较大，且粘土砖与农田争地，应限制使用。 木材属于各向异性材料。结构自重小、制作容易，架设简便，工期快，造价便宜； 但易燃、易腐朽，结构变形较大等。深基础位于地基深处承载力较高的土层上，埋置深度大于 5m或大于基础宽度的基础，称为深基础。 基坑工程：包括放坡、支护、降水、回填等工作 桩基础：当建筑物或构筑物上部荷载较大，地基上部软弱而下部不太深处有坚实地层 沉井基础：沉井是一种四周有壁，下部无底、上部无盖、侧壁下部有刃脚的筒形结构物，通常用钢筋砼制成。 沉箱基础：沉箱基础一般在深水区修建桥梁墩台或码头泊位的基础中使用。沉箱可就地建造下沉，也可采取岸边建造、水中浮运，深水定位后下沉。地基处理的目的改善岩土体的剪切特性；改善压缩特性；改变透水特性问题；改善动力特性；改善特殊土地基的不良特性地基加固的方法地基加固处理的方法很多，归纳起来无非是：“挖”、“填”、“换”、“夯”、“压”、“挤”、“拌”七个字。建筑结构的主要形式 砖混结构：砖混结构选材方便、施工简单、工期短、造价低，住宅承重结构是楼板和墙体。 排架结构：柱与基础为刚接，屋架与柱顶为铰接。 框架结构：能承受较大的竖向荷载，承受水平荷载能力较差。 框架剪力墙结构：在框架结构中设置部份剪力墙，框架与剪力墙协同受力，剪力墙承担绝大部份水平力，框架则以承担竖向荷载为主。 剪力墙结构； 框支剪力墙结构； 筒体结构； 拱结构； 薄壳结构； 网架结构； 网壳结构； 悬索式结构；建筑工程的未来展望 进一步发展高层、大跨度结构：土木工程将为改造世界做出新的贡献，取得新的突破。 高性能材料的发展：钢材、预应力砼及高性能砼发展。 防震抗风与减灾； 城市地下空间的开发和利用。 大力发展绿色建筑：绿色建筑以生态系统的良性循环为基本原则，把绿色生命赋予建筑。道路的基本体系 公路的工程分类：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路 城市道路的工程分类：快速路、主干路、 次干路、支路 道路的组成内容：路线、路基、路面、附属设施。 道路工程的活动内容：规划、设计、施工、养护、改建道路的组成 线形组成：线路由直线段和曲线段组成。平面线形、纵断面线形、道路交叉口 结构组成：路基、路面 沿线工程和管理设施：桥涵工程、隧道工程、防护工程、排水系统、其他设施高速公路的特点 速度快：我国规定高速公路的设计行车速度最低60km/h,最高120km/h。 通行能力大：平均昼夜汽车交通量为25000辆以上，为一般公路的34倍。 安全性能高：交通事故死亡率为一般公路的1/31/2。高速公路的社会效益和经济效益 运输效益高：我国的“两纵两横”全长1万公里的高速公路主干线建成后，约占全国公路总里程的1.67%，可承担全国公路交通量的24%。 技术效益好：因高速公路线形条件好，路面平整，无横向干扰，可降低机件磨损，减少技术保养开支，降低燃料消耗。高速公路的线形设计标准最小平曲线半径及超高横坡限制：设计车速为120km/h的高速公路，平曲线的一般最小半径为1,000m，极限最小半径为650m，超高横坡限值为10。最大纵坡和竖曲线：高速公路的最大纵坡限值为3(120km/h)6(60km/h)，竖曲线极限最小半径凹型为4,000m，凸型为11,000m。线形要求：不应当出现急剧的起伏和扭曲的线形，并且线形保持连续、缓和、圆顺。横断面：行车带的每一行驶方向至少两个车道，便于超车。车道宽3.75m。中间带全宽4.53.0m，地形受限制时分别为3.52.0m。隧道工程分类：公路隧道、铁路隧道、水底隧道、海底隧道特点 是交通运输线路穿越天然障碍的有效方法。 穿越的地质条件复杂多变，工程定位、设计、施工方法要随时作相应调整。 施工作业面窄，劳力设备受到限制，工业化、机械化施工要求高。 造价昂贵。隧道结构 洞身：隧道结构的主体部分。 衬砌：承受地层压力，维持岩体稳定，阻止坑道周围地层变形的永久性支撑物。它由拱圈、边墙、托梁和仰拱组成。 洞门：位于隧道出入口处，用来保护洞口土体和边坡稳定，排除仰坡流下的水。由翼墙、端墙及背部的排水系统所组成。桥梁的分类按使用性质分类：公路桥、铁路桥、公铁两用桥、城市道路桥等；按桥身结构材料分类：木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力砼桥、钢桥； 按跨径或总长分类：特大桥、大桥、中桥、小桥、涵洞；按桥跨结构分类：梁式桥、拱桥、刚构桥、斜拉桥、悬索桥等5类和组合体系桥组成桥台、桥跨结构、锥形护坡、桥墩、桥梁基础桥梁工程的结构形式梁式桥、拱桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥、组合体系桥桥梁的总体规划原则：根据使用任务、性质和将来发展的需要全面贯彻安全、经济、适用和美观的方针。桥梁与建筑工程的异同 荷载:是一系列集中力和均布作用力组成的移动式荷载； 作用效应：除承受各种荷载引起的拉力、压力、弯矩、剪力、扭矩外，还承受车辆行进过程中产生的冲击力、离心力、横向摇摆力、制动力或牵引力等。 墩台和基础荷载、作用和效应荷载是指直接作用在结构上的外加力。作用：是指能使结构产生效应的各种原因的总称。作用效应：作用在结构上产生的内力和变形的总称。工程结构的功能要求 能承受正常施工和使用时可能出现的各种作用力（如拉力、压力、剪力、弯矩、扭矩等）； 在正常使用时具有良好的工作性能（如不发生过大的侧向位移，不发生过大的不均匀沉陷，不使人感到晃动等）； 在正常维护下具有足够的耐久性能（如有抵抗酸类、盐类等物质的侵蚀能力）； 在偶然事件发生时能保持必需的稳定性（如有很好的抗地震的能力）。结构失效当结构或从属于它的构件不能满足上述基本功能要求，称为结构失效。表现形式：破坏、失稳、发生影响正常使用的变形、倾覆、结构材料丧失耐久性工程建设项目的概念和基本内容工程建设项目是一项固定资产投资。是指需要一定量的投资，经过前期策划、设计、施工等一系列程序，在一定的资源约束条件下，形成固定资产为确定目标的一次性事业。内容：工程项目管理、建设程序与建设法规、工程项目招投标、工程建设监理施工组织的内容及方法 工程概况：建设项目特征、施工条件 施工部署：即工程开展的程序，涉及整个建设项目能否迅速投产或使用的战略意图。 施工方案：施工组织设计的核心，合理与否将直接关系到施工效率、质量、工期和技术经济效果。 施工进度计划：即根据实际现场条件及劳动力和资源的需求安排施工的进度，采用网络图或横道图控制施工进度。 施工总平面图； 主要技术经济指标。工程项目管理概念：是以建设项目为对象，在既定的约束条件下，为最优地实现工程建设项目目标，根据工程建设项目的内在规律，对从项目策划到项目竣工交付使用的全过程进行的计划、组织、协调和控制，确保工程建设项目在允许的费用和要求的质量标准下按期完成。管理方式管理方式及服务内容、权限、取费和责任由业主与工程项目管理企业在合同中约定。 项目管理服务：按照合同约定，为业主进行项目策划，编制项目可研、提供招标代理、造价咨询、施工监理等服务。工程项目管理企业在取得酬金的同时要承担合同约定的管理责任。 项目管理承包：一般在经济风险、管理难度较大的建设施工环节实施，项目经理部要合同约定承担较大的管理风险和经济责任。工程事故灾难的原因 技术方面地质勘察严重失误，或根本没有进行勘察；地基承载力不够或基础设计严重失误；结构方案、结构计算或施工图有重大错误，或无图施工；工程材料质量低劣；施工中偷工减料，粗制滥造；施工的技术方案和措施中有重大失误；使用中盲目增加使用荷载，随意变更使用环境和使用状态;已建成工程任意打洞、拆墙、移柱、改扩建、加层等。 管理方面由非相应资质的设计、施工单位进行设计、施工；建筑市场混乱无序，出现前述的“六无”工程项目；“层层分包”现象普遍，使设计、施工的管理处于严重失控状态；企业经营思想不正，片面追求利润、产值，没有建立可靠的质量保证制度；无固定技工队伍，技术工人和管理人员素质太低。作业题一、自锚式悬索桥的优缺点自锚式悬索桥有以下的优点：不需要修建大体积的锚碇，所以特别适用于地质条件很差的地区。因受地形限制小，可结合地形灵活布置，既可做成双塔三跨的悬索桥，也可做成单塔双跨的悬索桥。对于钢筋混凝土材料的加劲梁，由于需要承受主缆传递的压力，刚度会提高，节省了大量预应力构造及装置，同时也克服了钢在较大轴向力下容易压屈的缺点。采用混凝土材料可克服以往自锚式悬索桥用钢量大、建造和后期维护费用高的缺点，能取得很好的经济效益和社会效益。保留了传统悬索桥的外形，在中小跨径桥梁中是很有竞争力的方案。由于采用钢筋混凝土材料造价较低，结构合理，桥梁外形美观，所以不公局限于在地基很差、锚碇修建军困难的地区采用。自锚式悬索桥也不可避免地有其自身的缺点：由于主缆直接锚固在加劲梁上，梁承受了很大的轴向力，为此需加大梁的截面，对于钢结构的加劲梁则造价明显增加，对于混凝土材料的加劲梁则增加了主梁自重，从而使主缆钢材用量增加，所以采用了这两种材料跨径都会受到限制。施工步骤受到了限制，必须在加劲梁、桥塔做好之后再吊装主缆、安装吊索，因此需要搭建大量临时支架以安装加劲梁。所以自锚式悬索桥若跨径增大，其额外的施工费用就会增多。锚固区局部受力复杂。相对地锚式悬索桥而言，由于主缆非线性的影响，使得吊杆张拉时的施工控制更加复杂。2、 一级公路和高速公路的区别道路建设目的；设计建设等级不同；高速公路是封闭式交通，公路全线都是封闭的，