第一部分土木工程发展 PPT课件

基于PMP的工程项目管理专业导论,张国宗工程项目管理博士/博士后/硕士生导师BGD教授高级工程师美国注册项目管理专家（PMP）美国注册价值管理专家（VMP）Zhangguozong手机微信：zgz567890,1,。,1、自我介绍（研究学习与项目实践）2、课代表、分组形成项目部、项目经理、建立讨论群3、注意事项：公民意识：文明与尊重；第一课堂与第二、第三课堂相结合；考试：课上20%+作业20%+考试60%；考勤：一票否决：不请假、迟到早退三次；漏掉的课必需补课（重上或者自学）；持续学习：课上、课外、校外、一生。推荐：图书馆、网络；规划建筑、土木工程、安装工程、项目管理、企业管理、项目融资、建设法律法规、艺术、文学、哲学等,2,“我们的企业要两条腿走路，一个是科学技术，一个是项目管理。”-华罗庚,3,工程项目管理,工程土木工程建筑工程项目管理一般管理运营管理思考：怎么看、怎么想、怎么办、什么愿景,4,第一部分：土木工程,一、土木工程二、土木工程是人类文明的载体三、古代土木工程四、近代土木工程五、现代土木工程六、土木工程前景广阔七、工程建设者光荣的职业,5,一、土木工程,1、土木工程工业与民用建筑（工民建）、建筑工程2、土木工程：古代建筑材料主要是土和木，与建造有关的生产活动称为“土木工程”。“凿土为穴，构木为巢”“大兴土木”。,6,3、19世纪末有了土木工程叫法。国务院学位委员会的定义为：土木工程是建造各类工程实施的科学技术的统称。它暨指工程建设对象，包括建在地上、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、维修等专业技术。,7,4、土木工程包含内容非常广泛,房屋建筑道路桥梁港口码头水利工程地下工程,8,5、土木工程的特点第一，它是人类最古老的工程技术。有巢氏，动手构筑，标志着土木工程的出现。,9,第二，土木工程体现了人类改造自然的智慧，是人类文明的载体。土木工程随着人类社会的进步而发展，综合反映了各个历史时期政治、经济、社会、文化、科技的发展面貌，融合了人类的创造力。金字塔、长城、故宫、泰姬陵、埃菲尔铁塔、悉尼大桥等以实物的形式展现出来。,10,第三，土木工程与人类生活、生产、密切相关。人类的生活和生产的基本需求是土木工程发展的原动力，各行各业都离不开作为基础设施的土木工程。衣食住行：住宅、商业、厂房、交通、水利灌溉等。,11,第四，土木工程行业是国民经济的支柱产业。土木工程在社会生产总值和社会就业人数中占有很大的比重；对其他产业具有很强的关联性和带动性2014年中国建筑业产值44725亿元，占GDP总额比重为7.03%。2014年底，全社会就业人员总数77253万人，其中，建筑业从业人数4960.58万人，占比约6.42%。,12,二、土木工程是人类文明的载体1、中国古代土木工程A、木建筑成就辉煌，独树一帜，形成了独有的木构架建筑体系。（榫卯和斗拱）山西南禅寺（公元782年，唐代、现存最古老、重要历史地位和艺术价值）应县木塔（公元1056年、67.31米，现存最高的木结构建筑）、故宫（公元1420年，明永乐，世界最大的木建筑群）,13,B、土、石、砖建筑，也有优秀的工程。长城（世界奇迹之一，始建于春秋2500年，粘土混合乱石；现存明代600年，砖石砌筑）赵州桥（605-618年，世界上现存最早的敞肩式石拱桥，全长50.83米，净跨37.02米，经多次水灾、战乱和地震，特别是1966年邢台大地震。1991年被美国工程师学会评为第12个土木工程的里程碑。）,14,C、水利工程。大禹治水（公元前21世纪，人类最早的水利工程，疏导）西门豹治邺（公元前5世纪春秋战国，引漳河水灌溉邺地，中国最早的灌溉工程）都江堰工程（世界上最早的综合性水利工程，无坝引水，江水自动分流、排沙、控制水量，灌溉成都平原）京杭大运河（1794公里，春秋吴国开凿，隋朝大幅扩建，元朝全线通航，最长最古老的运河）,15,2、古代优秀技术人才（工匠）和编写的著作鲁班：发明曲尺、墨斗、刨子、凿子，祖师爷。考工记：春秋时期记述工业规范和工艺的书籍，最早涉及土木工程的著作。营造法式：宋朝，中国古代最完整的建筑技术书籍。,16,三、古代土木工程欧洲以砖石材料为主。古希腊雅典卫城（公元前5世纪）古罗马万神庙（公元前125年，穹顶跨度43.5米，原始混凝土，古罗马穹顶技术的最高代表）,17,古罗马加尔渡槽桥（公元前19年，石结构，卷拱技术，50公里，供水工程，1985年联合国列入世界遗产名录）圣彼得大教堂（砖结构，穹顶，1626年，穹顶跨度42米，当时意大利建筑代表）,18,古代土木工程特点总结：1、材料：土木石天然材料和砖瓦等烧制材料为主。2、工具：刀、斧、锤、铲、石夯等手工工具为主。3、工程技术：缺少理论依据，经验为主。,19,四、近代土木工程18世纪中叶工业革命，大大推动了工程材料和设备工具的发展。1、建筑材料：1859年，贝赛麦发明转炉炼钢法，钢材大量生产。1824年，英国人阿斯善丁发明水泥，现代混凝土出现。1867年，法国人寞尼埃发明钢筋混凝土。,20,2、施工设备和工具：1825年英国使用盾构机技术开凿泰晤士河河底隧道。1853年，美国人奥蒂斯发明带有安全装置的升降机（蒸汽机驱动）；1880年德国人西门子，发明电动升降机。1906年，瑞士在修筑辛普朗隧道时使用了炸药和凿岩机。19世纪初，水力驱动桥式起重机，后被蒸汽驱动取代。20世纪初，出现了电动塔式起重机。,21,3、土木工程应用领域也极大发展1825年，英国建成世界第一条铁路；1863年，伦敦修建了第一条地铁；1932年，德国建成世界第一条高速公路；1886年，美国芝加哥建成10层、高55米的家庭保险公司大厦，现代高层建筑的开端。,22,4、理论方面：近代力学的发展为土木工程奠定了理论基础。1683年，伽利略研究了梁的设计理论1687年，牛顿总结了力学三大定律1744年，欧拉提出了柱的稳定理论1773年，库伦提出了土的抗剪强度准则和土压力计算理论1825年，纳维建立了结构容许应力设计法。,23,5、近代土木工程的代表埃菲尔铁塔：1889年,300米高，钢结构铁塔，建筑史技术杰作纽约帝国大厦：1931年，102层，381米高，技术大成，内设复杂管网系统，保持最高纪录40年。（70年代芝加哥希尔斯大厦超过）,24,美国金门大桥：1937年，钢索桥，1280长，世界第一座超千米大桥。苏伊士运河1869年，大西洋、地中海和印度洋联接；巴拿马运河1914年，使太平洋和大西洋联接。胡佛水坝1936年，221.4米，重力拱坝，大体积混凝土施工。,25,中国近代：十九世纪末随着西方技术引进，开始发展。南京中山陵1929年，钢混结构；上海国际饭店1934年，24层钢结构，远东第一高楼；京张铁路，詹天佑先生，1909年，200公里，中国人自己设计施工，达到世界先进水平；钱塘江大桥，茅以升先生，1937年，1453米，茅以升，铁路公路两用桥。,26,总结：近代土木工程特征材料方面：由土、石、砖瓦为主，过渡到钢和钢筋混凝土。理论方面：材料力学、理论力学、结构力学、土力学等工程设计基础理论基本形成。施工方面：施工技术工艺进步，工程机械发展，建造规模扩大、速度加快。应用方面：铁路、攻速、高层建筑不断发展,27,五、现代土木工程,二战以后，经济社会快速发展，现代土木工程飞速发展。1、四大特点：城市建设立体化；（高空、地下、建筑管网，各种工程设施相互协调更加重要）交通网络化、高速化；（铁路、公路、航空、地铁等集成化的交通枢纽；高速化对工程技术提出更好的要求）工程实施功能化、综合体；（不再是简单空间，空调、电气、水、网络、舒适；复杂的现代生产和新兴产业使得土木工程的功能性增强，如核电站、海洋钻井平台等）科学技术含量大大增加；材料轻质高强、分析理论精细、施工工业化。（CAD、BIM）,28,工程科技快速发展：1）材料轻质高强化：传统钢筋、混凝土等强度和耐久性进一步提高，轻集料混凝土、加气混凝土节能环保材料大量应用；新型材料：铝合金、玻璃钢、膜材等迅速发展。,29,2）分析理论精细化现代力学、数学与计算机技术、先进的实验技术相结合，工程分析和设计能力增强。,30,3）建筑工业化：构建标准化、结构装配化、施工机械化；信息技术迅速发展（CAD、BIM）；现代施工技术可以实现复杂大型工程的建设。,31,32,2、现代土木工程案例亚特兰大奥运会，佐治亚穹顶，1992年，241*192米，四个足球场，世界上最大室内体育馆。膜索结构，涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维膜，38公斤每平方米。迪拜塔，2010年，（哈利法塔）828米。,33,34,1994年英吉利海峡隧道，37公里，火车隧道。,35,2002年，苏格兰中部三条河，福尔柯克轮，升船机。21世纪工程奇观。,36,2010年，阿联酋迪拜棕榈岛，12平方公里，深入大海5.5公里，一亿立方米沙石堆积而成，世界第八大奇迹。,37,中国现代土木工程：中国建造、中国梦,中国改革开放以来，建设总量世界首位，建造能力国际前列。400米以上超高层：60%在中国，2008上海环球492；2004台北101,509米；2010香港环球484米；2011深圳京基442；上海中心632米。（高层很多设计为国外）,38,39,北京地铁,截至2014年12月28日，北京地铁共有18条、总长527千米运营线路的轨道交通系统。2014年，日均客运量达到1008.76万人次，年乘客量达到34.1亿人次。,40,三峡工程，世界上规模最大的水电站，大坝高185米，水库长600公里，装机容量2250万千瓦。,41,天路青藏铁路，格尔木到拉萨，2006年，5000米海拔。,42,鸟巢：333*298米，造型复杂，施工难度大,43,总结：土木工程，既是最古老的工程技术，也不断发展与时俱进的，融合先进科学技术成为现代工程技术，也必然为人类社会的未来发展做出贡献。,44,六、土木工程前景广阔,随着科学、技术进步和人类生活、生产空间的发展需求，土木工程将呈现出如下发展趋势：1、可持续发展工程2、超级工程（巨型工程）3、新环境工程,45,1、可持续发展工程节约资源、保护环境，与自然和谐共生。工程与资源利用、能源消耗和环境保护密切联系，对人类社会实现可持续发展的目标非常重要。1）中国资源情况：人口占世界19%，耕地占7%，淡水占6%，森林占4%，石油占2%。中国建材消耗情况：每年消耗原材料50亿吨，碳排放占全国的40%中国建筑能耗：占全国总量的27%，建筑垃圾：占全国城市总垃圾的35%。,46,2）资源节约、环境友好节约资源：是在工程全寿命周期、总尺度内，最大限度节约资源。四节一保护：节能、节地、节水、节材，保护环境。,47,3）可持续发展工程的要求：（1）以绿色、生态、低碳理念，统领工程项目立项（策划）、规划设计、施工建造、运行使用、拆除的全过程，总尺度。在工程项目前期阶段，从全寿命总尺度出发，进行全局优化。通过技术创新，提高土木工程抵御灾害的能力和耐久性。通过既有工程的改造提升，提高工程的继续应用。（金门大桥，寿命100年，通过改造再使用100年，提高抗震能力）（2）合理利用自然资源，开发利用再生资源节地：合理布局、开发地下空间，（禁用粘土砖）节材：推广高性能材料和可循环利用的材料；加强施工废弃物的回收利用。节水：降低管网漏损，推广节水设备；污水再生；中水利用、雨水利用。,48,（3）提高能源利用效率，开发利用绿色能源尽量采用节能型建筑材料、设备；合理设计建筑围护结构；提高运行管理水平、提高效率、减少浪费；开发利用太阳能、风能、地热等清洁能源。（4）保护环境与自然和谐共生规划设计中，工程与自然生态、社会人文，协调统一。提倡绿色建筑材料和建筑技术，减少建设和使用中对自然环境和生态的破坏。,49,举例：汉诺威世博会的日本馆（2000年），纸制，学生练习册。上海世博会主体馆，太阳能覆盖提供清洁能源；垂直生态墙。,50,英国伊甸园，温室植物园（2001），露天废矿改造成植物园，人类与自然和谐共生的典范；德国汉堡，生态城市（ECOCity）：生态城市建设新理念，强调以人文本、重视环境、社会和经济三者之间的协调发展。通过环保材料、超低能耗设计、高能效外墙系统，较少30%能耗。,51,2、超级工程构想：渤海湾海底隧道，123km，2000亿，悬浮式海底隧道；,52,旧金山终极塔楼，华裔建筑师崔悦君，3200米，100万人居住。,53,3、新环境工程未解决人口增长，环境恶化，资源紧张的情况，向地下、海洋、荒漠和太空等新领域拓展，是未来的新趋势。,1934年美国提出地下城市；荷兰阿姆斯特丹，设计完成地下60米、10万平米城市，计划2028建成；韩国梨花女子大学。,54,水下生物圈2号；海底摩天大楼；外星基地等等,55,七、工程建设者光荣的职业工程师、建造师、项目管理师,1、1771年英国人斯密顿提出土木工程师。约翰斯密顿（JohnSmeaton，-1792），他在土木工程学和机械工程学两个领域做了大量的工作。英国皇家学会保存的斯密顿的图纸有1200多张，1905年，纽可门协会出版了“皇家学会会员斯密顿的土木工程学、机械工程学设计图册”。2、中国杰出工程师：詹天佑、茅以升、林同炎（预应力先生）,56,3、1895年，北洋西学学堂，（后称北洋大学堂，天津大学）；1896年山海关北