土木工程(专业)概论(罗福午)-1绪论

土木工程概论AnIntroductiontoCivilEngineering1整理ppt土木工程概论AnIntroductionto1整理pp

第一章绪论1.为什么学习土木工程概论2.何谓土木工程概论3.土木工程发展的回顾4.土木工程的发展趋势5.土木工程的学习建议2整理ppt第一章绪论1.为什么学习土木工程概论2

1.为什么学习土木工程概论？1.1为什么学习土木工程概论？1.2学习土木工程概论的任务？3整理ppt1.为什么学习土木工程概论？1.1为什么学

1.实际工作的需要：对于将来从事土木行业的工程师，无论是做设计还是施工方面的，可能会遇到不同的实际工程问题。如修建一条铁路，涉及到桥梁工程、隧道工程、材料工程、路基工程、线路工程等多专业方面的知识。这就要求我们对专业外的相关的学科的内容有所了解,使我们能更好地适应未来的工作。这就是我们学习这门课程的一个目的。1.为什么学习土木工程概论？4整理ppt1.实际工作的需要：12.进一步学习深造的需要：如果我们想进一步地考研究生，进行深造。学习这门课程，可以更好地了解一下土木的各个专业方向学习的内容，以及各个专业目前的发展前景，便于找到适合自己的、或自己感兴趣的具体专业。1.为什么学习土木工程概论？5整理ppt2.进一步学习深造的需要：1.为什么学习土木工程概论？5整理

1.2土木工程概论学习的主要任务1.基本概念的学习：主要学习土木工程学不同分支学科的基本概念，对不同分支学科有一个概貌的了解，扩大我们的视野；同时掌握各个学科的基本术语，便于与同行之间的交流。6整理ppt1.2土木工程概论学习的主要任务1.

1.2土木工程概论学习的主要任务2.力求建立大土木观念同时在讲课过程中讲解一下不同土木分支学科与现在所学基础学科的联系，尽量帮助我们建立起基础课程与专业课程之间的联系。便于大家以后能在工作和学习中学以致用！7整理ppt1.2土木工程概论学习的主要任务2.

2何谓土木工程概论2.1何为土木工程2.2土木工程的范围8整理ppt2何谓土木工程概论8整理ppt

2.1何为土木工程中国国务院学位委员会在学科简介中定义为：土木工程：建造各类工程设施的科学技术的总称。对象：（1）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；（2）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。9整理ppt2.1何为土木工程中国国务院学位委员会在学土木工程学的范围非常广泛，包括：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。2.1何为土木工程10整理ppt土木工程学的范围非常广泛，包括：2.1何为土木工程10整理房屋建筑2.2土木工程的范围11整理ppt房屋建筑2.2土木工程的范围11整理ppt道路工程2.2土木工程的范围12整理ppt道路工程2.2土木工程的范围12整理ppt铁路工程武广2.2土木工程的范围13整理ppt铁路工程武广2.2土木工程的范围13整理ppt城市公路2.2土木工程的范围14整理ppt城市公路2.2土木工程的范围14整理ppt水利工程2.2土木工程的范围15整理ppt水利工程2.2土木工程的范围15整理ppt码头港口工程2.2土木工程的范围16整理ppt码头港口工程2.2土木工程的范围16整理ppt给排水工程2.2土木工程的范围17整理ppt给排水工程2.2土木工程的范围17整理ppt3.土木工程发展的回顾

3.1古代史

3.2近代史

3.3现代土木工程18整理ppt3.土木工程发展的回顾

3.1古代史

18整理ppt

3.1古代史远古时代的建筑是由土、石头和木头等建造的，这也就是”土木“一词的由来。大规模的建筑活动是从奴隶社会开始的。以金字塔为代表的埃及古代建筑反映了当时的几何、测量和起重机械知识已达到了相当高的水平。19整理ppt3.1古代史远古时代的建筑是由土、石

我国是世界上的文明古国之一，留下了很多有影响的土工建筑物，如：

战国时期的许多城市遗址，反映了当时城市建设的发达。例如中国古代规模最宏大的防御工程—西起临洮、东至辽东的万里长城.3.1古代史20整理ppt我国是世界上的文明古国之一，留下了很多有影响的

此外我国早在秦汉时期就已广泛修建石桥。河北赵州桥（又称安济桥），是我国古代石拱桥的杰出代表。春秋战国时期，中国已建成了一些相当规模的水利工程。像四川都江堰、关中的郑国渠。3.1古代史21整理ppt此外我国早在秦汉时期就已广泛修建石桥。河北赵都江堰水利工程3.1古代史22整理ppt都江堰水利工程3.1古代史22整理ppt总的来说古代土木工程有以下几种主要结构形式：

石结构－>木结构－>砖结构

3.1古代史23整理ppt总的来说古代土木工程有以下几种主要结构形式：石结构－一位叫戴维杜维斯法国化学家提出了一个关于金字塔建造的全新见解，他认为，建造的巨石不是天然的，而是人工浇筑的。他从一位考古学家那里，得到５块从埃及胡夫金字塔上取下的小石块，对它们逐个加以化验。出乎意料的是，化验结果证明，这些石块由贝壳石灰石组成。尽管考古证明，人类在几千年前就已掌握混凝土制作技术，但这些贝壳石灰石浇筑得如此坚如磐石，以致很难将它们与花岗岩区别开来，实在使人难以相信。埃及金字塔石结构3.1古代史24整理ppt一位叫戴维杜维斯法国化学家提出了一个关于金字塔建造的全新见解山西应县木塔塔位于山西省应县西街北侧，建于辽清宁二年（公元1056年）。原名“佛宫寺释迦塔”，因塔身全部用木质构成，俗称木塔。

塔为楼阁式，用优质松木建成，高67.13米，底层直径30米，平面呈八角形。塔刹高10米，塔的第一层有高10米的释迦像。塔壁上有6幅如来佛像。像及壁画为辽代风格。应县木塔结构设计精巧，保存至今已近千年，是我国现存木构建筑之最。木结构3.1古代史25整理ppt山西应县木塔塔位于山西省应县西街北侧，建于辽清宁二年（佛光寺在山西省五台县东北32公里佛光山佛光寺内。塔建于北魏孝文帝时期（公元471-499年），是创建佛光寺的初祖禅师的墓塔，砖结构。砖结构3.1古代史26整理ppt佛光寺在山西省五台县东北32公里佛光山佛光寺内。塔建于北魏孝17世纪中叶——第二次世界大战前后（历时约300年）这个时期，土木工程形成独立学科（civilengineering）1.理论发展：1683年，伽利略首次用公式表达了梁的设计理论1687年，牛顿力学创立奠定了土木工程的力学分析基础；1825年，纳斯建立结构设计的容许应力法。3.2近代史27整理ppt17世纪中叶——第二次世界大战前后（历时约300年）

2.材料发展：1824年发明了波特兰水泥，1859年转炉炼钢法，钢材大量生产并用于土木；1867年钢筋混凝土开始应用1928年预应力混凝土发明3.2近代史28整理ppt2.材料发展：3.2近

（1）铁路、地铁的诞生（2）高层建筑和大跨桥梁的出现（3）水利建设的发展-苏伊士和巴拿马运河3.近代建筑的发展3.2近代史29整理ppt（1）铁

（1）铁路诞生4.近代案例1825年英国人史蒂文生制造的“运动一号”蒸汽机车，在斯托克顿至达林顿间开始营业，从此世界第一条铁路正式诞生。3.2近代史30整理ppt（1）铁

（2）地铁诞生1863年伦敦修建了第一条地铁线。3.2近代史31整理ppt（2）地铁诞生186

（3）芝加哥家庭保险公司大厦

建于1883－1885年，共10层，高55米，是世界上第一幢按现代钢框架结构原理建造的高层建筑，摩天大楼建造之先河。3.2近代史32整理ppt（3）芝加哥家庭保险公（4）苏伊士运河1869年完成的苏伊士运河沟通红海与地中海，使大西洋、地中海与印度洋联结起来，大大缩短了东西方航程。从欧洲大西洋沿岸各国到印度洋缩短5,500～8,009公里；从地中海各国到印度洋缩短8,000～10,000公里；对黑海沿岸来说，则缩短了12,000公里。3.2近代史33整理ppt（4）苏伊士运河1869年完成的苏伊士运河沟通红海与（4）苏伊士运河3.2近代史34整理ppt（4）苏伊士运河3.2近代史34整理ppt

（5）大跨和高层建筑出现①1931年美国帝国大厦。102层，378米，保持世界纪录40年②1936年美国金门大桥。世界上第一座跨度过千的大桥，1280m，悬索桥

3.2近代史35整理ppt（5）大跨和高层建筑出

所谓中国近代史是指从1840年鸦片战争开始，到1949年中华人民共和国建立这一时间范围。近代中国的土木建筑史深深地打上了半殖民地半封建社会的烙印。总的说来，这一时期我国内忧外患频繁，土木建筑业进展缓慢。解放前,我国在大江大河建桥极少。在长江上没有一座铁路桥梁，京广线被切断于武汉；京沪线在浦口靠轮渡过江。在黄河上也仅有两座铁路桥梁。3.2近代史36整理ppt所谓中国近代史是指从1840年鸦片战争开

中国近代典型建筑

①1909詹天佑主持修建京张铁路；3.2近代史37整理ppt中国近代典型建筑①1909詹天佑主持修建京张铁

②1934上海建24层国家饭店；

③1937茅以升主持建造钱塘江大桥；中国近代典型建筑3.2近代史38整理ppt②1934上海建24层国家饭店；③193

3.3现代土木工程随着社会的发展，土木工程达到一个新的高度，这一时期土木工程的主要特点：1.功能要求多样化随着科技的发展，很多工业建筑物提出了恒温、恒湿、防微振、防腐蚀、防磁、防辐射、无微尘等要求，对建筑物的功能有更多的要求。39整理ppt3.3现代土木工程随着社会的发展，土木2.城市建设立体化表现在：①城市高层建筑的兴建；其中在美国高度在200m以上的达到了100多栋；目前，台湾101大厦，世界高度第一，508m；上海环球金融中心大厦，492m，世界第二；马来西亚的石油双塔，452m；美国西尔斯塔楼，443m；上海金茂大厦，420.5m；②城市交通的立体化；立交桥、地铁等3.3现代土木工程北京第一高楼528m中国尊中国第一高楼632m上海中心大厦40整理ppt2.城市建设立体化3.3现代土木工程北京第一高楼53.交通工程的快速化

①高速公路的兴建；高速公路在二战前出现，二战后大规模兴建，现在总里程超过了17万公里；②高速铁路；

1964年日本在东京和大阪间建成了世界上第一条高速铁路，长515km，时速达210km。③航空④磁悬浮铁路

2003年世界第一条用于商业的磁悬浮铁路在上海建成上海磁悬浮3.3现代土木工程41整理ppt3.交通工程的快速化上海磁悬浮3.3现代土木工程44.工业设施的大型化

（1）特大桥兴建；（2）超高层结构；（3）大跨度结构（4）长大隧道（5）大型水利工程（6）特种结构3.3现代土木工程42整理ppt4.工业设施的大型化3.3现代土木工程42整理pp（1）特大桥的修建

明石海峡大桥是于1998年4月建成的世界上跨度最大的悬索桥。这座大桥架设在神户市和淡路岛北端之间的明石海峡上，大桥全长3,910米。3.3现代土木工程43整理ppt（1）特大桥的修建明石海峡大桥是于（1）特大桥的修建

3.3现代土木工程44整理ppt（1）特大桥的修建3.3现代土木工程44整（1）特大桥的修建

3.3现代土木工程45整理ppt（1）特大桥的修建3.3现代土木工程45整（1）特大桥的修建

3.3现代土木工程46整理ppt（1）特大桥的修建3.3现代土木工程46整拱桥（施工中的卢浦大桥）3.3现代土木工程47整理ppt拱桥（施工中的卢浦大桥）3.3现代土木工程47整理ppt（2）高层和超高层建筑如：芝加哥国际贸易中心，高701m，待建。上海环球金融中心，95层，460m马来西亚国营石油双塔总高度达452m,共88层

3.3现代土木工程48整理ppt（2）高层和超高层建筑上海环球金融中心，95层，460m马来（2）高层和超高层建筑阿联酋迪拜塔828米，160层AlBurj，1200米，>200层3.3现代土木工程49整理ppt（2）高层和超高层建筑阿联酋迪拜塔828米，160层Al加拿大多伦多电视塔（549m)莫斯科电视塔(537m)上海东方明珠电视塔(468m)2）高层和超高层建筑3.3现代土木工程50整理ppt加拿大多伦多电视塔莫斯科电视塔上海东方明珠电视塔2）高层和超①大跨预应力结构：预应力混凝土；预应力钢桁架②大跨空间钢结构和悬索结构

如首都体育馆（跨度99m平板)；上海体育馆（直径110m平板网架结构）；秦俑陈列馆（跨度70m的三铰拱钢结构）等。（3）大跨结构3.3现代土木工程51整理ppt（3）大跨结构3.3现代土木工程51整理ppt新奥法、盾构法、TBM等①海底隧道青涵海底隧道，长54km（海底隧道之最）；英吉利海峡海底隧道全长50.5km，其中海底部分长37km。②山区隧道挪威拉达尔隧道（长25.8km)1999年西康铁路秦岭隧道，长18.4km。（4）长大隧道3.3现代土木工程52整理ppt（4）长大隧道3.3现代土木工程52整理ppt海底隧道立体示意图3.3现代土木工程53整理ppt海底隧道立体示意图3.3现代土木工程53整理ppt52m22m服务隧道厦门翔安海底隧道行车隧道：设三车道，净宽13.5m，净高10.5m，建筑内轮廓面积122平米；服务隧道：净宽6.5m，净高6m，建筑内轮廓面积33平米；上部为检修车辆和逃生通道下部为市政管廊：1米直径供水管、22万伏高压电缆、通信光缆施工过程中超前掘进兼作地质导洞54整理ppt52m22m服务隧道厦门翔安海底隧道行车隧道：设三车道，净宽世界上最高的混凝土重力坝﹐高285m，位于瑞士羅罗纳河支流迪克桑斯河上。瑞士大迪克桑斯坝（5）水利工程3.3现代土木工程55整理ppt瑞士大迪克桑斯坝（5）水利工程3.3现代土木工程55整理p三峡水利枢纽工程大坝为混凝土重力坝，坝高190m。三峡大坝3.3现代土木工程56整理ppt三峡水利枢纽工程大坝为混凝土重力坝，坝高190m。三峡大坝3（6）特种结构拼装结构：如拼装架桥机、拼装龙门吊机等拼装式千吨负重走行龙门吊机3.3现代土木工程57整理ppt（6）特种结构拼装式千吨负重走行龙门吊机3.3现代土木工程4土木工程发展趋势58整理ppt4土木工程发展趋势58整理ppt

4.1重大工程项目将陆续修建在本世纪，由于新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现，人类将有可能从事规模巨大的土木工程建设，从事土木工程的人们将为改造世界作出新的贡献，取得新的突破。如：芝加哥国际贸易大厦；磁浮式列车的研制虽然仍处于试验阶段，但日本的磁浮式列车时速已达500多公里。还有如白令海峡的填筑等。渤海湾海底隧道59整理ppt4.1重大工程项目将陆续修建在本世纪，由于

未来全球最高建筑物AlBurj，据说比迪拜塔还高。BurjDubai标高807米，能成为全球最高的建筑物吗？我看未必。目前计划中的的AlBurj高达1200米，未来将建筑建在迪拜外海的人工岛上。施工难度相当大，称的上人类建筑商的壮举了。

4.1重大工程项目将陆续修建60整理ppt未来全球最高建筑物AlBurj，据说比迪拜

著名美藉华裔建筑师崔悦君计划在人口密集的旧金山市建造一座高2英里的圆锥形建筑，它将有500层高，底座直径达到1829米，可以容纳100万人居住。4.1重大工程项目将陆续修建61整理ppt著名美藉华裔建筑师崔悦君计划在人口密集的旧金

日本东京计划建造“X-Seed4000”摩天巨塔，高4000米，共800层，是可居住100万人超级建筑，根据设计，该摩天建筑中居民主要生活在2000米以下的楼层中，更高的地方由于空气寒冷，可能会被建造成滑雪场等设施。一旦建造成功，它的高度将是美国纽约帝国大厦的9倍之多。但是这个庞大的建筑却是建筑工程的白日梦。如果要在地震频繁发生的日本建得安稳，最好建在海上，而不是建立在陆地上。

4.1重大工程项目将陆续修建62整理ppt日本东京计划建造“X-Seed4000”摩

4.2土木工程向太空、海洋、荒漠开拓国际空间站日本关西机场青藏铁路海上钻机平台63整理ppt4.2土木工程向太空、海洋、荒漠开拓国际

早在1984年，美籍华裔林铜柱博士就提出一大胆设想，即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站,这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少，人类把注意力越来越多地转移到地下空间。有人预言21世纪的土木工程将是地下包括海底的世界是不无道理的。实际上东京地铁已达地下三层；在青函海底隧道的中部除设置了车站外，还建设了博物馆。4.2土木工程向太空、海洋、荒漠开拓64整理ppt早在1984年，美籍华裔林铜柱博士就提4.3高性能材料的发展材料向着轻质、高强、多功能方向发展

钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已把屈服点为700N/mm2以上的钢列入了规范；如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。

高性能混凝土及其他复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性能方面发展。C120的混凝土已开始使用；今后将有C400混凝土。65整理ppt4.3高性能材料的发展材料向着轻质、高强、多功能方向发展64.4设计方法精确化，设计工作自动化

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。66整理ppt4.4设计方法精确化，设计工作自动化在土木工程的设

4.5信息和智能化技术全面引入土木工程主要体现在：信息化施工、智能化建筑、智能化交通、土木工程的仿真系统67整理ppt4.5信息和智能化技术全面引入土木工程主要体现在

4.6土工工程可持续性发展环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，土木工程与环境工程融为一体。城市综合症（城市病：人口膨胀、交通拥挤、环境恶化（包括热岛效应、局部飓风等））、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关，又无一不与土木工程有关。