土木工程概論課件--1緒論

1、土木工程概論,主講人：馬曉宇,第一章緒論,本章內(nèi)容,第一節(jié) 土木工程的重要地位第二節(jié) 土木工程發(fā)展簡(jiǎn)史第三節(jié) 土木工程的發(fā)展趨勢(shì)第四節(jié) 本課程的學(xué)習(xí)目的和方法,翻轉(zhuǎn),問(wèn)題一：請(qǐng)同學(xué)們列舉幾個(gè)你認(rèn)為的土木工程實(shí)例？問(wèn)題二：土木工程所包含的范疇？,1.1 土木工程的重要地位,一、土木工程的定義 　 土木工程是建造各類(lèi)工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的總稱(chēng)，它既指工程建設(shè)的對(duì)象，即建在地上、地下、水中的各種工程設(shè)施，也指所應(yīng)用的材料、

2、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。,1.1土木工程的重要地位,二、土木工程的范圍 土木工程的范圍非常廣泛，它包括：公路、鐵路、水運(yùn)、航空等方面。 房屋建筑工程，公路與城市道路工程，鐵道工程，橋梁工程，遂道工程，機(jī)場(chǎng)工程，地下工程，給水排水工程，港口、碼頭工程等。 同時(shí)，各種工業(yè)建設(shè)，無(wú)論性質(zhì)規(guī)模如何，都必須興建廠房才能投產(chǎn)。如：水力發(fā)電、露天采礦等。,例如：水力發(fā)電,1.攔河大壩為混凝土重力壩，壩軸線全長(zhǎng)230

3、9.47米，壩頂高程185米，最大壩高181米,2.水電站采用壩后式布置方案，共設(shè)有左、右兩組廠房。,3.通航建筑物包括永久船閘和升船機(jī)，均位于左岸山體內(nèi)。,,建筑工程,1.1土木工程的重要地位,交通工程,水利工程,交通工程,港口工程,中國(guó)銀行,匯豐銀行,國(guó)際金融中心,,給排水工程,翻轉(zhuǎn),露天采礦呢？,土木工程的領(lǐng)域非常廣闊，其領(lǐng)域隨著各種學(xué)科的發(fā)展而不斷發(fā)展壯大。因此對(duì)土木工程技術(shù)人員知識(shí)面要求更為廣闊，學(xué)科間需要不斷的相互滲透和促進(jìn)

4、，且需要知識(shí)不斷更新。 現(xiàn)代土木工程不僅需要按計(jì)劃完成任務(wù)，同時(shí)必須按最佳方案并以最優(yōu)方式設(shè)計(jì)和建造。,1.2 土木工程發(fā)展簡(jiǎn)史,1.2.1 古代土木工程,,,土木工程的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：古代、近代、現(xiàn)代,一、古代土木工程的歷史跨度 約公元前5000年—17世紀(jì)中葉二、古代土木工程的主要結(jié)構(gòu)形式 木結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)、磚結(jié)構(gòu)，例：山西應(yīng)縣木塔、埃及金字塔、山西佛光寺祖師塔三、典型工程 古羅馬斗獸場(chǎng)、萬(wàn)里長(zhǎng)城

5、、都江堰水利工程,應(yīng)縣佛宮寺釋迦塔位于山西省朔州市應(yīng)縣城內(nèi)，俗稱(chēng)應(yīng)縣木塔。建于遼清寧二年（公元1056年），是我國(guó)現(xiàn)存最高最古的一座木構(gòu)塔式建筑，也是唯一一座木結(jié)構(gòu)樓閣式塔，為全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位。 塔高67.31米，呈平面八角形。第一層立面重檐，以上各層均為單檐，共五層六檐，各層間夾設(shè)暗層，實(shí)為九層。,埃及金字塔始建于公元前2600年以前，共有70多座，大部分位于開(kāi)羅西南

6、吉薩高原的沙漠中。是世界公認(rèn)的“古代世界七大奇跡”之一。塔內(nèi)有甬道、石階、墓室、木乃伊也就是法老的尸體等。 最有名的是胡夫金字塔。,1.2.2 近代土木工程,一、近代土木工程的時(shí)間跨度 17世紀(jì)中葉—第二次世界大戰(zhàn)前后二、近代土木工程的材料發(fā)展 1824年波特蘭水泥（基礎(chǔ)） 1867年鋼筋混凝土（應(yīng)用開(kāi)端） 1859年轉(zhuǎn)爐煉鋼法 1886年鋼筋混凝土 1928

7、年預(yù)應(yīng)力混凝土,,,1859~1869年 蘇伊士運(yùn)河是亞洲與非洲間的分界線，同時(shí)也是亞非與歐洲間最直接的水上通道,1889年法國(guó)艾菲爾鐵塔300m,1886年美國(guó)芝加哥家庭保險(xiǎn)公司大廈（9層）現(xiàn)代高層建筑的開(kāi)端,三、近代土木工程經(jīng)典案例,1.2.3 現(xiàn)代土木工程,一、現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)：（一）土木工程的功能化（二）城市建設(shè)立體化（三）交通運(yùn)輸高速化（四）工程設(shè)施建設(shè)大型化跨江、跨海大橋、斜拉橋、隧道、高層超高層建

8、筑、高聳結(jié)構(gòu)、水利工程等。,,,,,1.2.3 現(xiàn)代土木工程,1.2.3 現(xiàn)代土木工程,一、世界最高高層建筑,哈利法塔（Burj Khalifa Tower）原名迪拜塔（Burj Dubai），又稱(chēng)迪拜大廈或比斯迪拜塔，是位于阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)迪拜的一棟已經(jīng)建成的摩天大樓，迪拜塔由韓國(guó)三星公司負(fù)責(zé)營(yíng)造，2004年9月21日開(kāi)始動(dòng)工，2010年1月4日竣工啟用，同時(shí)正式更名哈利法塔。 在古阿拉伯世界中，哈利法為“伊斯蘭世界最高

9、領(lǐng)袖”之意，同時(shí)也是歷史上阿拉伯帝國(guó)統(tǒng)治者的稱(chēng)號(hào)。    而迪拜所屬的阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)總統(tǒng)，名字正好即是哈利法。,1.2.3 現(xiàn)代土木工程,一、世界最高高層建筑,哈利法塔造價(jià)：15億美元；總高度：828米(2716.53英尺)；建筑層數(shù)：162層，連同地下共有169層。   哈利法塔整個(gè)建筑外墻用玻璃8.3萬(wàn)平方米，金屬2.7萬(wàn)平方米，總共相當(dāng)于17個(gè)足球場(chǎng)。 

10、60;大樓內(nèi)設(shè)有住宅、辦公室和豪華酒店，意大利著名奢侈品設(shè)計(jì)師喬治.阿瑪尼參與了樓內(nèi)酒店的設(shè)計(jì)。  值得一提的是，在“迪拜塔”的第76層，建有一個(gè)游泳池，這也成為了世界上高度最高的游泳池，而全球最高的清真寺則建在迪拜塔158層。大樓內(nèi)共有56部電梯穿梭其間，速度達(dá)每秒18米，為世界上速度最快且運(yùn)行距離最長(zhǎng)的電梯。,1.2.3 現(xiàn)代土木工程,一、世界最高高層建筑,天津高銀117大廈高621 m ，117層,麥加皇家鐘塔飯店高

11、601 m ， 120層,平安國(guó)際金融大廈高600 m，100層,上海中心大廈高632米，118層,東京晴空塔 （ 日語(yǔ)：東京スカイツリー；英語(yǔ)：Tokyo Sky Tree。（634 m),廣州電視塔 小蠻腰(610m),多倫多國(guó)家塔(553 m),二、世界最高電視塔,1.2.3 現(xiàn)代土木工程,三、世界最長(zhǎng)橋梁,日本明石海峽大橋(主跨1991 m),第二至第五位分別是：舟山西堠門(mén)大橋(主跨1650m)大伯爾特橋(主跨

12、1624m)潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋(主跨1490m) 亨伯爾橋(主跨1410m),（一）世界最大跨度懸索橋：,懸索橋，又名吊橋，指的是以通過(guò)索塔懸掛并錨固于橋兩端的纜索或鋼鏈作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁,（二）世界最大跨度斜拉橋:,第二和第三位的分別是：香港昂船洲大橋（主跨1018米）鄂東長(zhǎng)江公路大橋 （主跨926米）,蘇通大橋，主跨1088米，中國(guó)，建成時(shí)間：2008年,斜拉橋由許多直接連接到塔上的鋼纜吊起橋面，斜拉橋主要由索塔、

13、主梁、斜拉索組成,（三）世界最大跨度鋼拱橋:,第二和第三位的分別是：盧浦大橋（主跨度550 m)、美國(guó)新河谷大橋(跨度518 m),重慶朝天門(mén)大橋（主跨552 m）,1.2.3 現(xiàn)代土木工程,挪威拉達(dá)爾隧道（長(zhǎng)25.8 km)瑞士圣哥大隧道（長(zhǎng)16.91 km),（五）世界最長(zhǎng)海底隧道：,青函海底隧道（53.8 km）英吉利海峽隧道（長(zhǎng)50.3 km),（四）世界最長(zhǎng)山區(qū)隧道：,第二和第三位的分別是：努列克壩（高304 m)

14、塔吉克斯坦瓦赫什河小灣大壩（高294.5m)中國(guó)瀾滄江,錦屏一級(jí)大壩（高305 m) 中國(guó)雅礱(lóng)江,（六）世界最高重力壩:,1.2.3 現(xiàn)代土木工程,1.3 土木工程的發(fā)展趨勢(shì),一、重大工程項(xiàng)目將陸續(xù)興建,美國(guó)芝加哥擬建的Mglin－Beitler大廈等,二、土木工程將向太空、海洋、荒漠開(kāi)拓,1.3 土木工程的未來(lái),1.3 土木工程的未來(lái),三、工程材料向輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能化發(fā)展（一）傳統(tǒng)材料的改性混凝土

15、材料由常見(jiàn)等級(jí)C50~C60，將可能達(dá)到C400同時(shí)加入微型纖維、塑料的混凝土開(kāi)發(fā)應(yīng)用仍在繼續(xù)（二）化學(xué)合成材料的應(yīng)用,四、設(shè)計(jì)方法精確化，設(shè)計(jì)工作自動(dòng)化 數(shù)值計(jì)算機(jī)的進(jìn)步使過(guò)去不能而帶有盲目性的估計(jì)可以變?yōu)檩^精確地分析。,五、信息和智能化技術(shù)全面引入土木工程,在土木工程的設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中，充分利用計(jì)算機(jī)的功能，實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)采集、精確分析、房屋和設(shè)備的智能檢測(cè)和控制等。,PKPM界面,AutoCAD界面,1.3 土木工程

16、的未來(lái),在建設(shè)與使用土木工程中與能源消耗，資源利用，環(huán)境保護(hù)，生態(tài)平衡有密切關(guān)系，對(duì)貫徹我國(guó)的國(guó)策——可持續(xù)發(fā)展原則影響很大。,六、土木工程的可持續(xù)發(fā)展,1.4 土木工程的學(xué)習(xí)建議,一、科學(xué)、技術(shù)與工程的關(guān)系 科學(xué)（Science）和技術(shù)（Technique） 雖聯(lián)系密切，但畢竟是兩個(gè)不同的概念，而工程（Engineering）的含義是指自然科學(xué)或各種專(zhuān)門(mén)技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)部門(mén)去而形成的各種學(xué)科的總稱(chēng)，其目的在于利用和改