土木工程历史上的三次飞跃
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土木工程材料的发展历史土木工程材料的发展经历了多个时代,每个时代都有其代表性的材料和特点。
以下是各个时代的主要内容和特点概述。
1.天然材料时代在古代,土木工程中主要使用的是天然材料,如木材、石头、土壤等。
这些材料在当时不仅来源广泛,而且加工和利用方式也相对简单。
例如,木材被用于建造房屋、桥梁等,石头则被用于制作工具、武器等。
虽然这些材料的使用在一定程度上取得了成功,但也存在一些问题,如易腐烂、强度不高、不耐久等。
2.水泥与混凝土时代19世纪初,水泥和混凝土的发明为土木工程带来了革命性的变革。
水泥是一种无机胶凝材料,具有良好的力学性能和耐久性,而混凝土则是由水泥、砂、石等材料混合而成的复合材料,具有较高的强度和耐久性。
这些材料的出现为土木工程提供了更为可靠、耐用的建筑材料,推动了土木工程的发展。
3.钢材与混凝土时代20世纪初,钢材和混凝土的发明和应用进一步推动了土木工程的发展。
钢材具有高强度、良好的塑性和韧性,而且耐腐蚀、耐高温。
而混凝土则被用作承重结构和防护材料,具有高强度、耐久性和防火性能好的特点。
在土木工程中,钢材和混凝土的组合应用使得建筑物和结构物的强度和跨度都有了质的飞跃。
4.高分子材料时代20世纪中叶,高分子材料的出现为土木工程提供了新的选择。
高分子材料具有轻质、高强度、耐腐蚀、易加工等特点,被广泛应用于建筑结构、防水材料、装饰材料等领域。
例如,塑料、合成橡胶等高分子材料可用于制作防水卷材、保温材料等,同时也为土木工程师提供了更多的设计选择。
5.复合材料时代复合材料的出现进一步丰富了土木工程材料的种类和性能。
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的,这些材料通过特殊的工艺手段结合在一起,以获得更好的性能。
例如,钢筋混凝土就是一种典型的复合材料,它结合了钢筋和混凝土两者的优点,具有更高的强度和耐久性。
此外,碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等也相继问世,进一步推动了土木工程的发展。
6.绿色建筑材料时代随着人们对环境保护意识的不断提高,绿色建筑材料逐渐成为了土木工程领域的热点。
练习题第1章绪论土木工程概论课程的任务,土木工程的历史简述、国际与国内现状和发展方向。
一、不定项选择题1. 中国最早的土木工程教育是始自哪所大学( )A,清华大学B,天津大学C,东南大学D,上海交通大学2. 都江堰渠首工程,主要有哪三大部分构成()A,鱼嘴分水堤B,飞沙堰溢洪道C,百丈堤D,宝瓶口进水口3. 古代土木工程有以下几种主要结构形式()A,木结构B,钢结构C,石结构D,砖结构4. 近现代土木工程主要特征是()A,有力学和结构理论作指导B,砖、瓦、木、石等建筑材料广泛使用C,混凝土、钢材、钢筋砼以及早期的预应力砼得到发展D,施工技术进步很大5. 埃菲尔铁塔于1887年1月动工,1889年4月竣工,建成后的铁塔高()A,350米B,360米C,320米D,300米6. 1937年,茅以升先生主持建造的钱塘江大桥是公路、铁路两用的双层()桥梁。
A.钢结构 B.钢筋-混凝土结构7. 古代土木工程的特点有( )A. 砖石结构建筑多见B. 木结构技术已很高超C. 水利工程大兴D. 交通网还很落后8. 大跨度建筑一般见于( )A. 大厦B. 广场C. 体育馆D. 电视塔9. 下列你将开设的大学课程中不属于讲授基本理论的课程是( )A. 材料力学B. 流体力学C. 钢结构设计D. 工程地质学10. 做为一名成功的土木工程师你必备的能力有( )A. 良好的交际能力B. 自主学习的能力C.严谨的逻辑推理D.大胆创新的能力11. 近百年来,土木工程的结构材料主要是( )A. 化学合成材料B.钢材C. 混凝土D. 砖石12. 土木工程形成为一门独立学科是在( )A.近代 B.现代二、判断题1.目前世界最高的大厦在中国台北( )2.世界上开始土木工程的教育最早的学校是巴黎国际路桥高等学校( )3.长度居世界第三的苏伊士运河是我国京杭大运河的1/8 ( )4.每当出现新的建筑材料时,土木工程就有飞跃式的发展。
土木工程的三次飞跃发展是砖瓦的出现、钢材的大量运用、框架混凝土结构的兴起。
土木建筑发展概况土木工程专业是具有很强的实践性的学科,土木工程是建造各类工程设施的总称,与人类的生活,生产活动息息相关。
当今世界,经济和现代科学技术迅速发展,雄伟的建筑已成为各国经济腾飞的象征,这对一个国家的经济起到了决定性的作用,从而为土木工程的进一步发展提供了强大的物质基础和技术手段。
尤其在这几年,随着我国国民生活水平的提高,必然需要越来越舒适越来越宽敞的生活空间,这在一定程度上极大地促进了土木工程的发展。
一、土木工程的发展历史古代土木工程的历史跨度很长,它大致从旧石器时代到17世纪中叶。
这一时期的土木工程说不上有什么设计理论指导,修建各种设施主要依靠经验。
所用的材料主要取决于自然,如石块,草筋,土坯等,在公元前1000年左右开始采用烧制的砖。
这一时期,所用的工具也很简单,只有斧头,刀铲等手工工具。
尽管如此,古代还是留下了许多有历史价值的建筑,有些工程即使从现代的角度来看也是非常伟大的,有的甚至难以想象。
现代土木工程的时间跨度为17世纪中叶起到二次世界大战前后,历时300余年。
在这一时期,土木工程逐步形成为一门独立学科。
1683年意大利学者伽利略发表“关于两门新科学的对话”,首次用公式表达了梁的设计理论。
1687年牛顿总结出力学三大定律,为土木工程奠定了力学分析的基础。
随后,在材料力学、弹性力学和材料强度理论的基础上,法国的纳维于1825年建立了土木工程中结构设计的容许应力法。
从此,土木工程的结构设计有了比较系统的理论指导。
近代的土木建筑工程已经超越了本来意义的挖土盖房、架梁为桥的范围。
公共建筑和住宅建筑要求周边环境、结构布置与水、电、煤气供应相结合,室内温度、湿度调节控制等与现代化设备相结合,而不满足于土木工程原有的用途。
由于电子技术、精密机械、生物基因工程、航空航天等高技术工业的发展,许多工业建筑提出了恒温、恒湿、防辐射等要求,并向跨度大、分隔灵活、工厂花园化的方向发展。
二、土木工程的发展与未来土木工程是一门古老的学科,在人类社会的发展过程中取得了巨大的成就,未来的土木工程发展前景怎样,首先要弄清目前人类社会所面临的挑战和发展机遇。
第一章绪论1、()是建造各类工程设施的科学技术的总称。
A、土木工程B、基本建设C、信息化施工D、可持续发展2、根据考古发现,中国最早的土木工程可以追溯到()。
人、三皇五帝时代 B、夏朝C、新石器时代D、上古时代3、法国的艾菲尔铁塔属于()。
A钢筋混凝土结构B木结构 C钢结构 D砖石结构4、上海东方明珠电视塔属于()。
A高层建筑B大跨建筑C水利工程建筑 D高耸结构建筑5、下列材料中,()属于古代土木工程中的常用材料。
A木材 B混凝土C钢材D钢化玻璃6、中国的北京故宫属于()。
A钢结构 B砖石结构 C木结构 D钢筋混凝土结构7、下列哪一种不是木结构的连接方式()。
A焊接 B榫接 C螺栓 D螺钉8、()向轻质、高强、多功能化发展。
A、工程材料B、土木工程C、技术D、设计9、李春建造的河北赵县安济桥属于()。
A、砖拱桥 8、石拱桥部石板桥 D、木板桥10、用土木工程分析的仿真系统的技术指导设计可大大提高工程结构的()。
A、可靠性B、真实性C、观赏性D、实用性11、简述从建设对象看土木工程所涉及的领域有哪些?12、简述土木工程专业培养学生的培养目标和业务范围?13、土木工程经历了哪几个发展阶段,每个阶段土木工程的特征是什么?第二章土木工程材料1、()是由胶凝材料、粗骨料、细骨料和水等材料按适当比例配制而成的。
A混凝土 B砂浆 C钢筋混凝土D三合土2、下列材料中,()属于古代土木工程中的常用材料。
A木材 B混凝土 C钢材 D钢化玻璃3、()是由胶凝材料、细骨料和水等材料按适当比例配制而成的。
A混凝土 B 砂浆 C钢筋混凝土D三合土4、钢和混凝土两种材料,其耐火和耐高温性能()。
A混凝土均比钢优越B耐火混凝土比钢优越;耐高温钢比混凝土优越C钢均比混凝土优越D耐高温混凝土比钢优越;耐火钢比混凝土优越5、古代土木工程的建筑材料特征是以()为主。
A人造材料B天然材料C复合材料D高分子合成材料6、石灰和石膏是一种()。
土木工程的发展过程土木工程随着人类社会的进步而发展,至今已经演变成为大型综合性的学科,它已经出许多分支,如:建筑工程,铁路工程,道路工程,桥梁工程,特种工程结构,给水排水工程,港口工程,水利工程,环境工程等学科。
土木工程共有六个专业:建筑学,城市规划,土木工程,建筑环境与设备工程,给水排水工程和道路桥梁工程。
土木工程作为一个重要的基础学科,有其重要的属性:综合性,社会性,实践性,统一性。
土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要的物质技术基础,对众多产业的振兴发挥了促进作用,工程建设是形成固定资产的基本生产过程,因此,建筑业和房地产成为许多国家和地区的经济支柱之一。
古代的土木工程有很长的时间跨度,大致从公元前500年新石器时代出现原始的土木工程活动到16世纪末意大利的文艺复兴,导致土木工程走上迅速发展的道路为止,前后经历了两千多年。
在这段时间内,由于科学理论发展及其缓慢,土木工程也没有突破习惯的发展。
远古时代,居住和交往的需要,人类开始了掘土为穴,架木为桥的原始的土木工程活动,我国黄河流域的仰邵文化遗址和西安半坡遗址发现了有供居住的浅穴和直径为5—6米的圆形房屋。
中国古代的建筑多采用木结构,并逐渐形成与此想适应的风格,公元14世纪的建造的北京故宫是世界上最大的最完整的古代木结构宫殿建筑群,应县的木塔是世界上最高的木建筑。
与此同时,欧洲的以石拱结构为主的古代房屋建筑也达到了很高的水平,意大利的比萨大教堂,法国的巴黎圣母院,罗马的圣彼得大教堂均反映了欧洲这一时期建筑施工和结构的最高成就。
从17世纪中页开始到20 世纪40年代第二次世界大战结束为止的300年间,国外的建筑取得了长足的进步。
土木工程进入了定量分析阶段。
一些理论的发展,新材料的出现,新工具的发明,都使土木工程科学日渐完善和成熟。
到了近代,二战结束之后,许多国家经济起飞,现代科学日益进步,从而为进一步发展提供了强大的动力和物质基础。
土木工程的发展历程与现状土木工程是一门关于设计、建造和维护基础设施的工程学科。
它涉及到建筑、桥梁、道路、隧道、水坝等土木结构的设计和施工。
在过去的几个世纪里,土木工程取得了巨大的发展和进步。
本文将探讨土木工程的发展历程以及现状。
1. 古代土木工程的发展在古代,土木工程主要集中在建筑领域。
古埃及的金字塔、罗马的竞技场和亚洲的古代城墙都是古代土木工程的杰作。
古代工程师利用各种工具和技术,将巨大的石头和材料组合在一起,创造出令人惊叹的结构。
2. 工业革命时期的土木工程发展随着工业革命的到来,土木工程迎来了巨大的发展机遇。
工程师开始运用机械设备和新材料,如钢铁和混凝土,来改善建筑和基础设施的质量和效率。
例如,伦敦的泰晤士河桥梁和美国的纽约布鲁克林大桥都是此时期的代表作品。
3. 20世纪的土木工程发展20世纪是土木工程领域重要的发展时期。
随着城市化进程的推进以及人们对基础设施质量和安全性的要求增加,土木工程的发展进入了新阶段。
大规模的公路和铁路建设、高层建筑和地铁系统的兴建,对土木工程师提出了更高的要求。
此时期的亮点包括美国的洛杉矶水利工程、中国的长江三峡大坝和迪拜的世界之最建筑。
4. 当代土木工程的现状随着科技的发展和人类对环境保护的意识不断提高,土木工程也在不断演进。
如今,土木工程师致力于利用可再生能源、推动绿色建筑和减少碳排放等方面。
另外,信息技术的进步也在改变土木工程的方式,通过模拟软件和虚拟现实技术可以更好地预测和优化建筑项目。
综上所述,土木工程经历了漫长而辉煌的发展历程。
从古代的奇迹到现代的创新,土木工程一直在为人类社会的进步和发展做出贡献。
在未来,随着科技的不断进步和社会的变革,土木工程将继续迎来新的发展机遇,为我们营造更美好的生活环境。
浅谈我对土木工程的认识安全0902 毛伟1905090216 土木工程是利用伟大的自然资源为人类造福的艺术。
“土木工程”是建造各类工程设施的科学技术的统称。
它既指工程建设的对象,即建造在地上、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、维修等专业技术。
土木工程包括的内容非常广泛,像高楼大厦,商城,铁道公路,大桥,水库,工厂,矿井,机场等。
可以说人的“衣食住行,无不与土木工程有着直接或间接的联系。
土木工程涉及到很多的方方面面,象人文,经济,生态环境,资源乃至政治决策,其影响作用非同小可,正所谓“牵一发而动全身”,我们在动工前,一定要统筹全局,各方面兼顾。
例如长江三峡大坝修建将会影响长江鲟鱼回游产卵,而这种鱼种极为稀少,且只有中国长江才有。
对此,建坝时专门考虑了“鱼道”,来满足生态平衡的要求。
“材料,施工,理论”是土木工程的三要素。
正是这三要素的相互影响和促进,才有了土木工程的不断发展,而其中又以材料最为关键。
砖瓦的出现使得古代的土木工程发生了第一次飞跃;十九世纪中叶,钢材和钢筋混凝土在建筑营造中的应用则使近代的土木工程发生了革命性的变化,实现了第二次飞跃;至二十世纪中叶,预应力混凝土的发明和广泛使用则是土木工程的第三次飞跃,标志着现代土木工程的开始。
土木工程的主要结构有钢结构和混凝土结构。
钢结构是由钢筋构件制成的工程结构。
构件之间用焊接,螺栓或铆钉连接,钢结构内在的特性是由其原材料及加工过程决定的。
钢结构的特点有:1.强度高,重量轻。
与其它材料相比强度要高得多。
在同样的荷载条件下,钢结构构件截面小,自重轻,构件重量轻也利于运输和安装。
2.材质均匀,可靠性高。
钢结构在冶炼和轧制过程中,质量得到严格控制,材质波动范围很小。
钢材组织均匀,接近于各向同性,其实际工作性能与构件计算理论符合较好,所以其可靠性较高。
3.塑性韧性好。
建筑工程中钢结构所选用的钢材都是有很好的塑性,在拉力作用下,应力—应变曲线有明显的屈服点和一段屈服平台,然后进入强化阶段。
土木工程发展的三个阶段特征
土木工程的发展可以大致分为三个阶段,每个阶段都有其独特的特征和特点。
第一个阶段是古代土木工程的发展阶段。
在古代,土木工程主要是为了满足人类生产和生活的基本需求而展开的。
古代土木工程的特点是主要依靠人力和简单的工具,如石头、木头等,建造的工程多为基础设施和防御工事,如水利工程、城墙、道路等。
古代土木工程的发展为后世的土木工程奠定了基础。
第二个阶段是工业化时期的土木工程发展阶段。
工业化时期的土木工程受到科学技术的推动,工程材料和施工技术得到了极大的发展和改进。
在这个阶段,土木工程的范围和规模大大扩展,工程建设更加注重经济效益和社会效益,工程设计、施工和管理也逐渐形成了一套完善的体系。
工业化时期的土木工程特点是大规模、高效率、科技含量高。
第三个阶段是信息化时代的土木工程发展阶段。
随着信息技术的飞速发展,土木工程进入了信息化时代。
信息化技术在土木工程中的应用日益广泛,如建筑信息模型(BIM)、远程监控、智能化施
工等,大大提高了土木工程的设计、施工和管理水平。
信息化时代的土木工程特点是智能化、数字化、绿色化和可持续发展。
总的来说,土木工程的发展经历了从简单粗糙到科技发达的演变过程,其特点随着时代的变迁而不断更新。
未来,随着科技的不断进步和社会的发展,土木工程的特征也将不断发生变化,但其服务于人类社会发展的宗旨将永远不变。
一、土木工程概念及发展简史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、水中的各类工程设施,也只所应用的材料、设备和所进行的勘探技术、施工、保养、维修等技术。
它是最古老的工程科学,与人类的反战和生存息息相关。
从古至今,土木工程一共经历了古代、近代和现代这三大历史时期。
古代土木工程最初完全采用天然材料,后来才出现人工烧制的砖和瓦,它没用系统的理论,但通过经验的积累,逐步形成了指导工程实践的成规。
近代土木工程的诞生是以钢铁和水泥的出现为标志,形成了有理论基础的独立科学,钢结构、刚劲混凝土结构、预应力混凝土结构相继在土木工程中广泛应用。
二战后,现代科学技术飞速发展,计算机技术的广泛应用使土木工程领域出现了崭新的面貌,其集中表现为工程功能化、城市立体化和交通高速化,现代土木工程以社会生产力的现代发展为动力,以现代科学技术为背景,以现代工程材料为基础,以现代工艺与机具手段高速度的向前发展。
然而近年来,由于美国自带金融危机的影响,全球的经济收到巨大的冲击,金融业和房地产等行业首当其冲,土木工程的发展也因此受到了阻碍,但是我们知道金融危机也只是暂时的,全球经济这个大的发展趋势不会改变,建设的速度不会止步,对于土木人才的需求只会不断的攀升,因而从长远角度来看,土木工程仍然焕发着勃勃生机和旺盛的生命力。
二、设计课题概述我的设计课题是南京市民远建筑设计公司综合办公楼建筑结构设计。
南京市民远建筑设计公司综合办公楼位于南京市奥体大街与庐山路交叉口,建筑规划总平面图如下:地下稳定水位距地坪-3m以下,建筑场地类别为Ⅱ类场地土,地震设防烈度为7度(0.1g)。
建筑设计内容:建筑物的总层数为6层,其总高度在24m以下;总建筑面积控制在5000~5500m2 ,最高不超过6000 m2 。
使用面积及房间:(1)门厅 100~150m2(2)值班室 40m2(3)技术档案室 400~600m2(4)图书资料室 100~120m2(5)设计部1室 400~600m2(6)设计部2室 400~600m2(7)设计部3室 400~600m2(8)信息中心 100~120m2(9)财务部 100~120m2(10)市场部 100~120m2(11)复印室 120~200m2(12)总经理室(包括会客室) 100~120m2(13)董事长室(包括会客室) 100~120m2(14)副总经理室(设2套)每套 60m2(15)会议室(每层设一会议室) 240~300m2(16)展览室 300~600m2(17)卫生间(每层设,按男女比例2/3考虑)(18)健身娱乐室 60~80m2(19)其它房间可按照办公室灵活布置,每室 60~80m2注:各种用房的活荷载标准值见现行《建筑结构荷载范》。
土木工程历史上的三次飞跃
1砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。
由此土木工程技术得到了飞速的发展.
砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。
由此土木工程技术得到了飞速的发展。
人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。
中国在公元前十一世纪的西周初期制造出瓦。
最早的砖出现在公元前五世纪至公元前三世纪战国时的墓室中。
砖和瓦具有比土更优越的力学性能,可以就地取材,而又易于加工制作。
2钢材的大量应用是土木工程的第二次飞跃。
十七世纪70年代开始使用生铁、十九世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋,这是钢结构出现的前奏。
从十九世纪中叶开始,冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材,随后又生产出高强度钢丝、钢索。
于是适应发展需要的钢结构得到蓬勃发展。
除应用原有的梁、拱结构外,新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推广,出现了结构形式百花争艳的局面。
建筑物跨径从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米发展到钢结构的百米、几百米,直到现代的千米以上。
于是在大江、海峡上架起大桥,在地面上建造起摩天大楼和高耸铁塔,甚至在地面下铺设铁路,创造出前所未有的奇迹。
为适应钢结构工程发展的需要,在牛顿力学的基础上,材料力学、结构力学、工程结构设计理论等就应运而生。
施工机械、施工技术和施工组织设计的理论也随之发展,土木工程从经验上升成为科学,在工程实践和基础理论方面都面貌一新,从而促成了土木工程更迅速的发展。
3混凝土的应用是土木工程发展的第三次飞跃。
从三十年代开始,出现了预应力混凝土。
预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力,大大高于钢筋混凝土结构,因而用途更为广阔。
土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。
混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式,使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。
这是土木工程的又一次飞跃发展。
世界上最早的铁路
英国是世界上最早有火车和铁路的国家。
距现在150年前,即1825年9月27日,世界上最早的铁路——英国斯托克顿和达林顿之间的铁路,正式通车。
这条铁路全长虽然只有40公里,但他的建设,却是世界交通史上一件划时代的事件。
在举行通常典礼的那天上午,机车拖着33节车厢,由火车发明人斯蒂文逊亲自驾驶着,从斯托克顿向达林顿徐徐驶去。
机车不时发出轰隆隆的声音。
铁路两旁人山人海,争看热闹。
还有许多人跟着火车跑,欢呼狂叫,还有一些人骑在马上沿铁路跟着火车,其激动人心的场面,真难以描绘
世界上最早的桥梁
在今天河北赵县城南的淆河上,屹立着一座雄伟壮丽的大石桥.这座桥经历了一千三百多年,至今车马仍然可以通行.它修建于隋605--616年,是由杰出的工匠李春带领石工李通等人设计建造的,原名安济桥,又名赵州桥.
赵州桥是世界上保存的最古老的一座石拱桥.长50.82米,宽9.6米,石拱跨度37,37米,全部用石料建成.桥的突出特点是大拱两端的上方各有两个小拱,可以减轻桥身的重量和桥基的压力;洪水来了,又可以从小拱排水,减弱激流对桥的冲击.桥的另一个特点是跨度大,弧形平.这就可以增大排水功能,又使桥面坡度平缓,便于车马往来,还节省工料.赵州桥在中外桥梁史上,占有突出的地位.是我国古代劳动人民创造的珍贵历史遗产之一.
历代诗人写了不少的诗篇赞叹这座雄伟壮丽的大桥.宋朝有个诗人说得好:"架石飞梁尽一虹,苍龙惊蛰背磨空."明代祝万祉的诗中说:"百尺高虹横水面,一弯新月出云霄."他们用雨后初晴的长虹和初出云层的新月来形容赵州桥的美观,实在并
不过分.
高速公路世界之最
世界上最早的高速公路出自德国,于1931年建成,位于科隆与波恩之间,长约30公里,由阿登纳(KonradAdenauer,当时的科隆市长,后来的西德总统)于1932年8月6日宣布开通。
最长的高速公路
在20世纪末建成的环欧高速公路,全长达1万公里。
这条高速公路始于波兰的拉格夫,越过捷克斯洛伐克、奥地利、匈牙利、南斯拉夫、罗马尼亚、意大利、希腊等国家,终点在土耳其和伊朗交界处的戈尔布拉克。
土木工程的特性
1综合性2社会性3实践性。