土木工程概论解析PPT精品课件

土木工程发展简史

土木工程发展到现在经历了三个历史时期



古代土木工程 近代土木工程 现代土木工程
古代土木工程的主要结构形式
古代土木工程结构
石结构
木结构
砖结构
小结：古代土木工程的特点

这个历史时期内，土木工程所用材料最早只 是当地的天然材料，如泥土、砾石、树干、 竹、茅草、芦苇等，后来发展了土坯、石材、 砖、瓦、木、青铜、铁、铅以及混合材料如 草筋泥、混合土等。
第一章 绪论


课程任务 古代土木工程 近代土木工程 现代土木工程 未来土木工程
1.1课程任务

土木工程的定义

是建造各类工程设施的科学技术的总称。它既 指建设的对象，即建造在地上，地下，水中的 工程设施，也指应用的材料设备和进行的勘测， 设计施工，保养，维修等专业技术。
“土木工程”的由来
房屋建筑
需要一 门向学 生介绍 整个专 业情况 的课程
给排水
公路
土木工程 港口码头 铁路
水利
桥梁
土木工程需要解决的问题

为人类活动需要（既有物质方面的也有精神方面的）提供功能良 好、舒适美观的空间和通道，同时还表现为防水患、兴水利以及 环境治理等方面。这是土木工程的根本目的和出发点。
土木工程要解决四个方面的问题
土木工程概论-绪论
推荐参考书



罗福午．土木工程概论．武汉：武汉工业大 学出版社 丁大钧．土木工程概论．北京：中国建筑工 业大学出版社 白丽华，王俊安.土木工程概论(新世纪工程 管理专业系列教材).中国建材工业出版社
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总评成绩=平时（20%）+期末（80%）

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施工过程中的环境保护
01
02
03
04
减少施工噪音
合理安排施工时间，采用低噪 音设备，降低施工噪音对周边
居民的影响。
控制施工废弃物
分类收集、处理和回收施工废 弃物，减少对环境的污染。
保护施工现场土壤
采取措施防止水土流失，保护 施工现场土壤质量。
控制施工用水
合理利用水资源，减少用水量 ，防止水污染。
节能减排与绿色建筑
高层建筑设计需要遵循 安全、经济、绿色、可 持续等原则，注重建筑 与环境的协调，提高建 筑的能源利用效率和居 住舒适度。
高层建筑的结构体系主 要包括框架结构、剪力 墙结构、筒体结构等， 不同的结构体系具有不 同的特点和适用范围。
高层建筑的施工方法主 要包括预制装配式施工 、逆作法施工、滑模施 工等，不同的施工方法 具有不同的优缺点和适 用范围。
01
高性能混凝土
与普通混凝土相比，高性能混凝土具有更高的强度和耐久性，能够满足
现代土木工程更高要求的需要。
02 03
复合材料
如玻璃纤维增强塑料（GFRP）和碳纤维增强塑料（CFRP），具有轻质 、高强、耐腐蚀等优点，在土木工程中广泛应用于桥梁、高层建筑等领 域。
智能材料
如形状记忆合金和压电陶瓷等，这些材料能够对外界刺激作出响应，为 土木工程结构的安全监测和自适应调控提供了新的可能性。
交通工程设施
如停车场、公交车站、铁 路和地铁轨道的建设和维 护。
桥梁与隧道工程
大桥设计
如跨海大桥、斜拉桥、拱桥等大 型桥梁的设计和施工。
隧道工程
包括山岭隧道、地下通道、水下 隧道等建设和维护。
桥梁与隧道安全

暗挖法 主要方法：盾构法、注浆法、沉管法和顶管法
盾构施工法的示意图
5.4.2 铁路隧道
盾构拼装出洞的顺序
5.4.3 水底隧道
在有大吨位船舶航行的水域，或穿越水域的铁路运量 和输密度很大，或在城市内河流两岸建筑物密集区，经 过技术经济比较，可考虑修建水底隧道。
水底隧道一般由岸边敞口段，岸边暗挖段和水底暗埋 段三部分组成。
5.2 铁路工程
在我国，铁路建设自1876年英国商人在上海修建淞 沪铁路已经开始，1949年，我国共有铁路营运里程2.18 万公里，集中分布在东北和东部沿海地区，截至2002年 底，全国铁路营业里程达到7.2万公里，形成延伸祖国东 南西北的全国铁路网。
上海的磁悬浮铁路兴建运行成功，标志着我国铁路 建设已逐步迈上国际先进水平。
发展水平最高的几个国家
5.2.2 高速铁路
日本的高速列车
德国的高速列车
英国的高速摆式列车
法国的TGV高速列车
5.2.3 城市轻轨与地下铁道
城市轻轨和地下铁道一般具有如下特点： 1、线路多经过居民区，对噪声和振动的控制较严； 2、行车密度大，运营时间长； 3、一般采用直流电机牵引，以轨道作为供电回路； 4、曲线段占的比例大，曲线半径比常规铁路小。
5.4 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。它由端墙、翼墙及端墙 背部的排水系统所组成。
英吉利海峡隧道视频
5.4.1 公路隧道
伦敦地铁视频
5.2.3 城市轻轨与地下铁道
地下铁道 城市轻轨(上海明珠线)
5.2.4 磁悬浮铁路

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三、现代土木工程
1.现代土木工程的时间跨度 第二次世界大战后至今的五十余年时间。二战后，许多国家经 济大发展，科学技术出现了飞跃，导致了土木工程的发展。
2.现代土木工程特点
（1）功能要求多样化 公共建筑和住宅建筑向智能化小区方向发展。 工业建筑向花园型工厂方向发展。
（2）城市建设立体化 高层建筑和超高层建筑的大量兴起。 地下工程的高速发展。 城市高架公路立交桥。
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近代土木工程经典案例
2 法国埃菲尔铁塔
公元1889年，法国工程师古斯 塔夫 ·埃菲尔完成了他的惊世 之作—埃菲尔铁塔。它是巴黎 展览会的标志性建筑。
镂空结构铁塔，高300米，天线
高24米，总高324米。分为3楼，
其中1、2楼设有餐厅，第3楼建
有观景台。从塔座到塔顶共有
1711级阶梯，共用去钢铁7000
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第1 章 绪论
§1 土木工程基本概念 §2 土木工程发展历史 §3 土木工程的重要性及建设与使用 §4 几个与土木工程相关的重大问题 §5 土木工程伟大的战略部署 §6 土木工程的未来
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§1 土木工程基本概念
一 定义 – 1. 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，即建设在地上、地下、 水中的各类工程设施；也指所应用的材料、设备和 所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术活动。
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古代土木工程-山西佛光寺祖师塔
在山西省五台县五台山 的佛光寺内。祖师塔建 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，塔身用青砖砌 成,高约八米,呈六角平
面，砖结构。
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古代土木工程-万里长城
始建于2000多年前的春秋战国时期，最初用粘土和乱石建 造，秦朝统一中国之后联成万里长城。汉、明两代又曾大规 模修筑，世界奇迹。

9.1.5 水电站开发方式和主要类型 1.坝式水电站 可以分为河床式、坝后式、溢流式、混合式四种。
• 河床式水电站
只建有低坝，水库容量和调节能力均较小，主要 靠河流的天然流量发电。水能利用受到限制，综 合效益相对较小，但淹没损失和移民安置困难也 小。适宜于平原或丘陵地区。
河床式水电站实例
葛洲坝水利枢纽
广西西津水电站
宁夏青铜峡水电站
• 坝后式水电站
厂房结构不受水头 所限，水头取决于 坝高。
三峡水电站
• 溢流式水电站
当河谷狭窄、泄洪量大、机 组台数多、地质条件较差、 不能采用地下式厂房而又要
求保证有一定宽度的溢流段
时，将厂房布置在溢流坎下
面，厂房顶就是溢流面，称
为溢流式厂房。
三峡水电站
新安江水电站
溪洛渡水电站有高拱坝、高水头、高地震带和大型洞室群的开 挖等特点，技术上非常有挑战性，既是国家实施西部大开发战略 的重大举措，同时又缓解我国经济高速发展中日益突出的电力紧 张问题，对有效改善国家电网结构，促进东、中、西部优势互补、 协调发展等方面具有十分重大的意义。
正在建设的溪洛渡水电站是我国仅次于三峡工程的世界级巨型水 电站，大坝采用混凝土双曲拱坝，坝高276米，系世界最高大坝 之一，建成后期装机容量和年平均发电量的规模将排世界第三。
2. 引水式水电站
• 自河流坡降较陡、落差 比较集中的河段，以及 河湾或相邻两河河床高 程相差较大的地方，利 用坡降平缓的引水道引 水而与天然水面形成符 合要求的落差(水头)发 电的水电站。适合于山 区应用。
引水式水电站示意
首部式地下厂房
• 厂房位于电站引水系统的首部。这种布置方 式的特点是有压引水隧洞较短，尾水隧洞较 长，而尾水隧洞承压较小或为无压隧洞，造 价相对便宜，并省去了造价较高的上游调压 室。压力管道以单元供水方式向水轮机供水， 可不设下端阀门，因而可以降低造价。 • 但这种地下厂房靠近水库，需注意处理水库 渗水对厂房的影响。

中国矿业大学建筑工程学院
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§1 土木工程基本概念
一 定义 – 1. 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，即建设在地上、地下、 水中的各类工程设施；也指所应用的材料、设备和 所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术活动。
– 2 土木工程．英语为”Civil Engineering”，直译是 民用工程。
2002.9. 《建筑施工》、《工业建筑》、《建筑技术》、《建筑结
构》、《建筑师》、《建筑结构学报》、《土木工程学报》、 《建筑经济》、《建设监理》及各大学学报等期刊。
中国矿业大学建筑工程学院
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目录
第一章 综述 第二章 工程材料 第三章 土木工程的基本结构形式 第四章 土木工程与工程结构 第五章 土木工程荷载 第六章 基础工程 第七章 结构的使用性和耐久性 第八章 数学和力学与土木工程 第九章 抗震结构工程 第十章 工程事故和工程加固以及房屋增层
– （1）任何个人和社会团体都离不开它； – （2）随不同的社会历史时期的科学技术和管理水平而发
展；
2.综合性： – 多学科、多工种、多种技术和材料的综合；
3.实践性： – 经验的重要性、对实践的依赖性。
中国矿业大学建筑工程学院
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§2 土木工程发展历史
一 古代土木工程 二 近代土木工程 三 现代土木工程
– 3 英语的民用工程”Civil Engineering” ，怎么会译成土木工程 呢?
中国矿业大学建筑工程学院
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二 分类
1. 地上：房屋建筑工程，道路工程，铁路工程，桥 梁工程，给排水工程，机场工程
2. 地下：隧道工程 ，矿山工程，陵墓
3. 水中：水利工程（运河、大坝、水库等），港口 工程，海洋工程。

土方填筑技术
选择合适的填筑材料，并进行压实处理，以确保填筑体的稳定性和安 全性。
土方运输技术
合理组织土方的运输，确保运输过程中的安全和质量，同时尽量减少 对周围环境的影响。
基础工程施工技术
基础工程施工技术概述
基础工程施工是土木工程施工中的 重要环节之一，主要包括桩基、扩 基、地下连续墙等基础结构的施工 。
。
保障工程质量
土木工程施工的质量直接影响到工 程的使用寿命和安全性，高质量的 施工是保障人民生命财产安全的基 础。
促进经济发展
土木工程施工是基础设施建设的重 要组成部分，对促进经济发展和改 善民生具有重要作用。
土木工程施工的历史与发展
历史回顾
土木工程施工的发展历程可以追溯到古 代，随着人类社会的发展，土木工程施 工技术和组织方式不断进步。古代的土 木工程主要以石材、木材等天然材料为 主，施工方法简单，工程规模较小。随 着工业革命的发展，钢铁、水泥等新型 建筑材料的应用推动了现代土木工程施 工的发展。
成本控制
在施工过程中，对各项费用进行严格控制，防 止超支。
成本核算
在每个阶段结束后，对实际发生的成本进行核算，与预算进行对比分析。
施工质量管理
质量标准制定
01
根据工程要求和行业规范，制定详细的质量标准和质量目标。
质量监控
02
通过各种检测手段，对施工过程和最终产品进行质量监控。
质量改进
03
针对发现的质量问题，采取有效措施进行改进，提高工程质量
临时设施建设
搭建临时办公室、宿舍、 仓库等设施，以满足施工 需要。
施工设备布置
根据施工计划和现场实际 情况，合理布置施工设备 ，确保设备安全、高效运 行。

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ土木工程概论PPT课件--3基础工程
•
46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
•
47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东轩下，聊复得此生。
•
49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
•
50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左

2.这一时期土木工程的特点： 有力学和结构理论作为土木工程的设计指导；砖、 瓦、石、木等建筑材料得到广泛应用；混凝土和钢 筋混凝土、钢材、预应力混凝土得到发展；施工技 术、施工机械、施工规模进步很快，施工速度加快。
列砌筑组成单孔孤形。桥大拱两端之肩上又各设两个小拱，这些敞开的小拱 减轻桥身重量的同时，又起到了减少流水冲力、加速畅洪的作用，设计可谓 非常科学合理。世界第12个土木工程里程碑（1991，ASCE）
单孔弧形石拱桥
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二 近代土木工程
1.近代土木工程的时间跨度： 17世纪中叶－>第二次世界大战前后。
展；
2.综合性： 多学科、多工种、多种技术和材料的综合；
3.实践性： 经验的重要性、对实践的依赖性。
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§2 土木工程发展历史
一 古代土木工程 二 近代土木工程 三 现代土木工程
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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一 古代土木工程
1.时间跨度-旧石器时代（公元前5000年起）-17世纪 中叶，没有设计理论，靠经验，材料自然，工具简单
3 英语的民用工程”Civil Engineering” ，怎么会 译成土木工程 呢?
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二 分类
1. 地上：房屋建筑工程，道路工程，铁路工程，桥 梁工程，给排水工程，机场工程
2. 地下：隧道工程 ，矿山工程，陵墓
3. 水中：水利工程（运河、大坝、水库等），港口 工程，海洋工程。
房屋建筑
2.古代土木工程几种典型的结构形式-砖、石、木。
3.中西古建筑之特点：中国多以木构架加砖墙为主，而 西方大多是砖石结构。 原因是什么？
4.代表性工程介绍
(建筑) 应县木塔，佛光寺祖师塔 (水利) 都江堰水利工程