土木工程知識(shí)概論論文資料編輯版

1、:木工程專(zhuān)業(yè)二木工程概論課程考核作業(yè)班級(jí):Kevin學(xué)號(hào): 姓名:日期:20130101木工程的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)摘要： 土木工程是建造各類(lèi)工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)總稱，現(xiàn)代土木工程對(duì)人類(lèi)現(xiàn)代文 明的影響越來(lái)越大，乃至成為了人類(lèi)現(xiàn)代文明的重要組成部分，本文論述了土木工程 的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)關(guān)鍵詞：土木工程 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)、土木工程的涵義中國(guó)國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)在學(xué)科簡(jiǎn)介中定義為： “土木工程是建造各類(lèi)工程設(shè)施。土木的科學(xué)技術(shù)的總稱，它既指工程建設(shè)的對(duì)象，既建在地下、地上、水中的各種工程設(shè) 施，也指所應(yīng)用的材料、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)” 工程對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展都具有

2、非常大的影響，完善土木工程建設(shè)能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的 發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步。土木工程和人類(lèi)的關(guān)系也是非常密切的，其關(guān)系到人類(lèi)賴以生存 的基本要素，是人們生活必不可少的要素之一。二、我國(guó)土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀1. 高層建筑 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速，我國(guó)城市發(fā)展的腳步越來(lái)越 快，城市的用地也越來(lái)越緊張，過(guò)量的人口和城市有限的用地形成了強(qiáng)烈的矛盾，所以高層建筑在喧囂擁擠的城市中巍然升起，或在藍(lán)天背景前亭亭玉立，它吸引著公眾 的視線和注意力，喚起人們無(wú)限的幻想。 1972 年聯(lián)合國(guó)國(guó)際高層建筑會(huì)議將高層建筑 按高度分為四類(lèi)： 9-16 層（最高為 50）；17-25 層（最高為 75 米）；26-40 層（

3、最高到 100米）；40 層以上（既超高層建筑） 。我國(guó)規(guī)定超過(guò) 100米的為超高層。無(wú)疑，現(xiàn)代超高層建筑從一定意義上是城市現(xiàn)代化的標(biāo)志，高層建筑的發(fā)展一方面是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得成就的體現(xiàn)，另一方面也增加我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的負(fù)擔(dān)。我國(guó)有世界第二高的上海 環(huán)球金融中心大廈，高 492米，共 101層，于 2008年建成。這體現(xiàn)了我國(guó)土木工程行 業(yè)在社會(huì)中的重要地位，有一定的積極意義，是我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化進(jìn)行中的一個(gè)里 程碑。2. 交通土建工程 交通運(yùn)輸是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，是一個(gè)國(guó)家社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的 戰(zhàn)略基礎(chǔ)。近年來(lái)我國(guó)各種運(yùn)輸方式的組成結(jié)構(gòu)也經(jīng)歷著與發(fā)達(dá)國(guó)家相似的變化過(guò)程，鐵路運(yùn)輸?shù)谋戎刂鹉晗陆?，公路運(yùn)

4、輸?shù)谋戎刂鹉晟仙?，航空旅客運(yùn)輸量迅速增長(zhǎng)，但 目前鐵路運(yùn)輸任然占主導(dǎo)地位，這主要是由我國(guó)目前基本國(guó)情所決定。因此，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展存在不協(xié)調(diào)性，這種現(xiàn)象會(huì)對(duì)我國(guó)人口質(zhì)量產(chǎn)生影響不利于 我國(guó)社會(huì)主義和諧社會(huì)的建設(shè)和發(fā)展。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必然會(huì)帶動(dòng)商業(yè)、工業(yè)、以及服務(wù) 業(yè)的發(fā)展，從而提高這一地區(qū)或國(guó)家的商業(yè)往來(lái)和地區(qū)承載量， 促進(jìn)道路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。道路交通的發(fā)展具體表現(xiàn)為能夠帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改善，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而提高人口質(zhì)量，改善城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)，縮小城鄉(xiāng)差距，提高城市化水平，能夠全面推動(dòng)人們生 活質(zhì)量更快的進(jìn)入高層次階段。因此我國(guó)需要從體系、結(jié)構(gòu)、布局等方面綜合考慮， 大力發(fā)展綠色交通事業(yè)，

5、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、 交通的協(xié)調(diào)發(fā)展， 全面推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。3. 建筑物的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)呈現(xiàn)更長(zhǎng)、更高、更柔的發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展，現(xiàn)在風(fēng)荷載、地 震荷載已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制因素。 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法是依靠增加結(jié)構(gòu)自身強(qiáng)度， 變形能力來(lái)抗震，而減震方法則是采用隔震、耗能、施加外力、調(diào)整結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性等方法來(lái)消減結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)，具有安全可靠、更加有效、經(jīng)濟(jì)節(jié)省和適應(yīng)廣的優(yōu)點(diǎn)，是 土木工程防災(zāi)減災(zāi)積極有效的方法和技術(shù)。4. 地下工程的建設(shè) 與開(kāi)發(fā)也是土木工程關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)，現(xiàn)在人口急劇增長(zhǎng)， 空間資源相當(dāng)緊張，所以人們開(kāi)始開(kāi)發(fā)地下空間資源，我國(guó)城市地下工程施工建設(shè)主 要有，明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構(gòu)法、沉管法、

6、凍結(jié)法、注漿法等，我國(guó)的這些技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，為地下空間開(kāi)發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。、土木工程未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)1. 空間上全方位開(kāi)花 目前世界上人工最高的建筑是波蘭的長(zhǎng)波臺(tái)鋼塔，其高 度為646m作為世界上最高的人工建筑，其承載能力是十分巨大的。這將是未來(lái)土木 工程建筑領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)，高空的距離是無(wú)限的，因此，只要技術(shù)允許的條件下，建 筑物不斷向高空發(fā)展是切實(shí)可行的一種策略。 這種高層建筑可以集工作、 休閑、娛樂(lè)、 商業(yè)、購(gòu)物等一系列功能，這就大大節(jié)約了土地資源，為城市的發(fā)展節(jié)省了土地。我國(guó)的上海將擬建一棟高達(dá)1250m的仿生大廈，居民可以達(dá)到十萬(wàn)人左右，這將是我國(guó) 土木工程建筑史的一塊里程碑

7、，將在世界人工建筑領(lǐng)域中堪稱奇跡。充分利用空間資源，能有效緩解資源緊張，提高資源的利用率。地面空間資源有限，地下將是未來(lái)土木工程發(fā)展的另一方向。建設(shè)各種各樣的地下建筑為我們提供便利。如地下水電站，可以充分利用地形、地勢(shì)，尤其是在山谷 狹窄地帶，在地下建站、布置發(fā)單機(jī)組，十分經(jīng)濟(jì)有效。地下核電站是一種高熱量、 少耗料的電站， 未來(lái)可能會(huì)朝向這發(fā)展。 未來(lái)還可能會(huì)建大量的地下工廠、 地下倉(cāng)庫(kù)、 地下停車(chē)場(chǎng)、地下民用建筑等。 ，我們知道目前城市地下空間的開(kāi)發(fā)深度已達(dá)到 30米 左右，有人曾大膽的估計(jì)，即使只開(kāi)發(fā)相當(dāng)于城市總?cè)莘e的 1/3 的地下空間，就等于 全部城市地面建筑的容積。這足以說(shuō)明，地下空

8、間的資源的潛力是巨大的。所以，地 下工程的發(fā)展不僅可為人類(lèi)的生存開(kāi)拓廣闊的空間， 地下空間還具有恒溫性、 恒濕性、 隔熱性、遮光性、氣密性、隱蔽性、空間性、安全性等，諸多方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)由于地上空間。其社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等多方面的綜合效益良好，對(duì)節(jié)省城市占地、節(jié)約能源、克服地面各種障礙改善城市交通、減少城市污染、擴(kuò)大城市空間容量、節(jié)省時(shí)間、提高工作 效率和提高城市生活質(zhì)量等方面，都能起到極其重要的作用，是現(xiàn)代化城市建設(shè)的必 由之路。2. 向海洋拓寬 地球上的海洋面積占整個(gè)地球面積的百分百七十左右，現(xiàn)在陸地 上土地太少，首先想到可向海洋發(fā)展。海洋土木工程的興建，不僅可解決陸地上土地太少的矛盾，同時(shí)也將對(duì)海

9、底油氣資源及礦物的開(kāi)發(fā)提供立足之地。在技術(shù)條件允許的前提下，充分利用海洋資源是非常必要的， 是人類(lèi)不斷向外擴(kuò)展過(guò)程中的一個(gè)創(chuàng)舉。 例如，為了減小機(jī)場(chǎng)噪音對(duì)城市居民的影響，也為了節(jié)約陸地資源， 2000年時(shí)，日本 圍海建造的1000m長(zhǎng)的關(guān)西國(guó)際機(jī)場(chǎng)試飛成功，這標(biāo)志著人類(lèi)在土木工程方面邁出了 向海洋進(jìn)軍的重要一步。近年來(lái)，我國(guó)在此領(lǐng)域中也獲得了相當(dāng)?shù)某删?。上海南匯灘的圍墾成功和黃浦江的拓岸成功都是我國(guó)在近年來(lái)取得的成就。這些成就的取得都為 土木工程在將來(lái)向海洋的發(fā)展積累了科技經(jīng)驗(yàn)，奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?？傊Ｑ笥质菍?來(lái)土木工程發(fā)展的另一方向。3. 向沙漠進(jìn)軍 全世界陸地中有三分之一為沙漠或荒漠地區(qū)

10、，目前還很少開(kāi)發(fā)。沙漠難以利用是因?yàn)槿彼?，生態(tài)環(huán)境惡劣，日夜溫差太大，空氣干燥，太陽(yáng)輻射太強(qiáng)， 不適于人類(lèi)的生存。 近來(lái)許多國(guó)家開(kāi)始沙漠改造工程。 在我國(guó)西北部， 利用興修水利， 種植固沙植物，改良土壤方法，是一些沙漠變成了綠洲。沙漠的改造利用不僅增加了 有效土地的利用面積，同時(shí)還能改善全球生態(tài)環(huán)境。我國(guó)沙漠輸水工程試驗(yàn)成功，自 行修建的第一條長(zhǎng)途沙漠輸水工程已全線建成試水，順利地引黃河水入沙漠。我國(guó)首條沙漠高速公路榆靖高速公路已全線動(dòng)工，其全長(zhǎng) 1 1 6公里。將來(lái)城市將在沙漠 出現(xiàn)。4. 向太空邁進(jìn) 近代天文學(xué)宇航事業(yè)飛速發(fā)展， 人們發(fā)現(xiàn)月球上擁有大量的鈦鐵 礦，在800C高溫下，鈦鐵礦與

11、氫化物便合成鐵、鈦、氧和水氣，由此可以制造出人 類(lèi)生存必需的氧和水。美國(guó)政府已決定在月球上建造月球基地，并通過(guò)這個(gè)基地進(jìn)行 登陸火星的行動(dòng)。預(yù)計(jì) 21 世紀(jì) 50年代以后，空間工業(yè)化、空間商業(yè)化、空間旅游、 外層空間人類(lèi)化等可能會(huì)得到較大的發(fā)展。月宮將觸手可及。土木工程概論課程學(xué)習(xí)總結(jié)土木工程材料與基礎(chǔ)工程1. 土木工程材料A. 早期土木工程材料 主要有磚、瓦、砂、石、灰、木材等。他們至今仍在土木工程材料中占有重要的地位。 磚：磚是一種常用的砌筑材料。 磚瓦的生產(chǎn)和使用在我國(guó)歷史悠久，有“秦磚漢瓦”之稱。瓦：瓦是屋面材料。石材：天然石材是最古老的土木工程材料之一。 石材具有良好的耐久性， 用石

12、材構(gòu)建的結(jié)構(gòu)物具有永久保存的可能。在混泥土組成材料中，石子稱為粗骨料，砂稱為細(xì)骨料。砂是混泥土和砂漿的主要組成材料之一，是土木工程的大宗材料?；遥菏唷⑹?；石灰石土木工程使用較早的礦物膠凝材料之一。木材：木材是一種古老的工程材料。B. 近代土木工程材料 近代使用的土木工程鋼料主要有鋼板、 型鋼如角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管、鋼筋等。水泥主要有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、特種水泥。還有混泥土，混泥土是：由水泥、水、砂、石按一定比例混合， 經(jīng)過(guò)攪拌、澆筑成形、 凝固硬化形成的人造石材?；炷林械纳昂褪诨炷林衅鸸羌茏饔?。C. 現(xiàn)代土木工程材料 主要有

13、高強(qiáng)度混泥土，高性能混泥土，纖維混泥土，綠色建材等。2. 基礎(chǔ)工程A. 巖土工程勘測(cè) 的任務(wù)：認(rèn)識(shí)地質(zhì)的地質(zhì)條件， 分析它與建筑物之間的相互影響。地址選擇、初步設(shè)計(jì)和施工圖 - 選址勘察、初步勘察和詳細(xì)勘察。巖土工程勘察等級(jí)確認(rèn)依據(jù)：工程重要性等級(jí)、場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)、地基復(fù)雜程度等級(jí)。繪圖與調(diào)查、勘探（坑探、鉆探、觸探、地球物理勘探） 、原位測(cè)試、室內(nèi)測(cè)試。相片成圖和實(shí)地繪測(cè)圖。B. 淺基礎(chǔ) 分為：剛性基礎(chǔ)、擴(kuò)展基礎(chǔ)。剛性基礎(chǔ)是由磚、毛石、素混泥土和石灰等材料做成的基礎(chǔ)。 當(dāng)剛性基礎(chǔ)不能滿足力學(xué)要求時(shí)， 可以做成鋼筋混泥土基礎(chǔ)， 稱 為擴(kuò)展基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ)按構(gòu)造類(lèi)型可分為：獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板

14、基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ)。C. 深基礎(chǔ) 位于地基深處承載力較高的土層上， 埋藏深度大于 5 米或大于基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ)，稱為深基礎(chǔ)。如樁基礎(chǔ)，沉井基礎(chǔ)，沉箱基礎(chǔ)等。D. 不均勻沉降 一般是指同一結(jié)構(gòu)中，相鄰的兩個(gè)基礎(chǔ)沉降量的差值。E. 地基處理 的對(duì)象主要是指軟弱地基和特殊土地基。地基處理的主要目的是指提高軟弱地基的強(qiáng)度，保證地基的穩(wěn)定性。建筑工程、 交通土建工程、 橋梁工程、 港口工程、 地下工程、水利水電工程、給排水工程。1. 建筑工程A. 基本構(gòu)建 人們所居住和工作的建筑物均由各個(gè)單一空間所構(gòu)成，而每一個(gè)單一空間又由基本構(gòu)件所構(gòu)成。建筑物的基本構(gòu)件可分為板、梁、柱、拱。B. 單層與多層建筑 單層建筑按

15、使用目的可分為民用單層建筑和單層工業(yè)廠房。大跨度結(jié)構(gòu)指跨度大于 60 米的建筑。其結(jié)構(gòu)體系有很多種，如網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié) 構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、懸吊結(jié)構(gòu)、索膜結(jié)構(gòu)、充氣結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu)等。我國(guó)以 24 米為界限， 低于 24米稱為多層結(jié)構(gòu)， 常用的結(jié)構(gòu)形式為混合結(jié)構(gòu)、 框架結(jié)構(gòu)。C. 高層與超高層建筑 的主要結(jié)構(gòu)形式有：框架結(jié)構(gòu)、框架 - 剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框支剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)又可分為：框筒結(jié)體系、筒中筒體系、衍架筒體系、成束筒體系。D. 特種結(jié)構(gòu) 是指具有特種用途的工程結(jié)構(gòu)，包括高聳結(jié)構(gòu)、海洋工程結(jié)構(gòu)、管道結(jié)構(gòu)、容器結(jié)構(gòu)和核電站結(jié)構(gòu)等。E. 未來(lái)展望2. 交通土建工程A

16、. 道路工程 “要致富，先修路”。道路是交通的基礎(chǔ)，是國(guó)家經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的基礎(chǔ)和人民生活的基礎(chǔ)設(shè)施。道路按其使用特點(diǎn)可分為：公路、城市道路、廠礦道路、林間道路和鄉(xiāng)村道路。B. 鐵路工程 鐵路運(yùn)輸是現(xiàn)代運(yùn)輸體系中的主干力量。為滿足人們的需求，高速鐵路、城市輕軌與地下鐵道、磁懸浮鐵路相應(yīng)而生。C. 機(jī)場(chǎng)工程 自古以來(lái)，人們就羨慕鳥(niǎo)類(lèi)在天空中自由飛翔的本領(lǐng)，人們也一直努力不懈地探索飛上藍(lán)天的奧秘。 于是飛機(jī)產(chǎn)生了， 機(jī)場(chǎng)是飛機(jī)的巢， 跑到是機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)的主體，機(jī)坪與機(jī)場(chǎng)凈空區(qū)組成了機(jī)場(chǎng)。D. 隧道工程 隧道是修筑在地面之下的通路或空間，但孔徑太小，屬于所謂管道范疇除外。公路隧道、鐵路隧道、水底隧道都是隧道的

17、品種。公路隧道要注意線路布置、通風(fēng)、照明等。公路施工的方法通常有新奧法、挪威法。鐵路隧道的結(jié)構(gòu)有淺埋區(qū)間隧道、深埋區(qū)間隧道。 明挖法和暗挖法是鐵路施工的兩種方法， 其中盾構(gòu)法、注漿法、沉管法、頂管法是暗挖法中常采用的方法。 水底隧道常采用的防水方法有， 防水混泥土、壁后回填、圍巖注漿、雙層襯砌。3. 橋梁工程A. 橋梁分類(lèi) 按使用性分為：公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、機(jī)耕橋、過(guò)水橋。B. 橋梁工程的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)要點(diǎn) 橋梁工程的總體規(guī)劃的基本內(nèi)容包括：橋位選定；橋梁總跨徑及分孔方案的確定；確定橋梁的縱，橫斷面布置等。C. 橋梁的結(jié)構(gòu)形式 橋梁分為：梁式橋、拱式橋、鋼架橋、斜拉橋、懸索橋、綜合體系

18、橋。D. 橋墩與橋臺(tái) 橋墩的類(lèi)型有實(shí)體式橋墩、空心式橋墩、樁或柱式橋墩。橋臺(tái)的類(lèi)型有實(shí)體式橋臺(tái)、埋置式橋臺(tái)。4. 港口工程A. 港口分類(lèi) 港口可分為港灣、避風(fēng)港、海港、河港、水庫(kù)港、湖港、商港、工業(yè)港、散貨港、油港、漁港、軍港。B. 碼頭建筑 碼頭的布置形式有順岸式、突堤式、挖入式。C. 防波堤 的分類(lèi)：斜坡式防波堤、直立式防波堤、混合式防波堤、透空式防波堤、浮式防波堤、噴氣消波式設(shè)備。5. 地下工程A. 地下工業(yè)建筑 地下水電站、地下核電站、地下工廠等都屬于地下工業(yè)建筑6. 水利水電工程A. 農(nóng)田水利工程 主要包括灌溉工程和排澇工程以解決農(nóng)田的灌溉和排澇以及土壤改良工作。灌溉的方法有：地面灌溉、噴灌、滴灌、微噴。可以抽水取水，水庫(kù) 取水。B. 水電工程 有各種各樣的水電站，如壩式水電站（河床式水電站、壩后式水電站、溢流式水電站）、引水式水電站、抽水蓄