第一篇:土木工程概論
第1章 緒論
1、土木工程:土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的總稱,它既指工程建設(shè)的對象,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、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。
2、基本建設(shè):國家將工廠、礦井、鐵道、公路、橋梁、農(nóng)田水利、商店、住宅、醫(yī)院、學(xué)校、給水排水、煤氣輸送等工程建設(shè)稱為基本建設(shè)。
3、信息化施工:在施工過程中所涉及的各部分各階段廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù),對工期、人力、材料、機(jī)械、資金、進(jìn)度等信息進(jìn)行收集、存儲、處理和交流,并加以科學(xué)地綜合利用,為施工管理及時(shí)、準(zhǔn)確地提供決策依據(jù)。
4、可持續(xù)發(fā)展:是指“既滿足當(dāng)代人的需要,又不對后代人滿足其需要的發(fā)展構(gòu)成危害”。
1、土木工程概論課程的任務(wù)
“土木工程”包括哪些內(nèi)容?“土木工程”專業(yè)的學(xué)生要學(xué)習(xí)哪些知識、掌握哪些基本技能、具備哪些能力?怎樣才能學(xué)好等?回答這些問題便是本書的主要任務(wù)。
土木工程的內(nèi)容非常廣泛,它和廣大人民群眾的日常生活密切相關(guān),在國民經(jīng)濟(jì)中起著非常重要的作用。
土木工程的范圍包括房屋建筑工程、公路與城市道路工程,鐵路工程,橋梁工程,隧道工程,機(jī)場工程,地下工程,給水排水工程,港口、碼頭工程等。
2、土木工程發(fā)展歷史簡述
土木工程的發(fā)展經(jīng)歷了古代、近代和現(xiàn)代三個(gè)階段?,F(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)有: ①功能要求多樣化;②城市建設(shè)立體化;③交通工程快速化;④工程設(shè)施大型化。
3、土木工程的未來
土木工程目前面臨的形勢是:
①信息(包括計(jì)算機(jī)、通訊、網(wǎng)絡(luò)等)工業(yè)的迅猛發(fā)展。②航空、航天事業(yè)等高科技事業(yè)的發(fā)展。③地球上居住人口激增,而地球上的土地資源是有限的,并且會因過度消耗而日益枯竭。④生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞,隨著工業(yè)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步而人類生存環(huán)境卻日益惡化。
(1)重大工程項(xiàng)目將陸續(xù)興建
①為了解決城市土地供求矛盾,城市建設(shè)將向高、深方向發(fā)展。②目前高速公路、高速鐵道的建設(shè)仍呈發(fā)展趨勢。
③在航空港及海港和內(nèi)河航運(yùn)碼頭的建設(shè)也會在不久的將來取得巨大的進(jìn)步。(2)土木工程將向太空、海洋、荒漠地開拓。
(3)工程材料向輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能化發(fā)展(21世紀(jì)在工程材料方面希望有較大突破:①傳統(tǒng)材料的改性;②化學(xué)合成材料的應(yīng)用)(4)設(shè)計(jì)方法精確化、設(shè)計(jì)工作自動化
(5)信息和智能化技術(shù)全面引入土木工程
將信息、計(jì)算機(jī)、智能化技術(shù)等高新技術(shù)用于土木工程將是今后相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)的重要發(fā)展方向。
①信息化施工還可通過網(wǎng)絡(luò)與其他國家和地區(qū)的工程數(shù)據(jù)庫聯(lián)系,在遇到新的疑難問題時(shí)可及時(shí)查詢解決。信息化施工可大幅度提高施工效率和保證工程質(zhì)量,減少工程事故,有效控制成本,實(shí)現(xiàn)施工管理現(xiàn)代化。
② 智能化建筑滿足的要求:一是房屋設(shè)備用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)監(jiān)測與控制,并可通過自動優(yōu)化或人工干預(yù)來保證設(shè)備運(yùn)行的安全、可靠、高效。二是安裝了對居住者的自動服務(wù)系統(tǒng)。
③智能化交通一般包括以下幾個(gè)系統(tǒng):A、先進(jìn)的交通管理系統(tǒng);B、交通信息服務(wù)系統(tǒng);C、車輛控制系統(tǒng);D、車輛調(diào)度系統(tǒng);F、公共交通系統(tǒng)等。它應(yīng)具有信息收集,快速處理,優(yōu)化決策,大型可視化系統(tǒng)等功能。
④土木工程分析的仿真系統(tǒng) 用此技術(shù)指導(dǎo)設(shè)計(jì)可大大提高工程結(jié)構(gòu)的可靠性。
(6)土木工程的可持續(xù)發(fā)展
在建設(shè)與使用土木工程過程中與能源消耗,資源利用,環(huán)境保護(hù),生態(tài)平衡有密切關(guān)系,對貫徹“可持續(xù)發(fā)展”原則影響很大。
4、土木工程的學(xué)習(xí)建議
(1)科學(xué)、技術(shù)與工程的關(guān)系
科學(xué)是關(guān)于事物的基本原理和事實(shí)的有組織、有系統(tǒng)的知識??茖W(xué)的主要任務(wù)是研究世界萬物發(fā)展變化的客觀規(guī)律,它解決一個(gè)為什么的問題。
技術(shù)則是指將科學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)或傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)所證明的規(guī)律轉(zhuǎn)化成為各種生產(chǎn)工藝,作業(yè)方法,設(shè)備裝置等,它解決一個(gè)如何實(shí)現(xiàn)的問題。技術(shù)的主要任務(wù)是為生產(chǎn)某種滿足人類需要的產(chǎn)品而服務(wù)。
工程是指自然科學(xué)或各種專門技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)部門去而形成的各種學(xué)科的總稱,其目的在于利用和改造自然來為人類服務(wù)。(2)土木工程的知識、能力和素質(zhì)要求
我國高等土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是:培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要,德智體全面發(fā)展、掌握土木工程學(xué)科的基本理論和基本知識,獲得土木工程工程師基本訓(xùn)練,具有創(chuàng)新精神的高級工程科學(xué)技術(shù)人才,畢業(yè)后能從事土木工程設(shè)計(jì)、施工與管理工作,具有初步的工程規(guī)劃與研究開發(fā)的能力。
在土木工程學(xué)科的系統(tǒng)學(xué)習(xí)中,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中得出以下幾點(diǎn)值得重視:①自主學(xué)習(xí)能力;②綜合解決問題的能力;③爭強(qiáng)、創(chuàng)新能力;④協(xié)調(diào)、管理能力。
第2章 土木工程材料
1、土木工程材料:任何土木工程建(構(gòu))筑物(包括道路、橋梁、港口、碼頭、礦井、隧道等)都是用相應(yīng)材料按一定的要求建造成的,土木工程中所使用的各種材料統(tǒng)稱為土木工程材料。
2、天然砂:由自然條件作用(主要是巖石風(fēng)化)而形成的,粒徑在5mm以下的巖石顆粒,稱為天然砂。
3、硅酸鹽水泥:根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)(GB175—92)規(guī)定,凡由硅酸鹽水泥熟料,0~5%石灰石或?;郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料,稱為硅酸鹽水泥。
4、綠色建材:其含義是指:采用清潔的生產(chǎn)技術(shù),少用天然資源、大量使用工業(yè)或城市固體廢棄物和農(nóng)植物秸稈,生產(chǎn)無毒,無污染、無放射性,有利于環(huán)保與人體健康的建材。
材料一般分為金屬材料和非金屬材料兩大類。材料按功能分類般分為結(jié)構(gòu)材料(承受荷載作用的材料)和功能材料(具有專門功能的材料)。材料按用途分類,如建筑結(jié)構(gòu)材料;橋梁結(jié)構(gòu)材料;水工結(jié)構(gòu)材料;路面結(jié)構(gòu)材料;建筑墻體材料;建筑裝飾材料;建筑防水材料;建筑保溫隔聲材料等。
了解材料在土木工程中的作用主要應(yīng)從三個(gè)方面去認(rèn)識:材料對保證工程質(zhì)量的作用;材料對工程造價(jià)的影響;材料對工程技術(shù)進(jìn)步的促進(jìn)作用。
磚、瓦、砂、石、灰可統(tǒng)稱為地方材料,由于其工程用量大,原料價(jià)格低,一般都在當(dāng)?shù)鼗蚋浇貐^(qū)采購。
(1)磚 磚是一種常用的砌筑材料。廣泛地用于墻體、基礎(chǔ)、柱等砌筑工程中。
按照生產(chǎn)工藝分為燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚;按所用原材料分為粘土磚、頁巖磚、煤矸石磚、粉煤灰磚、爐渣磚和灰砂磚等;按有無孔洞分為空心磚、多孔磚和實(shí)心磚。(2)瓦 瓦是屋面材料。瓦的種類較多,按所用材料分,有粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、鋼絲網(wǎng)水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃鋼瓦、瀝青瓦等;按形狀分,有平瓦和波形瓦兩類。(3)砂 砂是組成混凝土和砂漿的主要組成材料之一,是土木工程的大宗材料。砂一般分為天然砂和人工砂兩類。按其產(chǎn)源不同,天然砂可分為:河砂、海砂和山砂。(4)石 凡采自天然巖石,經(jīng)過加工或未經(jīng)加工的石材,統(tǒng)稱為天然石材。包括:①毛石②料石③飾面石材④色石渣⑤石子
(5)灰 凡能在物理、化學(xué)作用下,從漿體變成堅(jiān)固的石狀體,并能膠結(jié)其他物料而具有一定機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì),統(tǒng)稱為膠凝材料。膠凝材料可分為無機(jī)與有機(jī)兩大類。無機(jī)膠凝材料可按照其硬化條件分為氣硬性與水硬性兩種。只能在空氣中硬化的稱為氣硬性膠凝材料,如石膏、石灰。既能在空氣中又能在水中硬化的稱為水硬性膠凝材料,如水泥。
2、木材 木材具有很多優(yōu)點(diǎn),如輕質(zhì)高強(qiáng);易于加工;有較高的彈性和韌性;能承受沖擊和振動作用;導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能低;木紋美麗;裝飾性好等。但木材也有缺點(diǎn),如構(gòu)造不均勻,各向異性;易吸濕、吸水,因而產(chǎn)生較大的濕脹、干縮變形;易燃、易腐等。
影響木材強(qiáng)度的主要因素為含水率(一般含水率高,強(qiáng)度降低),溫度(溫度高,強(qiáng)度降低),荷載作用時(shí)間(持續(xù)荷載時(shí)間長,強(qiáng)度下降)及木材的缺陷(木節(jié)、腐朽、裂紋、翹曲、病蟲害等)。
工程中木材又常分為原木、鋸材及各類人造板材。
3、鋼材 鋼材品質(zhì)均勻致密,抗拉、抗壓、抗彎、抗剪切強(qiáng)度都很高。有一定的塑性和很好的韌性、良好的加工性能。土木工程所使用的鋼材大多為低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。
4、水泥 水泥是水硬性膠凝材料,即加水拌合成塑性漿體,能在空氣中和水中凝結(jié)硬化,可將其他材料膠結(jié)成整體,并形成堅(jiān)硬石材的材料。(1)水泥的定義和分類
水泥按其用途及性能分為三類:通用水泥、專用水泥、特性水泥。
水泥按其主要水硬性物質(zhì)名稱分為:硅酸鹽水泥,鋁酸鹽水泥,硫鋁酸鹽水泥,氟鋁酸鹽水泥,磷酸鹽水泥,以火山灰性或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥。
(2)硅酸鹽水泥
水泥漿體在常溫下會逐漸變稠直到開始失去塑性,這一現(xiàn)象稱為水泥的初凝;隨著塑性的消失,水泥漿體開始產(chǎn)生強(qiáng)度,此時(shí)稱為水泥的終凝;水泥漿體由初凝到終凝的過程稱為水泥的凝結(jié)。水泥漿體終凝后,其強(qiáng)度會隨著時(shí)間的延長不斷增長,并形成堅(jiān)硬的水泥石,這一過程稱為水泥的硬化。
(3)其他品種水泥有:快硬硅酸鹽水泥、快凝快硬硅酸鹽水泥、白色硅酸鹽水泥、高鋁水泥、膨脹水泥。
5、混凝土 混凝土(簡寫為砼)是當(dāng)代最主要的土木工程材料之一。它是由膠結(jié)材料、骨料和水按一定比例配制,經(jīng)攪拌振搗成型,在一定條件下養(yǎng)護(hù)而成的人造石材。混凝工具有原料豐富,價(jià)格低廉,生產(chǎn)工藝簡單的特點(diǎn);同時(shí)混凝土還具有抗壓強(qiáng)度高,耐久性好,強(qiáng)度等級范圍寬,使用范圍十分廣泛。
①混凝土的種類
按膠凝材料不同,分為水泥混凝土(又叫普通混凝土)、瀝青混凝土、石膏混凝土及聚合物混凝土等;按表觀密度不同,分為重混凝土(ρ>2600 kg/m3)、普通混凝土(1950~2 600 kg/m3)、輕混凝土(ρ<1950kg/m3);按使用功能不同,分為結(jié)構(gòu)用混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土及防輻射混凝土等;按施工工藝不同,又分為噴射混凝土、泵送混凝土、振動灌漿混凝土等。
為了克服混凝土抗拉強(qiáng)度低的缺陷,將水泥混凝土與其他材料復(fù)合,出現(xiàn)了鋼筋混凝土,預(yù)應(yīng)力混凝土,各種纖維增強(qiáng)混凝土及聚合物浸漬混凝土等。
②普通混凝土 普通混凝土是由水泥、粗骨料、細(xì)骨料和水拌合,經(jīng)硬化而成的一種人造石材。
③特種混凝土A、輕骨料混凝土B、纖維增強(qiáng)混凝土(簡稱FRC)C、聚合物混凝土D、碾壓混凝土E、自密實(shí)混凝土
④鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 鋼筋混凝土是指配置鋼筋的混凝土。
預(yù)應(yīng)力混凝土一般指預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土,通過張拉鋼筋,產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力的產(chǎn)生,按張拉鋼筋的方法可分為機(jī)械法、電熱法和化學(xué)法;按施加預(yù)應(yīng)力的順序可分為先張法和后張法。
6、其他材料
(1)瀝青、瀝青制品與其他防水材料
瀝青材料是由一些極其復(fù)雜的高分子碳?xì)浠衔锖瓦@些碳?xì)浠衔锏姆墙饘傺苌锼M成的混合物。
高分子新型防水卷材有三大類:橡膠類防水卷材,塑料類防水卷材,橡塑共混型防水卷材。
(2)玻璃、陶瓷制品
玻璃不僅有采光和防護(hù)的功能,而且是良好的吸聲、隔熱及裝飾材料。陶瓷是由適當(dāng)成分的粘土經(jīng)成型、燒結(jié)而成的較密實(shí)材料。
常用陶瓷材料的品種可分為:陶瓷錦磚(馬賽克),陶瓷墻地磚,陶瓷釉面磚,衛(wèi)生陶瓷。
(3)塑料與塑料制品
塑料是以有機(jī)高分子化合物為基本材料,加入各種改性添加劑后,在一定的溫度和壓力下塑制而成的材料。(4)絕熱材料
將不易傳熱的材料,即對熱流有顯著阻抗性的材料或材料復(fù)合體稱為絕熱材料。絕熱材料是保溫、隔熱材料的總稱。分為無機(jī)絕熱材料和有機(jī)絕熱材料兩大類。(5)吸聲材料
吸聲材料是指能在較大程度上吸收由空氣傳遞的聲波能量的材料。常用的吸聲材料有:①無機(jī)材料②有機(jī)材料③多孔材料④纖維材料。(6)裝飾材料
對建筑物主要起裝飾作用的材料稱裝飾材料,裝飾材料應(yīng)具有裝飾功能、保護(hù)功能及其他特殊功能。裝飾功能即裝飾效果,是由質(zhì)感、線條和色彩三個(gè)因素構(gòu)成的。
按其在建筑物的裝飾部位予以分類:外墻、內(nèi)墻、地面、吊頂裝飾材料(7)新型復(fù)合板材①銅絲網(wǎng)水泥類夾芯復(fù)合板材②彩鋼夾芯板材(8)綠色建材
①“綠色建材”的基本概念及其特征 綠色建材的基本特征有:
A、建材生產(chǎn)盡量少用天然資源,大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物。
B、采用低能耗、無污染環(huán)境的生產(chǎn)技術(shù)。
C、在生產(chǎn)中不得使用甲醛、芳香族、碳?xì)浠衔锏龋坏檬褂勉U、鎘、鉻及其化合物制成的顏料、添加劑和制品。
D、產(chǎn)品不僅不損害人體健康,而且有益于人體健康。
E、產(chǎn)品具有多功能,如抗菌、滅菌、除霉、除臭、隔熱、保溫、防火;調(diào)溫、消磁、防射線、抗靜電等功能。
F、產(chǎn)品可循環(huán)和回收利用,廢棄物無污染以防止造成二次污染。②綠色建材在國外的發(fā)展③“綠色建材”在國內(nèi)的發(fā)展 發(fā)展“綠色建材”,改變長期以來存在的粗放型生產(chǎn)方式,選擇資源節(jié)約型、污染最低型、質(zhì)量效益型、科技先導(dǎo)型的生產(chǎn)方式是21世紀(jì)我國建材工業(yè)的必然出路。
我國發(fā)展“綠色建材”取得的初步成果有:
A、利用廢渣類:廢棄物為基料研制的磚制品取代粘土磚已趨于成熟,工程中已大量應(yīng)用;B、采用化學(xué)石膏制板產(chǎn)品,以磷石膏、脫硫石膏、氟石膏代替天然石膏生產(chǎn)“綠色建材”;C、充分利用白色污染廢棄物,經(jīng)粉碎后,采用刨花板(或中密度板)生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)保溫板系列產(chǎn)品、復(fù)合夾心板材產(chǎn)品來代替木材。D、利用稻草或農(nóng)植物秸稈為填料,加水泥蒸壓生產(chǎn)水泥草板。E、采用高新技術(shù)生產(chǎn)有益于人體健康的多功能“綠色建材”。F、水泥的生產(chǎn)從綜合治理尋求出路。
第3章 基礎(chǔ)工程
1、基礎(chǔ):將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞給地基、連接上部結(jié)構(gòu)與地基的下部結(jié)構(gòu)稱為基礎(chǔ),地基是指承托基礎(chǔ)的場地。
2、沉降縫:是指從建筑物的屋頂?shù)交A(chǔ)全部分開,分割成若干個(gè)長高比較小、整體剛度較好、體型簡單和自成沉降體系的單元。
3、沉井:是井筒狀的結(jié)構(gòu)物,它是以井內(nèi)挖土,依靠自身重量克服外壁摩擦力后下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高,然后經(jīng)過混凝土封底,并填塞井孔,使其成為橋梁墩臺或其他構(gòu)筑物的基礎(chǔ)。
4、地基處理:是指天然地基很軟弱,不能滿足地基承載力和變形的設(shè)計(jì)要求,地基需經(jīng)過人工處理的過程。
工程地質(zhì)、基礎(chǔ)工程、地基處理都是土木工程專業(yè)知識的重要組成部分。
1、工程地質(zhì)勘察
工程地質(zhì)勘察的目的主要是查明工程地質(zhì)條件,分析存在的地質(zhì)問題,對建筑地區(qū)作出工程地質(zhì)評價(jià)。
工程地質(zhì)勘察的任務(wù)是按照不同勘察階段的要求,正確反映場地的工程地質(zhì)條件及巖土體性狀的影響,并結(jié)合工程設(shè)計(jì)、施工條件,以及地基處理等工程的具體要求,進(jìn)行技術(shù)論證和評價(jià),提出解決問題的決策性具體建議,為設(shè)計(jì)、施工提供依據(jù),服務(wù)于工程建設(shè)的全過程。
工程地質(zhì)勘察可分為可行性研究勘察、初步勘察和詳細(xì)勘察三個(gè)階段。
(1)工程地質(zhì)測繪 工程地質(zhì)測繪就是填繪工程地質(zhì)圖,根據(jù)野外調(diào)查綜合研究勘察區(qū)的地質(zhì)條件,填繪在適當(dāng)比例尺地形圖上加以綜合反映。工程地質(zhì)測繪方法有像片成圖法和實(shí)地測繪法。
(2)工程地質(zhì)勘探方法 勘探的方法主要有坑、槽探,鉆探,地球物理勘探等。(3)一般工業(yè)與民用建筑巖土工程勘察(4)高層建筑巖土工程勘察
高層建筑巖土工程勘察中,應(yīng)對以下問題進(jìn)行分析評價(jià):地基承載力,變形和傾斜,高層建筑物與裙房的差異沉降問題,深基坑開挖,環(huán)境問題,場地與地基穩(wěn)定性分析,抗震設(shè)計(jì)。
(5)公路工程地質(zhì)勘察包括以下方面:路線勘察,特殊巖土、不良地質(zhì)地段的勘察,路基路面勘察,橋渡勘察,隧道勘察和筑路材料勘察。
(6)橋梁工程地質(zhì)勘察 橋梁是公路建筑工程中的重要組成部分,由正橋、引橋和導(dǎo)流等工程組成。橋梁工程地質(zhì)問題主要有兩個(gè):橋墩臺地基穩(wěn)定性問題;橋墩臺的沖刷問題。
(7)隧道工程地質(zhì)勘察 勘察工作通常包括:隧道方案與位置的選擇隧道洞口與洞身的勘察。
2、淺基礎(chǔ)
通常把位于天然地基上、埋置深度小于5 m的一般基礎(chǔ)(柱基或墻基)以及埋置深度雖超過5 m,但小于基礎(chǔ)寬度的大尺寸基礎(chǔ)(如箱形基礎(chǔ)),統(tǒng)稱為天然地基上的淺基礎(chǔ)。
如果地基屬于軟弱土層(通常指承載力低于100kPa的土層),或者上部有較厚的軟弱土層,不適于做天然地基上的淺基礎(chǔ)時(shí),也可將淺基礎(chǔ)做在人工地基上。(1)淺基礎(chǔ)的類型
淺基礎(chǔ)可以按基礎(chǔ)剛度的不同分為:①剛性基礎(chǔ),是由磚、毛石、素混凝土和灰土等材料做成的基礎(chǔ)。②擴(kuò)展基礎(chǔ),當(dāng)剛性基礎(chǔ)不能滿足力學(xué)要求時(shí),可以做成鋼筋混凝土基礎(chǔ),稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ)還可以按構(gòu)造類型的不同分為:①單獨(dú)基礎(chǔ);②條形基礎(chǔ);③筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ);④殼體基礎(chǔ)。
3、深基礎(chǔ)
位于地基深處承載力較高的土層上,埋置深度大于5 m或大于基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ),稱為深基礎(chǔ)。深基礎(chǔ)有樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻和墩基礎(chǔ)四種常用類型。(1)樁基礎(chǔ) 按樁身材料劃分為木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁、其他組合材料樁等。按施工方法分為預(yù)制樁、灌注樁兩大類。按成樁過程中的擠土效應(yīng)分為擠土樁、小量擠土樁和非擠土樁。按達(dá)到承載力極限狀態(tài)時(shí)樁的荷載傳遞主要方式分為端承型樁和摩擦型樁。(2)沉井基礎(chǔ)沉井按不同的下沉方式分為就地制造下沉的沉井與浮運(yùn)沉井。
4、減少不均勻沉降的措施
當(dāng)遇到地基不均勻、建筑物平面形狀復(fù)雜、高差懸殊等情況時(shí),在建筑物的特定部位設(shè)置沉降縫;還應(yīng)合理安排建筑物間的距離;盡可能采用輕型結(jié)構(gòu)以減輕建筑物的自重;在砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置圈梁以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性;合理安排施工順序和采用合理的施工方法等。
5、地基處理
(1)地基處理的對象與目的①地基處理的對象是軟弱地基和特殊土地基。②地基處理的目的是采用各種地基處理方法以改善地基條件,這些措施包括:A、改善剪切特性;B、改善壓縮特性;C、改善透水特性;D、改善動力特性;E、改善特殊土不良地基的特性
(2)地基處理方法與方案選擇
①地基處理方法:換填法、預(yù)壓法、強(qiáng)夯法、振沖法、土或灰土擠密樁法、砂石樁法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法②地基處理的方案選擇(3)地基處理技術(shù)的發(fā)展 第4章 建筑工程
1、混合結(jié)構(gòu):指用不同的材料建造的房屋,通常墻體采用磚砌體,屋面和樓板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),故稱磚混結(jié)構(gòu)。
2、筒倉:是貯存粒狀和粉狀松散物體的立式容器,可作為生產(chǎn)企業(yè)調(diào)節(jié)和短期貯存生產(chǎn)用的附屬設(shè)施,也可作為長期貯存糧食的倉庫。
3、水塔:是儲水和配水的高聳結(jié)構(gòu),是給水工程中常用的構(gòu)筑物,用來保持和調(diào)節(jié)給水管網(wǎng)中的水量和水壓。水塔由水箱、塔身和基礎(chǔ)三部分組成。
4、煙囪:是工業(yè)中常用的構(gòu)筑物,是把煙氣排入高空的高聳結(jié)構(gòu),能改善燃燒條件,減輕煙氣對環(huán)境的污染。
建筑工程按層數(shù)可分為單層建筑、多層建筑和高層建筑。
1、基本構(gòu)件
建筑的基本構(gòu)件可分為板、梁、柱、拱等。
①板,指平面尺寸較大而厚度較小的受彎構(gòu)件,通常水平放置,但有時(shí)也斜向設(shè)置(如樓梯板)或豎向設(shè)置(如墻板)。
板按受力形式可分為單向板和雙向板。單向板指板上的荷載沿一個(gè)方向傳遞到支承構(gòu)件上的板,雙向板指板上的荷載沿兩個(gè)方向傳遞到支承構(gòu)件上的板。
②梁是工程結(jié)構(gòu)中的受彎構(gòu)件,通常水平放置,有時(shí)也斜向設(shè)置以滿足使用要求。梁的截面高度與跨度之比一般為1/8~1/16,高跨比大于1/4的稱為深梁。梁的截面高度通常大于截面的寬度,但因工程需要,梁寬大于梁高時(shí),稱為扁梁。梁的高度沿軸線變化時(shí),稱為變截面梁。
梁按截面形式可分為矩形梁、T形梁、倒T形梁、L形梁、z形梁、槽形梁、箱形梁、空腹梁、疊合梁等。按所用材料可分為鋼梁、鋼筋混凝土梁、預(yù)應(yīng)力混凝土梁、木梁以及鋼與混凝土組成的組合梁等。
按梁的常見支承方式可分為:簡支梁、懸臂梁、一端簡支另一端固定梁、兩端固定梁、連續(xù)梁。
梁按其在結(jié)構(gòu)中的位置可分為主梁、次梁、連梁、圈梁、過梁等。③柱是工程結(jié)構(gòu)中主要承受壓力,有時(shí)也同時(shí)承受彎矩的豎向構(gòu)件。
柱按截面形式可分為方柱、圓柱、管柱、矩形柱、工字形柱、H形柱、L形柱、十字形柱、雙肢柱、格構(gòu)柱;按所用材料可分為石柱、磚柱、砌塊柱、木柱、鋼柱、鋼筋混凝土柱、勁性鋼筋混凝土柱、鋼管混凝土柱和各種組合柱;按柱的破壞特征或長細(xì)比可分為短柱、長柱及中長柱;按受力特點(diǎn)可分為軸心受壓柱和偏心受壓柱。
鋼筋混凝土柱是最常見的柱,廣泛應(yīng)用于各種建筑。鋼筋混凝土柱按制造和施工方法可分為現(xiàn)澆柱和預(yù)制柱。
④拱為曲線結(jié)構(gòu),主要承受軸向壓力,廣泛應(yīng)用于拱橋,在建筑中應(yīng)用較少,其典型應(yīng)用為磚混結(jié)構(gòu)中的磚砌門窗拱形過梁,亦有拱形的大跨度結(jié)構(gòu)。
2、單層建筑與多層建筑
單層建筑可分為一般單層建筑和大跨度建筑。(1)一般單層建筑
一般單層建筑按使用目的可分為民用單層建筑和單層工業(yè)廠房。
民用單層建筑一般采用磚混結(jié)構(gòu),即墻體采用磚墻,屋面板采用鋼筋混凝土板,多用于單層住宅、公共建筑、別墅等。
單層工業(yè)廠房一般采用鋼筋混凝土柱或鋼結(jié)構(gòu)柱,屋蓋采用鋼屋架結(jié)構(gòu)。按結(jié)構(gòu)形式可分排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)。
單層工業(yè)廠房通常由屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車梁、柱子、支撐、基礎(chǔ)和維護(hù)結(jié)構(gòu)組成。(2)大跨度結(jié)構(gòu)
大跨度結(jié)構(gòu)常用于展覽館、體育館、飛機(jī)機(jī)庫等,其結(jié)構(gòu)體系有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、充氣結(jié)構(gòu)、應(yīng)力膜皮結(jié)構(gòu)、混凝土拱形桁架等。(3)多層建筑
多層和高層結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于居民住宅、商場、辦公樓、旅館等建筑。我國以8層為界限,低于8層者稱為多層建筑,多層建筑常用的結(jié)構(gòu)形式為混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)??蚣芙Y(jié)構(gòu)指由梁和柱剛性連接而成骨架的結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體性和抗震性能好。因其采用梁柱承重,因此建筑平面布置靈活,可獲得較大的使用空間。
多層建筑可采用現(xiàn)澆,也可采用裝配式或裝配整體式結(jié)構(gòu)。
3、高層建筑與超高層建筑
8層及8層以上者稱為高層建筑。高層結(jié)構(gòu)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)等。
①框架結(jié)構(gòu)因其受力體系由梁和柱組成,用以承受豎向荷載是合理的,在承受水平荷載方面能力很差。因此僅適用于房屋高度不大、層數(shù)不多時(shí)采用。
②框架—剪力墻結(jié)構(gòu)
剪力墻即為一段鋼筋混凝土墻體,固其抗剪能力很強(qiáng),故稱為剪力墻。在框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中,框架與剪力墻協(xié)同受力,剪力墻承擔(dān)絕大部分水平荷載,框架則以承擔(dān)豎向荷載為主,這樣,可以大大減小柱子的截面。
③剪力墻結(jié)構(gòu)
當(dāng)房屋的層數(shù)更高時(shí),橫向水平荷載已對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起控制作用,如仍采用框架—剪力墻結(jié)構(gòu),剪力墻將需布置得非常密集,這時(shí),宜采用剪力墻結(jié)構(gòu),即全部采用縱橫布置的剪力墻組成,剪力墻不僅承受水平荷載,亦用來承受豎向荷載。
④框支剪力墻結(jié)構(gòu)
兩種建筑的功能完全不同,為完成這兩種體系的轉(zhuǎn)換,需在其交界位置設(shè)置巨型的轉(zhuǎn)換大梁,將上部剪力墻的荷載傳到下部柱子上。這種結(jié)構(gòu)體系,我們稱之為框支剪力墻體系。
⑤筒體結(jié)構(gòu)是由一個(gè)或多個(gè)筒體作承重結(jié)構(gòu)的高層建筑體系,適用于層數(shù)較多的高層建筑。筒體結(jié)構(gòu)可分為框筒體系、筒中筒體系、桁架筒體系、成束筒體系等。
4、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)和容器結(jié)構(gòu)等。
(1)煙囪分為磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪和鋼煙囪三類。磚煙囪的高度一般不超過50 m;
鋼筋混凝土煙囪多用于高度超過50m的煙囪,一般采用滑模施工。鋼筋混凝土煙囪按內(nèi)襯布置方式的不同,可分為單筒式、雙筒式和多筒式。
鋼煙囪自重小,有韌性,抗震性能好,適用于地基差的場地,但耐腐蝕性差,需經(jīng)常維護(hù)。鋼煙囪按其結(jié)構(gòu)可分為拉線式、自立式和塔架式。
(2)水塔按建筑材料分為鋼筋混凝土水塔、鋼水塔、磚石塔身與鋼筋混凝土水箱組合的水塔。
(3)水池同水塔一樣用于儲水;水池多建造在地面或地下。
①水池的分類
A、按水池的材料分為:鋼水池、鋼筋混凝土水池、鋼絲網(wǎng)水泥水池、磚石水池等。
B、按水池的平面形狀分為:矩形水池和圓形水池。
C、按水池的施工方法分為:頂制裝配式水池和現(xiàn)澆整體式水池。
D、按水池的配筋形式分為:預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池和非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池。②水池的構(gòu)造組成:圓形水池由頂蓋、池壁和底板三部分組成。(4)筒倉
根據(jù)所用的材料,筒倉可做成鋼筋混凝土筒倉、鋼筒倉和磚砌筒倉。鋼筋混凝土筒倉又可分為整體式澆筑和預(yù)制裝配、預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力的筒倉。我國目前應(yīng)用最廣泛的是整體澆筑的普通鋼筋混凝土筒倉。
第5章 交通工程
1、高速公路:是一種具有四條以上車道,路中央設(shè)有隔離帶,分隔雙向車輛行駛,互不干擾,全封閉,全立交,控制出入口,嚴(yán)禁產(chǎn)生橫向干擾,為汽車專用,設(shè)有自動化監(jiān)控系統(tǒng),以及沿線設(shè)有必要服務(wù)設(shè)施的道路。
2、城市道路:通達(dá)城市各個(gè)地區(qū),供城市內(nèi)交通運(yùn)輸及行人使用,便于居民生活、工作及文化娛樂活動,與城市外道路連接并承擔(dān)對外交通的道路稱為城市道路。
3、鐵路路基是承受并傳遞軌道重力及列車動態(tài)作用的結(jié)構(gòu),是軌道的基礎(chǔ),是保證列車運(yùn)行的重要建筑物。
4、跑道構(gòu)形:是指跑道的數(shù)量、位置、方向和使用方式,它取決于交通量需求,還受氣象條件、地形、周圍環(huán)境等的影響。
5、航站樓: 供旅客完成從地面到空中或從空中到地面轉(zhuǎn)換交通方式之用,是機(jī)場的主要建筑
6、機(jī)場維護(hù)區(qū):是飛機(jī)維修、供油設(shè)施、空中交通管制設(shè)施、安全保衛(wèi)設(shè)施、救援和消防設(shè)施、行政辦公區(qū)等設(shè)置的地方。
7、隧道:以某種用途,在地面下用任何方法按規(guī)定形狀和尺寸,修筑的橫斷面積大于2 m2的硐室。
1、道路工程
道路是一種帶狀的三維空間人工構(gòu)筑物,它包括路基、路面、橋梁、涵洞、隧道等工程實(shí)體。道路的設(shè)計(jì)一般從幾何和結(jié)構(gòu)兩大方面進(jìn)行。(1)道路的分類
道路運(yùn)輸從廣義上講是指貨物和旅客借助一定的運(yùn)輸工具,沿道路某個(gè)分向,作有目的的移動過程。狹義上講道路運(yùn)輸則是汽車在道路上有目的的移動過程。
道路根據(jù)其所處的位置、交通性質(zhì)、使用特點(diǎn)等主要可分為公路、城市道路。①公路的分類
目前我國的公路等級按照其使用任務(wù)、功能和適應(yīng)的交通量分為:高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路五個(gè)等級。
按照公路的位置以及在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和運(yùn)輸特點(diǎn)的行政管理體制分類為:國道、省道、縣道、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))道及專用公路。
公路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般有“幾何標(biāo)準(zhǔn)”、“載重標(biāo)準(zhǔn)”和“凈空標(biāo)準(zhǔn)”等,在公路設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格遵守。
②城市道路的分類
道路一般按照其在道路網(wǎng)中的地位、交通功能以及對沿線建筑物的服務(wù)功能來分類。一般分為:快速道(雙向行車道、中央設(shè)有分車帶、進(jìn)出口一般全控制或部分控制,為城市大量、長距離、快速交通服務(wù));主干道(連接城市主要分區(qū)的干道,以交通功能為主,一般為三幅或四幅路);次干道(與主干道組成道路網(wǎng),起集散交通之用,兼有服務(wù)功能);支道(為次干道與街坊路的連接線,解決局部地區(qū)交通,以服務(wù)功能為主)。
(2)公路建設(shè)
①公路的幾何組成(或稱線形組成)公路選線工作一般包括從路線方案選擇、路線布局,到具體定出線位的全過程。在選線時(shí)必須考慮以下主要因素:
a路線在政治、經(jīng)濟(jì)、國防上的意義,國家和地方建設(shè)對路線使用的任務(wù)、性質(zhì)方面的要求,國防、支農(nóng)、綜合利用等重要方針的體現(xiàn)。
b路線在鐵路、公路、航道等交通網(wǎng)系中的作用,與沿線工礦、城鎮(zhèn)等規(guī)劃的關(guān)系,以及與沿線農(nóng)田水利等建設(shè)的配合及用地情況。
c沿線地形,地質(zhì)、水文、氣象、地震等自然條件的影響,路線長度、筑路材料來源、施工條件以及工程量、主要材料用量、造價(jià)、工期、勞動力等情況及其對運(yùn)營、施工、養(yǎng)護(hù)等方面的影響。
d其他如沿線歷史古跡、歷史文物、與風(fēng)景區(qū)的聯(lián)系等。路線方案選擇的方法及步驟
a搜集與路線方案有關(guān)的規(guī)劃、計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)資料及各種比例尺的地形圖、地質(zhì)圖、水文、地質(zhì)、氣象資料等。
b根據(jù)確定的路線總方向和公路等級,先在小比例尺的地形圖上,結(jié)合搜集的資料,初步研究各種可能的路線走向。
c按室內(nèi)初步研究提出的方案進(jìn)行實(shí)地考察,連同野外考察中發(fā)現(xiàn)的新方案都必須堅(jiān)持跑到、看到、調(diào)查到。
路線的類型有:a沿河線;b越嶺線;c山坡線;d山脊線 ②公路的結(jié)構(gòu)建設(shè) a公路的路基建設(shè)
路基是行車部分的基礎(chǔ),它由土、石按照一定尺寸、結(jié)構(gòu)要求建筑成帶狀土工構(gòu)筑物,路基必須具有一定的力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性,又要經(jīng)濟(jì)合理,以保證行車部分的穩(wěn)定性和防止自然破壞力的損害。公路路基的橫斷面形式有路堤、路塹和半填半挖三種。
路堤有:一般路堤、軟土路堤、沿河路堤、護(hù)腳路堤等; 基本路塹形式有:全挖式、臺口式和半山洞式。b公路的路面建設(shè)
公路路面是用各種堅(jiān)硬材料分層鋪筑而成的路基頂面的構(gòu)筑物,以供汽車安全、迅速和舒適地行駛,因此路面必須具有足夠的力學(xué)強(qiáng)度和良好的穩(wěn)定性,以及表面平整和良好的抗滑性能。
路面一般按其力學(xué)性質(zhì)分為柔性路面和剛性路面兩大類。c公路排水構(gòu)筑物建設(shè)
地面水的排除系統(tǒng)按其排水方向不同,分為縱向排水和橫向排水。
d公路的特殊構(gòu)筑物有隧道、懸出路臺、防石廊、擋土墻和防護(hù)工程等。e公路沿線附屬結(jié)構(gòu)建設(shè)
除各種基本結(jié)構(gòu)以外,還需設(shè)置交通管理設(shè)施、交通安全設(shè)施、服務(wù)設(shè)施和環(huán)境美化設(shè)施等。
公路交通標(biāo)志有三類:指示標(biāo)志、警告標(biāo)志、禁令標(biāo)志。(3)高速公路
我國已建成的高速公路總里程已居世界第三位,僅次于美國和加拿大。
①高速公路的特點(diǎn)a行車速度快、通行能力大b物資周轉(zhuǎn)快、經(jīng)濟(jì)效益高c交通事故少、安全舒適
②高速公路的線形設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
我國公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定主要有:a最小平曲線半徑及超高橫坡限制;b最大縱坡和豎曲線;c線形要求;d橫斷面
③高速公路沿線設(shè)施
高速公路沿線有安全設(shè)施、交通管理設(shè)施、服務(wù)性設(shè)施、環(huán)境美化設(shè)施。
安全設(shè)施一般包括標(biāo)志(如警告、限制、指示標(biāo)志等)、標(biāo)線、護(hù)欄、隔離設(shè)施、照明及防眩設(shè)施、視線誘導(dǎo)設(shè)施。
交通管理設(shè)施一般為高速公路入口控制、交通監(jiān)控設(shè)施。服務(wù)性設(shè)施一般有綜合性服務(wù)站、小型休息點(diǎn)、停車場等。
2、鐵路工程
鐵路運(yùn)輸是現(xiàn)代化運(yùn)輸體系之一,也是國家的運(yùn)輸命脈之一。鐵路運(yùn)輸?shù)淖畲髢?yōu)點(diǎn)是運(yùn)輸能力大、安全可靠、速度較快、成本較低、對環(huán)境的污染較小,基本不受氣象及氣候的影響,能源消耗遠(yuǎn)低于航空和公路運(yùn)輸,是現(xiàn)代化運(yùn)輸體系中的主干力量。
第一條完全用于客貨運(yùn)輸而且有特定時(shí)間行駛列車的鐵路,是1830年通車的英國利物浦與曼徹斯特之間的鐵路,這條鐵路全長為563 km。
牽引機(jī)車從最初的蒸汽機(jī)車發(fā)展為內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車。
城市輕軌與地下鐵道已是各國發(fā)展城市公共交通的重要手段之一。鐵路工程涉及到選線設(shè)計(jì)和路基工程兩大部分。(1)鐵路選線設(shè)計(jì)與路基 ①選線設(shè)計(jì)
選線設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容有:
a根據(jù)國家政治、經(jīng)濟(jì)和國防的需要,結(jié)合線路經(jīng)過地區(qū)的自然條件、資源分布、工農(nóng)業(yè)發(fā)展等情況,規(guī)劃線路的基本走向,選定鐵路的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在城市里,則根據(jù)地區(qū)的商業(yè)或工業(yè)發(fā)展等情況,來規(guī)劃線路的走向。
b根據(jù)沿線的地形、地質(zhì)、水文等自然條件和村鎮(zhèn)、交通、農(nóng)田、水利設(shè)施,來設(shè)計(jì)線路的空間位置。
c研究布置線路上的各種建筑物,如車站、橋梁、隧道、涵洞、路基、擋墻等,并確定其類型和大小,使其總體上互相配合,全局上經(jīng)濟(jì)合理;
線路空間位置的設(shè)計(jì)是線路平面與縱斷面設(shè)計(jì)。②鐵路路基
路基設(shè)計(jì)一般需要考慮橫斷面、路基穩(wěn)定性的問題。(2)高速鐵路
鐵路現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志是大幅度地提高列車的運(yùn)行速度。高速鐵路是發(fā)達(dá)國家于20世紀(jì)60~70年代逐步發(fā)展起來的一種城市與城市之間的運(yùn)輸工具。
高速鐵路的實(shí)現(xiàn)為城市之間的快速交通往來和旅客出行提供了極大方便。
高速鐵路線路應(yīng)能保證列車按規(guī)定的最高車速,安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行。軌道的平順性是解決列車提速的至關(guān)重要的問題。
高速列車的牽引動力是實(shí)現(xiàn)高速行車的重要關(guān)鍵技術(shù)之一。
高速鐵路的信號與控制系統(tǒng)是高速列車安全、高密度運(yùn)行的基本保證。(3)城市輕軌與地下鐵道
世界上第一條載客的地下鐵道是1863年首先通車的倫敦地鐵。城市輕軌是城市客運(yùn)有軌交通系統(tǒng)的又一種形式,它與原有的有軌電車交通系統(tǒng)不同。它有較大比例的專用道,大多采用淺埋隧道或高架橋的方式,車輛和通信信號設(shè)備也是專門化的,克服了有軌電車運(yùn)行速度慢,正點(diǎn)率低,噪聲大的缺點(diǎn)。它比公共汽車速度快、效率高、省能源、無空氣污染等。輕軌比地鐵造價(jià)低,見效快。
上海也已建成我國第一條城市輕軌系統(tǒng),即明珠線。①城市輕軌和地下鐵道一般具有如下特點(diǎn):
a線路多經(jīng)過居民區(qū),對噪聲和振動的控制較嚴(yán),除了對車輛結(jié)構(gòu)采取減震措施及修筑聲障屏外,對軌道結(jié)構(gòu)也要求采取相應(yīng)的措施。
b行車密度大,運(yùn)營時(shí)間長,留給軌道的作業(yè)時(shí)間短,因而須采用高質(zhì)量的軌道部件。一般用混凝土道床等維修量小的軌道結(jié)構(gòu)。
c一般采用直流電機(jī)牽引,以軌道作為供電回路。d曲線段占的比例大,曲線半徑比常規(guī)鐵路小的多。(4)磁懸浮鐵路
磁懸浮鐵路上運(yùn)行的列車,是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的吸引力和排斥力將車輛托起,使整個(gè)列車懸浮在鐵路上,利用電磁力進(jìn)行導(dǎo)向,并利用直流電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成推進(jìn)力來推動列車前進(jìn)。
與傳統(tǒng)鐵路相比,磁懸浮鐵路由于消除了輪軌之間的接觸,因而無摩擦阻力,線路垂直荷載小,適于高速運(yùn)行。該系統(tǒng)采用一系列先進(jìn)的高技術(shù),使得列車速度高達(dá)500km/h以上;目前最高試驗(yàn)速度為552 km/h。
由于無機(jī)械振動和噪聲,無廢氣排出和污染,有利于環(huán)境保護(hù),能充分利用能源,從而獲得高的運(yùn)輸效率。列車運(yùn)行平穩(wěn),也能提高旅客的舒適性。磁懸浮列車由于沒有鋼軌、車輪、接觸導(dǎo)線等摩擦部件,可以省去大量的維修工作和維修費(fèi)用。另外磁懸浮列車可以實(shí)現(xiàn)全盤自動化控制,因此磁懸浮鐵路將成為未來最具競爭力的一種交通工具。
3、飛機(jī)場工程
美國萊特兄弟制造雙翼飛機(jī),1903年12月17日在北卡羅萊納州的基蒂霍克附近飛行了36.38m,這是人類首次的飛機(jī)飛行。我國飛行家馮如在美國自制飛機(jī),1909年9月21日試飛成功,這是中國人首次駕駛飛機(jī)上天。(1)機(jī)場規(guī)劃
①民航運(yùn)輸機(jī)與機(jī)場a民航運(yùn)輸機(jī)概況
民航運(yùn)輸機(jī)有主線運(yùn)輸機(jī)(載客量>100人,航程>3000km的大型運(yùn)輸機(jī))和支線運(yùn)輸機(jī)(載客量<100人,航程為200~400km的中心城市與小城市之間及小城市之間的運(yùn)輸機(jī))。
b民航機(jī)場概況
機(jī)場向大型化和現(xiàn)代化邁進(jìn)的主要特點(diǎn)為:
?飛行區(qū)不斷擴(kuò)大和完善,可以保證運(yùn)輸機(jī)在各種氣象條件下都能安全起飛、著陸。
?航站樓日益增大和現(xiàn)代化,可以保證大量旅客迅速出入。
?機(jī)場設(shè)施日益完善,機(jī)場內(nèi)有賓館、餐廳、郵局、銀行、各種商店,旅客在機(jī)場內(nèi)就像在城市一樣方便。
?機(jī)場距城市有一定距離,有先進(jìn)的客運(yùn)手段與城市聯(lián)系。
②民航機(jī)場分類與組成a機(jī)場分類為:國際機(jī)場、干線機(jī)場、支線機(jī)場
b民航機(jī)場主要由飛行區(qū)、旅客航站區(qū)、貨運(yùn)區(qū)、機(jī)務(wù)維修設(shè)施、供油設(shè)施、空中交通管制設(shè)施、安全保衛(wèi)設(shè)施、救援和消防設(shè)施、行政辦公區(qū)、生活區(qū)、輔助設(shè)施、后勤保障設(shè)施、地面交通設(shè)施及機(jī)場空域等組成。(2)跑道方案①跑道的作用與構(gòu)成
我國民航機(jī)場的跑道通常用水泥混凝土筑成,也有的用瀝青混凝土筑成。跑道按其作用可分為:主要跑道、輔助跑道、起飛跑道三種。a主要跑道是指在條件許可時(shí)比其他跑道優(yōu)先使用的跑道,按該機(jī)場最大機(jī)型的要求修建,長度較大,承載力也較高。
b輔助跑道也稱次要跑道,是指因受側(cè)風(fēng)影響,飛機(jī)不能在主跑道上起飛、著陸時(shí),供輔助起降用的跑道。
c起飛跑道指只供起飛用的跑道。
飛機(jī)場除跑道外,還有一些其他起輔助作用的道路設(shè)施:跑道道肩、停止道、跑道瑞的安全區(qū)、凈空道、滑行道(口滑行道、旁通滑行道、出門滑行道、平行滑行道、聯(lián)絡(luò)滑行道)
②機(jī)場跑道構(gòu)形設(shè)計(jì):一般跑道構(gòu)形有如下五種: a單條跑道;b 兩條平行跑道;c兩條不平行或交叉的跑道;d多條平行跑道;e多條平行及不平行或交叉跑道。
③機(jī)坪與機(jī)場凈空區(qū)
飛機(jī)場的機(jī)坪主要有客機(jī)坪、貨機(jī)坪、停(維修)機(jī)坪,等待坪和掉頭坪。
機(jī)場凈空區(qū)是指正機(jī)起飛、著陸所涉及的范圍,沿著機(jī)場周圍要有一個(gè)沒有影響飛行安全的障礙物的區(qū)域。
(3)航站區(qū)布局:旅客航站區(qū)主要由航站樓、站坪及停車場所等組成。航站樓的設(shè)計(jì)涉及到位置、形式、建筑面積等要素。
①航站樓供旅客完成從地面到空中或從空中到地面轉(zhuǎn)換交通方式之用,是機(jī)場的主要建筑。通常航站樓由以下設(shè)施組成:a接地面交通的設(shè)施; b辦理各種手續(xù)的設(shè)施;c連接飛機(jī)的設(shè)施;d航空公司營運(yùn)和機(jī)場必要的管理辦公室與設(shè)備等;e服務(wù)設(shè)施。
航站樓及站坪的平面型式有前列式、指廊式、衛(wèi)星式、遠(yuǎn)機(jī)位式四種。航站樓的建筑面積根據(jù)高峰小時(shí)客運(yùn)量來確定。目前我國可考慮采用的標(biāo)準(zhǔn)為國內(nèi)航班:14~26 m2/人,國際航班:28~40 m2/人。
②站坪、機(jī)場停車場與貨運(yùn)區(qū)
站坪或稱客機(jī)坪,是設(shè)在航站樓前的機(jī)坪。
機(jī)場停車場設(shè)在機(jī)場的航站樓附近,停放車輛很多且土地緊張時(shí)宜用多層車庫。機(jī)場貨運(yùn)區(qū)供貨運(yùn)辦理手續(xù)、裝上飛機(jī)以及飛機(jī)卸貨、臨時(shí)儲存、交貨等用。(4)機(jī)場維護(hù)區(qū)及環(huán)境
①飛機(jī)維修區(qū)承擔(dān)航線飛機(jī)的維護(hù)工作,即對飛機(jī)在過站、過夜或飛行前時(shí)行例行檢查、保養(yǎng)和排除簡單故障等。
②機(jī)場環(huán)境分為兩個(gè)方面:一是機(jī)場周圍環(huán)境的保護(hù),使得機(jī)場建設(shè)和運(yùn)營不至于對周圍環(huán)境造成不良影響;二是做好機(jī)場運(yùn)營環(huán)境的保護(hù),使航空運(yùn)輸安全、舒適、高效進(jìn)行。
a機(jī)場周圍環(huán)境的保護(hù):主要包括聲環(huán)境、空氣環(huán)境和水環(huán)境的污染與防治,固體廢棄物的處理,其中聲環(huán)境防治最為主要。
b機(jī)場運(yùn)營環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容包括:機(jī)場的凈空環(huán)境保護(hù)、電磁環(huán)境保護(hù)、預(yù)防鳥擊飛機(jī)。
c機(jī)場內(nèi)部環(huán)境保護(hù):機(jī)場的內(nèi)部環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)是聲環(huán)境。
4、隧道工程:隧道是修筑在地面下的通路或空間,但孔徑太小,屬于所謂管道范疇的除外。
(1)公路隧道
我國最早的交通隧道是位于今陜西漢中縣的“石門”隧道,建于公元66年。淺埋隧道一般用明挖法施工,而埋置較深的隧道則多采用暗挖法施工。①公路隧道線路
隧道平面線形,一般采用直線,避免曲線,如必須設(shè)置曲線時(shí),應(yīng)盡量采用大半徑曲線,并確保視距。隧道的縱坡通常應(yīng)不小于0.3%,并不大于3%。
隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間稱為隧道凈空。隧道凈空包括公路的建筑限界,通風(fēng)及其他需要的斷面積。建筑限界是指隧道襯砌等任何建筑物不得侵入的一種限界。公路隧道的建筑限界包括車道、路肩、路緣帶、人行道等的寬度,以及車道、人行道的凈高。
②公路隧道通風(fēng)
公路隧道空氣污染造成危害的主要原因是一氧化碳,用通風(fēng)的方法從洞外引進(jìn)新鮮空氣沖淡一氧化碳的濃度至衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),即可使其他因素處于安全濃度。
隧道通風(fēng)方式的種類很多,按送風(fēng)形態(tài)、空氣流動狀態(tài)、送風(fēng)原理等劃分如下:
A、自然通風(fēng) ;B、射流式縱向通風(fēng);C、豎井式縱向通風(fēng);D、橫向式通風(fēng);E、半橫向式通風(fēng);F、混合式通風(fēng)。
③公路隧道照明
隧道照明與一般部位的道路照明不同,其顯著特點(diǎn)是晝間需要照明,防止司機(jī)視覺信息不足引發(fā)交通事故。隧道照明主要由入口部照明、基本部照明和出口部照明與接續(xù)道路照明構(gòu)成。
入口照明是為司機(jī)從適應(yīng)野外的高照度到適應(yīng)隧道內(nèi)明亮度的照明,所必須保證視覺的照明。它由臨界部、變動部和緩和部三個(gè)部分的照明組成。(2)鐵路隧道
地下鐵道是地下工程的一種綜合體。其組成包括區(qū)間隧道、地鐵車站和區(qū)間設(shè)備段等設(shè)施。
①地鐵隧道結(jié)構(gòu)
A、淺埋區(qū)間隧道:多采用明挖法施工,常用鋼筋混凝土矩形框架結(jié)構(gòu)。B、深埋區(qū)間隧道
深埋隧道多采取暗挖法施工,用圓形盾構(gòu)開挖和鋼筋混凝土管片支護(hù)。②站臺形式
站臺是地鐵車站的最主要部分,是分散上下車人流、供乘客乘降的場地。
站臺形式按其與正線之間的位置關(guān)系可分為:島式站臺、側(cè)式站臺和島側(cè)混合式站臺。
③地鐵隧道施工
A、明挖法:是淺埋地下通道最常用的方法,也稱作基坑法。
B、暗挖法:暗挖法有時(shí)也稱為礦山法,尤其是指在堅(jiān)硬的巖石層中采用的礦山巷道掘砌技術(shù)的開鑿方式。(3)水底隧道
水底隧道與橋梁工程相比,具有隱蔽性好、可保證平時(shí)與戰(zhàn)時(shí)的暢通、抗自然災(zāi)害能力強(qiáng)、并對水面航行無任何妨礙的優(yōu)點(diǎn),但其造價(jià)較高。水底隧道可以作為鐵路、公路、地下鐵道、航運(yùn)、行人隧道,也可作為管道輸送給排水隧道。
軟土中水底隧道則多用沉管法和盾構(gòu)法施工。通常認(rèn)為沉管法造價(jià)低、工期短、施工條件好,因此更為經(jīng)濟(jì)合理。
我國自20世紀(jì)60年代開始研究用盾構(gòu)法修建黃浦江水底隧道。①水底隧道的埋置深度
水底隧道的埋置深度是指隧道在河床下巖土的覆蓋厚度。設(shè)計(jì)水底隧道的埋置深度需考慮以下幾個(gè)主要因素:
A、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件;B、施工方法要求;C、抗浮穩(wěn)定的需要;D、防護(hù)要求。②水底隧道的斷面形式A、圓形斷面;B、拱形斷面;C、矩形斷面
③隧道防水:水底隧道從施工到運(yùn)營均有一個(gè)防水問題。防水的主要措施有:采用防水混凝土、壁后回填、圍巖注漿和雙層襯砌等。
第6章 橋梁工程
1、橋梁工程:是土木工程中屬于結(jié)構(gòu)工程的一個(gè)分支學(xué)科,它與房屋建筑工程一樣、也是用磚石、木、混凝土、鋼筋混凝土和各種金屬材料建造的結(jié)構(gòu)工程。
(二)基本知識和基本理論
橋梁既是一種功能性的建筑物,又是一座立體的造型藝術(shù)工程,也是具有時(shí)代特征的景觀工程,橋梁具有一種凌空宏偉的魅力。
發(fā)展交通運(yùn)輸事業(yè),建立四通八達(dá)的現(xiàn)代交通網(wǎng),則離不開橋梁建設(shè)。
1、橋梁的分類
橋梁工程按照其受力特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)體系分為:梁式橋、拱式橋、剛架橋、吊橋、組合體系橋等。、①按用途分類為:公路橋,鐵路橋,公路鐵路兩用橋,農(nóng)用橋,人行橋,運(yùn)水橋(渡槽)和專用橋梁(如管路電纜等)。
②按照橋梁全長和跨徑的不同分為:特大橋、大橋、中橋、小橋
③按照橋梁主要承重結(jié)構(gòu)所用材料分為:圬工橋(包括磚、石、混凝土橋),鋼筋混凝土橋,預(yù)應(yīng)力混凝土橋,鋼橋和木橋等。
④按照跨越障礙的性質(zhì)分為:跨河橋,跨線橋(立體交叉),高架橋和棧橋等。⑤按照上部結(jié)構(gòu)的行車道位置分為:上承載式橋,下承載式橋和中承載式橋。
2、橋梁工程的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1)橋梁總體規(guī)劃的任務(wù)和重點(diǎn)
我國現(xiàn)今一般有初步設(shè)計(jì)階段、施工圖階段兩階段設(shè)計(jì)。
橋梁總體規(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,選定橋型,決定橋梁的縱、橫斷面布置等。
橋梁總體規(guī)劃的原則是:
根據(jù)其使用任務(wù)、性質(zhì)和未來發(fā)展的需要,全面貫徹安全、經(jīng)濟(jì)、適用和美觀的方針。一般需考慮各項(xiàng)要求為:①使用上的要求;②經(jīng)濟(jì)上的要求;③結(jié)構(gòu)上的要求;④美觀上的要求。
(2)橋梁設(shè)計(jì)前一般需要作如下資料準(zhǔn)備:①調(diào)查橋梁的使用任務(wù);②測量橋位附近的地形,制成地形圖;③調(diào)查和測量河流的水文情況;④探測橋位的地質(zhì)情況;⑤調(diào)查當(dāng)?shù)厥┕挝坏募夹g(shù)水平、施工機(jī)械等裝備情況以及施工現(xiàn)場的動力和電力供應(yīng)情況;⑥調(diào)查和收集建橋地點(diǎn)的氣象資料以及河流上下游原有橋梁的使用情況等。(3)橋梁工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)①選擇橋位;②確定橋梁總跨徑與分孔數(shù);③橋梁的縱橫斷面布置;④公路橋型的選擇。
3、橋跨結(jié)構(gòu)形式,是指采用何種結(jié)構(gòu)形式的橋型。一般有:梁式橋、拱式橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋等。
(1)梁式橋是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結(jié)構(gòu)。目前應(yīng)用最廣的是簡支梁結(jié)構(gòu)形式的梁式橋,這種結(jié)構(gòu)形式簡單,施工方便,對地基承載力的要求也不高,通??鐝皆?5m以下的橋梁常被采用。當(dāng)跨度大于25m,并小于50m時(shí),一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁式橋的形式。
(2)拱式橋是以拱圈或拱肋作為主要承載結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在豎向荷載下,橋墩或橋臺將承受水平推力。拱的跨越能力大,外形也較美觀,因此一般修建拱橋是經(jīng)濟(jì)合理的。
(3)剛架橋的主要承重結(jié)構(gòu)是梁或板和立柱或豎墻構(gòu)筑成整體的剛架結(jié)構(gòu),且梁與柱的連接處具有很大的剛性。因此在豎向荷載作用下,梁主要承受彎矩,而柱腳處也有水平反力,其受力狀態(tài)介于梁式橋和拱式橋之間。
對剛架橋,通常是采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。
(4)斜拉橋由斜拉索、塔柱和主梁所組成,是一種高次超靜定的組合結(jié)構(gòu)體系。斜拉橋根據(jù)跨度大小的要求以及經(jīng)濟(jì)上的考慮,可以建成單塔式、雙塔式或多塔式等不同類型。通常的對稱斷面及橋下凈空要求較大時(shí),多采用雙塔式斜拉橋。
一般地,對于跨度為200~700m的橋梁,斜拉橋在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都具有相當(dāng)優(yōu)越的競爭力。
(5)懸索橋,也稱為吊橋,采用懸掛在兩邊塔柱上的吊索作為主要承重結(jié)構(gòu)。在豎向荷載作用下,通過吊桿的荷載傳遞使吊索纜繩承受很大的拉力,因此,通常需要
在兩岸橋臺的后方修筑非常巨大的錨錠結(jié)構(gòu)。懸索橋也是具有水平反力(拉力)的結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代懸索橋結(jié)構(gòu)中,廣泛采用高強(qiáng)度鋼纜繩,以發(fā)揮其優(yōu)異的抗拉性能。(6)除了以上幾種橋的基本形式外,在工程實(shí)踐中,還采用幾種橋型的組合結(jié)構(gòu),如梁和拱的組合體系,斜拉索與懸索的組合體系等。
4、橋梁的支承結(jié)構(gòu)為橋墩與橋臺。橋臺是橋梁兩端橋頭的支承結(jié)構(gòu),是道路與橋梁的連接點(diǎn)。橋墩是多跨橋的中間支承結(jié)構(gòu),橋臺和橋墩都是由臺(墩)帽、臺(墩)身和基礎(chǔ)組成。
(1)橋墩的類型
橋墩的作用是支承從它左右兩跨的上部結(jié)構(gòu)通過支座傳來的豎向力和水平力。橋墩在結(jié)構(gòu)上必須有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,在布設(shè)上要考慮橋墩與河流的相互影響,即水流沖刷橋墩和橋墩壅水的問題。在空間上應(yīng)滿足通航和通車的要求。
一般公路橋梁常采用的橋墩類型根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式可分為實(shí)體式(重力式)橋墩、空心式橋墩和樁(柱)式橋墩。
(2)橋臺的類型:橋臺是橋頭兩端的支承結(jié)構(gòu)物,它是連接兩岸道路的路橋銜接構(gòu)筑物。橋臺必須有足夠的強(qiáng)度,并能避免在荷載作用下發(fā)生過大的水平位移、轉(zhuǎn)動和沉降,這在超靜定結(jié)構(gòu)橋梁中尤為重要。公路橋梁的橋臺有實(shí)體式橋臺和埋置式橋臺等形式。
5、橋梁基礎(chǔ)
橋梁的基礎(chǔ)承擔(dān)著橋墩、橋跨結(jié)構(gòu)(橋身)的全部重量以及橋上的可變荷載。
橋梁基礎(chǔ)的類型有剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和沉井基礎(chǔ)等。在特殊情況下,也用氣壓沉箱基礎(chǔ)。
第7章 港口工程
1、碼頭:是供船舶系靠、裝卸貨物或上下旅客的建筑物的總稱,它是港口中主要的水工建筑物之一。
2、港口貨物吞吐量:一個(gè)港口每年從水運(yùn)轉(zhuǎn)陸運(yùn)和從陸運(yùn)轉(zhuǎn)水運(yùn)的貨物數(shù)量總和(以噸計(jì)),稱為該港口的貨物吞吐量。它是港口工作的基本指標(biāo)。
了解港口規(guī)劃與設(shè)計(jì)、碼頭建筑、防波堤、護(hù)岸建筑、港口倉庫與貨場??己四繕?biāo):識記碼頭的布置形式、碼頭的形式、防波堤的類型。
港口:綜合運(yùn)輸系統(tǒng)中水陸聯(lián)運(yùn)的重要樞紐。港口有一定的水域和路域供船舶出入和停泊,是貨物和旅客集散并變換運(yùn)輸方式的場地,是為船舶提供安全??俊⒆鳂I(yè)的設(shè)施,并為船舶提供補(bǔ)給、修理等技術(shù)服務(wù)和生活服務(wù)
1、港口分類
港口可以按多種方法分類:
按所在位置分:海岸港、河口港、內(nèi)河港。海岸港與河口港又統(tǒng)稱為海港; 按用途分:商港、軍港、漁港、工業(yè)港、避風(fēng)港; 按成因分:天然港、人工港; 按是否結(jié)凍:凍港和不凍港
按與潮汐關(guān)系、潮差大小,是否修建船閘控制進(jìn)港:開口港和閉口港; 按是否辦理報(bào)關(guān)手續(xù):報(bào)關(guān)港、自由港。
2、港口規(guī)劃與布置
(1)港口的組成。港口由水域和路域兩大部分組成。水域包括進(jìn)口航道、港池和錨地。天然掩護(hù)條件較差的海港須建造防波堤。港口陸域岸邊建有碼頭,岸上設(shè)港口倉庫、堆場、港區(qū)鐵路和道路,并配有裝卸和運(yùn)輸機(jī)械,以及其他各種輔助設(shè)施和生活設(shè)施。
(2)港口規(guī)劃:一般分選址可行性研究和工程可行性研究兩個(gè)階段。
(3)港口布置三種基本類型:自然地形的布置,也稱為天然港;挖入內(nèi)陸的布置;填筑式布置。
3、碼頭建筑
(1)常規(guī)碼頭的布置形式有以下三種:①順岸式;②突堤式;③挖入式。(2)碼頭形式
碼頭按其前沿的橫斷面外形有直立式、斜坡式、半直立式和半斜坡式。碼頭按結(jié)構(gòu)形式可分為重力式、板樁式、高樁式和混合式。碼頭又可分為岸壁式和透空式兩大類。
4、防波堤
防波堤的主要功能是為港口提供掩護(hù)條件,阻止波浪和漂沙進(jìn)入港內(nèi),保持港內(nèi)水面的平穩(wěn)和所需要的水深,同時(shí),兼有防沙、防冰的作用。
(1)防波堤的平面布置
防波堤的平面布置分為四大類型:①單突堤式;②雙突堤式;③島堤式;④組合堤式。
(2)防波堤的類型
防波堤按其構(gòu)造形式及對波浪的影響有:斜坡式、直立式、混合式、透空式、浮式、以及噴氣消波設(shè)備、噴水消波設(shè)備和新式防波設(shè)備(塑料簾幕和浮毯等形式)等。
5、護(hù)岸建筑物可用于防護(hù)海岸或河岸免遭波浪或水流的沖刷。而港口的護(hù)岸則是用來保護(hù)除了碼頭岸線以外的其他陸域邊界。
(1)直接護(hù)岸建筑。斜面式護(hù)坡和直立式護(hù)岸墻;(2)與岸線大致平行的潛壩、與岸線大致正交的丁壩。
6、港口倉庫與貨場
倉庫與貨場是港口的儲存系統(tǒng),其主要作用是加速車船周轉(zhuǎn),提高港口吞吐能力。貨場主要用來存放不怕雨淋、日曬和氣溫變化影響的貨物,倉庫用來保管貴重貨物,不使它們受到降水和日曬的影響
7、我國港口工程的未來發(fā)展前景 第8章 地下工程
1、地下工程:在地面以下土層或巖體中修建各種類型的地下建筑物或結(jié)構(gòu)的工程,可稱為地下工程。
(二)基本知識和基本理論
一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家,逐漸將地下商業(yè)街、地下停車場、地下鐵道及地下管線等融為一體,成為多功能的地下綜合體。
1、地下電站有:地下水電站;地下抽水蓄能水電站;原子能發(fā)電站。
地下水力、核能、火力發(fā)電站和壓縮空氣站,均屬于動力類地下廠房。無論在平時(shí)或戰(zhàn)時(shí),都是國民經(jīng)濟(jì)的核心部門。
地下水電站,水電站分為水壩和發(fā)電廠房兩部分,一般位于地下的是廠房部分。
2、地下倉庫
地下環(huán)境對于許多物質(zhì)的貯存有突出的優(yōu)越性,地下環(huán)境的熱穩(wěn)定性、密閉性和地下建筑良好的防護(hù)性能,為在地下建造各種貯存庫提供了十分有利的條件。
地下燃料貯存庫可分為的類型:①開鑿硐室貯庫;②巖鹽溶淋洞室油庫;③廢舊礦坑油庫;④其他油庫。
3、城市地下綜合體
地下綜合體可以考慮定義為建設(shè)沿三維空間發(fā)展的,地下連通的,結(jié)合交通、商業(yè)貯存、娛樂、市政等多種用途的大型公共地下建筑。地下綜合體具有多重功能、空間重疊、設(shè)施綜合的特點(diǎn)。
①地下街:在我國的城市建設(shè)中起著多方面的積極作用具體表現(xiàn)為:
A、有效利用地下空間,改善城市交通。B、地下街與商業(yè)開發(fā)相結(jié)合,活躍市場,繁榮了城市經(jīng)濟(jì)。
C、改善城市環(huán)境,豐富了人民物質(zhì)與文化生活。
②地下商場③地下停車場
4、開發(fā)和利用地下空間
地下工程的發(fā)展不僅可為人類的生存開拓了廣闊的空間,還具有良好的熱穩(wěn)定性和密封性以及抗災(zāi)和防護(hù)性能,其社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等多方面的綜合效益良好,對節(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,都起到了積極的作用,是現(xiàn)代化城市建設(shè)的必由之路。
第9章 水利水電工程
1、水利工程:用于控制和調(diào)配自然界的地表水和地下水,以達(dá)到除害興利目的而興建的工程稱為水利工程。
2、水利科學(xué):人類社會為了生存和發(fā)展的需要,采取各種措施,對自然界的水和水域進(jìn)行控制和調(diào)配,以防治水旱和災(zāi)害,開發(fā)利用和保護(hù)水資源。研究這類活動及其對象的技術(shù)、理論和方法的知識體系稱為水利科學(xué)。
3、各級灌溉渠道、各級排水溝槽、各種渠系建筑物和田間工程等統(tǒng)稱為灌溉排水系統(tǒng)。
4、防洪非工程措施:是指通過法令、政策、經(jīng)濟(jì)手段和工程以外的其他技術(shù)手段,以減少洪災(zāi)損失的措施。
(二)基本知識和基本理論
水利工程具有以下特點(diǎn):水工建筑物受水的作用,工作條件復(fù)雜;施工難度大;各地的水文、氣象、地形、地質(zhì)等自然條件有差異,水文、氣象狀況存在偶然性,因此大型水利工程的設(shè)計(jì),總是各有特點(diǎn),難以統(tǒng)一;大型水利工程投資大、工期長,對社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境有很大影響,既可有顯著效益,但若嚴(yán)重失誤或失事,又會造成巨大的損失和災(zāi)害。
1、農(nóng)田水利。農(nóng)田水利工程主要是灌溉工程和排澇工程。
(1)灌溉與排水,是農(nóng)田水利的兩項(xiàng)主要措施。①灌溉方法:A、地面灌溉;B、噴灌;C、滴灌;D、微灌。
②灌溉水源:主要有天然河水,水庫蓄水,湖、塘、洼地蓄水,經(jīng)化驗(yàn)后的城市污水,高山融雪和地下水。
③農(nóng)田排水
排水系統(tǒng)可分為明溝排水系統(tǒng)和暗溝排水系統(tǒng)。(2)取水工程
取水工程的作用是將河水引入渠道,以滿足農(nóng)田灌溉、水力發(fā)電、工業(yè)及生活供水等需要。有: ①無壩取水;②有壩取水;③水庫取水;④水泵站引水。
(3)灌溉泵站與排水泵站 ①灌溉泵站
泵站規(guī)劃和灌區(qū)劃分:A、一站揚(yáng)水,一區(qū)灌溉;B、多站分級揚(yáng)水,分區(qū)灌溉C、多站單級揚(yáng)水,分區(qū)灌溉;D、一站分級揚(yáng)水,分區(qū)灌溉。
水泵站的建筑物一般包括引水渠、進(jìn)水池、泵房、出水管道和出水池等。②排水泵站
A、規(guī)劃原則:高低水分開,高水高排、低水低排;主客水分開,使上下游各有排水溝渠,能分別暢排入河,防止客水集中下游,造成下游農(nóng)田澇災(zāi);洪澇水分開,治澇必先防洪;以自排為主,機(jī)排為輔;排水時(shí)間由各種作物能耐淹的水融和耐淹的時(shí)間確定,力求及時(shí)排水。
B、泵站建筑物布置
當(dāng)澇水可通過排水干渠匯集于蓄澇區(qū)內(nèi)時(shí),宜集中修建較大泵站;
當(dāng)排水區(qū)水網(wǎng)密集,排水出口分散,地勢高低不平,高地需灌水,低地需排水時(shí),宜分散建站。
(4)渠道工程與渠系建筑物
①渠道斷面,斷面形式取決于水流、地形、地質(zhì)以及施工等條件。最常采用的是梯形斷面。
②渠道的流速與流量:渠道流速應(yīng)適當(dāng),過大會引起沖刷,過小容易淤積,并可能使渠邊生長雜草。不沖、不淤流速。
③渠道的滲透損失及防滲措施:提高渠床土壤的不透水性和襯砌渠床。
④在渠道上的建筑物,統(tǒng)稱渠系建筑物。渠系建筑物的種類很多,根據(jù)其作用,大體可歸納為:交叉建筑物、聯(lián)接建筑物、水閘等
2、水電工程
(1)水電站開發(fā)方式和主要類型
人工的方法集中落差,可分為以下兩種方式:壩式開發(fā)、引水式開發(fā)、混合式開發(fā)。
水電站最基本的開發(fā)方式:①壩式水電站可分為河床式、壩后式、溢流式或混合式等水電站廠房。
②引水式水電站地下廠房有三種布置方式:首部式地下廠房、尾部式地下廠房(地面)、中部式地下廠房
③抽水蓄能電站④潮汐電站(2)水電站建筑物
①水電站建筑物的布置種類有:A、河床式水電站建筑物的布置;B、壩后式水電站建筑物的布置;C、引水式水電站建筑物的布置;D、引水式地下水電站建筑物的布置
②水電站通常有下列幾類建筑物:A、擋水建筑物;B、泄水建筑物;C、水電站進(jìn)水建筑物;D、水電站引水建筑物;E、水電站平水建筑物;F、發(fā)電、變電和配電建筑物
3、防洪工程
防洪包括防御洪水危害人類的對策、措施和方法。它是水利科學(xué)的一個(gè)分支,主要研究對象包括洪水的自然規(guī)律,河道、洪泛區(qū)狀況及其演變。防洪工作的基本內(nèi)容可分為:建設(shè)、管理、防汛和科學(xué)研究。
(1)防洪規(guī)劃
防洪規(guī)劃是指制定防治洪水災(zāi)害措施的總體部署方面的工作??煞譃榱饔虻摹⒌貐^(qū)的、城市的與單項(xiàng)防洪工程的規(guī)劃。
A、原則
國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的目標(biāo)、方針、政策和防護(hù)區(qū)的重要性,是編制規(guī)劃的基本依據(jù)。一般應(yīng)遵循以下原則:
①全面規(guī)劃統(tǒng)籌安排;②綜合利用;③蓄泄兼籌;④因地制宜、區(qū)別對待設(shè)計(jì)洪水和超標(biāo)準(zhǔn)洪水;⑤防洪工程與防洪非工程措施相結(jié)合。
B、內(nèi)容①收集資料;②洪水分析;③擬定規(guī)劃目標(biāo)與防洪標(biāo)準(zhǔn);④制定防洪方案;⑤確定防洪高度;⑥防洪效益分析。
(2)防洪工程
防洪工程是控制、防御洪水以減免洪災(zāi)損失所修建的工程,主要有堤、河道整治工程、分洪工程和水庫等。按功能和興建目的可分為擋、泄(排)和蓄(滯)幾類。
擋:主要是運(yùn)用工程措施擋住洪水對保護(hù)對象的侵襲。泄:主要是增加泄洪能力。蓄(滯):主要作用是攔蓄(滯)調(diào)節(jié)洪水,削減洪峰,減輕下游防洪負(fù)擔(dān)。(3)防洪非工程措施
防洪非工程措施的基本內(nèi)容為:洪泛區(qū)管理;行洪道清障;洪水保險(xiǎn);洪水預(yù)報(bào)警報(bào)系統(tǒng);超標(biāo)準(zhǔn)洪水緊急措施;救災(zāi)。
第10章 給排水工程
1、建筑給水排水工程:是直接服務(wù)于工業(yè)與民用建筑物內(nèi)部及居住小區(qū)(含廠區(qū)、校區(qū)等)范圍內(nèi)的生活設(shè)施和生產(chǎn)設(shè)備的給水排水工程,是建筑設(shè)備工程的重要內(nèi)容之一。
2、建筑給水:是為工業(yè)與民用建筑物內(nèi)部和居住小區(qū)范圍內(nèi)的生活設(shè)施和生產(chǎn)設(shè)備提供符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以及水量、水壓和水溫要求的生活、生產(chǎn)和消防用水的總稱。
3、建筑排水:是工業(yè)與民用建筑物內(nèi)部和居住小區(qū)范圍內(nèi)生活設(shè)施和生產(chǎn)設(shè)備排出的生活排水、工業(yè)廢水以及雨水的總稱。
(二)基本知識和基本理論
給水排水工程可以分為城市公用事業(yè)和市政工程的給水排水工程;大中型工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的給水排水及水處理工程;建筑給水排水工程。
建筑給水排水工程整體由建筑內(nèi)部給水、建筑內(nèi)部排水、建筑消防給水、居住小區(qū)給水排水、建筑水處理以及特種用途給水排水等部分組成。
1、給水工程(1)城市給水
①城市給水系統(tǒng)的組成
城市給水主要是供應(yīng)城市所需的生活、生產(chǎn)、市政和消防用水。城市給水系統(tǒng)一般由取水工程、輸水工程、水處理工程和配水管網(wǎng)工程四部分組成。
城市給水設(shè)計(jì)的主要準(zhǔn)則是:保證供水的水量、水壓和水質(zhì),保證不間斷地供水和滿足城市的消防要求。
取水工程是城市給水的關(guān)鍵,取用地表水源時(shí)應(yīng)符合《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。不論地下水源還是地表水源均應(yīng)取得當(dāng)?shù)匦l(wèi)生部門的同意。
給水處理工程的設(shè)計(jì)目的是通過處理工藝,除去水中的雜質(zhì),保證供水水質(zhì)符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》
②城市給水系統(tǒng)
城市給水系統(tǒng)根據(jù)水源性質(zhì):可分為地面水給水系統(tǒng)和地下水給水系統(tǒng)。根據(jù)供水方式:可分為重力給水和壓力給水系統(tǒng)。城市給水系統(tǒng)概括起來有下列幾種:
A、統(tǒng)一給水系統(tǒng);B、分質(zhì)給水系統(tǒng);C、分壓給水系統(tǒng);D、分區(qū)給水系統(tǒng);E、循環(huán)和循序給水系統(tǒng);F、區(qū)域給水系統(tǒng);G、中水系統(tǒng)。
③增壓、貯水設(shè)備
包括:水泵、貯水池、水箱、氣壓給水設(shè)備(2)建筑給水
供給居住小區(qū)范圍內(nèi)建筑物內(nèi)、外部生活、生產(chǎn)、消防用水的給水系統(tǒng),包括建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)與居住小區(qū)給水系統(tǒng)兩類。
A、給水系統(tǒng)按用途可分為:生活給水系統(tǒng)、生產(chǎn)給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)。B、給水系統(tǒng)由下列各部分組成:引入管、水表節(jié)點(diǎn)、給水管道、配水裝置和用水設(shè)備、給水附件、增壓和貯水設(shè)備、C、給水方式,即指建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)的供水方案。給水方式的基本類型有:直接給水方式、設(shè)水箱的給水方式、設(shè)水泵的給水方式、分區(qū)給水方式。
D、給水管道的布置和敷設(shè) E、給水所需的水壓水量計(jì)算
F、增壓、貯水設(shè)備有:水泵、貯水池、水箱、氣壓給水設(shè)備。
2、排水工程(1)城市排水 ①城市排水體制
排水可以采取合用或獨(dú)立管渠排除方式所形成的排水系統(tǒng)。分為合流制排水系統(tǒng)、分流制排水系統(tǒng)、半分流制排水系統(tǒng)。
②城市排水系統(tǒng),由收集、處理、處置三方面的設(shè)施組成。
A、管渠系統(tǒng)滿布整個(gè)排水區(qū)域,主體是管道和渠道,管段之間由附屬構(gòu)筑物連接。
B、污水處理廠由由處理構(gòu)筑物(主要是池式構(gòu)筑物)和附設(shè)建筑物組成,常附有必要的道路系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、電訊系統(tǒng)和綠化場地。
C、城市排水系統(tǒng)的規(guī)劃原則:排水系統(tǒng)既要實(shí)現(xiàn)市政建設(shè)所要求的功能,又要滿足環(huán)境保護(hù)方面的要求,缺一不可。環(huán)境保護(hù)上的要求必須恰當(dāng)、分期實(shí)現(xiàn),以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)條件。
城市要為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù),工廠也要顧及和滿足城市整體運(yùn)作的要求。廠方對城市需要的資料應(yīng)充分提供,對城市提出的預(yù)處理要求應(yīng)在廠內(nèi)完成。
規(guī)劃方案要便于分期執(zhí)行,以利于集資和對后期工程提供完善設(shè)計(jì)的機(jī)會。(2)建筑排水
建筑排水系統(tǒng)是接納輸送居住小區(qū)范圍建筑物內(nèi),外部排出的污、廢水及屋面、地面雨雪水的排水系統(tǒng)。包括建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)與居住小區(qū)排水系統(tǒng)兩類。
①建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)
A、排水系統(tǒng)的分類:生活排水系統(tǒng)、工業(yè)廢水排水系統(tǒng)、屋面雨水排除系統(tǒng)。B、建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)的基本組成部分為:衛(wèi)生器具和生產(chǎn)設(shè)備的受水器、排水管道、清通設(shè)備和通氣管道。
C、屋面排水。室內(nèi)雨水系統(tǒng)用以排除屋面的雨水和冰、雪融化水。按雨水管道敷設(shè)的不同情況,可分為外排水系統(tǒng)和內(nèi)排水系統(tǒng)兩類。
②居住小區(qū)排水系統(tǒng)
居住小區(qū)排水系統(tǒng)匯集小區(qū)內(nèi)各類建筑排放的污、廢水和地面雨水,并將其輸入城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)或經(jīng)處理后直接排放。
A、排水體制:分為分流制和合流制。B、排水管道的布置與敷設(shè)
應(yīng)根據(jù)小區(qū)總體規(guī)劃,道路和建筑物布置、地形標(biāo)高、污水、廢水和雨水的去向等實(shí)際情況,按照管線短、埋深小,盡量自流排出的原則來布置。一般應(yīng)沿道路或建筑物平行敷設(shè),盡量減少與其他管線的交叉。
C、居住小區(qū)排水量
居住小區(qū)生活污水排水量是指生活用水使用后能排入污水管道的流量,其數(shù)值應(yīng)該等于生活用水量減去不可回收的水量。
D、污水處理
居住小區(qū)污水的排放應(yīng)符合現(xiàn)行的《污水排放城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的要求。
第11章 土木工程施工
1、施工技術(shù):是以各工種工程(土方工程、樁基礎(chǔ)工程、混凝土結(jié)構(gòu)工程、結(jié)構(gòu)安裝工程、裝飾工程等)施工的技術(shù)為研究對象,以施工方案為核心,結(jié)合具體施工對象的特點(diǎn),選擇員合理的施工方案,決定最有效的施工技術(shù)措施。
2、施工組織:是以科學(xué)編制一個(gè)工程的施工組織設(shè)計(jì)為研究對象,編制出指導(dǎo)施工的施工組織設(shè)計(jì),合理地使用人力物力、空間和時(shí)間,著眼于各工種工程施工中關(guān)鍵工序的安排,使之有組織、有秩序地施工。
3、施工:就是以科學(xué)的施工組織設(shè)計(jì)為先導(dǎo),以先進(jìn)、可靠的施工技術(shù)為后盾,保證工程項(xiàng)目高質(zhì)量發(fā)全、經(jīng)濟(jì)地完成。
4、工法:是以工程為對象,工藝為核心,運(yùn)用系統(tǒng)工程的原理,把先進(jìn)技術(shù)與科學(xué)管理結(jié)合起來,經(jīng)過工程實(shí)踐形成的綜合配套技術(shù)的應(yīng)用方法。
5、網(wǎng)絡(luò)圖是由箭線、節(jié)點(diǎn)和線路組成的,用來表示工作流程的有序、有向的網(wǎng)絡(luò)。
(二)基本知識和基本理論
土木工程施工一般包括施工技術(shù)與施工組織兩大部分。施工規(guī)范、規(guī)程作為全國土木工程施工必須共同遵守的準(zhǔn)則和依據(jù),它分為國家、行業(yè)(或?qū)I(yè))、地方和企業(yè)四級。
1、基礎(chǔ)工程施工 土石方工程簡稱為土方工程,主要包括土(或石)的挖掘、填筑和運(yùn)輸?shù)仁┕み^程以及排水,降水和土壁支撐等準(zhǔn)備和輔助過程。
(1)基坑(槽)的開挖
①在基礎(chǔ)或管溝土方施工中,防止塌方的主要技術(shù)措施是放坡和坑壁支撐(支護(hù))。
②基坑排水與降水。在一般工程的基礎(chǔ)施工中,多采用明溝集水井抽水、井點(diǎn)降水或二者相結(jié)合的辦法排除地下水。
③基礎(chǔ)土方的開挖方法分兩類:人工挖方和機(jī)械挖方。④土方回填與壓實(shí)。
(2)路基工程與軟土地基施工
①路基工程 路基是公路與鐵路工程的基礎(chǔ),路基按填挖方式不同分為:路堤、路塹和填挖結(jié)合三種類型。
②軟土地基
軟土地基加固的方法有:塑料排水板、換填土、砂井、生石灰樁、粉噴樁、旋噴樁、擠實(shí)砂樁等加固施工方法。
(3)石方爆破的工序有:打孔放藥、引爆、排渣。(4)深基礎(chǔ)工程施工
①樁基礎(chǔ)(按樁的受力情況,樁分為摩擦樁和端承樁兩類。按樁的施工方法,樁分為預(yù)制樁和灌注樁兩類。)
②墩基礎(chǔ)③沉井基礎(chǔ)④地下連續(xù)墻
2、結(jié)構(gòu)工程施工
結(jié)構(gòu)工程主要包括砌筑工程、鋼筋混凝土工程、預(yù)應(yīng)力混凝土工程、結(jié)構(gòu)安裝工程等。
(1)砌筑工程
①砌筑材料與砌筑腳手架
砌筑工程所用材料主要是磚、石或砌塊以及砌筑砂漿。
砌筑用腳手架是砌筑過程中堆放材料和工人進(jìn)行操作的臨時(shí)性設(shè)施。②材料運(yùn)輸與砌體施工
磚與砌塊施工的基本要求是:橫平豎直、砂漿飽滿、灰縫均勻、上下錯縫、內(nèi)外搭砌、接槎牢固。
(2)鋼筋混凝土工程 ①鋼筋工程
鋼筋工程主要包括:鋼筋的進(jìn)場檢驗(yàn)、加工、成型和綁扎安裝,以及鋼筋的冷加工和連接等施工過程。
A、鋼筋檢驗(yàn) 對鋼筋的驗(yàn)收包括外觀檢查和按批次取樣進(jìn)行機(jī)械性能檢驗(yàn),合格后方可使用。
B、鋼筋冷加工 為了提高鋼筋的強(qiáng)度,節(jié)約鋼材,滿足預(yù)應(yīng)力鋼筋的需要,工地上常采用冷拉、冷拔的方法對鋼筋進(jìn)行冷加工。
C、鋼筋連接 鋼筋連接的方法有三種:綁扎搭接連接、焊接連接及機(jī)械連接。
②模板工程 模板是使新澆筑混凝土成形并養(yǎng)護(hù),使之達(dá)到一定強(qiáng)度后拆除的臨時(shí)性的模型板。
③混凝土工程 混凝土工程包括制備、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)等施工過程。(3)預(yù)應(yīng)力混凝土工程
施工方法有:①先張法施工;②后張法施工;③無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工。(4)結(jié)構(gòu)安裝工程
①起重機(jī)械 起重設(shè)備可分為起重機(jī)械和索具設(shè)備兩類。
②結(jié)構(gòu)安裝 結(jié)構(gòu)安裝可以分為:按單個(gè)構(gòu)件吊裝,吊至安裝位置后組拼成整體結(jié)構(gòu):地面拼裝后整體吊裝和特殊安裝法施工三類。
3、現(xiàn)代施工技術(shù)
(1)現(xiàn)代施工特點(diǎn):產(chǎn)品的多樣性與施工的單件性、產(chǎn)品的固定性與施工的流動性、產(chǎn)品的綜合性與施工的復(fù)雜性、產(chǎn)品的龐體性與施工的長期性。
(2)現(xiàn)代施工技術(shù) ①基礎(chǔ)工程施工技術(shù)有:
A、人工地基施工技術(shù);B、基坑支護(hù)技術(shù);包括擋土結(jié)構(gòu)、防水帷幕、支撐技術(shù)、降水技術(shù)及環(huán)境保護(hù)技術(shù)等方面。C、大體積混凝土施工技術(shù)D、逆作法施工技術(shù)
②上部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)有:
A、模板技術(shù)(原滑模技術(shù)的改進(jìn)、分塊提升式大模板專用模扳體系、升扳機(jī)整體式提升模扳腳手架體系等)。
B、鋼筋施工技術(shù)(鋼筋點(diǎn)焊網(wǎng)片、預(yù)應(yīng)力技術(shù))。
C、混凝土技術(shù)(混凝土組分的發(fā)展、混凝土強(qiáng)度的發(fā)展、商品混凝土及泵送混凝土、高性能混凝土及其發(fā)展)。
D、結(jié)構(gòu)吊裝技術(shù)(整體提升吊升、平面滑行安裝技術(shù))。E、房屋工廠的設(shè)想與實(shí)踐 ③特殊施工技術(shù)
A、地下長距離管溝、隧道施工技術(shù)(盾構(gòu)法、頂管法施工技術(shù)、沉管法施工技術(shù)、凍結(jié)法施工)。
B、橋梁施工技術(shù)(斜拉橋、懸索橋)
4、施工組織 施工組織:
施工組織設(shè)計(jì):是指導(dǎo)施工全過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)文件。它根據(jù)建筑產(chǎn)品及其生產(chǎn)的特點(diǎn),按照產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)律,運(yùn)用先進(jìn)合理的施工技術(shù)和流水施工基本原理方法,使建
筑工程施工得以實(shí)現(xiàn)有組織、有計(jì)劃的連續(xù)均衡生產(chǎn),從而達(dá)到工期短、質(zhì)量好、成本低的效益目的。
(1)施工組織設(shè)計(jì)內(nèi)容:
①工程概況;②施工方案選擇;③施工進(jìn)度計(jì)劃;④施工平面布置圖;⑤主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo);⑥質(zhì)量安全保證體系。
(2)施工組織設(shè)計(jì)分類:根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模大小及施工條件差異、編制深度和廣度上的不同,施工組織設(shè)計(jì)分為:①施工組織總設(shè)計(jì);②單位工程施工組織設(shè)計(jì);③分部(分項(xiàng))工程施工組織設(shè)計(jì)。
(3)施工組織設(shè)計(jì)編制程序(4)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)
用網(wǎng)絡(luò)圖解模型表達(dá)計(jì)劃管理的一種方法。其原理是用網(wǎng)絡(luò)圖表達(dá)一項(xiàng)計(jì)劃中的各項(xiàng)工作的先后次序和先后關(guān)系;估計(jì)每項(xiàng)工作的持續(xù)時(shí)間和資源需用量;通過計(jì)算找出關(guān)鍵工作和關(guān)鍵線路,從而選擇出最合理的方案并付諸實(shí)施,然后在計(jì)劃執(zhí)行過程中進(jìn)行控制和監(jiān)督,保證最合理地使用人力、物力、財(cái)力和時(shí)間。
網(wǎng)絡(luò)圖是由箭線、節(jié)點(diǎn)和線路組成的,用來表示工作流程的有序、有向的網(wǎng)絡(luò)。(5)建筑工程施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的排列方法
①按流水段排列;②按工種排列;③按樓層排列。
5、對我國施工技術(shù)的發(fā)展展望(1)對施工技術(shù)水平回顧
(2)對我國施工技術(shù)的發(fā)展展望
①充分利用現(xiàn)有施工技術(shù)成果,如實(shí)施建設(shè)部推廣的新技術(shù),建立技術(shù)總結(jié)與工法制度,以充分利用經(jīng)實(shí)踐證明的行之有效的新技術(shù)成果,進(jìn)一步擴(kuò)大技術(shù)積累,促進(jìn)其轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
②建立與完善專業(yè)技術(shù)分包公司,使專項(xiàng)技術(shù)得到不斷優(yōu)化,精益求精,井與現(xiàn)代新科技相結(jié)合。
③按照國家有關(guān)技術(shù)政策,開發(fā)新一輪的專項(xiàng)技術(shù),尤其是大型施工企業(yè)及國家工程研究中心,應(yīng)當(dāng)加大科技投入,要針對我國土木工程技術(shù)總的發(fā)展思路,相對集中人力、物力與財(cái)力,不斷開發(fā)新的施工技術(shù)。如開發(fā)大規(guī)模的地下空間逆作法技術(shù)、施工機(jī)器人技術(shù)、復(fù)合材料技術(shù)、信息自動化,以及地下、水下、高空作業(yè)安全技術(shù)等。
④要做到設(shè)計(jì)與施工一體化,尤其是在特殊結(jié)構(gòu)或特大型結(jié)構(gòu)工程中,設(shè)計(jì)與施工要緊密結(jié)合,共同開發(fā),以期在施工技術(shù)上有新的突破。
⑤大力發(fā)展與運(yùn)用集合技術(shù),使現(xiàn)代管理與現(xiàn)代施工技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來,創(chuàng)造出土木工程技術(shù)發(fā)展的新模式,最終實(shí)現(xiàn)我國土木工程的現(xiàn)代化。
第12章 建設(shè)項(xiàng)目管理
1、建設(shè)法規(guī):是在建設(shè)活動中國家權(quán)力機(jī)關(guān)或其授權(quán)的行政機(jī)關(guān)制定的用以調(diào)整各種社會關(guān)系的法律、法規(guī)的總稱。
2、建設(shè)監(jiān)理:是指監(jiān)理單位受建設(shè)單位的委托對工程建設(shè)全過程或項(xiàng)目實(shí)施階段進(jìn)行監(jiān)督和管理的活動。
(二)基本知識和基本理論
1、建設(shè)程序與建設(shè)法規(guī)(1)建設(shè)程序
建設(shè)程序分為若干階段,這些階段是有嚴(yán)格的先后次序,不能任意顛倒,必須共同遵守,這個(gè)先后次序就是我們通常說的建設(shè)程序。
建設(shè)程序是指建設(shè)項(xiàng)目從設(shè)想、選擇、評估、決策、設(shè)計(jì)、施工到竣工驗(yàn)收,投入生產(chǎn)的整個(gè)建設(shè)過程中,各項(xiàng)工作必須遵守先后次序的法則。
在我國按現(xiàn)行規(guī)定,一般大中型和限額以上的項(xiàng)目從建設(shè)前期工作到建設(shè)、投產(chǎn)要經(jīng)歷以下幾個(gè)階段的工作程序:
①根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展長遠(yuǎn)規(guī)劃,結(jié)合行業(yè)和地區(qū)發(fā)展規(guī)劃的要求,提出項(xiàng)目建議書;
②在勘察、試驗(yàn)、調(diào)查研究及詳細(xì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證的基礎(chǔ)上編制可行性研究報(bào)告; ③根據(jù)項(xiàng)目的咨詢評估情況,對建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行決策,再根據(jù)可行性研究報(bào)告編制設(shè)計(jì)文件;
④初步設(shè)計(jì)經(jīng)批準(zhǔn)后,做好施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作; ⑤組織施工,根據(jù)工程進(jìn)度,做好生產(chǎn)準(zhǔn)備;
⑥項(xiàng)目按批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)內(nèi)容建成,經(jīng)投料試車驗(yàn)收合格后,正式投產(chǎn),交付生產(chǎn)使用;
⑦生產(chǎn)運(yùn)營一段時(shí)間后(一般為2年),進(jìn)行項(xiàng)目后評價(jià)。(2)建設(shè)法規(guī)
學(xué)習(xí)建設(shè)法規(guī)的目的有:
A、掌握建設(shè)法規(guī)所涉及的法律、法規(guī)的基本概念、建設(shè)活動的基本程序; B、熟悉建設(shè)活動中的勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理所涉及的法規(guī)及分類,并能在實(shí)踐中逐漸對其加深理解和選用。重點(diǎn)是建設(shè)活動基本法律規(guī)范;
C、明確建設(shè)法規(guī)在我國建設(shè)活動中的地位、作用和如何實(shí)施,并能及時(shí)掌握我國新頒布的相應(yīng)法律、法規(guī);
建設(shè)法規(guī)的構(gòu)成分為三個(gè)部分:建設(shè)行政法律、建設(shè)民事法律和建設(shè)技術(shù)法規(guī)。①建設(shè)行政法律
建設(shè)行政法律是指國家制定或認(rèn)可,體現(xiàn)人民意志,由國家強(qiáng)制力保證實(shí)施的井由國家建設(shè)管理機(jī)構(gòu)從宏觀上、全局上管理建筑業(yè)的法律規(guī)范。它在建設(shè)法規(guī)中居主要地位。
②建設(shè)民事法律
建設(shè)民事法律是指國家制定或認(rèn)可的,體現(xiàn)人民意志的,由國家強(qiáng)制力保證其實(shí)施的調(diào)整平等主體,如:公民之間、法人之間、公民與法人之間的建設(shè)關(guān)系的行為準(zhǔn)則。
③建設(shè)技術(shù)法規(guī)
建設(shè)技術(shù)法規(guī)是指國家制定或認(rèn)可的,由國家強(qiáng)制力保證其實(shí)施的工程建設(shè)勘察、規(guī)劃、建設(shè)、施工、安裝、檢測、驗(yàn)收等技術(shù)規(guī)程、規(guī)則、規(guī)范、條例、辦法、定額、指標(biāo)等規(guī)范性文件。
2、工程項(xiàng)目管理
(1)工程項(xiàng)目管理的基本概念和預(yù)期目標(biāo)
以工程建設(shè)作為基本任務(wù)的項(xiàng)目管理的核心內(nèi)容可概括為:“三控制、二管理、一協(xié)調(diào)”,即進(jìn)度控制、質(zhì)量控制、費(fèi)用控制,合同管理、信息管理和組織協(xié)調(diào)。
項(xiàng)目管理基本目標(biāo)最主要的方面:專業(yè)目標(biāo),工期目標(biāo)和費(fèi)用目標(biāo),它們共同構(gòu)成項(xiàng)目管理的目標(biāo)體系。
(2)工程項(xiàng)目管理的主要方式
①項(xiàng)目管理服務(wù);②項(xiàng)目管理承包。(3)工程項(xiàng)目管理現(xiàn)代化
現(xiàn)代化的項(xiàng)目管理具有如下特點(diǎn):
①項(xiàng)目管理理論、方法、手段的科學(xué)化;
A、現(xiàn)代管理理論的應(yīng)用;B、現(xiàn)代管理方法的應(yīng)用;C、管理手段的現(xiàn)代化 ②項(xiàng)目管理的社會化、專業(yè)化;③項(xiàng)目管理的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化;④項(xiàng)目管理國際化。
3、工程項(xiàng)目的招投標(biāo)承包(1)工程項(xiàng)目招投標(biāo)
工程項(xiàng)目招標(biāo)投標(biāo)中的所謂“招標(biāo)”是指項(xiàng)目建設(shè)單位(業(yè)主)將建設(shè)項(xiàng)目的內(nèi)容和要求以文件形式標(biāo)明,招引項(xiàng)目承包單位(承包商)來報(bào)價(jià)(投標(biāo)),經(jīng)比較,選擇理想承包單位并達(dá)成協(xié)議的活動。由于工程的性質(zhì)和業(yè)主的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不同,擇優(yōu)一般包含如下四個(gè)主要方面:較低的價(jià)格、先進(jìn)的技術(shù)、優(yōu)良的質(zhì)量和較短的工期。
所謂“投標(biāo)”是指承包商向招標(biāo)單位提出承包該工程項(xiàng)目的價(jià)格和條件,供招標(biāo)單位選擇以獲得承包權(quán)的活動。
“標(biāo)”指發(fā)標(biāo)單位標(biāo)明項(xiàng)目的內(nèi)容、條件、工程量、質(zhì)量、工期、標(biāo)準(zhǔn)等的要求,以及不公開的工程價(jià)格(標(biāo)底)。
標(biāo)底是建設(shè)項(xiàng)目造價(jià)的表現(xiàn)形式之一。其由招標(biāo)單位自行編制或委托經(jīng)建設(shè)行政主管部門批準(zhǔn)具有編制標(biāo)底資格和能力的中介機(jī)構(gòu)代理編制,并經(jīng)當(dāng)?shù)毓こ淘靸r(jià)管理部門(招投標(biāo)辦公室)核準(zhǔn)審定最終形成發(fā)包價(jià)格,是招標(biāo)者對招標(biāo)工程所需費(fèi)用的自我測算和預(yù)期,也是判斷投標(biāo)報(bào)價(jià)合理性的依據(jù)。
建設(shè)項(xiàng)目投標(biāo)報(bào)價(jià)是指施工單位、設(shè)計(jì)單位或監(jiān)理單位根據(jù)招標(biāo)文件及有關(guān)計(jì)算工程造價(jià)的資料,按一定的計(jì)算程序計(jì)算工程造價(jià)或服務(wù)費(fèi)用,在此基礎(chǔ)上,考慮投標(biāo)策略以及各種影響工程造價(jià)的因素,然后提出投標(biāo)報(bào)價(jià)。
項(xiàng)目招標(biāo)方式主要有公開招標(biāo)、邀請招標(biāo)和協(xié)商議標(biāo)三種。(2)土木工程市場的承發(fā)包
在建筑市場上常見的承發(fā)包方式為:①平行承發(fā)包②總分包③施工聯(lián)合體④施工合作體⑤工程項(xiàng)目總承包⑥ BOT方式
4、建設(shè)監(jiān)理
實(shí)行建設(shè)監(jiān)理制度制度可以有效地控制建設(shè)工期、確保工程質(zhì)量、控制建設(shè)投資,從而促進(jìn)工程建設(shè)水平和投資效益的提高,保證國家建設(shè)計(jì)劃的順利實(shí)施,為我國建設(shè)事業(yè)的穩(wěn)步、持續(xù)、高速、健康發(fā)展發(fā)揮獨(dú)特的作用。
(1)建設(shè)監(jiān)理概述
建設(shè)監(jiān)理大致包括:對投資結(jié)構(gòu)和項(xiàng)目決策的監(jiān)理、對建設(shè)市場的監(jiān)理、對工程建設(shè)實(shí)施的監(jiān)理。
1989年7月28日國家建設(shè)部頒發(fā)了《建設(shè)監(jiān)理試行規(guī)定》,這是我國第一個(gè)建設(shè)監(jiān)理的法規(guī)性文件。
(2)工程建設(shè)監(jiān)理的范圍、依據(jù)和內(nèi)容
建筑工程建設(shè)監(jiān)理是指工程建設(shè)監(jiān)理單位受建設(shè)單位委托,對建筑工程所進(jìn)行的監(jiān)督和管理的活動。
①根據(jù)《工程建設(shè)監(jiān)理規(guī)定》,建筑工程實(shí)施強(qiáng)制監(jiān)理的范圍包括:
A、國家重點(diǎn)工程,大、中型工程項(xiàng)目;B、市政、公用工程項(xiàng)目;C、政府投資興建和開發(fā)建設(shè)的社會發(fā)展事業(yè)項(xiàng)目和住宅工程項(xiàng)目;D、外資、中外合資、國外貸款、贈款、捐款建設(shè)的工程項(xiàng)目。
②根據(jù)《建筑法》和建設(shè)監(jiān)理的有關(guān)規(guī)定,建設(shè)監(jiān)理的依據(jù)有以下幾個(gè):
A、國家法律、行政法規(guī);B、國家現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);C、建設(shè)文件、設(shè)計(jì)文件和設(shè)計(jì)圖紙;D、依法簽訂的各類工程合同文件等。
③工程建設(shè)監(jiān)理的內(nèi)容
工程建設(shè)監(jiān)理的中心任務(wù)是工程質(zhì)量控制、工程投資控制和建設(shè)工期控制,圍繞這個(gè)任務(wù),應(yīng)對工程建設(shè)的全過程實(shí)施監(jiān)理。
第13章 木工程防災(zāi)與抗災(zāi)
全世界每年都發(fā)生很多自然和人為的災(zāi)害,嚴(yán)重的災(zāi)害造成建筑物的倒塌和破壞,從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。土木工程的實(shí)踐表明,如果土木工程結(jié)構(gòu)具有較好的抗災(zāi)能力,則可以大大減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。
1、災(zāi)害簡況
聯(lián)合國公布的20世紀(jì)十項(xiàng)最具危害性的災(zāi)情為:①地震災(zāi)害;②風(fēng)災(zāi);③水災(zāi);④;⑤海洋災(zāi)難;⑥生物災(zāi)難;⑦地質(zhì)災(zāi)害;⑧火災(zāi);⑨交通災(zāi)害;⑩城市災(zāi)害新災(zāi)源。
2、工程結(jié)構(gòu)抗災(zāi)與加固
土木工程抗災(zāi)主要是工程結(jié)構(gòu)抗災(zāi),和工程結(jié)構(gòu)在受災(zāi)以后的檢測與加固等。工程結(jié)構(gòu)受到地震、風(fēng)、火、水、冰凍、腐蝕和施工不當(dāng)引起的災(zāi)害,涉及到災(zāi)害材料學(xué)、災(zāi)害檢測學(xué)、工程修復(fù)和加固等領(lǐng)域。
(1)災(zāi)害材料學(xué)
在工程結(jié)構(gòu)的抗災(zāi)研究中,首要關(guān)注的是材料受災(zāi)后的性能變化,即災(zāi)害對材料物理力學(xué)性能的影響,也即材料在災(zāi)害作用下的損傷等。
災(zāi)害材料學(xué)一般涉及到土木工程材料的一般力學(xué)性能:動力荷載對材料的影響;火災(zāi)對材料性能的影響;冰凍對材料性能的影響;腐蝕對材料性能的影響等等。
(2)災(zāi)害檢測學(xué)
檢測的程序?yàn)椋簷z測任務(wù)委托,收集原設(shè)計(jì)圖紙及竣工圖,外觀檢測,材料檢測,構(gòu)件變形及現(xiàn)有強(qiáng)度評估,有無可修性(若無可修性,則降級處理,若有可修性,則進(jìn)行內(nèi)力分析與演算,檢驗(yàn)是否滿足規(guī)范要求),壽命估計(jì)(是否要加固,施工)等。
災(zāi)害檢測報(bào)告一般包括:現(xiàn)狀調(diào)查,圖紙核對,材料強(qiáng)度鑒定,承載能力驗(yàn)算等。(3)災(zāi)害工程加固學(xué)
對工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的原因:①荷載增大或改變用途或改變結(jié)構(gòu)體系;②抗震加固;③災(zāi)害后的結(jié)構(gòu)或糾正設(shè)計(jì)和施工失誤等。
在發(fā)達(dá)國家或地區(qū),人們常常對重要建筑物進(jìn)行抗震加固,或?qū)蛄骸⑼矀}等構(gòu)筑物及局部損壞的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。
在我國,舊房改造、受災(zāi)房屋加固等工程項(xiàng)目已越來越多,同時(shí)加固產(chǎn)生的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益也越來越大。
1990年,我國成立了全國建筑物鑒定和加固標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會,并開始編制建筑物鑒定和加固規(guī)程。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固的方法有很多種,主要是置換法、繞絲法,粘鋼法等。目前基本是用鋼材作為加固材料,但國內(nèi)外現(xiàn)在已較多地開始研究粘貼復(fù)合材料來加固梁柱等結(jié)構(gòu)。
因?yàn)閺?fù)合材料具有鋼材所不具有的抗腐蝕性,較高的強(qiáng)重比和抗疲勞能力,在加強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí),不增加梁的高度和柱的截面,不影響使用和美觀,所以越來越得到普遍的重視。
第14章 計(jì)算機(jī)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用
1、專家系統(tǒng):是指具有相當(dāng)于專家水平的知識,且能應(yīng)用這些知識去解決一些特定領(lǐng)域中較為復(fù)雜問題的計(jì)算機(jī)智能程序系統(tǒng)。
2、工程結(jié)構(gòu)加固學(xué):是一門研究使受損的工程結(jié)構(gòu)重新恢復(fù)使用功能,使失去部分強(qiáng)度或剛度的結(jié)構(gòu)重新獲得或大于原強(qiáng)度或剛度的學(xué)科。
3、PMCAD軟件:采用人機(jī)交互方式,引導(dǎo)用戶逐層對要設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置,建立起一套描述建筑物整體結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。
4、PK軟件:是鋼筋混凝土框架、框排架、連續(xù)梁結(jié)構(gòu)計(jì)算與施工圖繪制軟件,它是按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范編制的。
(二)基本知識和基本理論
土木工程的設(shè)計(jì),特別是大型、復(fù)雜工程的設(shè)計(jì),需要大量的計(jì)算,應(yīng)用計(jì)算機(jī)可以節(jié)省大量的人力和時(shí)間,提高效率,更重要的是提高了計(jì)算精度,做成了以往認(rèn)為不可能做的事情。
1、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)PKPMCAD是面向鋼筋混凝土框架、排架、框架—剪力墻、磚混以及底層框架上層磚房等結(jié)構(gòu),適用于一般多層工業(yè)與民用建筑、100層以下復(fù)雜體型的高層建筑,是一個(gè)較為完整的設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)。
2、土木工程結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析與計(jì)算
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)CAD過程中有相當(dāng)一部分工作是對結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析與計(jì)算。對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行力學(xué)分析與計(jì)算也是土木工程專業(yè)學(xué)生必須掌握的一項(xiàng)重要技能。
3、計(jì)算機(jī)輔助施工管理與專家系統(tǒng)(1)計(jì)算機(jī)輔助施工管理
計(jì)算機(jī)的應(yīng)用直接反映了管理水平的高低,是提高施工企業(yè)管理水平的有效途徑之一。
(2)土木工程中的專家系統(tǒng)
隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,特別是人工智能技術(shù)與理論的廣泛應(yīng)用,為收集利用專家的經(jīng)驗(yàn)和知識提供了一條有效的途徑。
土木工程的專家系統(tǒng)大致可以分為以下幾種:
①診斷型專家系統(tǒng);②監(jiān)控型專家系統(tǒng);③設(shè)計(jì)型專家系統(tǒng)
4、算機(jī)模擬仿真在土木工程中的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)仿真是利用計(jì)算機(jī)對自然現(xiàn)象、系統(tǒng)功能以及人腦思維等客觀世界進(jìn)行逼真的模擬。
(1)計(jì)算機(jī)模擬仿真在土木工程教學(xué)中的應(yīng)用(2)計(jì)算機(jī)模擬仿真在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用(3)計(jì)算機(jī)模擬仿真在防災(zāi)工程中的應(yīng)用(4)計(jì)算機(jī)模擬仿真在巖土工程中的應(yīng)用
5、土木工程專業(yè)中計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 一般計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的主要特點(diǎn)有:
①形式多樣、生動活潑:通過對文字、圖形、圖像、動畫、聲音等信息的處理,組成圖文聲像并茂的演播系統(tǒng),可以進(jìn)行視聽一體等多種方式的形象化教學(xué)。
②高度交互、因材施教:實(shí)現(xiàn)了人機(jī)對話,能根據(jù)學(xué)習(xí)者的要求選擇教學(xué)內(nèi)容、控制學(xué)習(xí)節(jié)奏,及時(shí)反饋教學(xué)信息,充分調(diào)動學(xué)習(xí)者的興趣和潛力的發(fā)揮,縮短了學(xué)習(xí)時(shí)間。
③信息量大、重現(xiàn)力強(qiáng):不受時(shí)間、空間的限制,隨時(shí)記錄、存儲教學(xué)內(nèi)容,大大縮短了教學(xué)內(nèi)容重現(xiàn)的時(shí)間。
④界面友好、操作簡單:只需用鍵盤或鼠標(biāo)等簡單輸入設(shè)備,即可實(shí)現(xiàn)對整個(gè)教學(xué)過程的控制。
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的主要優(yōu)點(diǎn)如下:
①有利于增強(qiáng)教學(xué)效果;②有利于貫徹因材施教的原則;③有利于激發(fā)學(xué)生的興趣:①有利于培養(yǎng)學(xué)生的多種能力;⑤有利于提高教學(xué)質(zhì)量。
第15章 土木工程設(shè)計(jì)方法
(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本理論
設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)計(jì)算的目的一般有兩個(gè),一個(gè)是滿足使用功能要求,另一個(gè)是經(jīng)濟(jì)問題。結(jié)構(gòu)的安全可靠性、使用期間的適用性和經(jīng)濟(jì)性是對立統(tǒng)一的,也是我們結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所研究和考慮的主要問題。
結(jié)構(gòu)的安全可靠性,指建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到極限狀態(tài)的概率是足夠小的,或者說結(jié)構(gòu)的安全保證率是足夠大的。
我國目前的規(guī)范對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制訂了明確規(guī)定,即建筑結(jié)構(gòu)必須滿足下列各項(xiàng)功能要求:
①能承受在正常施工和正常使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種作用; ②在正常使用時(shí)具有良好的工作性能; ③在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能:
④在偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后,仍能保持必須的整體穩(wěn)定性。我國現(xiàn)行規(guī)范采用了半概率的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,即在同時(shí)考慮極限狀態(tài)的發(fā)生概率和工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對荷載取值,構(gòu)件強(qiáng)度以分項(xiàng)安全因數(shù)加以保證。
(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法:
建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟一般可分為建筑結(jié)構(gòu)模型的建立.結(jié)構(gòu)荷載的計(jì)算,構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算和構(gòu)件選擇,施工圖繪制四個(gè)階段。
第1章 緒論
(一)基本概念
1、土木工程:土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的總稱,它既指工程建設(shè)的對象,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、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。
2、基本建設(shè):國家將工廠、礦井、鐵道、公路、橋梁、農(nóng)田水利、商店、住宅、醫(yī)院、學(xué)校、給水排水、煤氣輸送等工程建設(shè)稱為基本建設(shè)。
3、信息化施工:在施工過程中所涉及的各部分各階段廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù),對工期、人力、材料、機(jī)械、資金、進(jìn)度等信息進(jìn)行收集、存儲、處理和交流,并加以科學(xué)地綜合利用,為施工管理及時(shí)、準(zhǔn)確地提供決策依據(jù)。
4、可持續(xù)發(fā)展:是指“既滿足當(dāng)代人的需要,又不對后代人滿足其需要的發(fā)展構(gòu)成危害”。
(二)基本知識和基本理論
1、土木工程概論課程的任務(wù)
“土木工程”包括哪些內(nèi)容?“土木工程”專業(yè)的學(xué)生要學(xué)習(xí)哪些知識、掌握哪些基本技能、具備哪些能力?怎樣才能學(xué)好等?回答這些問題便是本書的主要任務(wù)。
土木工程的內(nèi)容非常廣泛,它和廣大人民群眾的日常生活密切相關(guān),在國民經(jīng)濟(jì)中起著非常重要的作用。
土木工程的范圍包括房屋建筑工程、公路與城市道路工程,鐵路工程,橋梁工程,隧道工程,機(jī)場工程,地下工程,給水排水工程,港口、碼頭工程等。
2、土木工程發(fā)展歷史簡述
土木工程的發(fā)展經(jīng)歷了古代、近代和現(xiàn)代三個(gè)階段?,F(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)有:
①功能要求多樣化;②城市建設(shè)立體化;③交通工程快速化;④工程設(shè)施大型化。
3、土木工程的未來
土木工程目前面臨的形勢是:
①信息(包括計(jì)算機(jī)、通訊、網(wǎng)絡(luò)等)工業(yè)的迅猛發(fā)展。②航空、航天事業(yè)等高科技事業(yè) 的發(fā)展。③地球上居住人口激增,而地球上的土地資源是有限的,并且會因過度消耗而日益枯竭。④生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞,隨著工業(yè)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步而人類生存環(huán)境卻日益惡化。
(1)重大工程項(xiàng)目將陸續(xù)興建
①為了解決城市土地供求矛盾,城市建設(shè)將向高、深方向發(fā)展。②目前高速公路、高速鐵道的建設(shè)仍呈發(fā)展趨勢。
③在航空港及海港和內(nèi)河航運(yùn)碼頭的建設(shè)也會在不久的將來取得巨大的進(jìn)步。(2)土木工程將向太空、海洋、荒漠地開拓。
(3)工程材料向輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能化發(fā)展(21世紀(jì)在工程材料方面希望有較大突破:①傳統(tǒng)材料的改性;②化學(xué)合成材料的應(yīng)用)(4)設(shè)計(jì)方法精確化、設(shè)計(jì)工作自動化(5)信息和智能化技術(shù)全面引入土木工程
將信息、計(jì)算機(jī)、智能化技術(shù)等高新技術(shù)用于土木工程將是今后相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)的重要發(fā)展方向。①信息化施工
信息化施工還可通過網(wǎng)絡(luò)與其他國家和地區(qū)的工程數(shù)據(jù)庫聯(lián)系,在遇到新的疑難問題時(shí)可及時(shí)查詢解決。信息化施工可大幅度提高施工效率和保證工程質(zhì)量,減少工程事故,有效控制成本,實(shí)現(xiàn)施工管理現(xiàn)代化。②智能化建筑
智能化建筑滿足的要求:一是房屋設(shè)備用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)監(jiān)測與控制,并可通過自動優(yōu)化或人工干預(yù)來保證設(shè)備運(yùn)行的安全、可靠、高效。二是安裝了對居住者的自動服務(wù)系統(tǒng)。
③智能化交通
智能化交通一般包括以下幾個(gè)系統(tǒng):A、先進(jìn)的交通管理系統(tǒng);B、交通信息服務(wù)系統(tǒng);C、車輛控制系統(tǒng);D、車輛調(diào)度系統(tǒng);F、公共交通系統(tǒng)等。它應(yīng)具有信息收集,快速處理,優(yōu)化決策,大型可視化系統(tǒng)等功能。④土木工程分析的仿真系統(tǒng)
用此技術(shù)指導(dǎo)設(shè)計(jì)可大大提高工程結(jié)構(gòu)的可靠性。(6)土木工程的可持續(xù)發(fā)展
在建設(shè)與使用土木工程過程中與能源消耗,資源利用,環(huán)境保護(hù),生態(tài)平衡有密切關(guān)系,對貫徹“可持續(xù)發(fā)展”原則影響很大。
4、土木工程的學(xué)習(xí)建議
(1)科學(xué)、技術(shù)與工程的關(guān)系
科學(xué)是關(guān)于事物的基本原理和事實(shí)的有組織、有系統(tǒng)的知識??茖W(xué)的主要任務(wù)是研究世界萬物發(fā)展變化的客觀規(guī)律,它解決一個(gè)為什么的問題。
技術(shù)則是指將科學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)或傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)所證明的規(guī)律轉(zhuǎn)化成為各種生產(chǎn)工藝,作業(yè)方法,設(shè)備裝置等,它解決一個(gè)如何實(shí)現(xiàn)的問題。技術(shù)的主要任務(wù)是為生產(chǎn)某種滿足人類需要的產(chǎn)品而服務(wù)。
工程是指自然科學(xué)或各種專門技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)部門去而形成的各種學(xué)科的總稱,其目的在于利用和改造自然來為人類服務(wù)。(2)土木工程的知識、能力和素質(zhì)要求
我國高等土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是:培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要,德智體全面發(fā)展、掌握土木工程學(xué)科的基本理論和基本知識,獲得土木工程工程師基本訓(xùn)練,具有創(chuàng)新精神的高級工程科學(xué)技術(shù)人才,畢業(yè)后能從事土木工程設(shè)計(jì)、施工與管理工作,具有初步的工程規(guī)劃與研究開發(fā)的能力。
在土木工程學(xué)科的系統(tǒng)學(xué)習(xí)中,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中得出以下幾點(diǎn)值得重視:①自主學(xué)習(xí)能力;②綜合解決問題的能力;③爭強(qiáng)、創(chuàng)新能力;④協(xié)調(diào)、管理能力。
第2章 土木工程材料
(一)基本概念
1、土木工程材料:任何土木工程建(構(gòu))筑物(包括道路、橋梁、港口、碼頭、礦井、隧道等)都是用相應(yīng)材料按一定的要求建造成的,土木工程中所使用的各種材料統(tǒng)稱為土木工程材料。
2、天然砂:由自然條件作用(主要是巖石風(fēng)化)而形成的,粒徑在5mm以下的巖石顆粒,稱為天然砂。
3、硅酸鹽水泥:根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)(GB175—92)規(guī)定,凡由硅酸鹽水泥熟料,0~5%石灰石或?;郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料,稱為硅酸鹽水泥。
4、綠色建材:其含義是指:采用清潔的生產(chǎn)技術(shù),少用天然資源、大量使用工業(yè)或城市固體廢棄物和農(nóng)植物秸稈,生產(chǎn)無毒,無污染、無放射性,有利于環(huán)保與人體健康的建材。
(二)基本知識和基本理論
材料一般分為金屬材料和非金屬材料兩大類。材料按功能分類般分為結(jié)構(gòu)材料(承受荷載作用的材料)和功能材料(具有專門功能的材料)。材料按用途分類,如建筑結(jié)構(gòu)材料;橋梁結(jié)構(gòu)材料;水工結(jié)構(gòu)材料;路面結(jié)構(gòu)材料;建筑墻體材料;建筑裝飾材料;建筑防水材料;建筑保溫隔聲材料等。
了解材料在土木工程中的作用主要應(yīng)從三個(gè)方面去認(rèn)識:材料對保證工程質(zhì)量的作用;材料對工程造價(jià)的影響;材料對工程技術(shù)進(jìn)步的促進(jìn)作用。
1、磚、瓦、砂、石、灰
磚、瓦、砂、石、灰可統(tǒng)稱為地方材料,由于其工程用量大,原料價(jià)格低,一般都在當(dāng)?shù)鼗蚋浇貐^(qū)采購。(1)磚
磚是一種常用的砌筑材料。廣泛地用于墻體、基礎(chǔ)、柱等砌筑工程中。
按照生產(chǎn)工藝分為燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚;按所用原材料分為粘土磚、頁巖磚、煤矸石磚、粉煤灰磚、爐渣磚和灰砂磚等;按有無孔洞分為空心磚、多孔磚和實(shí)心磚。(2)瓦
瓦是屋面材料。瓦的種類較多,按所用材料分,有粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、鋼絲網(wǎng)水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃鋼瓦、瀝青瓦等;按形狀分,有平瓦和波形瓦兩類。(3)砂
砂是組成混凝土和砂漿的主要組成材料之一,是土木工程的大宗材料。砂一般分為天然砂和人工砂兩類。按其產(chǎn)源不同,天然砂可分為:河砂、海砂和山砂。(4)石
凡采自天然巖石,經(jīng)過加工或未經(jīng)加工的石材,統(tǒng)稱為天然石材。包括:①毛石②料石③飾面石材④色石渣⑤石子(5)灰
凡能在物理、化學(xué)作用下,從漿體變成堅(jiān)固的石狀體,并能膠結(jié)其他物料而具有一定機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì),統(tǒng)稱為膠凝材料。膠凝材料可分為無機(jī)與有機(jī)兩大類。無機(jī)膠凝材料可按照其硬化條件分為氣硬性與水硬性兩種。只能在空氣中硬化的稱為氣硬性膠凝材料,如石膏、石灰。既能在空氣中又能在水中硬化的稱為水硬性膠凝材料,如水泥。
2、木材
木材具有很多優(yōu)點(diǎn),如輕質(zhì)高強(qiáng);易于加工;有較高的彈性和韌性;能承受沖擊和振動
作用;導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能低;木紋美麗;裝飾性好等。但木材也有缺點(diǎn),如構(gòu)造不均勻,各向異性;易吸濕、吸水,因而產(chǎn)生較大的濕脹、干縮變形;易燃、易腐等。
影響木材強(qiáng)度的主要因素為含水率(一般含水率高,強(qiáng)度降低),溫度(溫度高,強(qiáng)度降低),荷載作用時(shí)間(持續(xù)荷載時(shí)間長,強(qiáng)度下降)及木材的缺陷(木節(jié)、腐朽、裂紋、翹曲、病蟲害等)。
工程中木材又常分為原木、鋸材及各類人造板材。
3、鋼材
鋼材品質(zhì)均勻致密,抗拉、抗壓、抗彎、抗剪切強(qiáng)度都很高。有一定的塑性和很好的韌性、良好的加工性能。土木工程所使用的鋼材大多為低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。
4、水泥
水泥是水硬性膠凝材料,即加水拌合成塑性漿體,能在空氣中和水中凝結(jié)硬化,可將其他材料膠結(jié)成整體,并形成堅(jiān)硬石材的材料。(1)水泥的定義和分類
水泥按其用途及性能分為三類:通用水泥、專用水泥、特性水泥。
水泥按其主要水硬性物質(zhì)名稱分為:硅酸鹽水泥,鋁酸鹽水泥,硫鋁酸鹽水泥,氟鋁酸鹽水泥,磷酸鹽水泥,以火山灰性或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥。
(2)硅酸鹽水泥
水泥漿體在常溫下會逐漸變稠直到開始失去塑性,這一現(xiàn)象稱為水泥的初凝;隨著塑性的消失,水泥漿體開始產(chǎn)生強(qiáng)度,此時(shí)稱為水泥的終凝;水泥漿體由初凝到終凝的過程稱為水泥的凝結(jié)。水泥漿體終凝后,其強(qiáng)度會隨著時(shí)間的延長不斷增長,并形成堅(jiān)硬的水泥石,這一過程稱為水泥的硬化。
(3)其他品種水泥有:快硬硅酸鹽水泥、快凝快硬硅酸鹽水泥、白色硅酸鹽水泥、高鋁水泥、膨脹水泥。
5、混凝土
混凝土(簡寫為砼)是當(dāng)代最主要的土木工程材料之一。它是由膠結(jié)材料、骨料和水按一定比例配制,經(jīng)攪拌振搗成型,在一定條件下養(yǎng)護(hù)而成的人造石材。混凝工具有原料豐富,價(jià)格低廉,生產(chǎn)工藝簡單的特點(diǎn);同時(shí)混凝土還具有抗壓強(qiáng)度高,耐久性好,強(qiáng)度等級范圍寬,使用范圍十分廣泛。①混凝土的種類
按膠凝材料不同,分為水泥混凝土(又叫普通混凝土)、瀝青混凝土、石膏混凝土及聚合物混凝土等;按表觀密度不同,分為重混凝土(ρ>2600 kg/m3)、普通混凝土(1950~2 600 kg/m3)、輕混凝土(ρ<1950kg/m3);按使用功能不同,分為結(jié)構(gòu)用混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土及防輻射混凝土等;按施工工藝不同,又分為噴射混凝土、泵送混凝土、振動灌漿混凝土等。為了克服混凝土抗拉強(qiáng)度低的缺陷,將水泥混凝土與其他材料復(fù)合,出現(xiàn)了鋼筋混凝土,預(yù)應(yīng)力混凝土,各種纖維增強(qiáng)混凝土及聚合物浸漬混凝土等。②普通混凝土
普通混凝土是由水泥、粗骨料、細(xì)骨料和水拌合,經(jīng)硬化而成的一種人造石材。③特種混凝土
A、輕骨料混凝土 B、纖維增強(qiáng)混凝土(簡稱FRC)C、聚合物混凝土 D、碾壓混凝土 E、自密實(shí)混凝土 ④鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 鋼筋混凝土是指配置鋼筋的混凝土。
預(yù)應(yīng)力混凝土一般指預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土,通過張拉鋼筋,產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力的產(chǎn)生,按張拉鋼筋的方法可分為機(jī)械法、電熱法和化學(xué)法;按施加預(yù)應(yīng)力的順序可分為先張法和后張法。
6、其他材料
(1)瀝青、瀝青制品與其他防水材料
瀝青材料是由一些極其復(fù)雜的高分子碳?xì)浠衔锖瓦@些碳?xì)浠衔锏姆墙饘傺苌锼M成的混合物。
高分子新型防水卷材有三大類:橡膠類防水卷材,塑料類防水卷材,橡塑共混型防水卷材。
(2)玻璃、陶瓷制品
玻璃不僅有采光和防護(hù)的功能,而且是良好的吸聲、隔熱及裝飾材料。陶瓷是由適當(dāng)成分的粘土經(jīng)成型、燒結(jié)而成的較密實(shí)材料。
常用陶瓷材料的品種可分為:陶瓷錦磚(馬賽克),陶瓷墻地磚,陶瓷釉面磚,衛(wèi)生陶瓷。(3)塑料與塑料制品
塑料是以有機(jī)高分子化合物為基本材料,加入各種改性添加劑后,在一定的溫度和壓力下塑制而成的材料。(4)絕熱材料
將不易傳熱的材料,即對熱流有顯著阻抗性的材料或材料復(fù)合體稱為絕熱材料。絕熱材料是保溫、隔熱材料的總稱。分為無機(jī)絕熱材料和有機(jī)絕熱材料兩大類。(5)吸聲材料
吸聲材料是指能在較大程度上吸收由空氣傳遞的聲波能量的材料。常用的吸聲材料有:①無機(jī)材料②有機(jī)材料③多孔材料④纖維材料。(6)裝飾材料
對建筑物主要起裝飾作用的材料稱裝飾材料,裝飾材料應(yīng)具有裝飾功能、保護(hù)功能及其他特殊功能。裝飾功能即裝飾效果,是由質(zhì)感、線條和色彩三個(gè)因素構(gòu)成的。按其在建筑物的裝飾部位予以分類:外墻、內(nèi)墻、地面、吊頂裝飾材料(7)新型復(fù)合板材
①銅絲網(wǎng)水泥類夾芯復(fù)合板材 ②彩鋼夾芯板材(8)綠色建材
①“綠色建材”的基本概念及其特征 綠色建材的基本特征有:
A、建材生產(chǎn)盡量少用天然資源,大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物。B、采用低能耗、無污染環(huán)境的生產(chǎn)技術(shù)。
C、在生產(chǎn)中不得使用甲醛、芳香族、碳?xì)浠衔锏龋坏檬褂勉U、鎘、鉻及其化合物制成的顏料、添加劑和制品。
D、產(chǎn)品不僅不損害人體健康,而且有益于人體健康。
E、產(chǎn)品具有多功能,如抗菌、滅菌、除霉、除臭、隔熱、保溫、防火;調(diào)溫、消磁、防射線、抗靜電等功能。
F、產(chǎn)品可循環(huán)和回收利用,廢棄物無污染以防止造成二次污染。②綠色建材在國外的發(fā)展 ③“綠色建材”在國內(nèi)的發(fā)展 發(fā)展“綠色建材”,改變長期以來存在的粗放型生產(chǎn)方式,選擇資源節(jié)約型、污染最低型、質(zhì)量效益型、科技先導(dǎo)型的生產(chǎn)方式是21世紀(jì)我國建材工業(yè)的必然出路。我國發(fā)展“綠色建材”取得的初步成果有:
A、利用廢渣類:廢棄物為基料研制的磚制品取代粘土磚已趨于成熟,工程中已大量應(yīng)
用;
B、采用化學(xué)石膏制板產(chǎn)品,以磷石膏、脫硫石膏、氟石膏代替天然石膏生產(chǎn)“綠色建材”;
C、充分利用白色污染廢棄物,經(jīng)粉碎后,采用刨花板(或中密度板)生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)保溫板系列產(chǎn)品、復(fù)合夾心板材產(chǎn)品來代替木材。
D、利用稻草或農(nóng)植物秸稈為填料,加水泥蒸壓生產(chǎn)水泥草板。E、采用高新技術(shù)生產(chǎn)有益于人體健康的多功能“綠色建材”。F、水泥的生產(chǎn)從綜合治理尋求出路。
第3章 基礎(chǔ)工程
(一)基本概念
1、基礎(chǔ):將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞給地基、連接上部結(jié)構(gòu)與地基的下部結(jié)構(gòu)稱為基礎(chǔ),地基是指承托基礎(chǔ)的場地。
2、沉降縫:是指從建筑物的屋頂?shù)交A(chǔ)全部分開,分割成若干個(gè)長高比較小、整體剛度較好、體型簡單和自成沉降體系的單元。
3、沉井:是井筒狀的結(jié)構(gòu)物,它是以井內(nèi)挖土,依靠自身重量克服外壁摩擦力后下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高,然后經(jīng)過混凝土封底,并填塞井孔,使其成為橋梁墩臺或其他構(gòu)筑物的基礎(chǔ)。
4、地基處理:是指天然地基很軟弱,不能滿足地基承載力和變形的設(shè)計(jì)要求,地基需經(jīng)過人工處理的過程。
(二)基本知識和基本理論
工程地質(zhì)、基礎(chǔ)工程、地基處理都是土木工程專業(yè)知識的重要組成部分。
1、工程地質(zhì)勘察
工程地質(zhì)勘察的目的主要是查明工程地質(zhì)條件,分析存在的地質(zhì)問題,對建筑地區(qū)作出工程地質(zhì)評價(jià)。
工程地質(zhì)勘察的任務(wù)是按照不同勘察階段的要求,正確反映場地的工程地質(zhì)條件及巖土體性狀的影響,并結(jié)合工程設(shè)計(jì)、施工條件,以及地基處理等工程的具體要求,進(jìn)行技術(shù)論證和評價(jià),提出解決問題的決策性具體建議,為設(shè)計(jì)、施工提供依據(jù),服務(wù)于工程建設(shè)的全過程。
工程地質(zhì)勘察可分為可行性研究勘察、初步勘察和詳細(xì)勘察三個(gè)階段。(1)工程地質(zhì)測繪
工程地質(zhì)測繪就是填繪工程地質(zhì)圖,根據(jù)野外調(diào)查綜合研究勘察區(qū)的地質(zhì)條件,填繪在適當(dāng)比例尺地形圖上加以綜合反映。
工程地質(zhì)測繪方法有像片成圖法和實(shí)地測繪法。(2)工程地質(zhì)勘探方法
勘探的方法主要有坑、槽探,鉆探,地球物理勘探等。(3)一般工業(yè)與民用建筑巖土工程勘察(4)高層建筑巖土工程勘察
高層建筑巖土工程勘察中,應(yīng)對以下問題進(jìn)行分析評價(jià):地基承載力,變形和傾斜,高層建筑物與裙房的差異沉降問題,深基坑開挖,環(huán)境問題,場地與地基穩(wěn)定性分析,抗震設(shè)計(jì)。
(5)公路工程地質(zhì)勘察
公路工程地質(zhì)勘察包括以下方面:路線勘察,特殊巖土、不良地質(zhì)地段的勘察,路基路面勘察,橋渡勘察,隧道勘察和筑路材料勘察。(6)橋梁工程地質(zhì)勘察
橋梁是公路建筑工程中的重要組成部分,由正橋、引橋和導(dǎo)流等工程組成。橋梁工程地質(zhì)問題主要有兩個(gè):橋墩臺地基穩(wěn)定性問題;橋墩臺的沖刷問題。(7)隧道工程地質(zhì)勘察
勘察工作通常包括:隧道方案與位置的選擇隧道洞口與洞身的勘察。
2、淺基礎(chǔ)
通常把位于天然地基上、埋置深度小于5 m的一般基礎(chǔ)(柱基或墻基)以及埋置深度雖超過5 m,但小于基礎(chǔ)寬度的大尺寸基礎(chǔ)(如箱形基礎(chǔ)),統(tǒng)稱為天然地基上的淺基礎(chǔ)。如果地基屬于軟弱土層(通常指承載力低于100kPa的土層),或者上部有較厚的軟弱土層,不適于做天然地基上的淺基礎(chǔ)時(shí),也可將淺基礎(chǔ)做在人工地基上。(1)淺基礎(chǔ)的類型
淺基礎(chǔ)可以按基礎(chǔ)剛度的不同分為:
①剛性基礎(chǔ),是由磚、毛石、素混凝土和灰土等材料做成的基礎(chǔ)。
②擴(kuò)展基礎(chǔ),當(dāng)剛性基礎(chǔ)不能滿足力學(xué)要求時(shí),可以做成鋼筋混凝土基礎(chǔ),稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)。
淺基礎(chǔ)還可以按構(gòu)造類型的不同分為:
①單獨(dú)基礎(chǔ);②條形基礎(chǔ);③筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ);④殼體基礎(chǔ)。
3、深基礎(chǔ)
位于地基深處承載力較高的土層上,埋置深度大于5 m或大于基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ),稱為深基礎(chǔ)。深基礎(chǔ)有樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻和墩基礎(chǔ)四種常用類型。(1)樁基礎(chǔ)
按樁身材料劃分為木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁、其他組合材料樁等。
按施工方法分為預(yù)制樁、灌注樁兩大類。按成樁過程中的擠土效應(yīng)分為擠土樁、小量擠土樁和非擠土樁。按達(dá)到承載力極限狀態(tài)時(shí)樁的荷載傳遞主要方式分為端承型樁和摩擦型樁。
(2)沉井基礎(chǔ)
沉井按不同的下沉方式分為就地制造下沉的沉井與浮運(yùn)沉井。
4、減少不均勻沉降的措施
當(dāng)遇到地基不均勻、建筑物平面形狀復(fù)雜、高差懸殊等情況時(shí),在建筑物的特定部位設(shè)置沉降縫;還應(yīng)合理安排建筑物間的距離;盡可能采用輕型結(jié)構(gòu)以減輕建筑物的自重;在砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置圈梁以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性;合理安排施工順序和采用合理的施工方法等。
5、地基處理
(1)地基處理的對象與目的
①地基處理的對象是軟弱地基和特殊土地基。
②地基處理的目的是采用各種地基處理方法以改善地基條件,這些措施包括:
A、改善剪切特性;B、改善壓縮特性;C、改善透水特性;D、改善動力特性;E、改善特殊土不良地基的特性
(2)地基處理方法與方案選擇
①地基處理方法:換填法、預(yù)壓法、強(qiáng)夯法、振沖法、土或灰土擠密樁法、砂石樁法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法 ②地基處理的方案選擇(3)地基處理技術(shù)的發(fā)展
第4章 建筑工程
(一)基本概念
1、混合結(jié)構(gòu):指用不同的材料建造的房屋,通常墻體采用磚砌體,屋面和樓板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),故稱磚混結(jié)構(gòu)。
2、筒倉:是貯存粒狀和粉狀松散物體的立式容器,可作為生產(chǎn)企業(yè)調(diào)節(jié)和短期貯存生產(chǎn)用的附屬設(shè)施,也可作為長期貯存糧食的倉庫。
3、水塔:是儲水和配水的高聳結(jié)構(gòu),是給水工程中常用的構(gòu)筑物,用來保持和調(diào)節(jié)給水管網(wǎng)中的水量和水壓。水塔由水箱、塔身和基礎(chǔ)三部分組成。
4、煙囪:是工業(yè)中常用的構(gòu)筑物,是把煙氣排入高空的高聳結(jié)構(gòu),能改善燃燒條件,減輕煙氣對環(huán)境的污染。
(二)基本知識和基本理論
建筑工程按層數(shù)可分為單層建筑、多層建筑和高層建筑。
1、基本構(gòu)件
建筑的基本構(gòu)件可分為板、梁、柱、拱等。
①板,指平面尺寸較大而厚度較小的受彎構(gòu)件,通常水平放置,但有時(shí)也斜向設(shè)置(如樓梯板)或豎向設(shè)置(如墻板)。
板按受力形式可分為單向板和雙向板。單向板指板上的荷載沿一個(gè)方向傳遞到支承構(gòu)件上的板,雙向板指板上的荷載沿兩個(gè)方向傳遞到支承構(gòu)件上的板。
②梁是工程結(jié)構(gòu)中的受彎構(gòu)件,通常水平放置,有時(shí)也斜向設(shè)置以滿足使用要求。梁的截面高度與跨度之比一般為1/8~1/16,高跨比大于1/4的稱為深梁。梁的截面高度通常大于截面的寬度,但因工程需要,梁寬大于梁高時(shí),稱為扁梁。梁的高度沿軸線變化時(shí),稱為變截面梁。
梁按截面形式可分為矩形梁、T形梁、倒T形梁、L形梁、z形梁、槽形梁、箱形梁、空腹梁、疊合梁等。按所用材料可分為鋼梁、鋼筋混凝土梁、預(yù)應(yīng)力混凝土梁、木梁以及鋼與混凝土組成的組合梁等。
按梁的常見支承方式可分為:簡支梁、懸臂梁、一端簡支另一端固定梁、兩端固定梁、連續(xù)梁。
梁按其在結(jié)構(gòu)中的位置可分為主梁、次梁、連梁、圈梁、過梁等。③柱是工程結(jié)構(gòu)中主要承受壓力,有時(shí)也同時(shí)承受彎矩的豎向構(gòu)件。
柱按截面形式可分為方柱、圓柱、管柱、矩形柱、工字形柱、H形柱、L形柱、十字形柱、雙肢柱、格構(gòu)柱;按所用材料可分為石柱、磚柱、砌塊柱、木柱、鋼柱、鋼筋混凝土柱、勁性鋼筋混凝土柱、鋼管混凝土柱和各種組合柱;按柱的破壞特征或長細(xì)比可分為短柱、長柱及中長柱;按受力特點(diǎn)可分為軸心受壓柱和偏心受壓柱。
鋼筋混凝土柱是最常見的柱,廣泛應(yīng)用于各種建筑。鋼筋混凝土柱按制造和施工方法可分為現(xiàn)澆柱和預(yù)制柱。
④拱為曲線結(jié)構(gòu),主要承受軸向壓力,廣泛應(yīng)用于拱橋,在建筑中應(yīng)用較少,其典型應(yīng)用為磚混結(jié)構(gòu)中的磚砌門窗拱形過梁,亦有拱形的大跨度結(jié)構(gòu)。
2、單層建筑與多層建筑
單層建筑可分為一般單層建筑和大跨度建筑。(1)一般單層建筑
一般單層建筑按使用目的可分為民用單層建筑和單層工業(yè)廠房。
民用單層建筑一般采用磚混結(jié)構(gòu),即墻體采用磚墻,屋面板采用鋼筋混凝土板,多用于單層住宅、公共建筑、別墅等。
單層工業(yè)廠房一般采用鋼筋混凝土柱或鋼結(jié)構(gòu)柱,屋蓋采用鋼屋架結(jié)構(gòu)。按結(jié)構(gòu)形式可分排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)。
單層工業(yè)廠房通常由屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車梁、柱子、支撐、基礎(chǔ)和維護(hù)結(jié)構(gòu)組成。(2)大跨度結(jié)構(gòu)
大跨度結(jié)構(gòu)常用于展覽館、體育館、飛機(jī)機(jī)庫等,其結(jié)構(gòu)體系有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、充氣結(jié)構(gòu)、應(yīng)力膜皮結(jié)構(gòu)、混凝土拱形桁架等。(3)多層建筑
多層和高層結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于居民住宅、商場、辦公樓、旅館等建筑。我國以8層為界限,低于8層者稱為多層建筑,多層建筑常用的結(jié)構(gòu)形式為混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)??蚣芙Y(jié)構(gòu)指由梁和柱剛性連接而成骨架的結(jié)構(gòu)??蚣芙Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體性和抗震性能好。因其采用梁柱承重,因此建筑平面布置靈活,可獲得較大的使用空間。
多層建筑可采用現(xiàn)澆,也可采用裝配式或裝配整體式結(jié)構(gòu)。
3、高層建筑與超高層建筑
8層及8層以上者稱為高層建筑。高層結(jié)構(gòu)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)等。①框架結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu)因其受力體系由梁和柱組成,用以承受豎向荷載是合理的,在承受水平荷載方面能力很差。因此僅適用于房屋高度不大、層數(shù)不多時(shí)采用。②框架—剪力墻結(jié)構(gòu)
剪力墻即為一段鋼筋混凝土墻體,固其抗剪能力很強(qiáng),故稱為剪力墻。在框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中,框架與剪力墻協(xié)同受力,剪力墻承擔(dān)絕大部分水平荷載,框架則以承擔(dān)豎向荷載為主,這樣,可以大大減小柱子的截面。③剪力墻結(jié)構(gòu)
當(dāng)房屋的層數(shù)更高時(shí),橫向水平荷載已對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起控制作用,如仍采用框架—剪力墻結(jié)構(gòu),剪力墻將需布置得非常密集,這時(shí),宜采用剪力墻結(jié)構(gòu),即全部采用縱橫布置的剪力墻組成,剪力墻不僅承受水平荷載,亦用來承受豎向荷載。④框支剪力墻結(jié)構(gòu)
兩種建筑的功能完全不同,為完成這兩種體系的轉(zhuǎn)換,需在其交界位置設(shè)置巨型的轉(zhuǎn)換大梁,將上部剪力墻的荷載傳到下部柱子上。這種結(jié)構(gòu)體系,我們稱之為框支剪力墻體系。
⑤筒體結(jié)構(gòu)
筒體結(jié)構(gòu)是由一個(gè)或多個(gè)筒體作承重結(jié)構(gòu)的高層建筑體系,適用于層數(shù)較多的高層建筑。筒體結(jié)構(gòu)可分為框筒體系、筒中筒體系、桁架筒體系、成束筒體系等。
4、特種結(jié)構(gòu)
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)和容器結(jié)構(gòu)等。(1)煙囪
煙囪分為磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪和鋼煙囪三類。磚煙囪的高度一般不超過50 m;
鋼筋混凝土煙囪多用于高度超過50m的煙囪,一般采用滑模施工。鋼筋混凝土煙囪按內(nèi)襯布置方式的不同,可分為單筒式、雙筒式和多筒式。
鋼煙囪自重小,有韌性,抗震性能好,適用于地基差的場地,但耐腐蝕性差,需經(jīng)常維護(hù)。鋼煙囪按其結(jié)構(gòu)可分為拉線式、自立式和塔架式。(2)水塔
水塔按建筑材料分為鋼筋混凝土水塔、鋼水塔、磚石塔身與鋼筋混凝土水箱組合的水塔。(3)水池
水池同水塔一樣用于儲水;水池多建造在地面或地下。①水池的分類
A、按水池的材料分為:鋼水池、鋼筋混凝土水池、鋼絲網(wǎng)水泥水池、磚石水池等。B、按水池的平面形狀分為:矩形水池和圓形水池。
C、按水池的施工方法分為:頂制裝配式水池和現(xiàn)澆整體式水池。
D、按水池的配筋形式分為:預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池和非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池。②水池的構(gòu)造組成
圓形水池由頂蓋、池壁和底板三部分組成。(4)筒倉
根據(jù)所用的材料,筒倉可做成鋼筋混凝土筒倉、鋼筒倉和磚砌筒倉。鋼筋混凝土筒倉又可分為整體式澆筑和預(yù)制裝配、預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力的筒倉。我國目前應(yīng)用最廣泛的是整體澆筑的普通鋼筋混凝土筒倉。
第5章 交通工程
(一)基本概念
1、高速公路:是一種具有四條以上車道,路中央設(shè)有隔離帶,分隔雙向車輛行駛,互不干擾,全封閉,全立交,控制出入口,嚴(yán)禁產(chǎn)生橫向干擾,為汽車專用,設(shè)有自動化監(jiān)控系統(tǒng),以及沿線設(shè)有必要服務(wù)設(shè)施的道路。
2、城市道路:通達(dá)城市各個(gè)地區(qū),供城市內(nèi)交通運(yùn)輸及行人使用,便于居民生活、工作及文化娛樂活動,與城市外道路連接并承擔(dān)對外交通的道路稱為城市道路。
3、鐵路路基是承受并傳遞軌道重力及列車動態(tài)作用的結(jié)構(gòu),是軌道的基礎(chǔ),是保證列車運(yùn)行的重要建筑物。
4、跑道構(gòu)形:是指跑道的數(shù)量、位置、方向和使用方式,它取決于交通量需求,還受氣象條件、地形、周圍環(huán)境等的影響。
5、航站樓: 供旅客完成從地面到空中或從空中到地面轉(zhuǎn)換交通方式之用,是機(jī)場的主要建筑
6、機(jī)場維護(hù)區(qū):是飛機(jī)維修、供油設(shè)施、空中交通管制設(shè)施、安全保衛(wèi)設(shè)施、救援和消防設(shè)施、行政辦公區(qū)等設(shè)置的地方。
7、隧道:以某種用途,在地面下用任何方法按規(guī)定形狀和尺寸,修筑的橫斷面積大于2 m2的硐室。
(二)基本知識和基本理論
1、道路工程
道路是一種帶狀的三維空間人工構(gòu)筑物,它包括路基、路面、橋梁、涵洞、隧道等工程實(shí)體。道路的設(shè)計(jì)一般從幾何和結(jié)構(gòu)兩大方面進(jìn)行。(1)道路的分類
道路運(yùn)輸從廣義上講是指貨物和旅客借助一定的運(yùn)輸工具,沿道路某個(gè)分向,作有目的的移動過程。狹義上講道路運(yùn)輸則是汽車在道路上有目的的移動過程。
道路根據(jù)其所處的位置、交通性質(zhì)、使用特點(diǎn)等主要可分為公路、城市道路。①公路的分類
目前我國的公路等級按照其使用任務(wù)、功能和適應(yīng)的交通量分為:高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路五個(gè)等級。
按照公路的位置以及在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和運(yùn)輸特點(diǎn)的行政管理體制分類為:國道、省道、縣道、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))道及專用公路。公路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般有“幾何標(biāo)準(zhǔn)”、“載重標(biāo)準(zhǔn)”和“凈空標(biāo)準(zhǔn)”等,在公路設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格遵守。
②城市道路的分類
道路一般按照其在道路網(wǎng)中的地位、交通功能以及對沿線建筑物的服務(wù)功能來分類。一
般分為:快速道(雙向行車道、中央設(shè)有分車帶、進(jìn)出口一般全控制或部分控制,為城市大量、長距離、快速交通服務(wù));主干道(連接城市主要分區(qū)的干道,以交通功能為主,一般為三幅或四幅路);次干道(與主干道組成道路網(wǎng),起集散交通之用,兼有服務(wù)功能);支道(為次干道與街坊路的連接線,解決局部地區(qū)交通,以服務(wù)功能為主)。(2)公路建設(shè)
①公路的幾何組成(或稱線形組成)公路選線工作一般包括從路線方案選擇、路線布局,到具體定出線位的全過程。在選線時(shí)必須考慮以下主要因素:
a路線在政治、經(jīng)濟(jì)、國防上的意義,國家和地方建設(shè)對路線使用的任務(wù)、性質(zhì)方面的要求,國防、支農(nóng)、綜合利用等重要方針的體現(xiàn)。
b路線在鐵路、公路、航道等交通網(wǎng)系中的作用,與沿線工礦、城鎮(zhèn)等規(guī)劃的關(guān)系,以及與沿線農(nóng)田水利等建設(shè)的配合及用地情況。
c沿線地形,地質(zhì)、水文、氣象、地震等自然條件的影響,路線長度、筑路材料來源、施工條件以及工程量、主要材料用量、造價(jià)、工期、勞動力等情況及其對運(yùn)營、施工、養(yǎng)護(hù)等方面的影響。
d其他如沿線歷史古跡、歷史文物、與風(fēng)景區(qū)的聯(lián)系等。路線方案選擇的方法及步驟
a搜集與路線方案有關(guān)的規(guī)劃、計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)資料及各種比例尺的地形圖、地質(zhì)圖、水文、地質(zhì)、氣象資料等。
b根據(jù)確定的路線總方向和公路等級,先在小比例尺的地形圖上,結(jié)合搜集的資料,初步研究各種可能的路線走向。
c按室內(nèi)初步研究提出的方案進(jìn)行實(shí)地考察,連同野外考察中發(fā)現(xiàn)的新方案都必須堅(jiān)持跑到、看到、調(diào)查到。路線的類型有:
a沿河線;b越嶺線;c山坡線;d山脊線 ②公路的結(jié)構(gòu)建設(shè) a公路的路基建設(shè)
路基是行車部分的基礎(chǔ),它由土、石按照一定尺寸、結(jié)構(gòu)要求建筑成帶狀土工構(gòu)筑物,路基必須具有一定的力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性,又要經(jīng)濟(jì)合理,以保證行車部分的穩(wěn)定性和防止自然破壞力的損害。公路路基的橫斷面形式有路堤、路塹和半填半挖三種。路堤有:一般路堤、軟土路堤、沿河路堤、護(hù)腳路堤等; 基本路塹形式有:全挖式、臺口式和半山洞式。b公路的路面建設(shè)
公路路面是用各種堅(jiān)硬材料分層鋪筑而成的路基頂面的構(gòu)筑物,以供汽車安全、迅速和舒適地行駛,因此路面必須具有足夠的力學(xué)強(qiáng)度和良好的穩(wěn)定性,以及表面平整和良好的抗滑性能。
路面一般按其力學(xué)性質(zhì)分為柔性路面和剛性路面兩大類。c公路排水構(gòu)筑物建設(shè)
地面水的排除系統(tǒng)按其排水方向不同,分為縱向排水和橫向排水。d公路特殊構(gòu)筑物
公路的特殊構(gòu)筑物有隧道、懸出路臺、防石廊、擋土墻和防護(hù)工程等。e公路沿線附屬結(jié)構(gòu)建設(shè)
除各種基本結(jié)構(gòu)以外,還需設(shè)置交通管理設(shè)施、交通安全設(shè)施、服務(wù)設(shè)施和環(huán)境美化設(shè)施等。
公路交通標(biāo)志有三類:指示標(biāo)志、警告標(biāo)志、禁令標(biāo)志。
(3)高速公路
我國已建成的高速公路總里程已居世界第三位,僅次于美國和加拿大。①高速公路的特點(diǎn)
a行車速度快、通行能力大 b物資周轉(zhuǎn)快、經(jīng)濟(jì)效益高 c交通事故少、安全舒適 ②高速公路的線形設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
我國公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定主要有:a最小平曲線半徑及超高橫坡限制;b最大縱坡和豎曲線;
c線形要求;d橫斷面 ③高速公路沿線設(shè)施
高速公路沿線有安全設(shè)施、交通管理設(shè)施、服務(wù)性設(shè)施、環(huán)境美化設(shè)施。
安全設(shè)施一般包括標(biāo)志(如警告、限制、指示標(biāo)志等)、標(biāo)線、護(hù)欄、隔離設(shè)施、照明及防眩設(shè)施、視線誘導(dǎo)設(shè)施。
交通管理設(shè)施一般為高速公路入口控制、交通監(jiān)控設(shè)施。服務(wù)性設(shè)施一般有綜合性服務(wù)站、小型休息點(diǎn)、停車場等。
2、鐵路工程
鐵路運(yùn)輸是現(xiàn)代化運(yùn)輸體系之一,也是國家的運(yùn)輸命脈之一。鐵路運(yùn)輸?shù)淖畲髢?yōu)點(diǎn)是運(yùn)輸能力大、安全可靠、速度較快、成本較低、對環(huán)境的污染較小,基本不受氣象及氣候的影響,能源消耗遠(yuǎn)低于航空和公路運(yùn)輸,是現(xiàn)代化運(yùn)輸體系中的主干力量。
第一條完全用于客貨運(yùn)輸而且有特定時(shí)間行駛列車的鐵路,是1830年通車的英國利物浦與曼徹斯特之間的鐵路,這條鐵路全長為563 km。牽引機(jī)車從最初的蒸汽機(jī)車發(fā)展為內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車。
城市輕軌與地下鐵道已是各國發(fā)展城市公共交通的重要手段之一。鐵路工程涉及到選線設(shè)計(jì)和路基工程兩大部分。(1)鐵路選線設(shè)計(jì)與路基 ①選線設(shè)計(jì)
選線設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容有:
a根據(jù)國家政治、經(jīng)濟(jì)和國防的需要,結(jié)合線路經(jīng)過地區(qū)的自然條件、資源分布、工農(nóng)業(yè)發(fā)展等情況,規(guī)劃線路的基本走向,選定鐵路的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在城市里,則根據(jù)地區(qū)的商業(yè)或工業(yè)發(fā)展等情況,來規(guī)劃線路的走向。
b根據(jù)沿線的地形、地質(zhì)、水文等自然條件和村鎮(zhèn)、交通、農(nóng)田、水利設(shè)施,來設(shè)計(jì)線路的空間位置。
c研究布置線路上的各種建筑物,如車站、橋梁、隧道、涵洞、路基、擋墻等,并確定其類型和大小,使其總體上互相配合,全局上經(jīng)濟(jì)合理; 線路空間位置的設(shè)計(jì)是線路平面與縱斷面設(shè)計(jì)。②鐵路路基
路基設(shè)計(jì)一般需要考慮橫斷面、路基穩(wěn)定性的問題。(2)高速鐵路
鐵路現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志是大幅度地提高列車的運(yùn)行速度。高速鐵路是發(fā)達(dá)國家于20世紀(jì)60~70年代逐步發(fā)展起來的一種城市與城市之間的運(yùn)輸工具。
高速鐵路的實(shí)現(xiàn)為城市之間的快速交通往來和旅客出行提供了極大方便。高速鐵路線路應(yīng)能保證列車按規(guī)定的最高車速,安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行。軌道的平順性是解決列車提速的至關(guān)重要的問題。
高速列車的牽引動力是實(shí)現(xiàn)高速行車的重要關(guān)鍵技術(shù)之一。
高速鐵路的信號與控制系統(tǒng)是高速列車安全、高密度運(yùn)行的基本保證。(3)城市輕軌與地下鐵道
世界上第一條載客的地下鐵道是1863年首先通車的倫敦地鐵。
城市輕軌是城市客運(yùn)有軌交通系統(tǒng)的又一種形式,它與原有的有軌電車交通系統(tǒng)不同。它有較大比例的專用道,大多采用淺埋隧道或高架橋的方式,車輛和通信信號設(shè)備也是專門化的,克服了有軌電車運(yùn)行速度慢,正點(diǎn)率低,噪聲大的缺點(diǎn)。它比公共汽車速度快、效率高、省能源、無空氣污染等。輕軌比地鐵造價(jià)低,見效快。上海也已建成我國第一條城市輕軌系統(tǒng),即明珠線。①城市輕軌和地下鐵道一般具有如下特點(diǎn):
a線路多經(jīng)過居民區(qū),對噪聲和振動的控制較嚴(yán),除了對車輛結(jié)構(gòu)采取減震措施及修筑聲障屏外,對軌道結(jié)構(gòu)也要求采取相應(yīng)的措施。
b行車密度大,運(yùn)營時(shí)間長,留給軌道的作業(yè)時(shí)間短,因而須采用高質(zhì)量的軌道部件。一般用混凝土道床等維修量小的軌道結(jié)構(gòu)。
c一般采用直流電機(jī)牽引,以軌道作為供電回路。d曲線段占的比例大,曲線半徑比常規(guī)鐵路小的多。(4)磁懸浮鐵路
磁懸浮鐵路上運(yùn)行的列車,是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的吸引力和排斥力將車輛托起,使整個(gè)列車懸浮在鐵路上,利用電磁力進(jìn)行導(dǎo)向,并利用直流電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成推進(jìn)力來推動列車前進(jìn)。
與傳統(tǒng)鐵路相比,磁懸浮鐵路由于消除了輪軌之間的接觸,因而無摩擦阻力,線路垂直荷載小,適于高速運(yùn)行。該系統(tǒng)采用一系列先進(jìn)的高技術(shù),使得列車速度高達(dá)500km/h以上;目前最高試驗(yàn)速度為552 km/h。
由于無機(jī)械振動和噪聲,無廢氣排出和污染,有利于環(huán)境保護(hù),能充分利用能源,從而獲得高的運(yùn)輸效率。列車運(yùn)行平穩(wěn),也能提高旅客的舒適性。磁懸浮列車由于沒有鋼軌、車輪、接觸導(dǎo)線等摩擦部件,可以省去大量的維修工作和維修費(fèi)用。另外磁懸浮列車可以實(shí)現(xiàn)全盤自動化控制,因此磁懸浮鐵路將成為未來最具競爭力的一種交通工具。
3、飛機(jī)場工程
美國萊特兄弟制造雙翼飛機(jī),1903年12月17日在北卡羅萊納州的基蒂霍克附近飛行了36.38m,這是人類首次的飛機(jī)飛行。我國飛行家馮如在美國自制飛機(jī),1909年9月21日試飛成功,這是中國人首次駕駛飛機(jī)上天。(1)機(jī)場規(guī)劃
①民航運(yùn)輸機(jī)與機(jī)場 a民航運(yùn)輸機(jī)概況
民航運(yùn)輸機(jī)有主線運(yùn)輸機(jī)(載客量>100人,航程>3000km的大型運(yùn)輸機(jī))和支線運(yùn)輸機(jī)(載客量<100人,航程為200~400km的中心城市與小城市之間及小城市之間的運(yùn)輸機(jī))。b民航機(jī)場概況
機(jī)場向大型化和現(xiàn)代化邁進(jìn)的主要特點(diǎn)為:
?飛行區(qū)不斷擴(kuò)大和完善,可以保證運(yùn)輸機(jī)在各種氣象條件下都能安全起飛、著陸。?航站樓日益增大和現(xiàn)代化,可以保證大量旅客迅速出入。
?機(jī)場設(shè)施日益完善,機(jī)場內(nèi)有賓館、餐廳、郵局、銀行、各種商店,旅客在機(jī)場內(nèi)就像在城市一樣方便。
?機(jī)場距城市有一定距離,有先進(jìn)的客運(yùn)手段與城市聯(lián)系。②民航機(jī)場分類與組成
a機(jī)場分類為:國際機(jī)場、干線機(jī)場、支線機(jī)場
b民航機(jī)場主要由飛行區(qū)、旅客航站區(qū)、貨運(yùn)區(qū)、機(jī)務(wù)維修設(shè)施、供油設(shè)施、空中交通
管制設(shè)施、安全保衛(wèi)設(shè)施、救援和消防設(shè)施、行政辦公區(qū)、生活區(qū)、輔助設(shè)施、后勤保障設(shè)施、地面交通設(shè)施及機(jī)場空域等組成。(2)跑道方案
①跑道的作用與構(gòu)成
我國民航機(jī)場的跑道通常用水泥混凝土筑成,也有的用瀝青混凝土筑成。跑道按其作用可分為:主要跑道、輔助跑道、起飛跑道三種。
a主要跑道是指在條件許可時(shí)比其他跑道優(yōu)先使用的跑道,按該機(jī)場最大機(jī)型的要求修建,長度較大,承載力也較高。
b輔助跑道也稱次要跑道,是指因受側(cè)風(fēng)影響,飛機(jī)不能在主跑道上起飛、著陸時(shí),供輔助起降用的跑道。
c起飛跑道指只供起飛用的跑道。
飛機(jī)場除跑道外,還有一些其他起輔助作用的道路設(shè)施:跑道道肩、停止道、跑道瑞的安全區(qū)、凈空道、滑行道(口滑行道、旁通滑行道、出門滑行道、平行滑行道、聯(lián)絡(luò)滑行道)
②機(jī)場跑道構(gòu)形設(shè)計(jì)
一般跑道構(gòu)形有如下五種:
a單條跑道;b 兩條平行跑道;c兩條不平行或交叉的跑道;d多條平行跑道;e多條平行及不平行或交叉跑道。③機(jī)坪與機(jī)場凈空區(qū)
飛機(jī)場的機(jī)坪主要有客機(jī)坪、貨機(jī)坪、停(維修)機(jī)坪,等待坪和掉頭坪。
機(jī)場凈空區(qū)是指正機(jī)起飛、著陸所涉及的范圍,沿著機(jī)場周圍要有一個(gè)沒有影響飛行安全的障礙物的區(qū)域。(3)航站區(qū)布局
旅客航站區(qū)主要由航站樓、站坪及停車場所等組成。航站樓的設(shè)計(jì)涉及到位置、形式、建筑面積等要素。①航站樓
航站樓供旅客完成從地面到空中或從空中到地面轉(zhuǎn)換交通方式之用,是機(jī)場的主要建筑。通常航站樓由以下設(shè)施組成:
a接地面交通的設(shè)施; b辦理各種手續(xù)的設(shè)施;c連接飛機(jī)的設(shè)施;d航空公司營運(yùn)和機(jī)場必要的管理辦公室與設(shè)備等;e服務(wù)設(shè)施。
航站樓及站坪的平面型式有前列式、指廊式、衛(wèi)星式、遠(yuǎn)機(jī)位式四種。
航站樓的建筑面積根據(jù)高峰小時(shí)客運(yùn)量來確定。目前我國可考慮采用的標(biāo)準(zhǔn)為國內(nèi)航班:14~26 m2/人,國際航班:28~40 m2/人。②站坪、機(jī)場停車場與貨運(yùn)區(qū)
站坪或稱客機(jī)坪,是設(shè)在航站樓前的機(jī)坪。
機(jī)場停車場設(shè)在機(jī)場的航站樓附近,停放車輛很多且土地緊張時(shí)宜用多層車庫。機(jī)場貨運(yùn)區(qū)供貨運(yùn)辦理手續(xù)、裝上飛機(jī)以及飛機(jī)卸貨、臨時(shí)儲存、交貨等用。(4)機(jī)場維護(hù)區(qū)及環(huán)境 ①機(jī)場維護(hù)區(qū)
飛機(jī)維修區(qū)承擔(dān)航線飛機(jī)的維護(hù)工作,即對飛機(jī)在過站、過夜或飛行前時(shí)行例行檢查、保養(yǎng)和排除簡單故障等。②機(jī)場環(huán)境問題
機(jī)場環(huán)境分為兩個(gè)方面:一是機(jī)場周圍環(huán)境的保護(hù),使得機(jī)場建設(shè)和運(yùn)營不至于對周圍環(huán)境造成不良影響;二是做好機(jī)場運(yùn)營環(huán)境的保護(hù),使航空運(yùn)輸安全、舒適、高效進(jìn)行。a機(jī)場周圍環(huán)境的保護(hù):主要包括聲環(huán)境、空氣環(huán)境和水環(huán)境的污染與防治,固體廢棄
物的處理,其中聲環(huán)境防治最為主要。
b機(jī)場運(yùn)營環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容包括:機(jī)場的凈空環(huán)境保護(hù)、電磁環(huán)境保護(hù)、預(yù)防鳥擊飛機(jī)。c機(jī)場內(nèi)部環(huán)境保護(hù):機(jī)場的內(nèi)部環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)是聲環(huán)境。
4、隧道工程
隧道是修筑在地面下的通路或空間,但孔徑太小,屬于所謂管道范疇的除外。(1)公路隧道
我國最早的交通隧道是位于今陜西漢中縣的“石門”隧道,建于公元66年。淺埋隧道一般用明挖法施工,而埋置較深的隧道則多采用暗挖法施工。①公路隧道線路
隧道平面線形,一般采用直線,避免曲線,如必須設(shè)置曲線時(shí),應(yīng)盡量采用大半徑曲線,并確保視距。隧道的縱坡通常應(yīng)不小于0.3%,并不大于3%。
隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間稱為隧道凈空。隧道凈空包括公路的建筑限界,通風(fēng)及其他需要的斷面積。建筑限界是指隧道襯砌等任何建筑物不得侵入的一種限界。公路隧道的建筑限界包括車道、路肩、路緣帶、人行道等的寬度,以及車道、人行道的凈高。②公路隧道通風(fēng)
公路隧道空氣污染造成危害的主要原因是一氧化碳,用通風(fēng)的方法從洞外引進(jìn)新鮮空氣沖淡一氧化碳的濃度至衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),即可使其他因素處于安全濃度。
隧道通風(fēng)方式的種類很多,按送風(fēng)形態(tài)、空氣流動狀態(tài)、送風(fēng)原理等劃分如下:
A、自然通風(fēng) ;B、射流式縱向通風(fēng);C、豎井式縱向通風(fēng);D、橫向式通風(fēng);E、半橫向式通風(fēng);F、混合式通風(fēng)。③公路隧道照明
隧道照明與一般部位的道路照明不同,其顯著特點(diǎn)是晝間需要照明,防止司機(jī)視覺信息不足引發(fā)交通事故。隧道照明主要由入口部照明、基本部照明和出口部照明與接續(xù)道路照明構(gòu)成。
入口照明是為司機(jī)從適應(yīng)野外的高照度到適應(yīng)隧道內(nèi)明亮度的照明,所必須保證視覺的照明。它由臨界部、變動部和緩和部三個(gè)部分的照明組成。(2)鐵路隧道
地下鐵道是地下工程的一種綜合體。其組成包括區(qū)間隧道、地鐵車站和區(qū)間設(shè)備段等設(shè)施。
①地鐵隧道結(jié)構(gòu) A、淺埋區(qū)間隧道
多采用明挖法施工,常用鋼筋混凝土矩形框架結(jié)構(gòu)。B、深埋區(qū)間隧道
深埋隧道多采取暗挖法施工,用圓形盾構(gòu)開挖和鋼筋混凝土管片支護(hù)。②站臺形式
站臺是地鐵車站的最主要部分,是分散上下車人流、供乘客乘降的場地。
站臺形式按其與正線之間的位置關(guān)系可分為:島式站臺、側(cè)式站臺和島側(cè)混合式站臺。③地鐵隧道施工
A、明挖法:是淺埋地下通道最常用的方法,也稱作基坑法。
B、暗挖法:暗挖法有時(shí)也稱為礦山法,尤其是指在堅(jiān)硬的巖石層中采用的礦山巷道掘砌技術(shù)的開鑿方式。(3)水底隧道
水底隧道與橋梁工程相比,具有隱蔽性好、可保證平時(shí)與戰(zhàn)時(shí)的暢通、抗自然災(zāi)害能力強(qiáng)、并對水面航行無任何妨礙的優(yōu)點(diǎn),但其造價(jià)較高。水底隧道可以作為鐵路、公路、地下鐵道、航運(yùn)、行人隧道,也可作為管道輸送給排水隧道。
軟土中水底隧道則多用沉管法和盾構(gòu)法施工。通常認(rèn)為沉管法造價(jià)低、工期短、施工條件好,因此更為經(jīng)濟(jì)合理。
我國自20世紀(jì)60年代開始研究用盾構(gòu)法修建黃浦江水底隧道。①水底隧道的埋置深度
水底隧道的埋置深度是指隧道在河床下巖土的覆蓋厚度。設(shè)計(jì)水底隧道的埋置深度需考慮以下幾個(gè)主要因素:
A、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件;B、施工方法要求;C、抗浮穩(wěn)定的需要;D、防護(hù)要求。②水底隧道的斷面形式
A、圓形斷面;B、拱形斷面;C、矩形斷面 ③隧道防水
水底隧道從施工到運(yùn)營均有一個(gè)防水問題。防水的主要措施有:采用防水混凝土、壁后回填、圍巖注漿和雙層襯砌等。
橋梁工程
(一)基本概念
1、橋梁工程:是土木工程中屬于結(jié)構(gòu)工程的一個(gè)分支學(xué)科,它與房屋建筑工程一樣、也是用磚石、木、混凝土、鋼筋混凝土和各種金屬材料建造的結(jié)構(gòu)工程。
(二)基本知識和基本理論
橋梁既是一種功能性的建筑物,又是一座立體的造型藝術(shù)工程,也是具有時(shí)代特征的景觀工程,橋梁具有一種凌空宏偉的魅力。
發(fā)展交通運(yùn)輸事業(yè),建立四通八達(dá)的現(xiàn)代交通網(wǎng),則離不開橋梁建設(shè)。
1、橋梁的分類
橋梁工程按照其受力特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)體系分為:梁式橋、拱式橋、剛架橋、吊橋、組合體系橋等。、①按用途分類為:公路橋,鐵路橋,公路鐵路兩用橋,農(nóng)用橋,人行橋,運(yùn)水橋(渡槽)和專用橋梁(如管路電纜等)。
②按照橋梁全長和跨徑的不同分為:特大橋、大橋、中橋、小橋
③按照橋梁主要承重結(jié)構(gòu)所用材料分為:圬工橋(包括磚、石、混凝土橋),鋼筋混凝土橋,預(yù)應(yīng)力混凝土橋,鋼橋和木橋等。
④按照跨越障礙的性質(zhì)分為:跨河橋,跨線橋(立體交叉),高架橋和棧橋等。⑤按照上部結(jié)構(gòu)的行車道位置分為:上承載式橋,下承載式橋和中承載式橋。
2、橋梁工程的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1)橋梁總體規(guī)劃的任務(wù)和重點(diǎn)
我國現(xiàn)今一般有初步設(shè)計(jì)階段、施工圖階段兩階段設(shè)計(jì)。
橋梁總體規(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,選定橋型,決定橋梁的縱、橫斷面布置等。橋梁總體規(guī)劃的原則是:
根據(jù)其使用任務(wù)、性質(zhì)和未來發(fā)展的需要,全面貫徹安全、經(jīng)濟(jì)、適用和美觀的方針。一般需考慮各項(xiàng)要求為:①使用上的要求;②經(jīng)濟(jì)上的要求;③結(jié)構(gòu)上的要求;④美觀上的要求。
(2)橋梁設(shè)計(jì)前一般需要作如下資料準(zhǔn)備:
①調(diào)查橋梁的使用任務(wù);②測量橋位附近的地形,制成地形圖;③調(diào)查和測量河流的水文情況;④探測橋位的地質(zhì)情況; ⑤調(diào)查當(dāng)?shù)厥┕挝坏募夹g(shù)水平、施工機(jī)械等裝備情況以及施工現(xiàn)場的動力和電力供應(yīng)情況;
⑥調(diào)查和收集建橋地點(diǎn)的氣象資料以及河流上下游原有橋梁的使用情況等。(3)橋梁工程設(shè)計(jì)要點(diǎn) ①選擇橋位;②確定橋梁總跨徑與分孔數(shù);③橋梁的縱橫斷面布置;④公路橋型的選擇。
3、橋跨結(jié)構(gòu)
橋跨結(jié)構(gòu)形式,是指采用何種結(jié)構(gòu)形式的橋型。一般有:梁式橋、拱式橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋等。(1)梁式橋
梁式橋是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結(jié)構(gòu)。目前應(yīng)用最廣的是簡支梁結(jié)構(gòu)形式的梁式橋,這種結(jié)構(gòu)形式簡單,施工方便,對地基承載力的要求也不高,通??鐝皆?5m以下的橋梁常被采用。當(dāng)跨度大于25m,并小于50m時(shí),一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁式橋的形式。(2)拱式橋
拱式橋是以拱圈或拱肋作為主要承載結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在豎向荷載下,橋墩或橋臺將承受水平推力。拱的跨越能力大,外形也較美觀,因此一般修建拱橋是經(jīng)濟(jì)合理的。(3)剛架橋
剛架橋的主要承重結(jié)構(gòu)是梁或板和立柱或豎墻構(gòu)筑成整體的剛架結(jié)構(gòu),且梁與柱的連接處具有很大的剛性。因此在豎向荷載作用下,梁主要承受彎矩,而柱腳處也有水平反力,其受力狀態(tài)介于梁式橋和拱式橋之間。對剛架橋,通常是采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。(4)斜拉橋
斜拉橋由斜拉索、塔柱和主梁所組成,是一種高次超靜定的組合結(jié)構(gòu)體系。
斜拉橋根據(jù)跨度大小的要求以及經(jīng)濟(jì)上的考慮,可以建成單塔式、雙塔式或多塔式等不同類型。通常的對稱斷面及橋下凈空要求較大時(shí),多采用雙塔式斜拉橋。
一般地,對于跨度為200~700m的橋梁,斜拉橋在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都具有相當(dāng)優(yōu)越的競爭力。
(5)懸索橋
懸索橋,也稱為吊橋,采用懸掛在兩邊塔柱上的吊索作為主要承重結(jié)構(gòu)。在豎向荷載作用下,通過吊桿的荷載傳遞使吊索纜繩承受很大的拉力,因此,通常需要在兩岸橋臺的后方修筑非常巨大的錨錠結(jié)構(gòu)。懸索橋也是具有水平反力(拉力)的結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代懸索橋結(jié)構(gòu)中,廣泛采用高強(qiáng)度鋼纜繩,以發(fā)揮其優(yōu)異的抗拉性能。(6)組合體系橋
除了以上幾種橋的基本形式外,在工程實(shí)踐中,還采用幾種橋型的組合結(jié)構(gòu),如梁和拱的組合體系,斜拉索與懸索的組合體系等。
4、橋墩與橋臺
橋梁的支承結(jié)構(gòu)為橋墩與橋臺。橋臺是橋梁兩端橋頭的支承結(jié)構(gòu),是道路與橋梁的連接點(diǎn)。橋墩是多跨橋的中間支承結(jié)構(gòu),橋臺和橋墩都是由臺(墩)帽、臺(墩)身和基礎(chǔ)組成。(1)橋墩的類型
橋墩的作用是支承從它左右兩跨的上部結(jié)構(gòu)通過支座傳來的豎向力和水平力。橋墩在結(jié)構(gòu)上必須有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,在布設(shè)上要考慮橋墩與河流的相互影響,即水流沖刷橋墩和橋墩壅水的問題。在空間上應(yīng)滿足通航和通車的要求。
一般公路橋梁常采用的橋墩類型根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式可分為實(shí)體式(重力式)橋墩、空心式橋墩和樁(柱)式橋墩。(2)橋臺的類型
橋臺是橋頭兩端的支承結(jié)構(gòu)物,它是連接兩岸道路的路橋銜接構(gòu)筑物。橋臺必須有足夠的強(qiáng)度,并能避免在荷載作用下發(fā)生過大的水平位移、轉(zhuǎn)動和沉降,這在超靜定結(jié)構(gòu)橋
梁中尤為重要。公路橋梁的橋臺有實(shí)體式橋臺和埋置式橋臺等形式。
5、橋梁基礎(chǔ)
橋梁的基礎(chǔ)承擔(dān)著橋墩、橋跨結(jié)構(gòu)(橋身)的全部重量以及橋上的可變荷載。
橋梁基礎(chǔ)的類型有剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和沉井基礎(chǔ)等。在特殊情況下,也用氣壓沉箱基礎(chǔ)。
土木工程概論
第一章 土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和人才素質(zhì)要求
土木工程:是指建造各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)、和工程的總稱。
土木工程需要解決的問題:
一、土木工程的要素和目的:形成人類活動所需要的,功能良好舒適美觀的空間和通道。
二、土木工程存在的根本原因:存在的根本原因能夠抵御人為或自然的作用力。
三、建造土木工程的根本條件:充分發(fā)揮所采用材料的作用。
四、土木工程最終歸屬:“快、好、省”地組織人力、財(cái)力和物力,把社會所需要的工程設(shè)施建造成功,付諸使用。
土木工程活動在技術(shù)和管理方面的內(nèi)容:技術(shù)方面,有勘察、測量、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、開發(fā)等;管理方面,有制定政策和法規(guī)、企業(yè)經(jīng)營、項(xiàng)目管理、施工組織、物業(yè)管理等。土木工程的基本屬性:1社會性2綜合性3實(shí)踐性4技術(shù)經(jīng)濟(jì)和藝術(shù)統(tǒng)一性。土木工程及工程管理專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo):培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化需要,德智體全面發(fā)展,掌握土木工程學(xué)科的基本理論和基本知識,獲得土木工程師基本訓(xùn)練的,具有創(chuàng)新精神的高級工程技術(shù)人才。
科學(xué):是關(guān)于事物的基本原理和事實(shí)的有組織、有系統(tǒng)的知識??茖W(xué)家:是從事科學(xué)研究的專門家,包括自然科學(xué)家和社會科學(xué)家。
科學(xué)的主要任務(wù):是研究世界萬物發(fā)展變化的客觀規(guī)律,它解決一個(gè)為什么的問題。技術(shù):是指將科學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)或傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)所證明的規(guī)律轉(zhuǎn)化成為各種生產(chǎn)工藝,作業(yè)方法,設(shè)備裝置的總和。它解決一個(gè)如何實(shí)現(xiàn)的問題。
技術(shù)的主要任務(wù):是利用和改造自然,以其生產(chǎn)某種滿足人類需要的產(chǎn)品而服務(wù)??茖W(xué)和技術(shù)的區(qū)別于聯(lián)系:區(qū)別:概念在上面。聯(lián)系:科學(xué)是基礎(chǔ),應(yīng)用科學(xué)原理可以開發(fā)技術(shù);技術(shù)的發(fā)展,會出現(xiàn)新的現(xiàn)象和問題,人們對它們進(jìn)行研究,就能進(jìn)一步發(fā)展科學(xué)。所以,科學(xué)與技術(shù)相互促進(jìn),相輔相成,而且互相滲透,兩者之間沒有明確的界限。
工程是指自然科學(xué)或各種專門技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)部門去而形成的各種學(xué)科的總稱。工程師:是從事工程活動的技術(shù)家。
工程目的:在于利用和改造自然來為人類服務(wù)。
工程師的類型 :技術(shù)實(shí)施型 研究開發(fā)型 工程管理型 三類。
工程師的素質(zhì)要求:1有較強(qiáng)的基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)科學(xué)額理論基礎(chǔ)或較寬的知識面2具備以下幾方面的能力:設(shè)計(jì)、實(shí)施、開發(fā)、管理、評價(jià)能力。
我國高等學(xué)校及社會對人才的需求和學(xué)校對人才的培養(yǎng)之間存在著兩個(gè)根本矛盾:1社會需求的多樣性和學(xué)習(xí)培養(yǎng)人才的規(guī)格較為單一之間的矛盾2社會需求的可變性和學(xué)校教學(xué)的相對穩(wěn)定性之間的矛盾。
在土木工程學(xué)科的系統(tǒng)學(xué)習(xí)中,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中得出以下幾點(diǎn)值得重視:①自主學(xué)習(xí)能力;②綜合解決問題的能力;③爭強(qiáng)、創(chuàng)新能力;④協(xié)調(diào)、管理能力
人的素質(zhì):按心理學(xué)解釋,指“人的先天的主要在神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器官方面的生理解剖特點(diǎn)”,是人的心理發(fā)展的生理?xiàng)l件。而按教育學(xué)解釋,則指“人在先天生理基礎(chǔ)上受后天環(huán)境 教育影響,通過個(gè)體自身的認(rèn)識與社會實(shí)踐,養(yǎng)成的比較穩(wěn)定的身心發(fā)展的基本品質(zhì)”。
本專業(yè)學(xué)生應(yīng)該追求的基本品質(zhì)的內(nèi)容:1認(rèn)知方面2技能和能力方面3思想和情感方面4意識和意志方面5心里和體魄方面
大學(xué)生養(yǎng)成高素質(zhì)所要求的基本品質(zhì)的主要途徑:勤奮學(xué)習(xí)、努力實(shí)踐、用語創(chuàng)新、交融集體、健康身心、與時(shí)俱進(jìn)。第二章 土木工程的內(nèi)涵和發(fā)展簡史
土木工程學(xué):是指運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)知識,力學(xué)、材料等技術(shù)科學(xué)知識以及土木工程方面的工程技術(shù)知識來研究、設(shè)計(jì)、修建各種建筑物和構(gòu)筑物的一門學(xué)科。建筑物及種類:是指供人們進(jìn)行生產(chǎn)生活或其他活動的房屋或場所,如工業(yè)建筑 民用建筑 農(nóng)業(yè)建筑 鐵路建筑等。
構(gòu)筑物及種類:是指人們一般不直接在內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)生活活動的建筑物,如煙囪、水塔。土木工程的物質(zhì)基礎(chǔ)種類:土地、材料以及各種施工機(jī)具。
土木工程所受到自然界和人為作用外力種類:地球引力、風(fēng)、地震、溫度變化、爆炸等。土木工程學(xué)科的出發(fā)點(diǎn)和歸宿:利用物質(zhì)條件,滿足人們生產(chǎn)、生活和其他活動的使用需要和審美要求,做到使各類土木工程既能完全地承受各種作用力,又能經(jīng)濟(jì)而迅速地完成其建造任務(wù)。
土木工程的發(fā)展經(jīng)歷三個(gè)歷史時(shí)期:古代、近代和現(xiàn)代三個(gè)階段。
現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)有:①功能要求多樣化;②城市建設(shè)立體化;③交通工程快速化;④工程設(shè)施大型化。
土木工程的內(nèi)涵及其重要性:土木工程建造各類各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的總稱,指工程建設(shè)的對象,即建在地上地下水中的各種工程設(shè)施,也指所應(yīng)用的材料設(shè)備和所進(jìn)行勘測設(shè)計(jì),施工,維修,養(yǎng)護(hù)等技術(shù)。
土木工程的范圍:包括房屋建筑工程,公路與道路市政工程,鐵道工程,橋梁工程,隧道工程,機(jī)場工程,地下工程,給排水工程,港口,碼頭工程。
土木工程各發(fā)展階段:古代土木工程:歷史跨度長,大致從舊石器時(shí)代(公元前5000年)到十七世紀(jì)中葉。這一時(shí)期的土木工程沒有什么設(shè)計(jì)理論指導(dǎo),是公主要靠經(jīng)驗(yàn)。所應(yīng)用的材料主要取之于自然,如樹,石頭,土坯,所用工具很簡單,如斧,錘,刀,鏟,夯等。近代土木工程:從十七世紀(jì)中葉刀第二次世界大戰(zhàn)前后,歷時(shí)300余年,這一時(shí)期的土木工程逐步形成一門獨(dú)立的學(xué)科。材料方面開始應(yīng)用鋼筋,砼,這一時(shí)期的工具應(yīng)用新的施工機(jī)械?,F(xiàn)在土木工程:從第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束到至今1功能要求多樣化2城市建設(shè)立體化3交通工程高速化4工程設(shè)施大型化。
土木工程面臨的形勢:1.信息時(shí)代2.航空航天事業(yè)的發(fā)展3.世界人口的激增,資源枯竭4.生存環(huán)境惡化
土木工程的發(fā)展:1.土木工程材料向多功能和智能化發(fā)展2.土木工程項(xiàng)目趨于大型化、全、新,并向太空海洋荒漠發(fā)展3.土木工程設(shè)計(jì)規(guī)劃科學(xué)化、自動化,施工精細(xì)化、工廠化。
可持續(xù)發(fā)展:既滿足當(dāng)代人的需要,又不對后代滿足其需要的發(fā)展構(gòu)成威脅。第三章 土木工程中的材料
每平方米建筑物所用材料量:1~2t。
各種工程材料應(yīng)用的年代:遠(yuǎn)古時(shí)代,采用石塊和樹木;公元前12~4世紀(jì),采用磚和瓦;17世紀(jì),采用生鐵和熟鐵;18世紀(jì),鋼材。
土木工程設(shè)施對材料提出的要求:堅(jiān)固、耐久、耐火、防水、耐磨、隔熱、絕緣、抗沖擊、抗核輻射。
土木工程材料:任何土木工程建(構(gòu))筑物(包括道路、橋梁、港口、碼頭、礦井、隧道等)都是用相應(yīng)材料按一定的要求建造成的,土木工程中所使用的各種材料統(tǒng)稱為土木工程材料。
容積密度:材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。密度:材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。強(qiáng)度:抵抗破壞的能力。變形:承受形狀改變的能力。
彈性:材料在外力除去后起其變形能完全消失的性質(zhì)。塑性:外力撤去后不能恢復(fù)其原有形狀的性質(zhì)。
韌性:材料受沖擊斷裂時(shí)吸收機(jī)械能的能力。耐久性:材料在長期使用過程中經(jīng)受各種所受環(huán)境和條件的作用仍能保持其原有性能的能力。材料分類:一般分為金屬材料和非金屬材料兩大類。材料按功能分類般分為結(jié)構(gòu)材料(承受荷載作用的材料)和功能材料(具有專門功能的材料)。材料按用途分類,如建筑結(jié)構(gòu)材料;橋梁結(jié)構(gòu)材料;水工結(jié)構(gòu)材料;路面結(jié)構(gòu)材料;建筑墻體材料;建筑裝飾材料;建筑防水材料;建筑保溫隔聲材料等。
材料在土木工程中的作用:材料對保證工程質(zhì)量的作用;材料對工程造價(jià)的影響;材料對工程技術(shù)進(jìn)步的促進(jìn)作用。
土木工程設(shè)施中所起的作用和功能分:1承重材料,起承受大自然和人為的各種作用力的作用,典型的如各種鋼材、混凝土、木材和由多種塊材、砂漿組織的砌體。2圍護(hù)材料,其保持空間和通道使用功能的作用,典型的如粘土磚瓦、輕質(zhì)混凝土、無機(jī)和有機(jī)纖維制品3裝飾材料,起創(chuàng)造優(yōu)美和舒適環(huán)境的作用,典型的如玻璃、油漆、墻地面裝飾材料4膠結(jié)材料,典型的如水泥、石灰、石膏、瀝青。4種主要工程材料的名稱:鋼材、混凝土、木材和砌體。
低碳鋼:主要成分是鐵(Fe,約占99%)和少量的碳(C,通常不超過0.22%)。低合金鋼:主要成分是鐵(Fe,約占99%)和少量的碳(C,通常不超過0.22%),還含有少量錳、硅、釩等元素。
各種鋼在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗拉和抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度值:低碳鋼:約為215N/mm2;低合金鋼:310~380N/mm2。
.鋼材:優(yōu)點(diǎn):材質(zhì)均勻致密,抗拉、抗壓、抗彎、抗剪切強(qiáng)度都很高,有一定的塑性和很好的韌性、良好的加工性能。缺點(diǎn):耐火性差、易于銹蝕、維護(hù)費(fèi)用較高。
混凝土:是由膠結(jié)材料、骨料和水按一定比例配制,經(jīng)攪拌振搗成型,在一定條件下養(yǎng)護(hù)而成的人造石材。
混凝土強(qiáng)度等級:一般為C20~C40,甚至可達(dá)C60~C80。
混凝土的種類及受力特點(diǎn):C20~C40混凝土在實(shí)際受壓構(gòu)件中的抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度約為10~20N/mm2,抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度約為1.1~1.7N/mm2。
混泥土:優(yōu)點(diǎn):可模性、耐久性、耐火性、整體性都較好,易于就地取材,價(jià)格較低,強(qiáng)度比磚、木材高,能和鋼筋粘結(jié)做成各種強(qiáng)度高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);缺點(diǎn):自重較大,施工比較復(fù)雜,工序多,工期長,易產(chǎn)生裂縫。
木材:優(yōu)點(diǎn):輕質(zhì)高強(qiáng);易于加工;有較高的彈性和韌性;能承受沖擊和振動作用;導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能低;木紋美麗;裝飾性好等。缺點(diǎn):構(gòu)造不均勻,各向異性;易吸濕、吸水,因而產(chǎn)生較大的濕脹、干縮變形;易燃、易腐等。土木工程中所用木材種類:圓木(直徑120mm以上)、方木(截面方形,邊長100~250mm)、條木(寬度不大于厚度的2倍)、板材(寬度大于厚度的2被;厚35mm以下的薄板)等。木材受力特點(diǎn):順紋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度為8~10N/mm2,順紋抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度為10~16N/mm2。(在承重結(jié)構(gòu)中不允許木材橫紋受拉)。
砌體:是由石材、粘土、混凝土、工業(yè)廢料等材料做成的塊材,和水泥、石灰膏等膠凝材料與砂、水混合做成的砂漿,疊合粘結(jié)而成的符復(fù)合料。
砌體受力特點(diǎn):抗壓強(qiáng)度只有1.5~3.5N/mm2,抗拉強(qiáng)度僅有0.1~0.2N/mm2。
砌體:優(yōu)點(diǎn):易于就地取材,價(jià)格低廉,施工簡便,隔熱保溫性以及耐火性好;缺點(diǎn):強(qiáng)度低導(dǎo)致結(jié)構(gòu)笨重,而且粘土磚與農(nóng)田爭地,手工在現(xiàn)場砌筑而成,施工勞動量大,工程中質(zhì)量問題偏多。
第四章 土木工程中的力學(xué)和結(jié)構(gòu)概念
力:物體間有方向的相互作用,這種相互作用有使物體改變原來形狀或改變運(yùn)動方向,或二者具有的效應(yīng)。
純量、矢量:純量:只有量值特征;純量:即有量值又有方向。
轉(zhuǎn)動平衡:力矩既可按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動,也可按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動,當(dāng)兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動效應(yīng)之和為零時(shí),稱出于轉(zhuǎn)動平衡。
移動平衡:裝置上所有向下的重力必然和懸掛點(diǎn)處的反作用上舉力相等,裝置才會出于不移動的靜止?fàn)顟B(tài),∑F=0,也稱此裝置處于移動平衡。
5種內(nèi)力特征及對應(yīng)表示符號:1產(chǎn)生拉伸變形的是拉力,一般以+N表示;2產(chǎn)生壓縮變形的是壓力,一般以—N表示;3產(chǎn)生彎曲變形的是婉拒,一般以M表示;4產(chǎn)生剪切變形的是剪力,一般以V表示;5產(chǎn)生扭曲變形的是扭矩,一般以Mr表示.恒載與總荷載的關(guān)系:承重結(jié)構(gòu)的恒載約占總荷載的50%~70%。可變荷載的類型:1使用荷載2車輛荷載3風(fēng)載4血載。
基礎(chǔ):將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞給地基、連接上部結(jié)構(gòu)與地基的下部結(jié)構(gòu)稱為基礎(chǔ),地基是受結(jié)構(gòu)傳來荷載影響的土層或巖層
永久載荷:指在使用期間永久在結(jié)構(gòu)上,其值不隨時(shí)間變化的載荷(恒載)可變載荷:指在使用期間施加在結(jié)構(gòu)上的值隨時(shí)間變化的載荷(活載)
偶然荷載:指在使用期間不一定出現(xiàn),一旦出現(xiàn),其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的荷載,如撞擊荷載
風(fēng)載有三個(gè)“不一樣”:1不同地區(qū)不一樣 2 不同地區(qū)每時(shí)每刻不一樣3 不同高程不同部位不一樣。
由于土的透水性不同,土體在完成壓縮過程的時(shí)間不一樣‘這導(dǎo)致了土體在一段時(shí)間之后會發(fā)生沉降
地基承載力:在保證地基穩(wěn)定的條件下,地基壓縮變形控制在房屋容許范圍內(nèi)時(shí),地基單位面積上所承受的最大荷載。結(jié)構(gòu)失效現(xiàn)象:1破壞:是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件截面抵抗作用力的能力不足以承受作用效應(yīng)的現(xiàn)象。2失穩(wěn):是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件因長細(xì)比過大而在不大的作用力下突然發(fā)生作用力平面外的極大變形的現(xiàn)象。3發(fā)生影響正常使用的變形4傾覆或滑移5結(jié)構(gòu)所用材料喪失耐久性 現(xiàn)代橋梁常見形式:梁橋、拱橋、鋼架橋、懸索橋、斜拉橋。建筑的基本構(gòu)件:可分為板、梁、柱、拱等。
板:指平面尺寸較大而厚度較小的受彎構(gòu)件,通常水平放置,承受垂直于板面的荷載,以受彎矩為主。
梁:承受垂直于其縱軸方向荷載的線性構(gòu)件,以受彎矩和剪力為主。
柱:是工程結(jié)構(gòu)中主要承受壓力,有時(shí)也同時(shí)承受彎矩的豎向構(gòu)件,以受壓力和彎矩為主。
墻:受平行或垂直于墻面方向的豎向平面構(gòu)件,前者以受壓力為主,后者以受彎矩和剪力為主。
桿:承受軸向力的直線形構(gòu)件。
拱:承受沿其縱軸平面內(nèi)荷載的曲線形構(gòu)件,以受壓力和彎矩、剪力為主。
殼:一種曲面形具有很好空間傳力性能的構(gòu)件,能以極小厚度覆蓋大跨度空間,以受壓力為主。
索:以柔性受拉鋼索組成的構(gòu)件,直線或曲線形。膜:以薄膜材料制成的構(gòu)件,只能承受拉力。地基:受結(jié)構(gòu)傳來荷載影響的土層或巖層。
巖石:顆粒間牢固連接的、整體的或有裂隙的巖體
碎石土:多數(shù)粒徑大于2mm,按粗細(xì)分塊石、卵石、圓礫
砂土:多數(shù)粒徑大于0.075mm、小于2mm的土,按粗細(xì)分礫、中、細(xì)、粉砂 粉土:顆粒粒徑更細(xì),粘性介于粘性土和上述非粘性土之間的土 粘性土:粒徑比粉土更細(xì),具有明顯粘性的土 人工填土:回填土、垃圾、工業(yè)廢料等。
建筑工程中常見的典型結(jié)構(gòu):墻體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架—筒體結(jié)構(gòu)、桁架架構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、拱結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)、空間折板結(jié)構(gòu)、鋼索結(jié)構(gòu)。
土木工程結(jié)構(gòu)的四項(xiàng)預(yù)定功能:1能承受正常施工和使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種內(nèi)力2在正常使用時(shí)具有良好的工作性能3在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能4在偶然事件發(fā)生時(shí)能保持必須的穩(wěn)定性。
土木工程結(jié)構(gòu)要求:1在應(yīng)用上,要充分滿足空間和通道的多項(xiàng)使用要求2在安全上,要完全符合承載、變形、穩(wěn)定的持久需要3在造型上,要能夠與環(huán)境、規(guī)劃和建筑藝術(shù)融為一體4在技術(shù)上,要力爭體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)和工程的新發(fā)展5在建造上,要合理用材、節(jié)約能源、與施工實(shí)際緊密結(jié)合。第五章 建筑工程概述
建筑工程:典型的建筑工程是房屋工程,他是興建房屋的規(guī)劃 勘察 設(shè)計(jì) 施工的總稱,目的是為人類生產(chǎn)生活提供場所。對房屋的基本要求是“實(shí)用、美觀、經(jīng)濟(jì)”。
建筑工程中建筑,結(jié)構(gòu),設(shè)備,施工之間關(guān)系:建筑的設(shè)計(jì)概念是講為滿足需要進(jìn)行的建筑設(shè)計(jì),是設(shè)計(jì)的龍頭專業(yè),由建筑學(xué)人員完成;施工概念是講整個(gè)施工過程。結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)概念是講通過結(jié)構(gòu)計(jì)算為建筑設(shè)計(jì)配結(jié)構(gòu),施工概念是講結(jié)構(gòu)施工。設(shè)備的設(shè)計(jì)概念是講通過計(jì)算、選型為建筑設(shè)計(jì)配設(shè)備,包括水、暖、通風(fēng)(不含電)。施工概念是講設(shè)備施工。
結(jié)構(gòu)工程師的任務(wù):1確定房屋結(jié)構(gòu)承受的荷載,并合理選用結(jié)構(gòu)材料2正確選用結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)型式3解決好結(jié)構(gòu)承載力、變形、穩(wěn)定、抗傾覆等技術(shù)問題4解決好結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造和施工方法問題。
施工工程師的任務(wù):1施工組織設(shè)計(jì)和施工現(xiàn)場布置2確定施工技術(shù)方案和選用施工設(shè)備3建筑材料的購置、檢驗(yàn)和使用,熟練技工和勞動力組織4確保工程質(zhì)量和工期進(jìn)度。建筑物類別的常用三種分法:
1、按使用性質(zhì),住宅、公共、商業(yè)、文教衛(wèi)生、工業(yè)建筑;
2、建筑結(jié)構(gòu)采用的材料,生土、木、砌體、鋼筋混凝土、鋼-混凝土組合、鋼、薄膜充氣結(jié)構(gòu);
3、建筑物主體結(jié)構(gòu)的形式和受力系統(tǒng)劃分,承重墻、框架、筒體、錯列桁架、拱、薄殼、折板、網(wǎng)架、懸掛式結(jié)構(gòu)?;炷恋氖芰?gòu)件種類:板、梁、柱。
混凝土的結(jié)構(gòu)體系種類:墻體、框架、薄殼結(jié)構(gòu)體系。
我國水泥工業(yè)開始年代:1889年,1824年波特蘭水泥發(fā)明年代。
我國最早建造的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu):1908年建造的上海電話公司大樓。
混凝土的優(yōu)點(diǎn):資源豐富,能消納工業(yè)廢渣,成本和能耗較低,可以與鋼筋、型鋼粘結(jié)使用,可模性、整體性、剛性均較好,體內(nèi)能按受力需要配置鋼筋。
混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):超高層建筑、巨型大跨度建筑、海洋工程建筑、原子能工程建筑,以及高達(dá)1300℃、抵達(dá)—160℃的高低溫工程建筑,都可以采用混凝土結(jié)構(gòu)。
第二篇:土木工程概論
土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動;也指工程建設(shè)的對象,即建造在地上或地下、陸上或水中,直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施,例如房屋、道路、鐵路、運(yùn)輸管道、隧道、橋梁、運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場、海洋平臺、給水和排水以及防護(hù)工程等。
通過幾次類似于講座的上課,外加自己課余時(shí)間的看書,對于這么土木工程概論這門課程,有了一定的了解。作為一個(gè)土木專業(yè)的學(xué)生,我認(rèn)為其特點(diǎn)就是知識面廣,也許我對這門課還不是很熟知,但由于在專科學(xué)校里的學(xué)習(xí),對土木這個(gè)概念還是有一定了解的,也是一種緣分讓我有機(jī)會來學(xué)習(xí)這門古老又不缺乏現(xiàn)代氣息的課程。鑒于讀書報(bào)告的規(guī)劃需要,以下將通過四個(gè)方面進(jìn)行小結(jié):專業(yè)知識、學(xué)習(xí)計(jì)劃、學(xué)習(xí)體會、改進(jìn)建議。專業(yè)認(rèn)識 雖然我學(xué)過土木這門專業(yè)但這都是理論知識可是對這個(gè)土木專業(yè)不是很了解,以為是單純的偏重于土木,類似于工程管理之類,記得當(dāng)初填志愿時(shí)心里很矛盾,到底第一志愿填土木工程還是其他管理這個(gè)問題一直困擾了我好久,直到在那張厚實(shí)的志愿書上寫之前也是矛盾重重。,既然我最終選擇了這個(gè)專業(yè),也是一種緣分。直到慢慢學(xué)習(xí)和知識的積累時(shí),才對這個(gè)專業(yè)有所了解,這是個(gè)新興專業(yè),可以說是年輕的,真如我們一樣,有著激情與朝氣。我想這就是讓我對我當(dāng)初的選擇不后悔的原因吧。后來仔細(xì)的在學(xué)校的招生網(wǎng)站上仔細(xì)的查了一下這個(gè)專業(yè)的介紹:工程管理以“懂技術(shù)、知法規(guī)、精管理”為培養(yǎng)目標(biāo),采用“基礎(chǔ)課程+平臺課程+專業(yè)課程”的課程結(jié)構(gòu)體系,具有較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的高級工程管理人才。通過理論課程學(xué)習(xí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練,使學(xué)生初步具有工程項(xiàng)目可行性研究、招投標(biāo)文件編制、工程項(xiàng)目的目標(biāo)控制、信息管理和組織協(xié)調(diào)等能力。主修課程:工程數(shù)學(xué)、土木工程測量、土木工程材料、畫法幾何及工程制圖、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、流體力學(xué)、土力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、橋梁工程、道路勘測設(shè)計(jì)、路基路面工程、土木工程施工與組織等
畢業(yè)去向:能在政府機(jī)關(guān)建設(shè)職能部門,機(jī)關(guān)及工礦企事業(yè)單位的基建管理部門,建筑、市政工程設(shè)計(jì)院,土木工程科研院所,建筑、公路、橋梁等施工企業(yè),工程質(zhì)量監(jiān)督站,工程建設(shè)監(jiān)理部門,房地產(chǎn)公司,工程造價(jià)咨詢機(jī)構(gòu)、銀行及投資咨詢機(jī)構(gòu)等從事技術(shù)與管理工作;或可考取結(jié)構(gòu)工程、防災(zāi)減災(zāi)及防護(hù)工程、道路與鐵道工程、橋梁與隧道工程、巖土工程、工程力學(xué)等學(xué)科的碩士研究生;或按照國家相關(guān)規(guī)定考取注冊結(jié)構(gòu)工程師、注冊建筑師、注冊土木工程師、注冊監(jiān)理工程師和注冊造價(jià)師等。等其實(shí)單純從字面上我覺得很難讀懂,可是經(jīng)過老師簡單的講解就似乎變得很好理解,總之一句話,等以后畢業(yè)了,大多數(shù)就是從施工員開始做起,有能力的話做個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理,愛學(xué)習(xí)點(diǎn)的可能做個(gè)工程師。這比起那些專業(yè)術(shù)語可簡單通俗多了??墒沁@到底是怎么樣的學(xué)科呢,我在信息網(wǎng)上找到了這樣一段話:這是什么樣的一門學(xué)科?其實(shí)這個(gè)是工程技術(shù)與工程管理的交叉學(xué)科我國的工程土木專業(yè)在很早以前就開始了,但是應(yīng)社會主義建設(shè)的需求設(shè)立的。近年來,隨著全球一體化的發(fā)展,尤其是中國入世以后,國際工程項(xiàng)目土木成為熱點(diǎn)。該專業(yè)對學(xué)生建筑工程師和結(jié)構(gòu)工程師的雙重素質(zhì)教育,要求學(xué)生具有管理學(xué)、土木工程技術(shù)、計(jì)算機(jī)管理和外語的綜合知識,能在國內(nèi)外工程建設(shè)領(lǐng)域,從事項(xiàng)目決策和全過程管理的復(fù)合型、外向型、開拓型的高級土木管理人才。由于土木工程管理責(zé)任重大,除具有相應(yīng)的專業(yè)知識外,還要有良好的身體素質(zhì)和心理素質(zhì)。它的授課的內(nèi)容是包括專業(yè)工程技術(shù)類和建筑學(xué)類兩大部分。其他的內(nèi)容跟學(xué)校介紹大同小異。學(xué)習(xí)計(jì)劃 既然我學(xué)習(xí)了這個(gè)專業(yè),就要為自己定個(gè)學(xué)習(xí)計(jì)劃,有長遠(yuǎn)的,也用短期的,有具體的,也有大概的。首先擺在我面前的先是在學(xué)校里做好基礎(chǔ),為以后畢業(yè)后找工作打好良好基礎(chǔ)。理論上這個(gè)專業(yè)畢業(yè)后有很多方向去發(fā)展自己,有政府機(jī)關(guān)公務(wù)員,比如在建委、水利局、路橋公司等從事工程建設(shè)的工作等;有工程咨詢公司、投資公司,從事工程建設(shè)項(xiàng)目的評估、咨詢等工作;有工程建設(shè)公司、房地產(chǎn)開發(fā)公司——從事工程建設(shè)項(xiàng)目的招投標(biāo)、施工建設(shè)管理等工作……可能由于個(gè)人的性格并不是那種善于做那些整理數(shù)據(jù)型的,不喜歡長期坐辦公室的那種,于是很多便已經(jīng)被排除了,什么預(yù)算審批、招投標(biāo)等等。說的簡單點(diǎn),就是我今后希望走的是一條這樣的道路:畢業(yè)—基礎(chǔ)施工員員—技術(shù)員—項(xiàng)目經(jīng)理—工程師。也許這條路很難走,可畢竟有這條路它存在的理由,就有人會去走,有人會成功,為什么那個(gè)人不是我呢?這就是我對自己的自我鼓勵。一個(gè)人想要成功我想首先要的是理想,真如一句話“不想當(dāng)將軍的兵不是好兵”沒有理想永遠(yuǎn)是個(gè)兵。我并不是否認(rèn)基層的重要,只是有目標(biāo)的人才會贏得自我。大學(xué)四年中,我要拿獎學(xué)金,有當(dāng)上主要學(xué)生干部的經(jīng)歷,要一定要在學(xué)習(xí)中結(jié)合實(shí)際,不僅要真才實(shí)學(xué),也要人際交往。這個(gè)專業(yè)本身就讓我們做個(gè)善于管理又有才能的人。在大學(xué)中盡量拿到各類證書,各類實(shí)習(xí)機(jī)會,參與各種活動。學(xué)習(xí)體會 通過土木工程概論這門課程的學(xué)習(xí)讓我明白了何謂土木工程。土木工程的內(nèi)容是非常廣泛的,日常生活中都能見到土木工程的縮影,在國民經(jīng)濟(jì)中也擔(dān)任著非常重要的角色土木工程是具有很強(qiáng)的實(shí)踐性的學(xué)科。在早期,土木工程是通過工程實(shí)踐,總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn),尤其是吸取失敗的教訓(xùn)發(fā)展起來的。從17世紀(jì)開始,以伽利略和牛頓為先導(dǎo)的近代力學(xué)同土木工程實(shí)踐結(jié)合起來,逐漸形成材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、巖體力學(xué),作為土木工程的基礎(chǔ)理論的學(xué)科。因?yàn)橥聊竟こ膛c人民的衣食住行有密切的關(guān)系,可以說土木工程具有民用性。如今軍事上很多也歸入到土木工程的范疇。如掩體防空洞等。土木工程經(jīng)歷了古代,近代,現(xiàn)代三個(gè)歷史時(shí)期。其中跨度比較不對等,古代土木工程大致從新石器時(shí)代(約公元前500年起)開始至17世紀(jì)中葉;近代土木工程為17世紀(jì)中葉到第二次世界大戰(zhàn)前后;現(xiàn)代土木工程為20世紀(jì)中葉第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以來到如今?,F(xiàn)代土木工程功能要求多樣化,城市建設(shè)立體化,交通工程快速化,工程設(shè)施大型化等特點(diǎn)。土木工程是一門古老的學(xué)科,它已經(jīng)取得了巨大的成就,然而未來的發(fā)展前景是不可小視的,如今世界正經(jīng)歷工業(yè)革命以來的又一次重大變革,信息工業(yè)的迅速發(fā)展。可以預(yù)計(jì)人類的生產(chǎn),生活方式將會發(fā)生重大變化。本書中包含了土木工程材料、基礎(chǔ)工程、建筑工程、交通土建工程、橋梁工程、港口工程、道路工程、水利水電工程、工程災(zāi)害與抗災(zāi)方法等。老師分別就某些問題具體展開,讓同學(xué)們深入了解。我們作為土木工程的學(xué)生,我認(rèn)為其中土木工程建設(shè)項(xiàng)目這一塊是非常重要的。如果說通過幾次上課后,我對這門土木工程概論有了初步的了解,那么,我今后將通過自身自學(xué)來提高更深層次的理解,對土木工程的重要意義有更進(jìn)一步的認(rèn)識。改進(jìn)建議 由于我們上課的次數(shù)比較少,而書本內(nèi)容過多,基本上很多知識點(diǎn)老師都只是一筆帶過,沒有深入下去,也只是講了幾個(gè)重要的方面,應(yīng)該讓同學(xué)們對這本教程更加深入去了解,至少要通讀全文。該課程的學(xué)習(xí)還可以多多的增加一些現(xiàn)場教學(xué),給同學(xué)一種貼近實(shí)際的需要,否則感覺有些空洞。上課教學(xué)形式也可以適當(dāng)增加,比如上課給我們看幾部建筑史,土木工程史之類,更加能激發(fā)同學(xué)上課的激情。還有平時(shí)上課互動環(huán)節(jié)似乎沒有做到位,基本上只是上面老師講,下面同學(xué)聽,沒有共同討論的氛圍。以上也只是我個(gè)人的幾點(diǎn)建議,希望老師們能在今后的教學(xué)中適當(dāng)運(yùn)用改進(jìn)。
第三篇:土木工程概論
土木工程:是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱土木工程需要解決的問題:①形成人類活動所需要的,功能良好和舒適美觀的空間和通道②能夠抵御自然或人為的作用力③充分發(fā)揮采用的作用④通過有效的技術(shù)途徑和組織手段,“好、快、省”地組織人力、財(cái)力和物力 土木工程的四個(gè)基本屬性:社會性、綜合性、實(shí)踐性、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和藝術(shù)的統(tǒng)一性科學(xué)是關(guān)于事物的基本原理和事實(shí)的有組織系統(tǒng)的知識技術(shù)指根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和自然科學(xué)原理而發(fā)展成的各種生產(chǎn)工藝、作業(yè)方法、操作技能、設(shè)備裝置的總和工程是關(guān)于科學(xué)知識的開發(fā)應(yīng)用和關(guān)于技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用的,在物質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、人力、政治、法律和文化限制為滿足社會需要的一種有創(chuàng)造力的專業(yè)工程師應(yīng)具備的能力:設(shè)計(jì)能力、實(shí)施能力、開發(fā)能力、管理能力、評價(jià)能了近代土木工程的主要特征:有力學(xué)和結(jié)構(gòu)理論作為指導(dǎo)、磚瓦木石等建筑材料的得到日益廣泛的使用;混凝土、鋼材、鋼筋混凝土以及早期的預(yù)應(yīng)力混凝土得到發(fā)展、施工技術(shù)進(jìn)步很大,建造速度大大加速現(xiàn)代橋梁的三種形式:梁橋、拱橋、懸索橋 現(xiàn)代土木工程的具體表現(xiàn):土木工功能化、城市建設(shè)立體化、交通運(yùn)輸高速化 土木工程材料的性質(zhì):物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、耐久性質(zhì)土木工程所用鋼材的主要成分是鐵和少量的碳土木工程用的木材主要取自樹木的樹干直接施加在土木工程結(jié)構(gòu)上的外力是荷載引起的 永久載荷指在使用期間永久在結(jié)構(gòu)上,其值不隨時(shí)間變化的載荷(恒載)可變載荷指在使用期間施加在結(jié)構(gòu)上的值隨時(shí)間變化的載荷(活載)偶然荷載指在使用期間不一定出現(xiàn),一旦出現(xiàn),其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的荷載,如撞擊荷載、爆炸荷載結(jié)構(gòu)的失效現(xiàn)象:破壞、失穩(wěn)、發(fā)生影響正常使用的變形、傾覆或滑移、結(jié)構(gòu)所用材料喪失耐久性 土木工程設(shè)施中的結(jié)構(gòu)是一個(gè)在空間和通道中用各種基本構(gòu)件組合建成的有功能特征的機(jī)體,為土木工程設(shè)施的持久使用和美觀需求服務(wù) 初步設(shè)計(jì)階段:初步設(shè)計(jì)構(gòu)思、明確各種功能要求、形成總體設(shè)計(jì)方案施工圖階段:處理各設(shè)計(jì)工種的細(xì)部設(shè)計(jì)、繪制施工圖,書寫設(shè)計(jì)說明,完成總體設(shè)計(jì) 施工階段:交付施工,同時(shí)進(jìn)行工程監(jiān)理、竣工,房屋落成,交付使用建筑在巖石中、土中或水底以下的工程設(shè)施統(tǒng)稱地下工程地下設(shè)施主要有7類:住宅設(shè)施、城市設(shè)施、生產(chǎn)設(shè)施、交通設(shè)施、貯藏設(shè)施、防災(zāi),人防設(shè)施、軍事設(shè)施隧道工程的特點(diǎn):①它是交通運(yùn)輸線路穿越天然障礙②穿越的地質(zhì)條件復(fù)雜多變,遇到意外情況比較多,工程定位、設(shè)計(jì)、施工方法都必須隨時(shí)做相應(yīng)調(diào)整③施工作業(yè)面窄,可能容納的勞動能力和機(jī)械設(shè)備都受到限制,對工業(yè)化、機(jī)械化施工要求高④造價(jià)昂貴道路隧道分為山嶺道路隧道、水底道路隧道和城市道路隧道世界上最長的公路隧道為2003年建成的我國穿越秦嶺的終南山隧道,全長18.4km現(xiàn)在世界上擬建的最長水底隧道為日韓海底隧道,全長250km地下鐵路位置的幾種:淺埋地鐵、深海地鐵、地面地鐵線路段、高架地鐵線路段地鐵建筑物一般有:地鐵車站、區(qū)間隧道、出入口建筑物 世界上現(xiàn)存最古老的石橋在希臘的伯羅奔尼撒半島,是一座用石塊干壘的單孔石拱橋,距今3500年左右建成 現(xiàn)代橋梁多用鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混泥土和鋼材建造我國目前最大跨度的預(yù)應(yīng)力混泥土連續(xù)梁橋喂六庫怒江橋世界上最大跨度的預(yù)應(yīng)力混泥土簡支梁橋?yàn)閵W地利的阿爾姆橋,跨度為76m 拱橋三種承載方式:上承式拱橋、下承式拱橋、中承式拱橋斜拉橋由主梁、塔柱和斜索三種橋墩的類型有:實(shí)體重力式、構(gòu)架式、樁或柱式 橋臺的類型有:實(shí)體式、埋置式橋梁基礎(chǔ)的類型有:剛性擴(kuò)展基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、管柱基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、沉箱基礎(chǔ) 道路根據(jù)其所處位置、交通性質(zhì)、使用特點(diǎn)可分為公路、城市道路和專用道路公路是指連接城市與鄉(xiāng)村的主要供汽車行駛的道路 城市道路是指在城市范圍內(nèi)供車輛及行人通行的道路專用道路指由工礦農(nóng)林部門投資修建供部門車輛使用路基橫斷面的典型形式有路堤、路塹和半填半挖路基 路基施工的特點(diǎn):工程量大、工程項(xiàng)目多、工藝簡單、施工條件差 道路路基施工的內(nèi)容:路基主體工程、去土炕與棄土推多、護(hù)坡道及碎落臺、路基綜合排水、路基防護(hù)與加固、填方與挖方路基、特殊工程地質(zhì)地區(qū)的路基、冬季與雨季的施工以及由于修筑路基而引起的改溝和改河工程、土石方工程的施工組織、路基整修、質(zhì)量檢查、工程驗(yàn)收等工程項(xiàng)目 路面滿足的四個(gè)要求;功能性好、結(jié)構(gòu)性好、耐久性好、安全性好 高速公路時(shí)全封閉、全部控制出入、全部立體交叉、路中央有分隔帶的現(xiàn)代化汽車公路 高速公路與普通公路的區(qū)別在于:汽車專用(并且對農(nóng)用汽車、特殊貨運(yùn)汽車也作出限制);分道行駛(有中央分隔帶、超車車道、行車車道等);控制出入(全封閉、全立交,路段兩側(cè)設(shè)禁人柵);設(shè)施完善(除完善的安全、監(jiān)控設(shè)施外,還有緊急電話和服務(wù)區(qū)等)高速公路的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益主要表現(xiàn)的方面:運(yùn)輸效益高、技術(shù)效益好、安全效益可觀、加速城市發(fā)展、刺激工業(yè)發(fā)展、帶動第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展、協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)聯(lián)合與合作 城市道路的組成:車行道、路測帶、分隔帶、交叉口和交通廣場、停車場和公交車??空尽⒌缆酚晁潘到y(tǒng)、其他設(shè)施目前我國公路發(fā)展的特點(diǎn):①國道是我國公路的骨架,在公路運(yùn)輸中占著主導(dǎo)地位②高速公路發(fā)展迅速,近年來每年建成的高速公路達(dá)數(shù)千公里③路網(wǎng)整體水平和公路通行能力有明顯提高④橋梁和隧道建設(shè)水平上了一個(gè)新的臺階⑤籌資力度進(jìn)一步加大⑥公路運(yùn)輸在綜合運(yùn)輸體系中所占比重進(jìn)一步提高鐵路由線路、路基和線路上部建筑3部分組成鐵路線路在某區(qū)段上限制貨物列車重量的坡度,稱作限制坡度
鐵路線路上部建筑包括與列車直接接觸的鋼軌、軌枕、道床和道岔高速鐵路指客運(yùn)列車已超過200km/h的高速運(yùn)行的鐵路高速鐵路的優(yōu)點(diǎn):節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境、安全、舒適、省時(shí) 高速鐵路的技術(shù)問題:①高速鐵路線路應(yīng)能保證按規(guī)定的最高車速,安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行②軌道的平順性是解決列車提速的至關(guān)重要的問題③高速列車的牽引動力是實(shí)現(xiàn)高速行車的重要關(guān)鍵技術(shù)之一④高速鐵路的信號與控制系統(tǒng)是提高速列車安全、高密度運(yùn)行的基本保證 港口的類型;①按所處位置分,有河口港、海岸港、河港②按用途分有商港、軍港、漁港、工業(yè)港和避風(fēng)港③按成因可分為天然港和人工港④按港口水域在寒冷季節(jié)是否凍結(jié)了分為:供港和不凍港⑤按潮汐關(guān)系、潮差大小、是否修建船閘控制進(jìn)港,可分為:閉口剛和開口港⑥按對進(jìn)口的外國貨物是否辦理報(bào)關(guān)手續(xù)可分為:報(bào)關(guān)港和自由港碼頭的布置有順岸式、突堤式、挖入式 碼頭的形式按其前沿的橫斷面外形有直立式、斜坡式、半直立式和半斜坡式 防波堤是類型: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、噴氣消波設(shè)備、新式防波設(shè)備有塑料簾幕和浮毯等形式 海洋工程的特點(diǎn):①環(huán)境條件復(fù)雜且隨機(jī)性大②結(jié)構(gòu)尺度大且設(shè)計(jì)安全度要求高③結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮作用力的多樣性④施工方法的特殊性機(jī)場工程是指規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建造各項(xiàng)設(shè)施的統(tǒng)稱 機(jī)場分:國際機(jī)場、干線機(jī)場、支線機(jī)場 民航運(yùn)輸飛機(jī)有兩類:干線運(yùn)輸機(jī)和支線運(yùn)輸機(jī) 跑道長度的因素:單條跑道、兩條平行跑道、兩條不平行或交叉的跑道、多條平行跑道、多條平行及不平行或交叉跑道 跑道按其作用可分為:主要跑道、輔助跑道、起飛跑道三種 我國民用機(jī)場建設(shè)特點(diǎn):①全國機(jī)場規(guī)劃布局逐步趨于合理②機(jī)場設(shè)施逐步完善,安全運(yùn)行保障水平不斷提高③機(jī)場建設(shè)技術(shù)水平不斷提高④機(jī)場建設(shè)的發(fā)展前景美好 給水工程一般由給水水源和取水構(gòu)筑物、輸水道、給水處理廠和給水管網(wǎng)組成 排水工程一般由排水管系、廢水處理廠和最終處理設(shè)施組成 土木工程的建設(shè)程序:立項(xiàng)、報(bào)建,可行性研究,選擇建設(shè)地點(diǎn),編制勘察設(shè)計(jì)任務(wù)書、測量地形、勘察地質(zhì)水文、編制設(shè)計(jì)文件、組織施工,竣工驗(yàn)收,交付使用等環(huán)節(jié)鋼筋混凝土工程由鋼筋工程、模板工程和混凝土工程3部分組成橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工方法:支架法施工、架梁法施工法、頂推法施工、懸臂施工法、移動支架法施工、轉(zhuǎn)體法施工、剛性骨架法施工工程項(xiàng)目管理制包括以下6種管理:項(xiàng)目的組織管理、項(xiàng)目的合同管理、項(xiàng)目的計(jì)劃管理、項(xiàng)目的協(xié)調(diào)管理、項(xiàng)目的控制管理、項(xiàng)目的信息管理建設(shè)法規(guī)大體的類型:法律、條例、規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程
第四篇:土木工程概論
現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)有:
①功能要求多樣化;②城市建設(shè)立體化;③交通工程快速化;④工程設(shè)施大型化。
將信息、計(jì)算機(jī)、智能化技術(shù)等高新技術(shù)用于土木工程將是今后相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)的重要發(fā)展方向。
①信息化施工
信息化施工還可通過網(wǎng)絡(luò)與其他國家和地區(qū)的工程數(shù)據(jù)庫聯(lián)系,在遇到新的疑難問題時(shí)可及時(shí)查詢解決。信息化施工可大幅度提高施工效率和保證工程質(zhì)量,減少工程事故,有效控制成本,實(shí)現(xiàn)施工管理現(xiàn)代化。
②智能化建筑
智能化建筑滿足的要求:一是房屋設(shè)備用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)監(jiān)測與控制,并可通過自動優(yōu)化或人工干預(yù)來保證設(shè)備運(yùn)行的安全、可靠、高效。二是安裝了對居住者的自動服務(wù)系統(tǒng)。
③智能化交通
智能化交通一般包括以下幾個(gè)系統(tǒng):A、先進(jìn)的交通管理系統(tǒng);B、交通信息服務(wù)系統(tǒng);C、車輛控制系統(tǒng);D、車輛調(diào)度系統(tǒng);F、公共交通系統(tǒng)等。它應(yīng)具有信息收集,快速處理,優(yōu)化決策,大型可視化系統(tǒng)等功能。
④土木工程分析的仿真系統(tǒng) 用此技術(shù)指導(dǎo)設(shè)計(jì)可大大提高工程結(jié)構(gòu)的可靠性。
二、練習(xí)題
(一)判斷與改錯題
1、土木工程的內(nèi)容非常廣泛,它和廣大人民群眾的日常生活密切相關(guān),在國民經(jīng)濟(jì)中起著非常重要的作用。dui
2、信息和智能化技術(shù)將逐漸退出土木工程。cuo
3、為了解決城市水資源供求矛盾,城市建設(shè)將向高、深方向發(fā)展。cuo
4、工程的主要任務(wù)是為生產(chǎn)某種滿足人類需要的產(chǎn)品而服務(wù)。cuo
5、技術(shù)的主要任務(wù)是研究世界萬物發(fā)展變化的客觀規(guī)律,它解決一個(gè)為什么的問題。cuo
(二)名詞解釋題
1、土木工程;
2、基本建設(shè);
3、信息化施工;
4、可持續(xù)發(fā)展。
(三)單項(xiàng)選擇題
1、(A)是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的總稱。A、土木工程;
2、(B)是關(guān)于事物的基本原理和事實(shí)的有組織、有系統(tǒng)的知識。B、科學(xué)
3、(C)則是指將科學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)或傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)所證明的規(guī)律轉(zhuǎn)化成為各種生產(chǎn)工藝,作業(yè)方法,設(shè)備裝置等,它解決一個(gè)如何實(shí)現(xiàn)的問題。C、技術(shù)
4、(D)是指自然科學(xué)或各種專門技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)部門去而形成的各種學(xué)科的總稱,D、工程。
5、(D)是指“既滿足當(dāng)代人的需要,又不對后代人滿足其需要的發(fā)展構(gòu)成危害”。D、可持續(xù)發(fā)展。
6、(A)向輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能化發(fā)展。A、工程材料
7、(D)其目的在于利用和改造自然來為人類服務(wù)。D、工程。
8、用土木工程分析的仿真系統(tǒng)的技術(shù)指導(dǎo)設(shè)計(jì)可大大提高工程結(jié)構(gòu)的(A)。A、可靠性
9、(D)應(yīng)具有信息收集,快速處理,優(yōu)化決策,大型可視化系統(tǒng)等功能。D、智能化交通。
(四)多項(xiàng)選擇題
1、在土木工程學(xué)科的系統(tǒng)學(xué)習(xí)中,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中得出以下幾點(diǎn)值得重視:(ABCD)。
A、自主學(xué)習(xí)能力;
B、綜合解決問題的能力;
C、爭強(qiáng)、創(chuàng)新能力;
D、協(xié)調(diào)、管理能力。
2、現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)有(ABCD)。
A、功能要求多樣化;
B、城市建設(shè)立體化;
C、交通工程快速化;
D、工程設(shè)施大型化。
3、土木工程的發(fā)展經(jīng)歷(ABC)的階段。A、古代;
B、近代;
C、現(xiàn)代;
4、在建設(shè)與使用土木工程過程中與(ABCD)有密切關(guān)系,對貫徹“可持續(xù)發(fā)展”原則影響很大。
A、能源消耗;
B、資源利用;
C、環(huán)境保護(hù);
D、生態(tài)平衡。
5、信息包括(ABC)等。A、計(jì)算機(jī);
B、通訊;
C、網(wǎng)絡(luò)
238、(A)是指承托基礎(chǔ)的場地。A、地基
9、工程地質(zhì)、基礎(chǔ)工程、地基處理都是(A)專業(yè)知識的重要組成部分。A、土木工程
(四)多項(xiàng)選擇題
1、公路工程地質(zhì)勘察包括:路線勘察,特殊巖土、不良地質(zhì)地段的勘察,(ABCD)。A、路基路面勘察; B、橋渡勘察; C、隧道勘察; D、筑路材料勘察。
2、勘探的方法主要有(BCD)等。B、坑、槽探; C、鉆探; D、地球物理勘探。
3、工程地質(zhì)勘察可分為(ABC)階段。A、可行性研究勘察; B、初步勘察; C、詳細(xì)勘察
4、淺基礎(chǔ)可以按基礎(chǔ)剛度的不同分為(ABCD)。A、單獨(dú)基 B、條形基 C、筏板基礎(chǔ)和箱D、殼體基礎(chǔ)。
5、深基礎(chǔ)有(ABCD)常用類型A、樁基礎(chǔ); B、沉井基礎(chǔ); C、地下連續(xù)墻; D、墩基礎(chǔ)。
3、地基處理的對象與目的是什么?
4、地基處理方法有哪些?
第4章
建筑工程
(二)基本知識和基本理論
建筑工程按層數(shù)可分為單層建筑、多層建筑和高層建筑。
1、基本構(gòu)件
建筑的基本構(gòu)件可分為板、梁、柱、拱等。
①。板按受力形式可分為單向板和雙向板。單向板指板上的荷載沿一個(gè)方向傳遞到支承構(gòu)件上的板,雙向板指板上的荷載沿兩個(gè)方向傳遞到支承構(gòu)件上的板。
②梁的截面高度與跨度之比一般為1/8~1/16,高跨比大于1/4的稱為深梁 按梁的常見支承方式可分為:簡支梁、懸臂梁、、連續(xù)梁。
梁按其在結(jié)構(gòu)中的位置可分為主梁、次梁、連梁、圈梁、過梁等。③柱按受力特點(diǎn)可分為軸心受壓柱和偏心受壓柱。
2、單層建筑可分為一般單層建筑和大跨度建筑。
(1)一般單層建筑一般單層建筑按使用目的可分為民用單層建筑和單層工業(yè)廠房。單層工業(yè)廠房通常由屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車梁、柱子、支撐、基礎(chǔ)和維護(hù)結(jié)構(gòu)組成。
(2)大跨度結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)體系有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、充氣結(jié)構(gòu)、應(yīng)力膜皮結(jié)構(gòu)、混凝土拱形桁架等。
(3)框架結(jié)構(gòu)指由梁和柱剛性連接而成骨架的結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體性和抗震性能好。因其采用梁柱承重,因此建筑平面布置靈活,可獲得較大的使用空間。多層建筑可采用現(xiàn)澆,也可采用裝配式或裝配整體式結(jié)構(gòu)。
3、高層結(jié)構(gòu)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)等。
4、特種結(jié)構(gòu)
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)和容器結(jié)構(gòu)等。(1)煙囪(2)水塔(3)水池(4)筒倉
1、單向板指板上的荷載沿兩個(gè)方向傳遞到支承構(gòu)件上的板X。
2、單層廠房一般采用磚混結(jié)構(gòu),即墻體采用磚墻,屋面板采用鋼筋混凝土板。X
3、梁的截面高度與跨度之比一般為1/8~1/16。Y
4、鋼筋混凝土煙囪多用于高度低于50m的煙囪,一般采用滑模施工。X
5、水池是儲水和配水的高聳結(jié)構(gòu),是給水工程中常用的構(gòu)筑物。X
(三)單項(xiàng)選擇題
1、(A)指平面尺寸較大而厚度較小的受彎構(gòu)件,通常水平放置,但有時(shí)也斜向設(shè)置或豎向設(shè)置。A、板
3、高跨比大于1/4的稱為(D)。D、深梁。
4、(C)是工程結(jié)構(gòu)中主要承受壓力,有時(shí)也同時(shí)承受彎矩的豎向構(gòu)件。C、柱
5、(D)柱是最常見的柱,廣泛應(yīng)用于各種建筑。D、鋼筋混凝土。
16、明挖法有時(shí)也稱為礦山法,尤其是指在堅(jiān)硬的巖石層中采用的礦山巷道掘砌技術(shù)的開鑿方式。X
17、淺埋區(qū)間隧道 多采用暗挖法施工,常用鋼筋混凝土矩形框架結(jié)構(gòu)X。
18、侯車室是地鐵車站的最主要部分,是分散上下車人流、供乘客乘降的場地。X
19、基本部照明由臨界部、變動部和緩和部三個(gè)部分的照明組成。X
1、(A)是雙向行車道、中央設(shè)有分車帶、進(jìn)出口一般全控制或部分控制,快速交通服務(wù)。A、快速道
2、公路路基的(D)形式有路堤、路塹和半填半挖三種。D、橫斷面。
3、下列哪一項(xiàng)不屬于公路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(D)。D、速度標(biāo)準(zhǔn)。
4、我國已建成的高速公路總里程已居世界第(C)位。C、三
5、(A)沿線有安全設(shè)施、交通管理設(shè)施、服務(wù)性設(shè)施、環(huán)境美化設(shè)施。A、高速公路
6、(B)設(shè)施一般為高速公路入口控制、交通監(jiān)控設(shè)施。服務(wù)性設(shè)施一般有綜合性服務(wù)站B、交通管理。
7、(A)設(shè)施一般包括標(biāo)志()、標(biāo)線、護(hù)欄、隔離設(shè)施、照明及防眩設(shè)施、A、安全
8、(B)分為:快速道、主干道、次干道、支道、居住區(qū)道路、風(fēng)景區(qū)道路、白行車專用道B、城市道路
9、公路基本(D)形式有:全挖式、臺口式和半山洞式。D、路塹。
10、(C)是指一條道路在單位時(shí)間內(nèi),保持一定速度安全行駛時(shí),可通過的車輛數(shù)。C、通行能力
11、第一條完全用于客貨運(yùn)輸而且有特定時(shí)間行駛列車的鐵路,是(A)年通車的英國利物浦A、1830
12、高速鐵路的信號與(B)是高速列車安全、高密度運(yùn)行的基本保證。C、路基
13、世界上第一條載客的地下鐵道是(B)年首先通車的倫敦地鐵。B、1863
14、上海也已建成我國第一條城市輕軌系統(tǒng),即(B)。B、明珠線
15、磁懸浮鐵路系統(tǒng)采用一系列先進(jìn)的高技術(shù),使得列車速度高達(dá)(B)km/h以上。B、500
16、鐵路現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志是大幅度地提高列車的(B)。B、運(yùn)行速度
17、高速列車的(B)是實(shí)現(xiàn)高速行車的重要關(guān)鍵技術(shù)之一。B、牽引動力
18、(C)由于消除了輪軌之間的接觸,因而無摩擦阻力,線路垂直荷載小,適于高速運(yùn)行。C、高速鐵路
19、人類首次的飛機(jī)飛行于(D)年12月17日在北卡羅萊納州的基蒂霍克附近D、1909。20、我國飛行家馮如在美國自制飛機(jī),于(B)年9月21日試飛成功,B、1894
21、(A)是指載客量<100人,航程為200~400km的中心城市與小城市之的運(yùn)輸機(jī)。A、主線運(yùn)輸機(jī)
22、我國民航機(jī)場的跑道通常用(A)筑成。A、水泥混凝土
23、(A)是指在條件許可時(shí)比其他跑道優(yōu)先使用的跑道,按該機(jī)場最大機(jī)型的要求修建,長度較大,承載力也較高。A、主要跑道
24、機(jī)場(A)是指正機(jī)起飛、著陸所涉及的范圍,沿著機(jī)場周圍要有一個(gè)沒有影響飛行安全的障礙物的區(qū)域。A、凈空區(qū)
25、機(jī)場停車場設(shè)在機(jī)場的(A)附近,停放車輛很多且土地緊張時(shí)宜用多層車庫。A、航站樓
26、航站樓的建筑面積根據(jù)高峰小時(shí)(D)來確定。D、客運(yùn)量。
27、我國最早的(C)隧道是位于今陜西漢中縣的“石門”隧道,建于公元66年。C、交通
28、隧道的縱坡通常應(yīng)不小于(C)。C、0.3%
29、(A)是為司機(jī)從適應(yīng)野外的高照度到適應(yīng)隧道內(nèi)明亮度的照明,A、入口部照明 30、我國自20世紀(jì)60年代開始研究用(C)修建黃浦江水底隧道C、盾構(gòu)法。
31、軟土中水底隧道施工,通常認(rèn)為(B)造價(jià)低、工期短、施工條件好,因此更為經(jīng)濟(jì)合。B、沉管法
32、水底隧道從施工到運(yùn)營均有一個(gè)(B)問題。B、防水
33、隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間稱為(A)。A、隧道凈空
34、公路隧道空氣污染造成危害的主要原因是(A)。A、一氧化碳
(四)多項(xiàng)選擇題
1、道路是一種帶狀的三維空間人工構(gòu)筑物包括(ABCD)A、路基; B、路面; C、橋梁; D、涵洞。
2、道路根據(jù)其(ABC)等主要可分為公路、城市道路。A、所處的位置; B、交通性質(zhì); C、使用特點(diǎn)
3、公路路線的類型有(ABCD)。A、沿河線; B、越嶺線; C、山坡線; D、山脊線。
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第五篇:土木工程概論
專業(yè):工程管理0901班姓名:王東琴學(xué)號:9119090107
觀后感
——“鳥巢”及南方住宅小區(qū)建筑
老師用兩次課給我們播放了關(guān)于“鳥巢”以及兩處南方住宅小區(qū)的視頻,通過觀看這些關(guān)于建筑的視頻,使我對建筑工程方面有了更深的認(rèn)識,讓我感覺到我們工程管理專業(yè)的重要性。
中國古建筑具有悠久的歷史傳統(tǒng)和光輝的成就,從發(fā)現(xiàn)半坡遺址到現(xiàn)在我國建筑已有了六、七千年的歷史,其中古代皇宮建筑群、園林建筑等都具有很高的鑒賞價(jià)值,它們都凝聚了我們祖先的智慧。社會不斷發(fā)展進(jìn)步,建筑也在不斷的更新發(fā)展,我們現(xiàn)代建筑在保留古建筑優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)發(fā)展創(chuàng)新,技術(shù)的不斷革新使我們現(xiàn)在看到的建筑既美觀又經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
2008年8月8日,舉世矚目的奧運(yùn)會在北京召開,燈光、火焰把整個(gè)北京城照的光亮無比。奧運(yùn)會最受關(guān)注的莫過于比賽主場館“鳥巢”?!傍B巢”方案是通過重重選拔最終得到勝利的奧運(yùn)會主場館方案。它的形態(tài)如同孕育生命的“巢”,它更像一個(gè)搖籃,寄托著人類對未來的希望。設(shè)計(jì)者們對這個(gè)國家體育場沒有做任何多余的處理,只是坦率地把結(jié)構(gòu)暴露在外,因而自然形成了建筑的外觀?!傍B巢”外形結(jié)構(gòu)主要由巨大的門式鋼架組成,共有24根桁架柱,建筑頂面呈鞍形,長軸為332.3米,短軸為296.4米,最高點(diǎn)高度為68.5米,最低點(diǎn)高度為42.8米?!傍B巢”主體采用Q460鋼材,它受力強(qiáng)度達(dá)到460兆帕。體育場外殼采用可作為填充物的氣墊膜,起到防水的作用?!傍B巢”座位呈現(xiàn)碗狀,高低錯落使坐在不同位置的九萬多人的視角相差不多。“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)上裝有吸聲材料,內(nèi)里設(shè)有的所有設(shè)備都體現(xiàn)了“鳥巢”的人文關(guān)懷。
國家體育場“鳥巢”將中國傳統(tǒng)文化和現(xiàn)代文化完美的結(jié)合在一起,它的雄偉壯闊征服了全世界,它是我們21世紀(jì)建筑的典范,“鳥巢”的出現(xiàn)使我國的建筑在世界上立足。
中國建筑形式從傳統(tǒng)到現(xiàn)代經(jīng)歷了很長一段路程,它的發(fā)展代表了中國文化的發(fā)展,尤其是住宅建筑的不斷變革,給我們帶來了一個(gè)嶄新的建筑時(shí)代。
中國北方住宅建筑粗獷實(shí)用,南方住宅建筑精致靈活。中國南方景色優(yōu)美淡雅,住宅小區(qū)更加注重與環(huán)境的結(jié)合,人們在實(shí)用的基礎(chǔ)上越來越關(guān)注小區(qū)周圍
壞境的整體藝術(shù)感。人們購買房屋既要求舒適、有家的感覺又要求美觀大方。具有代表性的住宅小區(qū)如浙江湖州的東白魚潭小區(qū)和杭州的金都花園小區(qū)。東白魚潭小區(qū)各部分錯落有致,整齊中帶有差異,差異中體現(xiàn)優(yōu)美,小區(qū)雖然不是很奢華但是其中風(fēng)景卻很有條理,有山有水給人一種溫馨、敞亮的感受;杭州的金都花園小區(qū)主要針對收入中上等家庭而設(shè)計(jì),房屋稍顯豪華,風(fēng)景優(yōu)美,公共設(shè)施齊全,小區(qū)內(nèi)道路設(shè)計(jì)合理,綠化設(shè)置相對美觀,給人一種高貴典雅的感受。
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國住宅小區(qū)的整體狀況也在進(jìn)行著進(jìn)一步的革新,21世紀(jì),我們更加注重生態(tài)環(huán)境,對于居住環(huán)境,人們更在乎其節(jié)能、綠色的理念,這也是新世紀(jì)住宅的主旋律,在未來,我們的住宅產(chǎn)業(yè)應(yīng)該成為資源節(jié)約型的產(chǎn)業(yè),在能源方面鼓勵使用新能源和綠色能源;在建筑材料方面提倡使用可重復(fù)、可再生、可循環(huán)的材料;在小區(qū)文化方面提倡使用大面積的綠地,以便起到清潔空氣、釋放氧氣、調(diào)節(jié)溫濕度的作用,另外,小區(qū)綠地提供的戶外活動交往場所要衛(wèi)生整潔、適用安全、景色優(yōu)美。這些也將是未來住宅建筑的發(fā)展方向。
我國建筑業(yè)的發(fā)展,帶動人力資源方面的發(fā)展,從而使工程管理人員的需求量不斷增加。我們作為工程管理專業(yè)的學(xué)生,既要努力學(xué)習(xí)理論知識,又要不斷實(shí)踐,做到理論聯(lián)系實(shí)際,在實(shí)踐中證實(shí)理論,提高自我。要善于培養(yǎng)積累、總結(jié)的能力,要善于觀察,建筑業(yè)是一個(gè)看得見、摸得著的行業(yè),走在路上,各種房屋建筑數(shù)不勝數(shù),因此我們必須要留意觀察,這樣才能真正的體會到建筑其中的奧妙;同時(shí)也要時(shí)時(shí)關(guān)注國內(nèi)外建筑業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r,了解建筑業(yè)最新動向,這樣才能使自己不斷進(jìn)步。