土木工程概论复习

2.它既指与人类生活，生产活动有关的各类工程设施，也指工程技术活动。

3.土木工程是一种工程分科，指用石材、砖、砖浆、水泥、混凝土、钢材、钢筋混凝土、木材、建筑塑料、铝合金等建筑材料修建房屋、铁路、道路、桥梁、隧道、运河、堤坝、港口等工程的生产活动和工程技术。

4.土木工程也是一种学科，称为土木工程学。它是指运用数学、物理、化学、等基础科学知识，力学、材料等技术科学知识以及土木工程方面的工程技术知识来研究、设计、修建各种建筑物和构筑物的一门科学。 5.土木工程要解决的问题：

<1>.首先表现为形成人类生活所需要的，功能良好和舒适美观的空间和通道；它既有物质方面的需要，又有精神方面的需要。这是土木工程的根本目的和出发点。

<2>.其次表现为能够抵御自然或人为的作用力。前者如地球引力、风力、气温和地震作用等；后者如振动、爆炸等。这是土木工程之所以存在的根本原因。

< 3>.第三表现为充分发挥所采用材料的作用。材料是建筑土木工程的根本条件。 <4>.第四表现为怎样通过有效的技术途径和组织手段，利用各个时期社会能够提供的物资设备条件，“好、快、省”地组织人力、财力和物力，把社会所需要的工程设施建造成功，付诸使用。这是土木工程的最终归宿。

6.四种主要工程材料：钢材、混凝土、木材、砌体。

<1>.钢材：优点，材质均匀、强度高（因而做成的结构相对重量较轻）、塑性好，便于加工安装；缺点，易于锈蚀，维护费用较高。 <2>混凝土（硅酸盐水泥）：优点，可模性，耐久性，耐火性，整体性都较好，易于就地取材，价格较低，强度比砖、木材高，能和钢筋粘结做成各种强度高的钢筋混凝土结构；缺点，自重较大，施工比较复杂，工序多，工期长，易于产生裂缝。

<3>木材：优点，自重轻，制作容易，架设简便，工期快，造价便宜；缺点，易燃，易腐朽，结构变形大。

<4>砌体（禁止采用粘土砖）：优点,易于就地取材，价格低廉，施工简便，隔热保温性以及耐火耐久性好；缺点，因其强度很低导致结构笨重，而且粘土砖与农田争地，应使用；此外，主要用手工在现场砌筑而成，施工是劳动量大，工程质量问题偏多。

木材：西安半坡遗址 砌体：金字塔 钢材：埃菲尔铁塔 混凝土，钢材：马来西亚石油双塔

7.土木工程中的荷载大体有永久荷载、可变荷载、偶然荷载。 <1>永久荷载：

定义，指在使用期间永久施加在结构上，其值不随时间变化的荷载，也称恒载。

实例，承重结构的自重、维护结构（墙面、地面、屋面，桥面等）的重力以及固定装置的重力就是恒载。埋置在地下的、挡土的和隧道的工程设施所承受的土压力和围岩压力也是恒载。 <2>可变荷载：

定义，指在使用期间施加在结构上的值随时间变化的荷载，也称活载。 实例。活载又有多种类型：

A 使用活载：楼面活载、屋面活载。

B 车辆活载：主要是铁路列车或公路车辆的荷载，他们表现为一系列集中荷载和均布荷载组成的移动荷载。工业厂房中的起重吊车。

C 风载：指由风的运动而施加在墙面或结构上的压力。 D 雪载：指由积雪引起的荷载。 <3>偶然荷载：

定义，指在使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。 实例，撞击荷载、爆炸荷载。

8.基础和地基

<1>基础既是结构和地基的连接件，又是结构的一部分，也称下部结构 基础应搁置在坚实土层上，因搁置深度不同，可分为浅基础和深基础。

浅基础包括 基础，条形基础，筏形基础和箱形基础。深基础有 桩基础和沉箱基础。 <2>地基的土是由固体矿物颗粒、水和空气三部分组成，称为土的三相，即固相、液相、气相。

上述各类土的地基承载力，是指在保证地基稳定的条件下，地基压缩变形控制在房屋允许的范围内时，地基单位面积上所能承受的最大荷载。 9.土木工程和任何结构必须具有以下四个功能： 1. 能承受正常施工和使用时可能出现的各种内力。 2. 在正常使用时具有良好的工作性能。 3. 在正常维护下具有足够的耐久性能。 4. 在偶然时间发生时能保持必须的稳定性. 5. 安全，适用，持久。 结构的失效 结构的失效，意味着结构或者属于它的构件不能满足某一预定功能的要求。主要有以下五种现象：

<1>破坏 指结构或构件截面抵抗作用力的能力不足以承受作用效应的现象，如拉断、压碎、弯折等。

<2>失稳 指结构或构件因长细比过大而在不大的作用力下突然发生作用力平面外的极大变形的现象，如柱子压屈、梁在平面外扭曲等。

<3>发生影响正常使用的变形 指楼板、梁的过大扰度或过宽裂缝；柱、墙的过大侧移；结构有过大的倾斜或过大的沉陷；人在室内有摇晃的感觉等。

<4>倾覆或滑移 指整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡而倾倒或移动的现象。

<5>结构所用材料丧失耐久性 指钢材生锈、混凝土受腐蚀、砖遭冻融、木材被虫蚀等化学、物理、生物、现象。 9.建筑物分类

按房屋结构采用的材料分，有

<1>生土结构<2>木结构<3>砌体结构<4>钢筋混凝土结构<5>钢--混凝土组合结构<6>钢结构<7>薄膜充气结构

按组成房屋主体结构的型式和受力系统，即结构体系分，有

<1>承重墙结构<2>框架结构<3>筒体结构<4>错列桁架结构<5>拱结构<6>薄壳结构<7>折板结构<8>网架结构<9>悬挂式结构（钢索结构）

10.特种构筑物

指房屋、地下建筑、桥梁、隧道、水土结构以外的具有特殊用途的工程结构。包括：贮液池、烟囱、筒仓、水塔和水池、挡土墙、、深基坑支撑结构、电视塔和纪念性构筑物等。

11.桥梁主要组成部分：

上部结构：桥跨结构，包括桥面板、桥面梁以及支承它们的结构构件如大梁、拱、悬索等，其作用是承受桥面上的各种车辆、行人的荷载。 下部结构：

<1>桥墩、桥台，是支承桥跨结构的承重构件。

桥台：设在桥身两端，其作用除支承桥跨结构外还要与路提衔接并防止路堤滑塌。 桥墩：设在两桥台之间，其作用是支承桥跨结构。

<2>桥梁基础，是桥墩、桥台的埋入土中的扩大的部分，其作用是使桥上全部荷载传至地基。 12.简述桥跨结构的形式，特点： <1>梁式桥：

是一种在竖向移动式荷载作用下无水平反力的结构体系，与建筑工程中的梁相似。

其结构简单，但跨越能力有限。当跨度较大时，为节约材料、减轻结构自重、增大结构抗弯曲能力，可采用T行梁架式截面或箱型截面，还可根据地质条件修建连续梁式或伸臂梁式梁桥，以减小桥梁的跨中弯矩。 <2>拱桥：

拱桥的主要承重结构是拱圈，它在桥面竖向移动荷载作用下桥墩或桥台要承受水平推力，同时，这种推力将显著抵消在拱圈中引起的弯矩，使拱圈承受的主要是压力，故通常可采用抗压能力强的圬工材料（如石、砖、混凝土）建造。

拱桥的跨越能力大，外形也较美观，但由于在桥墩或桥台处承受很大的水平推力，因此对桥下的下部结构和基础要求较高。拱桥的施工也比梁式桥要困难些。

拱桥有3种承载方式：<1>上承式拱桥，车辆在拱之上行驶<2>下承式拱桥，车辆在拱之下行驶<3>中承式拱桥，车辆在拱之中部行驶。 <3>钢架桥：

是梁和柱（或竖墙）整体结合的桥梁结构。在竖向移动荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处有水平推力，受力状态介于梁式桥和拱桥之间。

对于同样的跨径在相同荷载作用下钢架桥的跨中弯矩比一般的梁式桥要小，因而桥跨的构件高度就可较小，采用这种桥型能尽量降低公路线路的标高，改善桥的纵坡，当桥面标高已确定时，能够增加桥下净空。 <4>斜拉桥：

由主梁、塔柱和斜索3种基本构件组成。用高强钢材制成的斜索将主梁多点吊起，将主梁承受的恒载和车辆荷载传至塔柱，再由塔柱基础传给地基。斜拉桥是一种桥面体系受压、受弯，支撑体系受拉的结构。 <5>悬索桥：

由两个主塔将作为主要承重构件的主缆索架起，再用固定在主缆索上的吊杆将作为桥面承重构件的主梁悬吊住。这样，作用在桥面上的竖向移动荷载就可以通过主梁和吊杆加载于主塔，传给地基。在力的传递过程中，吊杆和主缆索均承受着很大的拉力，此拉力由两岸桥台后修筑的巨型锚碇平衡。

悬索桥采用高强钢丝成股编制成钢缆，充分发挥其优越的抗拉性能，因此结构自重轻，可以获得比斜拉桥更大的跨径；而且成卷钢缆便于运输，也便于无支架悬吊拼装，适合在大江、湖海或跨越深沟、深谷时采用。

<6>组合体系桥：采用几种桥型的组合形式，如梁式桥和拱桥的组合、斜拉索和悬索的组合等。

14道路分类：

道路根据其所处位置、交通性质、使用特点可分为公路、城市道路和专用通道。

<1>公路，是指连接城市与乡村的主要供汽车行驶的道路。按其重要程度分为：国家干线公路（国道）、省级干线公路（省道）、县级公路（县道）、乡级公路（乡道）四类。

<2>城市道路，是指在城市范围内供车辆及行人通行的道路。有各城市规划部门规划、市政部门建设、管理、养护。

<3>专用道路，指由工矿农林部门投资修建供部门车辆使用。 15.土木工程建设程序：

一般包括立项、报建，可行性研究，选择建设地点，编制勘察设计任务书、测量地形、勘查地质水文、编制设计文件、组织施工，竣工验收，交付使用等环节。 16.建筑工程施工：由施工准备，各种施工实施和竣工验收3部分组成。 17.建筑工程施工实施：

包括各种分项工程及其施工技术措施：土石方工程、深基础支护工程、基础工程、砌筑工程、钢筋混凝土工程、吊装工程、防水工程。 <1>土石方工程

建筑工程中常见的土石方工程有：场地平整，基坑（槽）与管沟开挖，人防工程开挖，地坪填涂，基坑回填等。在场地平整时，会涉及填方、挖方的土方调配；基坑开挖时，要考虑基坑排水。如开挖面低于底下水面，地下水会不断渗入基坑内，为保持基坑干燥便于施工操作，防止边坡塌方和坑底承载力下降，要采用明沟排水或人工降低地下水水位。 <2>深基坑支护工程

当建筑物基础埋置较深时，基坑开挖要设法保持土壁的稳定，保证周围已建建筑物、构筑物、地下设施安全。基坑支护工程中常用的施工组合方式很多，但按照支护结构受力特点划分可归并为以下五种基本类型：桩墙结构（图）（包括内支撑和锚杆两种支撑方式）、土钉墙结构（图）、重力式结构（图）、拱墙结构（图）、放坡（图）。 <3>基础工程

基础形式有砖石或混凝土读流利和条形基础，钢筋混凝土十字交叉梁基础、筏片基础、箱形基础、桩基础等。

桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较大的土层上。桩可以是预制的，也可以是现场灌注的；可以做成端承桩（桩埋入硬土层或岩石层，由桩端承受上部结构的荷载），也可以做成摩擦桩（桩埋入软土层，由桩和土之间的摩擦力承受上部结构的荷载）。 预制桩沉桩的施工方法有：锤击打入法、静压法、振动法、水冲法等。 灌注桩是先在桩位成孔，然后放钢筋笼，最后浇筑混凝土的桩。

成孔的施工方法有：人工挖孔、机械钻孔、沉管（振动、冲击）开孔等。 <4>砌筑工程

指砖石块体和各类型砌块的砌筑，包括材料运输、脚手架搭设、砌筑工艺等。 砌筑工程不仅需要在平面上划分工作区段，而且还要沿高度分成若干施工层，施工层的高度依可砌高度决定。 <5>钢筋混凝土工程

由钢筋工程、模板工程、混凝土工程3部分组成。

混凝土工程包括混凝土配料、运输、浇筑振捣成型、养护等过程。

<6>吊装工程

吊装中要解决机械选择、吊装工艺、机械开行路线、构件堆放位置的统筹计划方案。 <7>防水工程

一般指地下防水工程和屋面防水工程。 <8>吊装工程

它是在结构的表面抹灰、喷涂、镶贴饰面块材、油漆、刷浆等，增加建筑物美观，改善清洁卫生条件，有隔音隔热防潮作用，保护墙面免受外界条件的侵蚀，提高结构的耐久性。 18.工程结构常见的灾害有哪些？说下对这些灾害的认识及减灾的意义。

自然灾害：地震灾害、风灾害、洪水灾害、泥石流灾害、虫灾等;社会灾害：火灾、燃气爆炸灾难、地陷（人为的大量抽地下水所造成）、工程事故、人为的“恐怖”灾难等。

19.课程学习体会及课程与所学专业的联系