土木工程概论.

土木工程概论 课程代码：1214

定价：7元

目录

1 土木工程专业培养目标和人才素质需求

1.1 土木工程和土木工程专业

土木工程：是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。

土木工程需要解决的问题：

1, 首先表现为形成人类活动所需要的，功能良好和舒适美观的空间和通道。

2，其次表现为能够抵御自然或人为的作用力。

3，第三表现为充分发挥所采用材料的作用。

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。

土木工程具有以下四个基本属性：

? 社会性：土木工程随社会不同历史时期的科学技术和管理水

平而发展。

? 综合性：土木工程是运用多种工程技术，进行勘测、设计、

施工工作的成果。

? 实践性：由于各种影响土木工程的因素既众多又错综复杂，

使得土木工程对实践的依赖性很强。

? 技术、经济和艺术统一性：土木工程是为人类需要服务的， 1

它必然是每个历史时期技术、经济、艺术统一的见证。

2 土木工程的内涵和发展简史

2.1 土木工程的内涵

土木工程是一种工程分类，指用石材、砖、砂浆、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。

土木工程也是一种学科，成为土木工程学。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学科。

2.2 土木工程的发展简史

古代土木工程

古代土木工程有着很长的时间跨度，它大致从新石器时代（约公元前5000年起）开始至17世纪中叶。随着年代的推移，古代土木工程具有代表性的有：

? 中国黄河流域的仰韶文化遗址（新石器时代），如：西安

半坡村遗址。

? 埃及帝王陵墓建筑群，建于公元前2700-前2600年，其

中以古王国第四王朝法老胡夫的金字塔最大。

? 公元前770年秦襄公时期，人们曾用以木材和青铜质金釭

做成的木框架建造房屋。

? 约公元前256-前251年（战国时期）始建于秦昭王末年的 2

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? 四川都江堰大型引水枢纽，是世界历史上最长的无坝引水工程。 公元532-537年间建造在君士坦丁堡（今土耳其伊斯坦布尔）的索菲亚大教堂。 公元590-608年建造在河北省赵县的赵州桥，拱上设有4个小拱，既能减轻桥身自重，又便于排洪，且更显美观，是世界上最早的敞肩式拱桥，早于欧洲同类桥约1000年。 公元1056年建成的山西应县木塔（佛宫寺释迦塔），是保存至今的唯一木塔，也是我国现存的最高的木结构之一。 西欧各国以意大利比萨大教堂和法国巴黎圣母院为代表

的教堂建筑都采用了砖石拱券结构。

该时期经典著作：我国公元5世纪的《考工记》，北宋李诫在公元1100年编写的《营造法式》，意大利文艺复兴时期阿尔贝蒂著的《论建筑》。

近代土木工程

近代土木工程的时间跨度为从17世纪中叶至20世纪中叶的300年间。这个历史时期的土木工程的主要特征有：

---有力学和结构理论作为指导；

---砖、瓦、木、石等建筑材料得到日益广泛的使用；混凝土、钢材、钢筋混凝土以及早期的预应力混凝土得到发展；

---施工技术进步很大，建造规模日益扩大，建造速度大大加快。

现代土木工程

现代土木工程为20世纪中叶第二次世界大战结束后至今的土木工程。他们具有以下特点：

? 土木工程功能化 即土木工程日益同它的使用功能或生 3

产工艺紧密结合。

? 城市建设立体化

20世纪中叶以来，城市建设有3个趋向：

---高层建筑的大量兴起

---地下工程的高速发展

---城市高架公路、立交桥大量涌现

? 交通运输高速化 其标志是：

---高速公路的大规模修建

---铁路电气化的形成和大量发展

---长距离海底隧道的出现

由于社会发展出现了以上3个方面要求，必然使得构成土木工程的3个要素：材料、施工和理论也出现了新的发展趋势： ---建筑材料的轻质高强化

---施工过程的工业化、装配化

---设计理论的精确化、科学化

3 土木工程中的材料

3.1 土木工程材料的一般性质

土木工程所用的材料按其自身组织的不同可分为金属材料和非金属材料两大类：

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若按材料在土木工程设施中所起的作用和功能分，又可以分为以下类别：

? 承重材料---其承受大自然和人为的各种作用力和作用 ? 围护材料---起保护空间和通道使用功能的作用

? 装饰材料---起创造优美和舒适环境的作用

? 胶结材料---典型的如水泥、石膏、沥青

3.2 4种主要工程材料的简介

? 钢材

钢材的优点是材质均匀、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；但耐火性差，易于腐蚀、维护费用较高。

低碳钢：主要成分是铁（Fe，约占99%）和少量的碳（C，通常不超过0.22%）。

低合金钢：主要成分是铁（Fe，约占99%）和少量的碳（C，

通常不超过0.22%），还含有少量锰、硅、钒等元

素。

各种钢在结构设计中抗拉和抗压设计强度值：低碳钢：约为215N/mm²；低合金钢：310~380N/mm²。

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