土木工程的研究對(duì)象課件

1、第三章 土木工程的研究對(duì)象3.1 概述 土木工程既指工程建設(shè)的對(duì)象，即建在地上、地下、水中的各種工程設(shè)施，也指應(yīng)用的材料、設(shè)備和進(jìn)行勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。土木工程建筑工程橋梁工程鐵路工程公路與城市道路工程隧道工程礦山工程水利工程機(jī)場(chǎng)工程海洋工程港口工程給排水工程3.2 土木工程材料材料一般分為金屬材料和非金屬材料兩大類。按功能分類結(jié)構(gòu)材料：承受荷載作用的材料，如基礎(chǔ)、柱、梁等。功能材料：具有專門功能的材料，如圍護(hù)、防水、裝飾、保溫隔熱作用等。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；建筑保溫材料等。按用途分類3.2.1 砌體

2、 砌體材料是組成建筑物砌體的所有材料。傳統(tǒng)意義上的砌體材料主要有磚、塊、板三種形式的制品。黏土磚粉煤灰磚磚爐渣磚多孔磚3.2.1 砌體嵩岳寺塔是中國(guó)現(xiàn)存最早的磚砌佛塔3.2.1 砌體空心砌塊加氣混凝土砌塊石膏砌塊3.2.2 混凝土 土木工程所用的混凝土是由水泥作膠凝材料，以砂、石子作骨料與水(經(jīng)常還有各種外加劑和摻合料)按一定比例配合，經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而成的。 此外還有保溫用的由輕質(zhì)骨料做成的輕混凝土，鋪路面地面用的由瀝青和骨料做成的瀝青混凝土等?；炷恋姆诸惐碛^密度分類按膠凝材料的品種分類使用功能和特性分類混凝土的構(gòu)成水泥粗細(xì)骨料拌和及養(yǎng)護(hù)用水外加劑和摻和料骨料的顆粒級(jí)配3.2.2 混凝土

3、10.4 預(yù)備知識(shí)10.4.1 圖像分割算法研究現(xiàn)狀目的：利用圖像內(nèi)物體的共有特性，將圖像分割成為若干個(gè)具備相同特性的目標(biāo)區(qū)域或邊緣集合，并為目標(biāo)檢測(cè)提供初始分割區(qū)域。分類：基于閾值的圖像分割算法、基于邊緣的圖像分割算法、基于區(qū)域的圖像分割算法以及基于圖論的圖像分割算法基于邊緣的圖像分割算法利用邊緣圖像獲取不同目標(biāo)區(qū)域間的邊界，進(jìn)而分割圖像，如利用Sobel算子、Canny算子等獲取邊緣圖像，再連接邊緣形成邊界輪廓?；趨^(qū)域的圖像分割算法利用像素間的相似程度進(jìn)行區(qū)域分割。基于圖論的圖像分割算法將圖像視作圖，利用圖論的方法進(jìn)行圖像分割，如最大流/最小割算法等。基于閾值的圖像分割有時(shí)候也稱為圖像二

4、值化，即將圖像中的像素區(qū)分成目標(biāo)與背景兩種類型。對(duì)于簡(jiǎn)單的圖像內(nèi)容識(shí)別，如文字識(shí)別、車牌識(shí)別，這種方法能夠高效地獲取目標(biāo)區(qū)域，因此應(yīng)用非常廣泛。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：10.4.2 基于閾值的圖像分割f(x,y)、g(x,y)分別為輸入圖像和輸出圖像，T是閾值?；陂撝档膱D像分割方法關(guān)鍵是如何計(jì)算閾值T。根據(jù)閾值應(yīng)用的空間范圍，可分為全局閾值方法和局部閾值方法兩類。大律法（OTSU）效果較好且應(yīng)用比較廣泛的一種全局閾值方法。原理：把圖像分為目標(biāo)像素和背景像素兩類，以灰度值為兩個(gè)類的特征屬性，最佳閾值應(yīng)該體現(xiàn)最好的兩類分離性能。方差是特征分布離散性的一種度量，方差值越大，說明構(gòu)成圖像的和兩部分差別越大，

5、好的全局閾值使得兩個(gè)類別的類內(nèi)方差小，類間方差大。大津法使用了最大類間方差計(jì)算獲取最佳分割閾值。10.4.2 基于閾值的圖像分割大律法（OTSU）計(jì)算步驟：對(duì)MN大小的圖像f (x,y) ，灰度級(jí)取值為0 L-1（通常為0,255）。記p(k)為灰度值為k的數(shù)量：10.4.2 基于閾值的圖像分割目標(biāo)部分比例為：目標(biāo)部分像素?cái)?shù)為：背景部分比例為：背景部分像素?cái)?shù)為：目標(biāo)的灰度均值為：背景的灰度均值為：總的圖像灰度均值為：那么，圖像最佳閾值g為：即閾值在0 L -1 之間遍歷，求得類間方差為最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的g即為所求的閾值。2. 迭代法常用的自動(dòng)全局閾值方法。算法具體過程如下：（1）選取初始閾值Ti。

6、通?？蛇x擇圖像灰度的中值作為初始閾值T0。（2）利用閾值Ti把圖像分割成兩部分區(qū)域，R1和R2（或者說目標(biāo)、背景），計(jì)算其灰度均值，再將結(jié)果取平均以獲取一新的閾值Ti+1。式中，L為灰度級(jí)的個(gè)數(shù)，hi是灰度值為k的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)。（3）當(dāng)新的閾值Ti+1與Ti的值差別小于某個(gè)給定值時(shí)，結(jié)束迭代。此時(shí)Ti+1值即為圖像的分割閾值。 10.4.2 基于閾值的圖像分割3. Bernsen 算法將窗口內(nèi)像素最大值與最小值的平均值作為當(dāng)前像素點(diǎn)的閾值。其中T(x,y)為點(diǎn)f(x,y)對(duì)應(yīng)的閾值，此處選擇的計(jì)算窗口是邊長(zhǎng)為2W的正方形。根據(jù)各點(diǎn)的閾值對(duì)圖像中的像素點(diǎn)逐個(gè)進(jìn)行二值化。10.4.2 基于閾值的圖

7、像分割4. Niblack 算法光照非常不均勻時(shí)，對(duì)圖像每個(gè)像素點(diǎn)計(jì)算其鄰域的灰度均值m和標(biāo)準(zhǔn)差s。圖像中任意一點(diǎn)的閾值計(jì)算公式如下：其中，k為自定義系數(shù)。k值越大噪聲去除效果越好，但目標(biāo)區(qū)域也變大。10.4.2 基于閾值的圖像分割5. 高斯拉普拉斯方法高斯拉普拉斯算子是把高斯平滑濾波器和拉普拉斯銳化濾波器結(jié)合起來，先用高斯函數(shù)對(duì)圖像進(jìn)行平滑，去除噪聲影響，然后用拉普拉斯算子進(jìn)行邊緣檢測(cè)。10.4.2 基于閾值的圖像分割*代表卷積，2為拉普拉斯算子，G(i,j)為二維高斯函數(shù)2G(i,j)稱為高斯拉普拉斯算子，是一個(gè)各向同性的軸對(duì)稱函數(shù)。該算子在距中心距離為處過零點(diǎn)，距中心距離小于時(shí)為正，大于

8、時(shí)為負(fù)。10.4.2 基于閾值的圖像分割10.4.3 基于圖表示的圖像分割算法基于圖表示的圖像分割算法利用不同像素之間的距離w(vi,vj)（灰度圖像為灰度值，RGB圖像為各顏色通道灰度值的大?。┖饬?jī)蓚€(gè)像素點(diǎn)間的相似程度：式中，w(vi,vj)表示像素vi與vj間的相似度權(quán)值，ri、gi、bi表示像素點(diǎn)vi的R、G、B顏色通道的值。權(quán)值越小，像素相似程度越高。10.4.3 基于圖表示的圖像分割算法利用區(qū)域間或區(qū)域與像素點(diǎn)間相互連接的邊的權(quán)值對(duì)兩者進(jìn)行相似度描述?；趫D表示的圖像分割算法在求得各個(gè)相鄰像素間的相似程度后，將圖像簡(jiǎn)化為最小生成樹以便進(jìn)行進(jìn)一步的圖像分割操作。(a) 原始圖像(b)

9、 理想分割(c)分割閾值過大(d)分割閾值過小圖的區(qū)域劃分10.4.4 選擇性搜索算法選擇性搜索算法（Selective Search）以基于圖表示的圖像分割算法為基礎(chǔ)，構(gòu)建了覆蓋物體顏色、紋理、大小及吻合度的語義表達(dá)模型，通過對(duì)圖像內(nèi)具有紋理、顏色等相似特性的區(qū)域進(jìn)行合并，從而獲得若干個(gè)目標(biāo)區(qū)域。算法應(yīng)用步驟：（1）利用基于圖表示的圖像分割算法獲取具有相似特性的初始分割區(qū)域（2）獲取兩兩鄰近區(qū)域在顏色、紋理、大小及吻合度之間的相似度（3）聚合最相似的兩個(gè)區(qū)域ri和rj為ri,從相似度集合s中移除兩區(qū)域的相似度 ，重新計(jì)算相似度并將區(qū)域ri添加至區(qū)域集合R中。（4）重復(fù)Step 3至 ，獲取區(qū)

10、域集合R中每個(gè)區(qū)域的外界矩形，即為目標(biāo)區(qū)域。10.4.4 選擇性搜索算法顏色（Color，C）相似度：對(duì)圖像進(jìn)行歸一化并統(tǒng)計(jì)各個(gè)顏色通道的25個(gè)區(qū)間的直方圖，對(duì)于RGB圖像，每個(gè)初始分割區(qū)域可得到3*25維顏色空間向量顏色相似度為紋理（Texture，T）相似度：通過局部特征表示鄰近區(qū)間的紋理相似度。圖像的局部特征最常用的是SIFT特征和HOG特征。采用HOG特征時(shí)，可計(jì)算區(qū)域內(nèi)8個(gè)區(qū)間的梯度方向直方圖，并將區(qū)域中每個(gè)顏色通道切分為10個(gè)區(qū)間。10.4.4 選擇性搜索算法大小（Size，S）相似度：當(dāng)顏色、紋理相似度相同時(shí)，面積較小的區(qū)域有更大可能屬于同一物體，即大小相似度越大越合并，因此定義

11、大小相似度吻合（Fill，F(xiàn)）相似度：當(dāng)相鄰區(qū)域存在相交或包含關(guān)系時(shí)，該相鄰區(qū)域更具相似性，因此定義吻合相似度區(qū)域間的相似度對(duì)算法效果的評(píng)測(cè)通常采用重合度Overlap，也稱為交并比（IOU）3.2.3 鋼材 土木工程所用鋼材的主要成分是鐵(Fe，約占99)和少量的碳(C，通常不超過022)，稱低碳鋼；若還含少量錳(Mn)、硅(Si)、釩(V)等元素，稱低合金鋼。槽鋼鋼管H型鋼角鋼工字鋼鋼筋3.2.3 鋼材3.2.3 鋼材 鋼材品質(zhì)均勻致密，抗拉、抗壓、抗彎、抗剪強(qiáng)度都很高。 鋼材的優(yōu)點(diǎn)是材質(zhì)均勻、強(qiáng)度高、塑性好，便于加工安裝，可以鑄造、鍛壓、焊接、鉚接和切割，便于裝配；但耐火性差、易于銹蝕、

12、維護(hù)費(fèi)用較高。 型材、板材、管材可通過焊接、鉚接、螺栓連接的方式，組合成各種形狀的截面，做成所需要的各種鋼結(jié)構(gòu)。3.2.3 鋼材鋼材的力學(xué)性能彈性階段(OA)屈服階段(AB)強(qiáng)化階段(BC)頸縮階段(CD)低碳鋼受拉應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系3.2.4 木材 木材是很好的建筑材料，具有結(jié)構(gòu)自重、制作容易，架設(shè)簡(jiǎn)便，工期快，造價(jià)便宜等優(yōu)點(diǎn)；但易燃、易腐朽，結(jié)構(gòu)變形較大等缺點(diǎn)。木材的基本特性 木材屬于各向異性材料，要注意順紋和橫紋方向的強(qiáng)度差異很大。3.2.4 木材輕型木結(jié)構(gòu)建筑具有很多優(yōu)點(diǎn)：（1）耐久性好（2）施工周期短（3）抗震性強(qiáng)（5）保溫節(jié)能性好（4）設(shè)計(jì)布置靈活常用材料力學(xué)性能比較3.2.4 木材

13、建于遼清寧二年（宋至和三年公元1056年），金明昌六年（南宋慶元一年公元1195年）增修完畢，最具代表性的木結(jié)構(gòu)應(yīng)縣木塔，是中國(guó)現(xiàn)存最高最古的一座木構(gòu)塔式建筑，全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位，國(guó)家AAAA級(jí)景區(qū)。與意大利比薩斜塔、巴黎埃菲爾鐵塔并稱“世界三大奇塔”。2016年9月，應(yīng)縣木塔獲得吉尼斯世界記錄認(rèn)證為世界上最高的木塔。應(yīng)縣木塔（1）塑料3.2.5 其他材料（2）隔熱材料 塑料是以聚合物(或樹脂)為主要成分，在一定的溫度、壓力等條件下可塑制成一定形狀，且在常溫下能保持其形狀不變的有機(jī)材料。 絕熱材料通常應(yīng)具備下列基本條件：導(dǎo)熱系數(shù)小，足夠的抗壓強(qiáng)度，在溫度、濕度變化時(shí)保持尺寸穩(wěn)定性，以及防火性

14、能。3.2.5 其他材料（3） 吸聲材料、隔聲材料（4） 裝飾材料 在建筑上，把鋪設(shè)、粘貼或涂刷在建筑內(nèi)外表面，主要起裝飾作用的材料，稱為裝飾材料。（5） 防水材料 防水材料主要用于建筑物的屋面防水、地下防水以及其它防止?jié)B透的工程部位。 在影劇院、會(huì)議室墻板上安裝吸音隔聲材料，可提高室內(nèi)音響效果和對(duì)外界的干擾。3.2.5 其他材料塑料門窗塑料管線玻璃棉泡沫塑料3.2.5 其他材料石材墻面瓷磚墻面玻璃幕墻外墻涂料3.2.5 其他材料建筑防水材料分類瀝青防水卷材3.3 土木工程基礎(chǔ) 任何建筑物都坐落在地面以下的土層上，土是由固體礦物顆粒、水、和空氣三種成分組成，稱為土的三相。土的組成土的三相性 在

15、建筑工程中，常把建筑物與土層直接接觸的部分稱為基礎(chǔ)；把支承建筑物重量的土層叫地基。地基與基礎(chǔ)示意圖3.3 土木工程基礎(chǔ)3.3.1 淺基礎(chǔ) 通常把位于天然地基上、埋置深度小于5m的一般基礎(chǔ)(柱基或墻基)以及埋置深度雖超過5m，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)。（a）磚基礎(chǔ)（b）毛石基礎(chǔ)（c）素混凝土基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ) 當(dāng)剛性基礎(chǔ)不能滿足力學(xué)要求時(shí)，可以作成鋼筋混凝土基礎(chǔ)，稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)。墻下鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)3.3.1 淺基礎(chǔ) 柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)和墻下擴(kuò)展基礎(chǔ)一般做成錐形和臺(tái)階形。對(duì)于墻下擴(kuò)展基礎(chǔ)，為了增加基礎(chǔ)的整體性和加強(qiáng)基礎(chǔ)縱向抗彎能力，可采用有肋的基礎(chǔ)形式。（a）錐形

16、（b）臺(tái)階形 （c）有肋的擴(kuò)展基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)的形式3.3.1 淺基礎(chǔ)3.3.1 淺基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)還可以按構(gòu)造類型的不同分為四種：（1）獨(dú)立基礎(chǔ)（2）條形基礎(chǔ)3.3.1 淺基礎(chǔ)（a）平板式 （b）梁板式（3）筏板基礎(chǔ)3.3.1 淺基礎(chǔ)（4）箱形基礎(chǔ)3.3.2 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5m或大于基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ)，稱為深基礎(chǔ)。如樁基、地下連續(xù)墻、墩基和沉井等。樁基礎(chǔ)墩基礎(chǔ)深基礎(chǔ)的兩種類型3.3.2 深基礎(chǔ)（a）端承樁（b）摩擦樁端承樁與摩擦樁 樁基礎(chǔ)按達(dá)到承載力極限狀態(tài)時(shí)樁的荷載傳遞主要方式，可分為端承型樁和摩擦型樁兩大類。3.3.2 深基礎(chǔ)（a）沉井基礎(chǔ)成孔（b）施工完成的沉井

17、基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)3.3.3 地基處理 地基處理的方法很多，按作用機(jī)理分類方法，主要有換填法、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、高壓噴射注漿法等。換填法處理地基 預(yù)壓法強(qiáng)夯法處理地基灰土擠密樁法3.3.3 地基處理3.4 土木工程功能及土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法土木工程結(jié)構(gòu)的功能(1)必須在物質(zhì)上和精神上同時(shí)滿足人類活動(dòng)所需要的、功能良好和舒適美觀的空間或通道；(2)必須能夠抵御諸如地球引力、風(fēng)力、氣溫、地震、振動(dòng)及爆炸等自然或人為的作用力；(3)土木工程都是以磚、石、水泥、鋼材、木材、合金、塑料等作為基本建筑材料，在地球表面的土層或巖層上建造而成的，因此必須充分發(fā)揮各種材料

18、的作用；(4)通過有效的技術(shù)途徑和組織手段，利用各個(gè)時(shí)期社會(huì)能夠提供的物資設(shè)備條件，“好、快、省”地組織人力、財(cái)力和物力，把社會(huì)所需要的工程設(shè)施建造成功，付諸使用。安全性 、適用性 、耐久性 、抗擊偶然事件的能力3.4 土木工程功能及土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)步驟（1）土木工程結(jié)構(gòu)類型選?。?）結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算（2）結(jié)構(gòu)模型的建立計(jì)算受力必須清楚該結(jié)構(gòu)所受的荷載的種類和傳力路線。（4）構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算和構(gòu)件選擇（5）施工圖的繪制3.4.3 土木工程結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性和變形（1） 土木工程結(jié)構(gòu)的承載力 結(jié)構(gòu)承載能力是關(guān)于力-材料或力-結(jié)構(gòu)關(guān)系的一個(gè)概念。當(dāng)力作用于結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件的外部時(shí)

19、，按照一定的傳遞或變換邏輯，會(huì)使材料或結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)應(yīng)力，或應(yīng)變。（2）土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 結(jié)構(gòu)構(gòu)件在荷載作用下將在某一位置保持平衡。從穩(wěn)定的角度考察平衡問題，其存在以下三種平衡狀態(tài)。（a）穩(wěn)定平衡狀態(tài)（b）不穩(wěn)定平衡狀態(tài)（c）隨遇平衡狀態(tài)平衡的概念3.4.3 土木工程結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性和變形（3） 土木工程結(jié)構(gòu)的變形 在外力的作用下，固體改變形狀，這是固體基本性質(zhì)之一。梁的變形示意圖在外力作用除去后，能完全消失的變形稱為彈性變形。消失不掉的變形則稱為永久變形，殘余變形或塑性變形。3.4.3 土木工程結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性和變形3.4.3 土木工程結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性和變形 結(jié)構(gòu)的安全可靠性，

20、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。極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) 當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，應(yīng)認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)： 影響正常使用或外觀的變形；影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫)；影響正常使用的振動(dòng)；影響正常使用的其他特定狀態(tài)。3.5 土木工程環(huán)境 環(huán)境是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是極其復(fù)雜的辯證綜合體。環(huán)境可分為社會(huì)環(huán)境和自然環(huán)境。1.水污染控制工程地面水源的飲用水處理流程處理方法：物理處理法、化學(xué)和物理化學(xué)處理法、生物處理法3.5.1 水污染控制工程城市生活污水一般處理流程 生活污水主要為城市居民生活中的排水，常用的處

21、理流程如下圖所示：2.空氣污染控制工程 對(duì)空氣污染處理工程主要分為除塵(顆粒物)和氣態(tài)污染物的凈化。3.固體廢物處理 固體廢物有城市垃圾、工業(yè)廢渣(如高爐礦渣、粉煤灰)、農(nóng)業(yè)固體廢物(如秸稈、畜糞)等固體廢物處理主要有下述四種方法，并需采取相應(yīng)的工程措施。3.5.3 固體廢物處理城市垃圾厭氧消化制沼氣工藝流程圖工廠化機(jī)械堆肥工藝流程3.5.3 固體廢物處理安全填埋場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意深井灌注處置井結(jié)構(gòu)剖面3.5.3 固體廢物處理3.5.4 噪聲處理 噪聲主要來自機(jī)器(工業(yè)噪聲)和交通工具(交通運(yùn)輸噪聲)。噪聲污染不像大氣污染和水污染影響面廣，而是帶有局部的特點(diǎn)，并且在環(huán)境中不會(huì)有殘留污染物存在，并且噪聲

22、污染一般不直接致病或致命，其危害是慢性和間接的。設(shè)備噪聲處理3.6 建筑工程建筑工程分類(1)按建筑物的使用性質(zhì)分類1）居住建筑2）公共建筑3）商業(yè)建筑4）文教衛(wèi)生建筑3.6.1 建筑工程分類5)工業(yè)建筑6）農(nóng)業(yè)建筑3.6.1 建筑工程分類(2)按房屋結(jié)構(gòu)采用的材料分類生土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、張拉整體結(jié)構(gòu)3.6.1 建筑工程分類(3)按結(jié)構(gòu)體系分類（a）墻體結(jié)構(gòu)；（b）框架結(jié)構(gòu)；（c）錯(cuò)列桁架結(jié)構(gòu)；（d）筒體結(jié)構(gòu)（也稱框架-筒體結(jié)構(gòu)）；（e）拱結(jié)構(gòu)；（f）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；（g）殼體結(jié)構(gòu)；（h）鋼索結(jié)構(gòu)；（i）空間折板結(jié)構(gòu)3.6.3 世界上最高的建筑排位建

23、筑名稱高度（m）建設(shè)地點(diǎn)排位建筑名稱高度（m）建設(shè)地點(diǎn)1哈利法塔828（162層）阿聯(lián)酋迪拜11上海環(huán)球金融中心492（101層）中國(guó)上海2上海中心632（118層）中國(guó)上海12香港環(huán)球貿(mào)易廣場(chǎng)484（118層）中國(guó)香港3武漢綠地中心606（125層）中國(guó)武漢13吉隆坡石油雙塔452（88層）馬來西亞吉隆坡4麥加皇家鐘塔飯店601（120層）沙特阿拉伯麥加14紫峰大廈450（89層）中國(guó)南京5高銀金融117大廈597（117層）中國(guó)天津15西爾斯大廈（威利斯大廈）442.3（110層）美國(guó)芝加哥6中國(guó)深圳平安國(guó)際金融中心592.5（118層）中國(guó)深圳16京基100（京基金融中心）441.8（1

24、00層）中國(guó)深圳7樂天世紀(jì)大廈556（123層）韓國(guó)首爾17廣州珠江新城雙塔之西塔440.75（103層）中國(guó)廣州8紐約新世界貿(mào)易中心541.3（82層）美國(guó)紐約18武漢中心428（88層）中國(guó)武漢9廣州珠江新城雙塔之東塔530（116層）中國(guó)廣州19港灣101大樓426.（101層）阿聯(lián)酋迪拜10臺(tái)北101大樓508（101層）中國(guó)臺(tái)灣20紐約特朗普國(guó)際酒店423（98層）美國(guó)紐約（1）哈利法塔(828米)（迪拜塔）3.6.3 世界上最高的建筑 哈利法塔也叫迪拜大廈，是阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)迪拜的一棟摩天大樓，一共有162層，總高828米，是目前全世界已經(jīng)建成的大樓中名副其實(shí)的最高。2004年9月

25、開始動(dòng)工，2010年1月竣工（2）上海中心大廈3.6.3 世界上最高的建筑 上海中心大廈項(xiàng)目面積433954平方米，建筑主體為118層，總高為632米，結(jié)構(gòu)高度為580米，機(jī)動(dòng)車停車位布置在地下，可停放2000輛。2008年11月29日開工，2016年3月12日全部完工。（3）武漢綠地中心3.6.3 世界上最高的建筑 武漢綠地中心位于武昌濱江商務(wù)區(qū)核心區(qū)，與漢口百年外灘隔江相望。初步規(guī)劃131層，其中地下6層，地上125層，總高度為606米。于2011年開工，預(yù)計(jì)2017年竣工。（4）麥加皇家鐘塔飯店3.6.3 世界上最高的建筑 麥加皇家鐘塔飯店由眾多大樓組成，其中最高的一棟作為飯店，高度達(dá)6

26、01米，共120層，當(dāng)前全球第四高的建筑。2012年建成（5）高銀金融117大廈3.6.3 世界上最高的建筑 建成后高度為597米，117層，大廈建筑面積達(dá)84.7萬平方米，為摩天大樓建筑面積世界之最。117大廈方方正正，取四平八穩(wěn)之意，四個(gè)立面略帶弧度，美觀大方。3.6.3 世界上最高的建筑（6）中國(guó)深圳平安國(guó)際金融中心 平安國(guó)際金融中心項(xiàng)目建筑核心筒結(jié)構(gòu)高度555.5米，總高度為592.5米。原本設(shè)計(jì)為660米高的平安金融中心，最終高度將鎖定在600米以下。而高度的“縮水”，據(jù)稱是因?yàn)楹娇障薷咚隆?017年7月開盤（7）樂天世紀(jì)大廈3.6.3 世界上最高的建筑 該大廈又稱第二樂天世界，該

27、大廈共123層總高度達(dá)556米，建成后將超越美國(guó)紐約世界貿(mào)易中心一號(hào)大樓成為發(fā)達(dá)國(guó)家中最高的摩天大樓，以及超越柳京飯店成為朝鮮半島上最高的摩天大樓，建成后還將擁有世界上最高的展望臺(tái)。于2015年12月結(jié)束外部施工，在2016年末正式竣工。3.6.3 世界上最高的建筑（8）紐約新世界貿(mào)易中心（自由塔） 世界貿(mào)易中心一號(hào)大樓，原稱為自由塔，是興建中的美國(guó)紐約新世界貿(mào)易中心的摩天大樓，坐落于九一一襲擊事件中倒塌的原世界貿(mào)易中心的舊址。高度541.3米，地上82層（不含天線），地下4層。建筑面積241540平方米。（9）廣州珠江新城雙塔之東塔廣州珠江新城雙塔之東塔總高度530米，116層，裝備了兩臺(tái)世

28、界上最高速電梯，速度可達(dá)每秒20米。3.6.3 世界上最高的建筑于2015年初竣工3.6.3 世界上最高的建筑（10）臺(tái)北101大樓 臺(tái)北101位于中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)臺(tái)北市信義區(qū)，由建筑師李祖原設(shè)計(jì)，KTRT團(tuán)隊(duì)建造，保持了世界紀(jì)錄協(xié)會(huì)多項(xiàng)世界紀(jì)錄。建筑高度508米，101層。3.6.4 世界上最著名大跨度的建筑物（1）英國(guó)千年穹帳篷結(jié)構(gòu) 跨度為365米，千年穹過去一直被形容為一座畸形的建筑物，但同時(shí)卻是倫敦的代表性建筑物。3.6.4 世界上最著名大跨度的建筑物（2）新加坡國(guó)家體育館 在2014年世界建筑節(jié)中，新加坡新建的國(guó)家運(yùn)動(dòng)體育館聲稱是世界最大的大跨度穹頂建筑，跨度達(dá)310米，屋頂可以打開或關(guān)

29、閉，以適應(yīng)熱帶氣候。3.6.4 世界上最著名大跨度的建筑物（3）福岡穹頂 世界第二大跨度開合鋼網(wǎng)殼屋蓋是日本福岡穹頂。它由三塊扇形可旋轉(zhuǎn)球面網(wǎng)殼組成，可形成三種狀態(tài)：全封閉狀態(tài)、半開啟狀態(tài)和全開啟狀態(tài)。3.6.4 世界上最著名大跨度的建筑物（4）中國(guó)國(guó)家大劇院 國(guó)家大劇院外部為鋼結(jié)構(gòu)殼體，呈半橢球形，平面投影東西方向長(zhǎng)軸長(zhǎng)度為212.20米，南北方向短軸長(zhǎng)度為143.64米，建筑物高度為46.285米。3.6.4 世界上最著名大跨度的建筑物（5）中國(guó)國(guó)家體育場(chǎng) 主體建筑是由一系列鋼桁架圍繞碗狀坐席區(qū)編制而成的橢圓鳥巢外形，南北長(zhǎng)333米、東西寬296米，最高處高69米。國(guó)家體育場(chǎng)2003年12

30、月24日開工建設(shè)，2008年6月28日落成。3.6.4 世界上最著名大跨度的建筑物（6）中國(guó)國(guó)家游泳中心 它的設(shè)計(jì)方案，是經(jīng)全球設(shè)計(jì)競(jìng)賽產(chǎn)生的“水的立方”方案。規(guī)劃建設(shè)用地62950平方米，總建筑面積65000-80000平方米，其中地下部分的建筑面積15000平方米,長(zhǎng)寬高分別為 177m 177m 30m。3.7 橋梁工程世界現(xiàn)代橋梁發(fā)展中的主要技術(shù)創(chuàng)新1928年首創(chuàng)了預(yù)應(yīng)力混凝土的概念和設(shè)計(jì)理論1938年提出斜拉橋構(gòu)思20世紀(jì)60年代，預(yù)應(yīng)力夾片錨和高應(yīng)力幅冷鑄墩頭描問世1960年首創(chuàng)下層移動(dòng)托架法施工工法1962年頂推法施工技術(shù)20世紀(jì)70年代預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展的成熟期，斜拉橋開始推廣20

31、世紀(jì)80年代誕生了平行鋼索橋20世紀(jì)90年代橋梁工程進(jìn)入一個(gè)沖刺階段3.7.3 世界上最著名的懸索橋（1）明石海峽大橋 明石海峽大橋是連接日本神戶和淡路島之間跨海公路大橋，它跨越明石海峽，是目前世界上跨距最大的橋梁及懸索橋，橋墩跨距1991米，寬35米，兩邊跨距各為 960米，橋身呈淡藍(lán)色。（2）西堠門大橋3.7.3 世界上最著名的懸索橋 西堠門大橋是連接舟山本島與寧波的舟山連島工程五座跨海大橋中技術(shù)要求最高的特大型跨海橋梁，主橋?yàn)閮煽邕B續(xù)鋼箱梁懸索橋，主跨1650米，是目前世界上最大跨度的鋼箱梁懸索橋，全長(zhǎng)在懸索橋中居世界第二、國(guó)內(nèi)第一，但鋼箱梁懸索長(zhǎng)度為世界第一。3.7.3 世界上最著名的

32、懸索橋（3）大伯爾特海峽大橋 大伯爾特海峽大橋于1998年6月14日竣工通車。大貝爾特海峽大橋位于丹麥的Funen島和Zealand島（哥本哈根所在處）之間，全長(zhǎng)17.5km。3.7.3 世界上最著名的懸索橋（4）潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋 潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋即鎮(zhèn)江-揚(yáng)州長(zhǎng)江公路大橋。她跨江連島，北起揚(yáng)州，南接鎮(zhèn)江，全長(zhǎng)35.66公里，主線采用雙向6車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)速100公里，工程總投資約53億元。3.7.3 世界上最著名的懸索橋（5）英國(guó)亨伯爾橋 英國(guó)亨伯爾橋橫跨英國(guó)亨伯河，位于北岸的赫斯?fàn)柡湍习兜陌皖D之間。建于19731980年，1981年7月通車。橋全長(zhǎng)2220米，主跨1410米，北岸 邊跨280

33、米，南岸邊跨530米。3.7.3 世界上最著名的懸索橋（6）江陰長(zhǎng)江大橋 江陰長(zhǎng)江公路大橋是長(zhǎng)江上建設(shè)的第二座大橋，位于江蘇省江陰市西山與靖江市十圩村之間。大橋全長(zhǎng)3071m，主跨 1385m，橋面按六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，寬338m，設(shè)計(jì)行車速度為100km小時(shí)，橋下通航凈高為50m，可滿足5萬噸級(jí)輪船通航。3.7.3 世界上最著名的懸索橋（7）香港青馬大橋 香港青馬大橋，公鐵兩用橋，橫跨青衣島及馬灣，全長(zhǎng)2160m，主橋跨度達(dá)1377m，兩座吊塔，每座高206m，離海面62m，是全世界最長(zhǎng)的行車、鐵 路兩用吊橋。3.7.3 世界上最著名的懸索橋（8）維拉扎諾橋 韋拉扎諾海峽大橋:全長(zhǎng)129

34、8米，雙層橋面，橋?qū)?1.4m，加勁桁架高8.0m，塔高210m位于美國(guó)紐約，1964年建成。 3.7.3 世界上最著名的懸索橋（9）金門大橋 大橋的巨型鋼塔聳立在大橋南北兩側(cè)，高342m，其中高出水面部分為227m，相當(dāng)于一座70層高的建筑物。塔的頂端用兩根直徑各為927mm、重2.45萬噸的鋼纜相連。鋼塔之間的大橋跨度達(dá)1280m，為世界所建大橋中罕見的單孔長(zhǎng)跨距的大橋之一。3.7.3 世界上最著名的懸索橋（10）陽邏長(zhǎng)江大橋 該橋主橋采用主跨為1280m的雙塔單跨懸索橋，這也是武漢市的首座懸索大橋，其跨度居全國(guó)第三，世界第八，建設(shè)工期為四年。3.7.4 世界上最著名的斜拉橋（1）俄羅斯島

35、大橋 俄羅斯島大橋是2012年俄羅斯新建成的跨海大橋，它中央跨度達(dá)1104m，總長(zhǎng)度為3.1km，系世界上最長(zhǎng)的斜拉橋。3.7.4 世界上最著名的斜拉橋（2）蘇通長(zhǎng)江大橋 蘇通長(zhǎng)江公路大橋（簡(jiǎn)稱蘇通大橋），位于江蘇省東南部，連接南通和蘇州兩市，西距江陰長(zhǎng)江公路大橋82km，東距長(zhǎng)江入?？?08km。全長(zhǎng)34.2km，3.7.4 世界上最著名的斜拉橋（3）香港昂船洲大橋 昂船洲大橋位于香港，大橋主跨長(zhǎng)1018m，連引道全長(zhǎng)為1596m昂船洲大橋離海面高度73.5m，而橋塔高度則為290m，兩者都比青馬大橋?yàn)楦?，橋面為三線雙程分隔快速公路。（4）多多羅大橋3.7.4 世界上最著名的斜拉橋 多多羅大

36、橋是位于日本瀨戶內(nèi)海的斜拉橋，連接廣島縣的生口島及愛媛縣的大三島之間。最高橋塔224m鋼塔，主跨長(zhǎng)890m，是當(dāng)時(shí)世界上最長(zhǎng)的斜拉橋，連引道全長(zhǎng)為1480m。3.7.4 世界上最著名的斜拉橋（5）諾曼底大橋 這座橋由33個(gè)部分組成，中間一部分是最后嵌進(jìn)橋中，由下往上提升而成。橋的重量由2000km長(zhǎng)的鋼繩支撐，兩座混凝土橋塔高215m，聳立在相當(dāng)于20層高樓的基座上，諾曼底橋的中央跨度為856m，包括靠近橋兩端的引橋在內(nèi)橋的總長(zhǎng)是2200m。3.7.4 世界上最著名的斜拉橋（6）北盤江大橋 （杭瑞高速都格鎮(zhèn)北盤江大橋） 北盤江大橋坐落于云南宣威與貴州水城交界處，橫跨云貴兩省，全長(zhǎng)1341.4m

37、，橋面到谷底垂直高度565m，成為目前世界第一高橋。3.7.4 世界上最著名的斜拉橋（7）南京長(zhǎng)江三橋 南京三橋全長(zhǎng)約15.6km，其中跨江大橋長(zhǎng)4.744km，主橋采用主跨648m的雙塔鋼箱梁斜拉橋，橋塔采用鋼結(jié)構(gòu)，為國(guó)內(nèi)第一座鋼塔斜拉橋，也是世界上第一座弧線形鋼塔斜拉橋。3.7.4 世界上最著名的斜拉橋（8）南京長(zhǎng)江二橋 南京長(zhǎng)江二橋位于現(xiàn)南京長(zhǎng)江大橋下游11公里處，全長(zhǎng)21.337km，由南、北汊大橋和南岸、八卦洲及北岸引線組成。3.7.4 世界上最著名的斜拉橋（9）白沙洲長(zhǎng)江大橋 全長(zhǎng)3589m，橋面寬26.5m，6車道，主跨618m，設(shè)計(jì)時(shí)速為80km，日通車能力為5萬輛，分流過江車輛29%，主要分流外地過漢車輛。3.7.4 世界上最著名的斜拉橋（10）青州閩江大橋 20