土木工程概論緒論課件

土木工程概論

-緒論

宋德衎土木工程概論

-緒論宋德衎1緒論一、土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標和人才素質(zhì)要求二、土木工程概論課程任務(wù)三、土木工程發(fā)展歷史與展望四、土木工程建設(shè)程序與法規(guī)五、土木工程分類六、注冊師制度緒論一、土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標和人才素質(zhì)要求2一、土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標和人才素質(zhì)要求（一）土木工程和土木工程專業(yè)土木工程——中國國務(wù)院學(xué)位委員會在學(xué)科簡介中定義：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)備和所進行的勘測設(shè)計、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。土木工程的英文是CivilEngineering,直譯是民用工程

。一、土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標和人才素質(zhì)要求（一）土木工程和土木工3土木工程形成的一些專門分科：建筑工程交通工程水利工程橋梁工程港口工程給排水工程土木工程形成的一些專門分科：建筑工程交通工程水利工程橋梁工程4土木工程具有以下四個基本屬性社會性：土木工程歲社會不同歷史時期的科學(xué)技術(shù)和管理水平而發(fā)展綜合性：土木工程是運用多種工程技術(shù)進行勘測，設(shè)計，施工工作的成果。實踐性：由于各種影響土木工程的因素即眾多又錯綜復(fù)雜，使得土木工程對實踐的依賴性很強。技術(shù)、經(jīng)濟和藝術(shù)統(tǒng)一性：土木工程是為人類需要服務(wù)的，它必然是每個歷史時期技術(shù)、經(jīng)濟、藝術(shù)統(tǒng)一的見證土木工程具有以下四個基本屬性社會性：5（二）土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標綜合分析能力的培養(yǎng)自學(xué)能力的培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)（三）對所培養(yǎng)人才的素質(zhì)要求技術(shù)素質(zhì)人文素質(zhì)拓寬專業(yè)，加強基礎(chǔ)和應(yīng)變能力（二）土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標6二、土木工程概論課程的任務(wù)使學(xué)生較全面的了解土木工程所涉及領(lǐng)域的內(nèi)容和發(fā)展情況，初步建立專業(yè)基礎(chǔ)。為學(xué)生提供一個清晰和有邏輯性的工程學(xué)科的基本概念和方法，幫助學(xué)生初步樹立專業(yè)思想和方法。全方位、多角度的啟發(fā)學(xué)生大膽創(chuàng)新的思維能力。二、土木工程概論課程的任務(wù)使學(xué)生較全面的了解土木工程所涉及領(lǐng)7三、土木工程發(fā)展歷史與展望土木工程的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段：古代、近代、現(xiàn)代（一）古代土木工程1、古代土木工程的歷史跨度

約公元前5000年—17世紀中葉2、古代土木工程的主要結(jié)構(gòu)形式

木結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)、磚結(jié)構(gòu)，山西應(yīng)縣木塔古羅馬斗獸場三、土木工程發(fā)展歷史與展望土木工程的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段：古代8（二）近代土木工程一、近代土木工程的時間跨度

17世紀中葉—第一次世界大戰(zhàn)前后這個時期，土木工程形成獨立學(xué)科（civilengineering）1.理論發(fā)展：1683年，伽利略首次用公式表達了梁的設(shè)計理論1687年，牛頓力學(xué)創(chuàng)立奠定了土木工程的力學(xué)分析基礎(chǔ)；1825年，納斯建立結(jié)構(gòu)設(shè)計的容許應(yīng)力法。2.材料發(fā)展1824年波特蘭水泥——1867年鋼筋混凝土——1859年轉(zhuǎn)爐煉鋼法——1886年鋼筋混凝土——1928年預(yù)應(yīng)力混凝土（二）近代土木工程9蘇伊士運河

法國艾菲爾鐵塔芝加哥家庭保險公司大廈英格蘭鐵路與倫敦地下鐵蘇伊士運河法國艾菲爾鐵塔芝加哥家庭保險公司大廈英格蘭鐵路與10（三）現(xiàn)代土木工程時間跨度：20世紀中葉第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后至今。1.主要特征：社會經(jīng)濟建設(shè)對土木工程提出日益復(fù)雜和高標準的要求。2.特征表現(xiàn)功能要求多樣化

城市建設(shè)立體化交通運輸高速化

工程設(shè)施大型化（三）現(xiàn)代土木工程11一、世界最高高層建筑佩重納斯大廈馬來西亞吉隆坡高452m，88層西爾斯塔樓美國芝加哥高443m，110層金茂大廈中國上海高420.6m，88層101大廈中國臺北高508m，106層一、世界最高高層建筑佩重納斯大廈西爾斯塔樓金茂大廈10112加拿大多倫多電視塔（549m)莫斯科電視塔(537m)上海東方明珠電視塔(468m)二、世界最高電視塔加拿大多倫多電視塔莫斯科電視塔上海東方明珠電視塔二、世界最高13日本明石海峽大橋(主跨1991m)第二至第五位分別是：丹麥大貝爾特東橋(跨度1624m)英國恒伯爾橋(主跨1410m)江陰長江大橋(主跨1385m)香港青馬大橋(主跨1377m)1、世界最大跨度懸索橋：2、世界最大跨度斜拉橋:日本多多羅大橋（主跨890m)第二和第三位的分別是：法國諾曼底橋（主跨856m)上海楊浦大橋（主跨602m)日本明石海峽大橋(主跨1991m)第二至第五位分別是：114（四）未來土木工程特點：向太空、海洋、荒漠地開拓工程材料向輕質(zhì)、高強、多功能化發(fā)展設(shè)計方法精確化、設(shè)計工作自動化信息和智能化技術(shù)全面引入土木工程土木工程的可持續(xù)發(fā)展（四）未來土木工程15太空城市填海機場沙漠里旅館概念設(shè)計太空城市填海機場沙漠里旅館概念設(shè)計16材料向著輕質(zhì)、高強、多功能方向發(fā)展鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。日本、美國、俄羅斯等國家已把屈服點為700N/mm2以上的鋼列入了規(guī)范；如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其他復(fù)合材料也將向著輕質(zhì)、高強、良好的韌性和工作性能方面發(fā)展。C120的混凝土已開始使用；今后將有C400混凝土。材料向著輕質(zhì)、高強、多功能方向發(fā)展17在土木工程的設(shè)計、施工過程中，充分利用計算機的功能，實現(xiàn)信息自動采集、精確分析、房屋和設(shè)備的智能檢測和控制等。PKPM界面AutoCAD界面在土木工程的設(shè)計、施工過程中，充分利用計算機的功能，實18信息和智能化技術(shù)全面引入土木工程主要體現(xiàn)在：信息化施工、智能化建筑、智能化交通、土木工程的仿真系統(tǒng)信息和智能化技術(shù)全面引入土木工程19土工工程可持續(xù)性發(fā)展環(huán)境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視，土木工程與環(huán)境工程融為一體。城市綜合癥（城市?。喝丝谂蛎?、交通擁擠、環(huán)境惡化（包括熱島效應(yīng)、局部颶風(fēng)等））、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發(fā)展密切相關(guān)，又無一不與土木工程有關(guān)。較大工程建成后對環(huán)境的影響乃至建設(shè)過程中的振動、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。土工工程可持續(xù)性發(fā)展20（五）土木工程的發(fā)展趨勢1.土木工程在歷史上的三次飛躍材料→理論與施工技術(shù)泥土、木材磚瓦公元前11世紀和公元前5世紀鋼材17世紀70年代混凝土19世紀20年代

2.土木工程的發(fā)展趨勢建筑材料輕質(zhì)高強化施工技術(shù)工業(yè)化、裝配化設(shè)計理論精確化、科學(xué)化分析方式更加成熟（五）土木工程的發(fā)展趨勢1.土木工程在歷史上的三次飛躍21四、土木工程建設(shè)程序與法規(guī)（一）土木工程建設(shè)程序五個階段前期階段準備階段實施階段驗收與保養(yǎng)階段終結(jié)階段（二）土木工程建設(shè)法規(guī)簡介建設(shè)部門規(guī)章地方性建設(shè)法規(guī)地方性建設(shè)規(guī)章技術(shù)法規(guī)設(shè)計規(guī)范施工規(guī)范驗收規(guī)范（三）掌握工程建設(shè)法規(guī)的意義四、土木工程建設(shè)程序與法規(guī)（一）土木工程建設(shè)程序22五、土木工程分類目前中國將土木工程分為：房屋工程

鐵路工程

道路工程

機場工程

橋梁工程

隧道及地下工程

特種工程

結(jié)構(gòu)給排水工程（現(xiàn)已是一門獨立的學(xué)科）

城市供熱供燃氣工程

交通工程（已經(jīng)分化出來成為了獨立的學(xué)科）環(huán)境工程港口工程水利工程（已經(jīng)分化出來成為了獨立的學(xué)科）土力工程五、土木工程分類目前中國將土木工程分為：23六、注冊師制度指從事與人民生命、財產(chǎn)和實惠公共安全密切相關(guān)的從業(yè)人員實行資格管理的一種制度?！吨腥A人民共和國建筑法》第十四條規(guī)定：從事建筑活動的專業(yè)技術(shù)人員，應(yīng)當依法取得相應(yīng)的職業(yè)資格證書，并在執(zhí)業(yè)證書許可范圍內(nèi)從事建筑活動。（一）注冊結(jié)構(gòu)師（二）注冊建造師（三）注冊監(jiān)理工程師（四）造價工程師（五）注冊土木工程師（巖土）（六）注冊土木工程師（港口與航道工程）六、注冊師制度指從事與人民生命、財產(chǎn)和實惠公共安全密切相關(guān)的24土木工程概論

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宋德衎土木工程概論

-緒論宋德衎25緒論一、土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標和人才素質(zhì)要求二、土木工程概論課程任務(wù)三、土木工程發(fā)展歷史與展望四、土木工程建設(shè)程序與法規(guī)五、土木工程分類六、注冊師制度緒論一、土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標和人才素質(zhì)要求26一、土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標和人才素質(zhì)要求（一）土木工程和土木工程專業(yè)土木工程——中國國務(wù)院學(xué)位委員會在學(xué)科簡介中定義：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)備和所進行的勘測設(shè)計、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。土木工程的英文是CivilEngineering,直譯是民用工程

。一、土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標和人才素質(zhì)要求（一）土木工程和土木工27土木工程形成的一些專門分科：建筑工程交通工程水利工程橋梁工程港口工程給排水工程土木工程形成的一些專門分科：建筑工程交通工程水利工程橋梁工程28土木工程具有以下四個基本屬性社會性：土木工程歲社會不同歷史時期的科學(xué)技術(shù)和管理水平而發(fā)展綜合性：土木工程是運用多種工程技術(shù)進行勘測，設(shè)計，施工工作的成果。實踐性：由于各種影響土木工程的因素即眾多又錯綜復(fù)雜，使得土木工程對實踐的依賴性很強。技術(shù)、經(jīng)濟和藝術(shù)統(tǒng)一性：土木工程是為人類需要服務(wù)的，它必然是每個歷史時期技術(shù)、經(jīng)濟、藝術(shù)統(tǒng)一的見證土木工程具有以下四個基本屬性社會性：29（二）土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標綜合分析能力的培養(yǎng)自學(xué)能力的培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)（三）對所培養(yǎng)人才的素質(zhì)要求技術(shù)素質(zhì)人文素質(zhì)拓寬專業(yè)，加強基礎(chǔ)和應(yīng)變能力（二）土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標30二、土木工程概論課程的任務(wù)使學(xué)生較全面的了解土木工程所涉及領(lǐng)域的內(nèi)容和發(fā)展情況，初步建立專業(yè)基礎(chǔ)。為學(xué)生提供一個清晰和有邏輯性的工程學(xué)科的基本概念和方法，幫助學(xué)生初步樹立專業(yè)思想和方法。全方位、多角度的啟發(fā)學(xué)生大膽創(chuàng)新的思維能力。二、土木工程概論課程的任務(wù)使學(xué)生較全面的了解土木工程所涉及領(lǐng)31三、土木工程發(fā)展歷史與展望土木工程的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段：古代、近代、現(xiàn)代（一）古代土木工程1、古代土木工程的歷史跨度

約公元前5000年—17世紀中葉2、古代土木工程的主要結(jié)構(gòu)形式

木結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)、磚結(jié)構(gòu)，山西應(yīng)縣木塔古羅馬斗獸場三、土木工程發(fā)展歷史與展望土木工程的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段：古代32（二）近代土木工程一、近代土木工程的時間跨度

17世紀中葉—第一次世界大戰(zhàn)前后這個時期，土木工程形成獨立學(xué)科（civilengineering）1.理論發(fā)展：1683年，伽利略首次用公式表達了梁的設(shè)計理論1687年，牛頓力學(xué)創(chuàng)立奠定了土木工程的力學(xué)分析基礎(chǔ)；1825年，納斯建立結(jié)構(gòu)設(shè)計的容許應(yīng)力法。2.材料發(fā)展1824年波特蘭水泥——1867年鋼筋混凝土——1859年轉(zhuǎn)爐煉鋼法——1886年鋼筋混凝土——1928年預(yù)應(yīng)力混凝土（二）近代土木工程33蘇伊士運河

法國艾菲爾鐵塔芝加哥家庭保險公司大廈英格蘭鐵路與倫敦地下鐵蘇伊士運河法國艾菲爾鐵塔芝加哥家庭保險公司大廈英格蘭鐵路與34（三）現(xiàn)代土木工程時間跨度：20世紀中葉第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后至今。1.主要特征：社會經(jīng)濟建設(shè)對土木工程提出日益復(fù)雜和高標準的要求。2.特征表現(xiàn)功能要求多樣化

城市建設(shè)立體化交通運輸高速化

工程設(shè)施大型化（三）現(xiàn)代土木工程35一、世界最高高層建筑佩重納斯大廈馬來西亞吉隆坡高452m，88層西爾斯塔樓美國芝加哥高443m，110層金茂大廈中國上海高420.6m，88層101大廈中國臺北高508m，106層一、世界最高高層建筑佩重納斯大廈西爾斯塔樓金茂大廈10136加拿大多倫多電視塔（549m)莫斯科電視塔(537m)上海東方明珠電視塔(468m)二、世界最高電視塔加拿大多倫多電視塔莫斯科電視塔上海東方明珠電視塔二、世界最高37日本明石海峽大橋(主跨1991m)第二至第五位分別是：丹麥大貝爾特東橋(跨度1624m)英國恒伯爾橋(主跨1410m)江陰長江大橋(主跨1385m)香港青馬大橋(主跨1377m)1、世界最大跨度懸索橋：2、世界最大跨度斜拉橋:日本多多羅大橋（主跨890m)第二和第三位的分別是：法國諾曼底橋（主跨856m)上海楊浦大橋（主跨602m)日本明石海峽大橋(主跨1991m)第二至第五位分別是：138（四）未來土木工程特點：向太空、海洋、荒漠地開拓工程材料向輕質(zhì)、高強、多功能化發(fā)展設(shè)計方法精確化、設(shè)計工作自動化信息和智能化技術(shù)全面引入土木工程土木工程的可持續(xù)發(fā)展（四）未來土木工程39太空城市填海機場沙漠里旅館概念設(shè)計太空城市填海機場沙漠里旅館概念設(shè)計40材料向著輕質(zhì)、高強、多功能方向發(fā)展鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。日本、美國、俄羅斯等國家已把屈服點為700N/mm2以上的鋼列入了規(guī)范；如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其他復(fù)合材料也將向著輕質(zhì)、高強、良好的韌性和工作性能方面發(fā)展。C120的混凝土已開始使用；今后將有C400混凝土。材料向著輕質(zhì)、高強、多功能方向發(fā)展41在土木工程的設(shè)計、施工過程中，充分利用計算機的功能，實現(xiàn)信息自動采集、精確分析、房屋和設(shè)備的智能檢測和控制等。PKPM界面AutoCAD界面在土木工程的設(shè)計、施工過程中，充分利用計算機的功能，實42信息和智能化技術(shù)全面引入土木工程主要體現(xiàn)在：信息化施工、智能化建筑、智能化交通、土木工程的仿真系統(tǒng)信息和智能化技術(shù)全面引入土木工程43土工工程可持續(xù)性發(fā)展環(huán)境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視，土木工程與環(huán)境工程融為一體。城市綜合癥（城市病：人口膨脹、交通擁擠、環(huán)境惡化（包括熱島效應(yīng)、局部颶風(fēng)等））、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發(fā)展密切相關(guān)，又無一不與土木工程有關(guān)。較大工程建成后對環(huán)境的影響乃至建設(shè)過程中的振動、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。土工工程可持續(xù)性發(fā)展44（五）土木工程的發(fā)展趨勢1.土木工程在歷史上的三次飛躍材料→理論與施工技術(shù)泥土、木材