土木工程概論第一講

授課教師：冀曉東北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院土木系土木工程概論IntroductiontoCivilEngineeringPage

2課程性質(zhì)緒論1教學(xué)任務(wù)2內(nèi)容概述3Page

3緒論課程性質(zhì)1

1999年初全國高等學(xué)校土木工程專業(yè)指導(dǎo)委員會在指導(dǎo)性教學(xué)課程設(shè)置及教材建設(shè)規(guī)劃中，將《土木工程概論》列為土木工程專業(yè)必修課程。本課程在該專業(yè)課程體系中處于前導(dǎo)課程。Page

4緒論教學(xué)任務(wù)2

使學(xué)生入學(xué)開始能較全面地了解土木工程所涉及領(lǐng)域的發(fā)展概況、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法，從學(xué)科概論的視角了解土木工程的行業(yè)領(lǐng)域、工作內(nèi)容及技術(shù)要求，初步構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)、樹立專業(yè)思想和方法，讓學(xué)生較好地了解土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。Page

5緒論內(nèi)容概述3

介紹土木工程是什么、土木工程干什么、土木工程專業(yè)學(xué)什么，土木工程如何學(xué)等。Page

6第一講土木工程是什么？Page

7定義1土木工程的發(fā)展2土木工程分類31.土木工程是什么？Page

8定義11.1.1土木工程(CivilEngineering)

土木工程是建筑、巖土、地下建筑、橋梁、隧道、道路、鐵路、礦山建筑、港口等工程的統(tǒng)稱，其內(nèi)涵為用各種建筑材料修建上述工程時的生產(chǎn)活動和相關(guān)的工程技術(shù)，包括勘測、設(shè)計、施工、維修、管理等。土木工程的主要工程對象為建筑工程、道路與橋梁工程、地下建筑與隧道工程、鐵道工程等。1.土木工程是什么？Page

91.土木工程是什么？1.1.2土木工程的英文是CivilEngineering,直譯是民用工程，怎么又譯為土木工程呢？

中國古代哲學(xué)認(rèn)為：世界萬物均由“金、木、水、火、土”組成，土木工程所用的材料主要就是這“五行”中的“土”和“木”，土木工程故而得名。Page

101.土木工程是什么？1.1.3土木工程的范圍

土木工程的范圍非常廣泛，它包括房屋建筑工程、公路與城市道路工程，鐵道工程，橋梁工程，遂道工程，機(jī)場工程，地下工程，給水排水工程，港口、碼頭工程等。國際上，運河、水庫、大壩、水渠等水利工程也包括于土木工程之中。Page

111.土木工程是什么？1.1.3土木工程的范圍鐵路橋梁水利港口碼頭公路房屋建筑給排水港口碼頭港口碼頭給排水給排水港口碼頭土木工程Page

12土木工程的發(fā)展21.土木工程是什么？2三個發(fā)展階段13古代土木工程近代土木工程現(xiàn)代土木工程Page

131.土木工程是什么？約公元前5000年至17世紀(jì)中葉這個歷史時期內(nèi)，土木工程所用材料最早是當(dāng)?shù)氐奶烊徊牧希缒嗤?、礫石、樹干、竹、茅草、蘆葦?shù)?，后來發(fā)展了土坯、石材、磚、瓦、木、青銅、鐵、鉛以及混合材料如草筋泥、混合土等。1.2.1古代土木工程·古代土木工程結(jié)構(gòu)磚石結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)Page

141.土木工程是什么？1.2.1古代土木工程·西方古代磚石結(jié)構(gòu)建筑代表

胡夫金字塔建于公元前2690年左右，其塔身由230萬塊石頭砌成。Page

151.土木工程是什么？1.2.1古代土木工程·中國古代木結(jié)構(gòu)建筑代表

應(yīng)縣木塔建成于遼清寧二年（1056年），純木結(jié)構(gòu)、無釘無鉚。塔高67.31米。Page

161.土木工程是什么？1.2.1古代土木工程·中國古代磚石結(jié)構(gòu)建筑代表長城最早修建于于西周時期（前1046年―前771），采用以磚塊為主體的多種原始材料。Page

171.土木工程是什么？（1）近代土木工程的時間跨度

17世紀(jì)中葉—20世紀(jì)中葉約三百年間。

1.2.2近代土木工程·Page

181.土木工程是什么？（2）近代土木工程的發(fā)展特點

有力學(xué)和結(jié)構(gòu)理論作指導(dǎo)；磚瓦木石等建筑材料廣泛使用；混凝土、鋼材、鋼砼以及早期的預(yù)應(yīng)力砼得到發(fā)展；

施工技術(shù)得到長足發(fā)展。123Page

191.土木工程是什么？（3）近代土木工程的代表·

芝加哥家庭保險公司大廈建于1883－1885年，共10層（90年加至12層），高42米，是世界上第一幢按現(xiàn)代鋼框架結(jié)構(gòu)原理建造的高層建筑，開啟摩天大樓建造之先河。Page

201.土木工程是什么？（3）近代土木工程的代表·

埃菲爾鐵塔于1889年建成，鐵塔高300米，天線高24米，總高324米，鐵塔是由很多分散的鋼鐵構(gòu)件組成的——看起來就像一堆模型的組件。Page

211.土木工程是什么？（3）近代土木工程的代表·蘇伊士運河

1869年修筑通航，是一條海平面的水道，在埃及貫通蘇伊士地峽，連接地中海與紅海，提供從歐洲至印度洋和西太平洋附近土地的最近的航線。Page

221.土木工程是什么？1.2.3現(xiàn)代土木工程·（1）時間跨度：20世紀(jì)中葉至今。（2）主要特征：

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Page

231.土木工程是什么？最高建筑TOP5

No.1迪拜塔

迪拜塔高828米，樓層總數(shù)162層，于2010年建成。組合結(jié)構(gòu)，材料為鋼筋混凝土。Page

241.土木工程是什么？最高建筑TOP5

No.2東京晴空塔2012年建成的晴空塔高度為634米，外部鋼結(jié)構(gòu)桁架包裹，內(nèi)部鋼筋混凝土。Page

251.土木工程是什么？最高建筑TOP5

No.3上海中心大廈2015年投入使用，上海中心大廈建筑主體為118層，總高為632米，鋼筋混凝土核心筒-外框架結(jié)構(gòu)。Page

261.土木工程是什么？最高建筑TOP5KVLY電視塔建成于1963年，位于美國北達(dá)科他州，高度為628.8米，鋼結(jié)構(gòu)。No.4KVLY電視塔Page

271.土木工程是什么？最高建筑TOP5

No.5麥加鐘樓麥加鐘樓建成于2012年，位于沙特阿拉伯王國的圣城麥加，建筑高度601米，共120層。斬獲多個世界之最，包括世界最高鐘樓、世界最高飯店、世界最大鐘面、世界第二大樓板面積等。Page

281.土木工程是什么？1.2.3現(xiàn)代土木工程·俄羅斯島大橋

它是2012年俄羅斯新建成的跨海大橋，總長度為3.1公里，系世界上最長的斜拉橋。主梁的懸臂部分長度為852米，主橋墩高320米，最長鋼纜牽索達(dá)580米。橋梁跨度總長1100米。Page

291.土木工程是什么？1.2.3現(xiàn)代土木工程·

“水立方”的地下及基礎(chǔ)部分是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地上部分是鋼網(wǎng)架，整個建筑內(nèi)外層包裹的ETFE膜是一種輕質(zhì)新型材料，是世界上最大的膜結(jié)構(gòu)工程。Page

301.土木工程是什么？1.2.4土木工程的未來·一、重大工程項目將陸續(xù)興建

沙特皇室計劃建造“王國大廈”，占地面積90000多平方米，高約1英里(1600米)高，乘電梯12分鐘才能到頂。這座建筑的高度將是現(xiàn)有世界最高塔迪拜哈利法塔的兩倍。Page

311.土木工程是什么？1.2.4土木工程的未來·二、土木工程將向太空、海洋、荒漠開拓日本關(guān)西機(jī)場海上核電站Page

321.土木工程是什么？1.2.4土木工程的未來·三、工程材料向輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能化發(fā)展1傳統(tǒng)材料的改性耐銹蝕的鋼材、高強(qiáng)度混凝土（C400）、高效防火涂料等。2新型材料的應(yīng)用氣凝膠、石墨烯、碳納米管等在土木工程的廣泛應(yīng)用。Page

331.土木工程是什么？1.2.4土木工程的未來·四、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)全面引入土木工程信息時代計算機(jī)、智能化技術(shù)高速發(fā)展，設(shè)計數(shù)值分析更加精細(xì)準(zhǔn)確。（1）信息化規(guī)劃、設(shè)計、施工、維修（BIM）（2）智能化建筑（3）智能化交通ITS（4）土木工程分析仿真系統(tǒng)Page

341.土木工程是什么？1.2.4土木工程的未來五、土木工程的可持續(xù)發(fā)展維護(hù)生態(tài)平衡

注重環(huán)境保護(hù)Page

35分類31.土木工程是什么？建筑工程鐵路工程道路工程巖土工程橋梁工程港口工程市政工程水利水電工程隧道工程土木工程給排水工程礦山建筑工程地下建筑工程Page

361.土木工程是什么？1.3.1建筑工程（Construction

engineering）·興建房屋的勘察、規(guī)劃、設(shè)計、施工和設(shè)備調(diào)試等工作的總稱。最終目的是為人類生產(chǎn)與生活提供適宜的場所。房屋分類按使用性質(zhì)分為：①住宅；②公共建筑：如展覽廳、體育館等；③賓館、休養(yǎng)所等；④商場類建筑；⑤文教衛(wèi)生建筑；⑥交通用的車站、候機(jī)樓等；⑦各類工業(yè)建筑；⑧各類農(nóng)牧業(yè)建筑。12Page

371.土木工程是什么？阿拉伯塔酒店

又稱迪拜帆船酒店，位于中東地區(qū)阿拉伯聯(lián)合酋長國迪拜酋長國的迪拜市，為全世界最豪華的酒店。1.3.1建筑工程（Construction

engineering）·Page

381.土木工程是什么？1.3.2道路工程（Roadengineering）·從事道路的規(guī)劃、勘測、設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)等的一門應(yīng)用科學(xué)和技術(shù)。道路工程的研究內(nèi)容主要有：道路網(wǎng)規(guī)劃和路線勘測設(shè)計、路基工程、路面工程、道路排水工程、橋涵工程、隧道工程、附屬設(shè)施工程和養(yǎng)護(hù)工程等。12Page

391.土木工程是什么？1.3.2道路工程（Roadengineering）·西直門立交橋

西直門立交橋是北京市二環(huán)路西北的一座立交橋，位于北京市老城墻西北角，在原北京內(nèi)城西直門原址上。1999年建成。Page

401.土木工程是什么？1.3.3橋梁工程（Bridgeengineering）·橋梁工程主要研究橋梁設(shè)計，決定橋梁孔徑，考慮通航和線路要求以確定橋面高度，考慮基底不受沖刷或凍脹以確定基礎(chǔ)埋置深度，設(shè)計導(dǎo)流建筑物等；橋式方案設(shè)計；橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計；橋梁施工；橋梁檢定；橋梁試驗；橋梁養(yǎng)護(hù)等方面。Page

411.土木工程是什么？金門大橋是近代橋梁工程的一項奇跡。大橋位于美國加州舊金山，長1900多米，由橋梁工程師約瑟夫·施特勞斯設(shè)計。1.3.3橋梁工程（Bridgeengineering）·Page

421.土木工程是什么？1.3.4水利水電工程（

Hydraulicengineering）·水利工程是用于控制和調(diào)配自然界的地表水和地下水，達(dá)到除害興利目的而修建的工程。

按目的或服務(wù)對象可分為：防洪工程；農(nóng)田水利工程,或稱灌溉和排水工程;水力發(fā)電工程；航道和港口工程；城鎮(zhèn)供水和排水工程；水土保持工程和環(huán)境水利工程；漁業(yè)水利工程；海涂圍墾工程等。12Page

431.土木工程是什么？三峽水電站是世界上規(guī)模最大的水電站，也是中國有史以來建設(shè)最大型的工程項目。1.3.4水利水電工程（

Hydraulicengineering）·Page

441.土木工程是什么？1.3.5隧道及地下建筑工程（Tunnelandundergroundconstruction

engineering）隧道及地下工程是從事研究和建造各種隧道及地下工程的規(guī)劃、勘測、設(shè)計、施工和養(yǎng)護(hù)的一門應(yīng)用科學(xué)和工程技術(shù)。1Page

451.土木工程是什么？

指在巖體或土