解讀土木工程概論第1章-緒論課件

1.了解土木工程的要素和目的。2.了解土木工程的發(fā)展概況和未來(lái)前景。3.了解本課程的基本任務(wù)，掌握學(xué)習(xí)方法。1.1土木工程和土木工程專業(yè)1.2土木工程發(fā)展歷史概述1.3土木工程的未來(lái)1.4課程任務(wù)與課時(shí)分配1.5土木工程專業(yè)學(xué)習(xí)建議本章目錄基本要求第1.1節(jié)土木工程和土木工程專業(yè)土木工程我國(guó)高等學(xué)校土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)關(guān)于科學(xué)、技術(shù)、工程和工程師的概念了解土木工程的定義、要素和目的本節(jié)目錄基本要求1.1.1土木工程定義：建造各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱為土木工程。它既指與人類生活、生產(chǎn)活動(dòng)相關(guān)的各類工程設(shè)施，如建筑工程、道路工程、鐵路工程、橋梁工程、港口工程等，也指應(yīng)用材料、設(shè)備在土地上所進(jìn)行的勘測(cè)、設(shè)計(jì)施工等工程技術(shù)活動(dòng)。1.1.1土木工程土木工程的要素和目的（圖1.1）1.1.1土木工程土木工程的基本屬性：1、社會(huì)性2、綜合性3、實(shí)踐性4、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和藝術(shù)的統(tǒng)一性1.1.2我國(guó)高等學(xué)校土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德智體全面發(fā)展，掌握土木工程學(xué)科的基本理論和基本知識(shí)，獲得土木工程師基本訓(xùn)練，具有創(chuàng)新精神的高級(jí)工程技術(shù)人才。1.1.2我國(guó)高等學(xué)校土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)有人認(rèn)為21世紀(jì)的工程師至少要做好回答一下四個(gè)問(wèn)題的準(zhǔn)備：1.1.2我國(guó)高等學(xué)校土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)會(huì)不會(huì)去做？能否在科學(xué)技術(shù)上解決工程中的難題？可不可以做？能否在政策法規(guī)下遵守法律把事辦成？值不值得做？能否在人、財(cái)、物和時(shí)空約束下經(jīng)濟(jì)合理地完成任務(wù)？應(yīng)不應(yīng)該做？能否自覺(jué)地考慮生態(tài)可行性和工程持續(xù)性？1.1.3關(guān)于科學(xué)、技術(shù)、工程和工程師的概念科學(xué)(Science)

指關(guān)于事物的基本原理和事實(shí)的有組織、有系統(tǒng)的知識(shí)。1.1.3關(guān)于科學(xué)、技術(shù)、工程和工程師的概念技術(shù)(Technology)

指根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和自然科學(xué)原理而發(fā)展成的各種生產(chǎn)工藝、作業(yè)方法、操作技能和設(shè)備裝置的總和。1.1.3關(guān)于科學(xué)、技術(shù)、工程和工程師的概念工程（Engineering）

指將自然科學(xué)的原理應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門中去而形成的各種學(xué)科的總稱。其目的在于利用和改造自然來(lái)為人類服務(wù)，但工程并不等于科學(xué)。1.1.3關(guān)于科學(xué)、技術(shù)、工程和工程師的概念工程師（Engineer）

指從事工程活動(dòng)的技術(shù)家。1.1.3關(guān)于科學(xué)、技術(shù)、工程和工程師的概念工程師（Engineer）工程師有三種類型：技術(shù)實(shí)施型研究開(kāi)發(fā)型工程管理型第1.2節(jié)土木工程發(fā)展歷史概述1.古代土木工程

2.近代土木工程3.現(xiàn)代土木工程1.了解土木工程的發(fā)展概況本節(jié)目錄基本要求1.2.1古代土木工程1、歷史跨度

約公元前5000年（舊石器時(shí)代）—17世紀(jì)中葉2、主要結(jié)構(gòu)形式古代土木工程結(jié)構(gòu)石結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)磚結(jié)構(gòu)3、典型工程埃及金字塔、古羅馬斗獸場(chǎng)、故宮、天壇、趙州橋、萬(wàn)里長(zhǎng)城、都江堰水利工程1.2.2近代土木工程1、歷史跨度17世紀(jì)中葉—20世紀(jì)中葉（第二次世界大戰(zhàn)前后）1.2.2近代土木工程2、主要特征有力學(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、鋼筋砼以及早期的預(yù)應(yīng)力砼得到發(fā)展；近代土木工程的材料發(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鋼筋混凝土樓板>1928年預(yù)應(yīng)力混凝土；施工技術(shù)進(jìn)步很大。1.2.2近代土木工程3、土木工程的重要事件意大利科學(xué)家伽利略在1683年出版的著作《關(guān)于兩門新科學(xué)的談話和數(shù)學(xué)證明》中論述了建筑材料的力學(xué)性質(zhì)和梁的強(qiáng)度，首先用公式表達(dá)了梁的設(shè)計(jì)理論。英國(guó)科學(xué)家牛頓在1687年總結(jié)了力學(xué)三大定律，它們是土木工程設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)。瑞士數(shù)學(xué)家歐拉在1744年出版的《曲線的變分法》建立了柱的壓屈理論，為分析土木工程結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)。3、土木工程的重要事件1825年納維建立了土木工程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的容許應(yīng)力法；19世紀(jì)末里特爾等人提出了極限平衡的概念。這為土木工程的結(jié)構(gòu)理論分析打下了基礎(chǔ)。1824年英國(guó)人阿斯普丁取得了波特蘭水泥的專利權(quán)，1850年開(kāi)始生產(chǎn)。20世紀(jì)初，有人發(fā)表了水灰比等學(xué)說(shuō)，才初步奠定了混凝土強(qiáng)度的理論基礎(chǔ)。1859年發(fā)明了貝塞麥轉(zhuǎn)爐煉鋼法，使鋼材得以大量生產(chǎn)，并廣泛應(yīng)用于土木工程。1867年法國(guó)人莫尼埃用鐵絲加固混凝土制成花盆，并推廣到工程中，建造了一座蓄水池，這是應(yīng)用鋼筋砼的開(kāi)端。1875年，他主持建造了第一座長(zhǎng)16m的鋼筋砼橋。4、近代土木工程經(jīng)典案例法國(guó)艾菲爾鐵塔芝加哥家庭保險(xiǎn)公司大廈蘇伊士運(yùn)河

1.2.3現(xiàn)代土木工程1、歷史跨度20世紀(jì)中葉第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后至今1.2.3現(xiàn)代土木工程2、主要特征社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)土木工程提出日益復(fù)雜和高標(biāo)準(zhǔn)的要求。特征表現(xiàn)：功能要求多樣化城市建設(shè)立體化交通運(yùn)輸高速化工程設(shè)施大型化土木工程功能化土木工程日益同它的使用功能或生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合公共和住宅建筑物要求建筑、結(jié)構(gòu)、給水排水、采暖、通風(fēng)、供燃?xì)?、供電等現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備結(jié)合成整體。工業(yè)建筑物圍繞生產(chǎn)工藝在功能要求方面越來(lái)越高。并向大跨度、超重型、靈活空間方向發(fā)展。發(fā)展高科技和新技術(shù)對(duì)土木工程提出高標(biāo)準(zhǔn)要求。如核反應(yīng)堆、核電站；海洋工程等。城市建設(shè)一體化20世紀(jì)中葉以來(lái)，城市建設(shè)有三個(gè)趨向：高層建筑的大量興起。地下工程高速發(fā)展。城市高架公路、立交橋大量涌現(xiàn)。交通運(yùn)輸高速化主要標(biāo)志高速公路的大規(guī)模修建鐵路電氣化的形成和大量發(fā)展。長(zhǎng)距離的海底隧道的出現(xiàn)。世界建筑之最4、世界最高高層建筑101大廈中國(guó)臺(tái)北高508m，106層佩重納斯大廈馬來(lái)西亞吉隆坡高452m

，88層西爾斯塔樓美國(guó)芝加哥高443m

，110層金茂大廈中國(guó)上海高420.6m，88層第1.3節(jié)土木工程的未來(lái)1.重大工程項(xiàng)目將陸續(xù)興建

2.土木工程將向太空、海洋、荒漠開(kāi)拓3.工程材料向輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能化發(fā)展4.設(shè)計(jì)方法精確化、設(shè)計(jì)工作自動(dòng)化5.信息和智能化技術(shù)全面引入土木工程

6.土木工程的可持續(xù)發(fā)展1.了解土木工程的未來(lái)本節(jié)目錄基本要求1.3.1重大工程項(xiàng)目將陸續(xù)興建日本擬建的SKYCITY中國(guó)上海擬建的環(huán)球金融大廈，美國(guó)芝加哥擬建的Mglin－Beitler大廈等。1.3.2土木工程將向太空、海洋、荒漠開(kāi)拓國(guó)際空間站日本關(guān)西機(jī)場(chǎng)1.3.3工程材料向輕質(zhì)、高溫、多功能化發(fā)展傳統(tǒng)材料的改性化學(xué)合成材料的應(yīng)用綠色、節(jié)能材料1.3.4設(shè)計(jì)方法精確化、設(shè)計(jì)工作自動(dòng)化數(shù)值計(jì)算機(jī)的進(jìn)步使過(guò)去不能而帶有盲目性的估計(jì)可以變?yōu)檩^精確地分析。例如：數(shù)值分析三峽工程應(yīng)力1.3.5信息和智能化技術(shù)全面引入土木工程

在土木工程的設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中，充分利用計(jì)算機(jī)的功能，實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)采集、精確分析、房屋和設(shè)備的智能檢測(cè)和控制等。1、信息化施工2、智能化建筑3、智能化交通4、土木工程分析的仿真系統(tǒng)1.3.6土木工程的可持續(xù)發(fā)展第1.4節(jié)課程任務(wù)與課時(shí)分配1.課程任務(wù)

2.課時(shí)分配的參考意見(jiàn)1.了解課程任務(wù)和課時(shí)分配本節(jié)目錄基本要求1.4.1課程任務(wù)在學(xué)生入學(xué)后一年級(jí)設(shè)置了土木工程概論這門課程的目的是：使學(xué)生認(rèn)識(shí)土木工程概論的地位和作用；了解土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)；了解土木工程方面的主要內(nèi)容，樹(shù)立正確的學(xué)習(xí)目的和工程意識(shí)，為在校學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，為將來(lái)工作提供良好條件。1.4.1課程任務(wù)本書共分三部分：緒論；土木工程概述（第2章至第12章）；附錄。1.4.2課時(shí)分配的參考意見(jiàn)章次內(nèi)容學(xué)時(shí)1緒論22—4建筑工程概論6—75—10其他土木工程6—711—12土木工程防災(zāi)與減災(zāi)

高新技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用2

合計(jì)16—18第1.5節(jié)土木工程專業(yè)學(xué)習(xí)建議1.學(xué)習(xí)的概念及基本任務(wù)

2.學(xué)習(xí)過(guò)程的兩個(gè)層次2.學(xué)習(xí)方法建議1.掌握本課程的學(xué)習(xí)方法本節(jié)目錄基本要求1.5.1學(xué)習(xí)的概念及基本任務(wù)學(xué)習(xí)的屬性1、學(xué)習(xí)由學(xué)習(xí)的主體（人）和學(xué)習(xí)的客體（學(xué)習(xí)對(duì)象）兩方面組成；2、學(xué)習(xí)主體是在一定環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)的，學(xué)習(xí)是主體、客體和環(huán)境相互作用的結(jié)果；3、學(xué)習(xí)主體通過(guò)學(xué)習(xí)必定會(huì)產(chǎn)生某些變化，而這些變化在時(shí)間上是相對(duì)持久的。1.5.1學(xué)習(xí)的概念及基本任務(wù)學(xué)習(xí)的特征1、目的性；2、間接性；3、系統(tǒng)性和集中性；4、指導(dǎo)性。1.5.1學(xué)習(xí)的概念及基本任務(wù)學(xué)習(xí)的基本任務(wù)1、扎實(shí)地學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識(shí)，刻苦地專研有關(guān)專業(yè)工程技術(shù)知識(shí)，廣泛地學(xué)習(xí)相應(yīng)的科技文化知識(shí)；2、努力參與各種科學(xué)實(shí)踐、工程實(shí)踐和社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，勇于探索實(shí)踐中的未知領(lǐng)域；3、在學(xué)習(xí)知識(shí)和實(shí)踐訓(xùn)練中發(fā)展智力、培養(yǎng)能力、掌握技能；1.5.1學(xué)習(xí)的概念及基本任務(wù)學(xué)習(xí)的基本任務(wù)4、培養(yǎng)良好的道德情操、科學(xué)的世界觀、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、堅(jiān)實(shí)的工程意識(shí)及健全體魄；5、實(shí)現(xiàn)德、智、體素質(zhì)的全面提高和個(gè)性特征的充分發(fā)展。1.5.2學(xué)習(xí)過(guò)程的兩個(gè)層次1、第一層次學(xué)習(xí)過(guò)程——從入學(xué)到畢業(yè)

經(jīng)過(guò)這個(gè)階段的培養(yǎng)，知識(shí)、能力。素質(zhì)都會(huì)有較大變化，而且出現(xiàn)了許多與前途、家庭、工作地點(diǎn)等實(shí)際問(wèn)題有關(guān)聯(lián)的新的思考內(nèi)容。2、第二層次學(xué)習(xí)過(guò)程——從一門課程的開(kāi)始到結(jié)束1.5.3學(xué)習(xí)方法建議1、怎樣聽(tīng)課按照學(xué)習(xí)目的，明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)；掌握課堂上闡述的基本概念及其定義、定律、定理，并了解他們的外延和背景；弄清講授的重點(diǎn)、難點(diǎn)和老師的思路；理解本課程的體系及本課程和已學(xué)課程之間的關(guān)系；主義老師講課中的個(gè)人