土木工程概論(第四版)(武漢理工大學出版社)講義

1、土木工程（專業(yè)）概論學習筆記一、土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標和人才素質(zhì)要求1、土木工程是建造各類土建工程設施的科學技術的統(tǒng)稱。它既指與人類生活、生產(chǎn)活動有關的各類工程設施，也指應用材料、設備為這些工程設施所進行的勘察、設計、施工、檢測、維修等工程技術活動。2、土木工程要解決的問題：（1）形成人類活動所需要的、功能良好和舒適美觀的空間和通道，這是土木工程的根本目的和出發(fā)點；（2）能夠抵御自然或人為的作用力，這是土木工程之所以存在的原因；（3）充分發(fā)揮所采用的材料的作用；（4）通過有效的技術途徑和組織管理手段，利用社會所能提供的物資設備條件，“好、快、省”地組織人力、物力、財力，把工程設施建造成功，付諸安

2、全耐久的使用，這是土木工程的最終歸宿。3、土木工程一般包括兩個方面：（1）技術方面：勘察、測量、設計、施工、監(jiān)理、開發(fā)；（2）管理方面：制定政策和法規(guī)、企業(yè)經(jīng)營、項目管理、施工組織、物業(yè)管理。4、土木工程的基本屬性：（1）社會性，表現(xiàn)為土木工程隨社會不同歷史時期的需求和科學技術水平的提高而發(fā)展，同時也受社會政治、經(jīng)濟、資源、能源和環(huán)境等條件的約束；（2）綜合性，表現(xiàn)為土木工程是運用多種生態(tài)資源和各類科學技術，進行開發(fā)、勘測、設計、施工、維護、管理的綜合成果；（3）實踐性，表現(xiàn)為土木工程是在實踐中形成和發(fā)展的，實踐使土木工程不斷得到創(chuàng)新，是土木工程學科理論不斷得到發(fā)展；（4）實用經(jīng)濟美觀統(tǒng)一性，

3、表現(xiàn)為土木工程必須符合人民的物質(zhì)和精神需求，力求土木工程的建設成果既實用經(jīng)濟，又美觀悅目；（5）建造過程單項性，表現(xiàn)為土木工程一般按建設單位的設計任務書和招投標要求單項進行設計、單項進行施工。5、土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標：培養(yǎng)適應社會主義現(xiàn)代化建設需要，德智體全面發(fā)展，掌握土木工程相關學科的基本原理、知識和方法，獲得土木工程師基本訓練的，具有創(chuàng)新精神的高等工程技術專門人才；畢業(yè)后能從事土木工程的設計、施工和管理工作，具有初步的規(guī)劃和研究開發(fā)能力。6、科學是關于自然、社會和思維的知識體系。 技術是根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和自然科學原理發(fā)展成的各種生產(chǎn)工藝、作業(yè)方法和操作技能的總稱。 工程是開發(fā)應用科學的知

4、識和技術的手段，在物質(zhì)、經(jīng)濟、人力、政治、法律和文化限制內(nèi)滿足社會需求的一種有創(chuàng)造力的建設實踐。有創(chuàng)造力的實踐是工程的本質(zhì)。工程師是從事工程活動的技術家，工程師的核心職能是革新和創(chuàng)造。7、工程師有三種類型：技術實施型、研究開發(fā)型、工程管理型。工程師的職責是：（1）能夠以科技知識和實際經(jīng)驗為公眾的福利服務作為自身的專業(yè)職務；（2）應該以保障社會、資源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展作為自身的社會責任；（3）以合理的人力、財力、物力和時空條件作為自身完成任務的價值約束；（4）以恪守許可的法律政策、本行業(yè)的行為標準作為自身的行動準則；（5）以忠誠的事業(yè)心、責任感、執(zhí)著追求新發(fā)展作為自身的職業(yè)風范。8、人的素質(zhì)是指

5、人在先天生理基礎上，受后天環(huán)境和教育的影響，通過自身的認識和實踐，養(yǎng)成比較穩(wěn)定的基本品質(zhì)。它大體有以下4個方面：（1）認知和學識方面，既要博也要精，它們是素質(zhì)的根本；（2）意識和才能方面，是對現(xiàn)實的思維反應，并有自覺行動的能力，它們是素質(zhì)的核心；（3）情感和品德方面，表現(xiàn)為正確處理與社會、事業(yè)和他人的關系，是素質(zhì)的靈魂；（4）體魄和心理方面，表現(xiàn)為身心健康、學風純正，是素質(zhì)的基礎。9、培養(yǎng)素質(zhì)的主要途徑：（1）充分利用學校設備和學習條件，嚴謹、勤奮的學習；（2）努力參與多種教學、研究和工程實踐，提高自己的實踐意識和動手能力；（3）自覺培養(yǎng)自主性學習的能力，勤于思考，敢于探索，勇于創(chuàng)新；（4）積

6、極參加集體活動，承擔社會工作；（5）養(yǎng)成運動習慣，注意勞逸結(jié)合，加強心理修養(yǎng)；（6）關心國家大事，注視國際和國內(nèi)科技發(fā)展的新動向；提高自身素質(zhì)，適應時代和社會進步新潮流。二、土木工程的發(fā)展簡史1、土木工程學是指運用數(shù)學、物理、化學等基礎科學知識，力學、材料等技術科學知識以及土木工程方面的工程技術知識來研究、設計、修建各種建筑物和構(gòu)筑物的一門學科。建筑物是指供人們進行生產(chǎn)、生活或其他活動的房屋或場所。構(gòu)筑物是指人們一般不直接在內(nèi)進行生產(chǎn)、生活活動的工程設施。2、古代土木工程有很長的時間跨度，大致從新石器時代（約公元前5000年起）開始至17世紀中葉。古代土木工程具有代表性的有：（1）中國黃河流域

7、的仰韶文化遺址和西安半坡村遺址；（2）埃及帝王陵墓建筑群吉薩金字塔，建于公元前27世紀；（3）公元前7世紀至明朝修筑的萬里長城；（4）約公元前256年公元前251年的戰(zhàn)國時期修建的四川都江堰大型引水樞紐，它是世界歷史上最長的無壩引水工程；（5）公元532-537年建造的土耳其伊斯坦布爾索菲亞大教堂；（6）公元590-608年建造的隋代敞肩式單孔圓弧弓形石拱橋趙州橋；（7）公元1056年建造的山西應縣木塔，是保存至今的唯一木塔，也是我國現(xiàn)存的最高的木結(jié)構(gòu)之一；（8）中國歷代封建王朝建造的大量宮殿和廟宇建筑都是木構(gòu)架結(jié)構(gòu)；（9）西歐各國以意大利比薩大教堂和法國巴黎圣母院為代表的教堂建筑，都采用了磚

8、石拱券結(jié)構(gòu)。古代土木工程缺少理論上的依據(jù)和指導，只有一些經(jīng)驗總結(jié)和形象描述土木工程的著作：我國公元前5世紀的考工記，北宋李誡在公元1100年編寫成書的營造法式，意大利文藝復興時期阿爾貝蒂著的論建筑。3、近代土木工程的跨度為從17世紀中葉至20世紀中葉的300年間。4、近代土木工程的主要特征：（1）有力學和結(jié)構(gòu)理論作為指導；（2）磚、瓦、木、石等建筑材料得到日益廣泛的適用，混凝土、鋼材、鋼筋混凝土以及早期的預應力混凝土得到發(fā)展；（3）施工技術進步很大，建造規(guī)模日益擴大，建造速度大大加快。5、近代土木工程具有重大意義的事件：（1）1638年，意大利學者伽利略出版關于兩門新科學的談話和數(shù)學證明，論述

9、了建筑材料的力學性質(zhì)和梁的強度，首次用公式表達了梁的設計理論。（2）1687年，英國科學家牛頓總結(jié)的力學三大定律是土木工程設計理論的基礎。（3）1744年，瑞士數(shù)學家歐拉出版的曲線的變分法建立了柱的壓屈理論，得到計算柱的臨界受壓力的公式，為分析土木工程結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定問題奠定了基礎。（4）1825年，納維建立了土木工程中結(jié)構(gòu)設計的“容許應力分析法”；19世紀末里特爾等人提出的“極限平衡”的概念。為土木工程的結(jié)構(gòu)理論分析打下了基礎。（5）1824年，英國的阿斯普丁取得了波特蘭水泥的專利權，1850年開始生產(chǎn)，使混凝土在土木工程中得到廣泛應用。20世紀初，水灰比等學說初步奠定了混凝土強度的理論基礎。（

10、6）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)。（7）1867年，法國的莫尼埃用鐵絲加固混凝土制成花盆，這是鋼筋混凝土的開端。（8）1883年，“摩天樓之父”詹萊建造的住宅保險大廈是世界上最先用鐵框架承受全部大樓里的重力，外墻僅為自承重墻的高層建筑。（9）1886年，美國人杰克遜首先用預應力混凝土制作建筑配件，1930年法國工程師弗涅希內(nèi)將高強度鋼絲用于預應力混凝土，克服了因混凝土徐變造成所施加的預應力完全喪失的問題，使預應力混凝土得到廣泛應用。（10）1906年美國舊金山大地震，1923年日本關東大地震推動了結(jié)構(gòu)動力學和工程抗震技術的發(fā)展。6、現(xiàn)代土木工程的特點：首先是社會經(jīng)濟建設

11、對土木工程提出日益復雜和高標準的要求；其次是土木工程的材料、施工和設計理論，以及工程教育的理論出現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢。7、現(xiàn)代社會經(jīng)濟建設的發(fā)展對土木工程的要求，表現(xiàn)為以下3個方面：（1）土木工程功能化，即土木工程日益同它的使用功能或生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合。（2）城市建設立體化，20世紀以來城市建設有3個趨向，即高層建筑大量興起，地下工程高速發(fā)展，城市高架公路、立交橋大量涌現(xiàn)。（3）交通運輸高速化，其標志是：高速公路的大規(guī)模修建，據(jù)不完全統(tǒng)計，21世紀初全世界有60多個國家擁有總長約170000公里的高速公路；鐵路電氣化的形成和大量發(fā)展，1964年10月，世界鐵路營運史上的第一條高速鐵路日本東京至大阪的

12、新干線建成，行車時速達到210千米每小時；長距離海底隧道的出現(xiàn)。8、材料、施工和設計理論以及工程教育理論新的發(fā)展趨勢是：（1）建筑材料的輕質(zhì)高強化，普通混凝土向輕骨料混凝土、加氣混凝土和高性能混凝土方向發(fā)展，鋼材向低合金、高強度方向發(fā)展。（2）施工過程的工業(yè)化、裝配化，土木工程的施工出現(xiàn)工廠生產(chǎn)構(gòu)配件、組合體，現(xiàn)場拼裝的方式。（3）設計理論的精確化、科學化，理論分析由線性分析到非線性分析，由人工到計算機輔助，土木工程學的學科理論迅速發(fā)展。（4）工程教育理念的工程化，工程教育從側(cè)重“工程技術教育”進步到側(cè)重“工程學科教育”。三、土木工程中的材料1、土木工程材料的重要性質(zhì)（1）物理性質(zhì)：容積密度材

13、料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量；密度材料在絕對密實狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量；與水有關的性質(zhì)含水率、吸水性、透水性、抗凍性；材料的熱工性質(zhì)導熱性、耐火性、收縮膨脹。（2）力學性質(zhì)：強度在外力作用下抵抗破壞的能力；變形承受形狀改變的能力；彈性外力去除后仍能回復原裝的性質(zhì)；塑性外力去除后不能恢復原裝保持變形后的性質(zhì)；韌性材料受沖擊能夠承受很大變形不致破壞的能力。（3）耐久性質(zhì)2、土木工程材料按其自身組織的不同分為金屬材料和非金屬材料，金屬材料分為黑色金屬和有色金屬，非金屬材料分為無機材料和有機材料。按材料在土木工程設施中所起的作用和功能分，可分為：承重材料、圍護材料、裝飾材料、膠結(jié)材料。3、在所有土木工程

14、材料中，最為主要和大宗的是鋼材、混凝土、木材和砌體。4、鋼材有低碳鋼和低合金鋼。最常用的類型有型材、板材、管材和線材。鋼材的容積密度為7850kg/m3，低碳鋼在結(jié)構(gòu)設計中的抗拉和抗壓設計強度約為215n/m，低合金鋼的抗拉和抗壓設計強度為310-380n/m。鋼材的優(yōu)點是材質(zhì)均勻、強度高、塑性好，便于加工安裝；但耐火性差、易于銹蝕、維護費用高。5、混凝土有水泥混凝土、輕混凝土、瀝青混凝土等?；炷恋娜莘e密度為2400kg/m3，鋼筋混凝土的容積密度為2500kg/m3，瀝青混凝土的容積密度為2000kg/m3。結(jié)構(gòu)用水泥混凝土的強度等級一般為c20-c40，甚至可達到c60-c80（c20為

15、邊長150mm立方體試塊的極限壓應力為20n/m，以此類推）。c20-c40混凝土在實際受壓構(gòu)件中抗壓設計強度為10-20n/m，抗拉設計強度為1.1-1.7n/m。混凝土抗拉強度低，混凝土結(jié)構(gòu)一般為混凝土和鋼筋組成的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。6、木材常用的有原木、方木、條木、板材，還有木質(zhì)人造板和膠合木。杉（松）木的容積密度為400-500kg/m3（500-700kg/m3）松木順紋抗拉設計強度為8-10n/m，順紋抗壓設計強度為10-16n/m，在承重結(jié)構(gòu)中不允許木材橫紋受拉。7、砌體有石砌體、實（空）心磚砌體、中小混凝土塊砌體、硅酸鹽塊砌體等，砌體的強度都很低。常用磚砌體的抗壓強度只有1.5-3

16、.5n/m,抗拉強度僅有0.1-0.2n/m。石砌體的容積密度為2400-2600kg/m3，實心磚砌體的容積密度為1900kg/m3。8、就我國國情來看，在土木工程中應用最廣泛的是鋼筋混凝土。鋼材多用于高層、大跨、重型建筑物，大跨度橋梁，鐵路工程和大直徑管道工程，是土木工程用材的發(fā)展方向。木材主要用于木屋蓋、木模板、枕木、門窗、家具和建筑裝修。砌體用于中小型房屋和橋梁，以及涵洞、擋土墻等構(gòu)筑物。近年來，組合結(jié)構(gòu)得到很大發(fā)展。四、土木工程中的力學和結(jié)構(gòu)概念1、轉(zhuǎn)動效應稱為力矩（土木工程中習稱彎矩），可以量化為重力值和懸掛點到重力作用線的垂直距離的乘積fidi表示。當順時針和逆時針兩個方向轉(zhuǎn)動效

17、應之和為零時，處于轉(zhuǎn)動平衡；裝置上向下的重力和懸掛點處的反作用力相等，裝置處于不移動的靜止狀態(tài)，稱之為移動平衡。2、對任何一個土木工程而言，力有外力、內(nèi)力、反力之分。所有土木工程結(jié)構(gòu)都處于外力、反力和內(nèi)力作用下的平衡狀態(tài)，承受的內(nèi)力有以下5種和他們之間的組合：（1）產(chǎn)生拉伸變形的是拉力，一般用+n表示；（2）產(chǎn)生壓縮變形的是壓力，一般用-n表示；（3）產(chǎn)生彎曲變形的是彎矩，一般以m表示；（4）產(chǎn)生剪切變形的是剪力，一般以v表示；（5）產(chǎn)生扭曲變形的是扭矩，一般以mt表示。3、直接施加在土木工程結(jié)構(gòu)上的外力是由荷載引起的。土木工程中的荷載大體有以下三類（一般以kn、kn/m或kn/計）：（1）永

18、久荷載，指在使用期間永久施加在結(jié)構(gòu)上，其值不隨時間變化的荷載，也稱恒載。承重結(jié)構(gòu)的自重、圍護結(jié)構(gòu)的重力以及固定裝置的重力就是恒載。恒載一般以構(gòu)件的體積乘以所用材料的容積密度確定。此外，埋置在地下的、擋土的和隧道的工程設施所承受的土壓力和圍巖壓力也是恒載。在建筑物中，承重結(jié)構(gòu)的恒載占總荷載的50%-70%。（2）可變荷載，指在使用期間施加在結(jié)構(gòu)上的值隨時間變化的荷載，也稱活載。活載有：使用活載包括樓面活載、屋面活載；車輛活載；風載；雪載等（3）偶然荷載，指在使用期間不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)其值很大且持續(xù)時間很短的荷載，如撞擊荷載、爆炸荷載。4、因間接施加影響引起結(jié)構(gòu)受力的作用，以以下三種類型出現(xiàn)：（

19、1）約束變形作用，以溫差作用為典型。（2）外加變形作用，以地基的沉陷作用為典型。（3）慣性作用，以地震作用為典型。地震作用的大小除了和工程設施質(zhì)量有關外，還和地面運動的強烈程度（地震烈度）以及結(jié)構(gòu)的動力特性（結(jié)構(gòu)的剛性程度）有關。地震作用以水平方向為主，總水平地震作用為其總重的5%-8%。5、承受由荷載和作用在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力的是結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。一般說來結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件有以下幾種：（1）板，有較大的平面尺寸但厚度較小的平面構(gòu)件，通常水平方向設置，承受垂直于板面的荷載，以受彎矩為主；（2）梁，承受垂直于其縱軸方向荷載的線形構(gòu)件，以受彎矩和剪力為主；（3）柱，承受平行于其縱軸方向荷載的直線形構(gòu)件，以受壓

20、力和彎矩為主；（4）墻，受平行或垂直于墻面方向的豎向平面構(gòu)件，前者以受壓力為主，后者以后彎矩和剪力為主；（5）桿，承受軸向力的直線形構(gòu)件，多用于組成桁架結(jié)構(gòu)或網(wǎng)架；（6）拱，承受沿其縱軸平面內(nèi)荷載的曲線形構(gòu)件，以受壓力、彎矩和剪力為主；（7）殼，一種曲面形具有很好空間傳力性能的構(gòu)件，以受壓力為主；（8）索（9）膜，只能承受拉力。以墻為主體的稱為墻體或筒體結(jié)構(gòu)；以梁、柱組成構(gòu)架為主體的稱為框架結(jié)構(gòu)；將桿組成桁架或網(wǎng)架為主體的稱為桁架結(jié)構(gòu)或網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；以拱、殼或索分別為主體的，稱為拱結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)或鋼索結(jié)構(gòu)；以多塊平板折疊或空間折板為主體的，稱為空間折板結(jié)構(gòu)。在橋梁工程中常見的是梁式橋、拱式橋、剛構(gòu)

21、橋、懸索橋和斜拉橋。6、結(jié)構(gòu)受力后，結(jié)構(gòu)所采用材料的每個單位面積上的受力，稱為“應力”，以表示；每個單元發(fā)生的相應變形稱為“應變”，以表示。以均勻承受壓力f，截面面積為a，長度為l的軸向受壓構(gòu)件為例，其壓應力=f/a，同時該構(gòu)件有l(wèi)的壓縮變形，其壓縮率稱為壓應變=l/l。7、常見的土可以分為：巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土。各類土的承載力大體為100-400kn/（0.1-0.4n/m）。8、基礎既是結(jié)構(gòu)和地基的連接件，又是結(jié)構(gòu)的一部分，也稱下部結(jié)構(gòu)。它的設置要考慮上部結(jié)構(gòu)的形式、規(guī)模、用途、荷載大小與性質(zhì)，也要考慮下部地質(zhì)條件、土層分布、土的性質(zhì)和地下水情況。因擱置深度不同，基礎

22、可分為淺基礎和深基礎。淺基礎有獨立基礎、條形基礎、筏形基礎和箱形基礎，深基礎有樁基礎和沉井基礎、沉箱基礎。9、地基的土是由固體礦物顆粒、水和空氣組成，稱為土的三相，即固相、液相和氣相。地基承載力是指在保證地基穩(wěn)定的條件下，地基壓縮變形控制在房屋容許范圍內(nèi)時，地基單位面積上所能承受的最大荷載。單位是kn/或kpa。為了弄清地基的實際承載力和預計房屋沉陷的狀態(tài)，應掌握各土層的基本物理力學性能，如土的天然松散密度、天然含水量以及反映土松密程度的壓縮性能指標孔隙比、密實度、塑性性能等。10、土木工程的任何結(jié)構(gòu)都應該具有以下四項預定功能：（1）能承受正常施工和使用時可能出現(xiàn)的各種內(nèi)力；（2）在正常使用時

23、具有良好的工作性能；（3）在正常維護下具有足夠的耐久性能；（4）在偶然事件發(fā)生時能保持必須的穩(wěn)定性。“安全、適用、耐久”三者缺一不可，安全第一。11、結(jié)構(gòu)的失效有以下幾種現(xiàn)象：（1）破壞，指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件截面抵抗作用的能力不足以承受作用效應的現(xiàn)象；（2）失穩(wěn)，指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件因長細比過大而在不大的作用力下突然發(fā)生的作用力平面外的極大變形的現(xiàn)象；（3）發(fā)生影響正常使用的變形；（4）傾覆或滑移；（5）結(jié)構(gòu)所用材料喪失耐久性。12、優(yōu)質(zhì)的土木工程具有以下特色：（1）在應用上，要充分滿足空間和通道的多項使用要求；（2）在安全上，要完全符合承載、變形、穩(wěn)定的持久需要；（3）在造型上，要能夠與環(huán)境、規(guī)劃和建筑藝術

24、融為一體；（4）在技術上，要力爭體現(xiàn)科學、技術和工程的新發(fā)展；（5）在建造上，要合理用材、節(jié)約能源、與施工實際緊密結(jié)合。13、為了安全可靠的目的，在結(jié)構(gòu)設計中必須做到：（1）結(jié)構(gòu)承受荷載后的內(nèi)力結(jié)構(gòu)的承載力；（2）結(jié)構(gòu)承受荷載后的變形（擾度、側(cè)移、沉陷）變形的允許值。五、建筑工程概述1、對房屋的基本要求是：實用、美觀、經(jīng)濟。2、房屋的建設過程：（1）初步設計階段：建設部門提出使用要求，勘察部門提供勘察資料，由設計人員進行。包括：初步設計構(gòu)思；明確各種功能要求；形成總體設計方案。（2）施工圖階段，包括：處理協(xié)調(diào)各設計工種的技術問題；進行各設計工種的細部設計；繪制施工圖，撰寫設計說明書，完成總體設

25、計。（3）施工階段，包括：將施工圖和設計說明書交付施工部門，設計人員向施工人員交底；實施施工，并由工程監(jiān)理人員進行工程質(zhì)量和工程進度的監(jiān)督；竣工，房屋落成，交付使用。3、在建設過程中，各部門和人員需解決的問題：建設部門需解決的問題：（1）提出使用要求，編制設計任務書；（2）確定土地使用范圍；（3）保證落實建設資金；（4）通過招標，選擇設計和施工部門?？辈觳块T需解決的問題：（1）勘察測量房屋所在地區(qū)的地質(zhì)和地形、地貌；（2）提供地質(zhì)和水文資料，以及該地區(qū)的地形地貌圖；（3）提出不良地基的處理方案；（4）提出房屋基礎設計的建議。施工部門需解決的問題：（1）施工組織設計和落實現(xiàn)場布置；（2）確定施工

26、技術方案，選用主要施工設備；（3）工程材料的購置、檢驗和使用，熟練技工和勞動力的組織；（4）確保安全、工程質(zhì)量和工程進度。建筑師需解決的問題：（1）與地區(qū)的規(guī)劃協(xié)調(diào)，進行房屋體型和周圍環(huán)境設計；（2）合理布置和組織房屋的室內(nèi)空間和人流路線；（3）解決采光、隔音、隔熱、防凍、防震等技術問題；（4）藝術處理和室內(nèi)外裝飾。結(jié)構(gòu)工程師需解決的問題：（1）確定房屋結(jié)構(gòu)的荷載，選用結(jié)構(gòu)的材料；（2）選用結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)型式；（3）解決結(jié)構(gòu)承載力、變形、穩(wěn)定、地基沉降等技術問題；（4）解決各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的連接構(gòu)造，對施工提出建議。設備工程師需解決的問題：（1）確定水源和給排水系統(tǒng)；（2）確定熱源和供熱、制冷和

27、空調(diào)系統(tǒng)；（3）確定電源和照明、弱電、動力用電系統(tǒng)；（4）使給排水、供熱、供電系統(tǒng)和建筑、結(jié)構(gòu)的設計布置協(xié)調(diào)一致。4、土木工程專業(yè)人員在勘察、設計和建造房屋的過程中，首先遇到的基本問題：（1）要弄清房屋所在的位置土地的表面現(xiàn)狀，即地形；（2）要了解房屋所在位置地面以下的土質(zhì)情況，即地基；（3）要掌握房屋所經(jīng)受的自然界和人為的荷載和作用；（4）要熟悉建造房屋所采用的材料；（5）要懂得房屋結(jié)構(gòu)的組成，即結(jié)構(gòu)的構(gòu)件、受力和失效；（6）要清楚屬于房屋工程的建筑物和構(gòu)筑物有哪些結(jié)構(gòu)型式和建筑物有哪些類別。5、按建筑物的使用性質(zhì)分，有居住建筑、公共建筑、商業(yè)建筑、文教衛(wèi)生建筑、工業(yè)建筑、農(nóng)業(yè)建筑。按建筑物

28、結(jié)構(gòu)所采用的材料分，有生土結(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)、膜結(jié)構(gòu)。按組成房屋主體結(jié)構(gòu)的型式和受力系統(tǒng)即結(jié)構(gòu)體系分，有承重墻結(jié)構(gòu)、板-柱結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、錯列桁架結(jié)構(gòu)、拱結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)、折板結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸掛式結(jié)構(gòu)（鋼索結(jié)構(gòu)）、巨型桁架和巨型框架結(jié)構(gòu)。6、明代以前的生土古跡有：古烽火臺、古城墻及秦漢古長城殘段、大型古墓及古窟寺。生土建筑從材料結(jié)構(gòu)和構(gòu)造方面分，有黃土窯洞、土坯拱窯洞、磚石掩土窯洞、夯土墻、土坯墻即草泥垛墻；從房屋營建和使用功能上分，有窯洞民居、生土建筑民居、以生土材料建造的各類公用建筑物和構(gòu)筑物?，F(xiàn)代夯土建筑已成為實現(xiàn)綠

29、色建筑、可持續(xù)建筑最為有效的途徑之一。對傳統(tǒng)夯土建筑結(jié)構(gòu)的技術改造主要集中在以下幾個方面：（1）夯土材料的改良及其優(yōu)化，提高夯土墻體和強度指標和耐久性能；（2）采用現(xiàn)代氣動、電動夯土工具，以提高夯制工具的夯擊力；（3）采用現(xiàn)代夯筑模板體系，提高夯筑效率；（4）通過在夯土墻體中加入豎向和水平約束構(gòu)件或加強夯土墻體與房屋樓蓋的構(gòu)造連接，提高夯土建筑結(jié)構(gòu)的防災安全性能。7、木結(jié)構(gòu)是將原有木材經(jīng)過齒形連接、螺栓連接、釘連接、鍵連接或膠連接，形成各種形式的結(jié)構(gòu)，如木桁架、木網(wǎng)架、木拱等。最常用于房屋工程的是木桁架。木梁的跨度為8-10m，木屋架、木剛架的跨度可達18-30m，木網(wǎng)架狀筒拱或殼體結(jié)構(gòu)的跨度

30、可達80-150m。目前中國最高的木結(jié)構(gòu)建筑師是山西應縣木塔。1981年，美國華盛頓州建成的塔科馬體育館的主體結(jié)構(gòu)為膠合木穹頂結(jié)構(gòu)，是當時世界上最大的木結(jié)構(gòu)穹頂?，F(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑大多采用工程木。工程木主要分為：膠合層積木和結(jié)構(gòu)復合木材。結(jié)構(gòu)復合木材分為：單板層積材、平行木片膠合木、層疊木片膠合木、定向刨花板和木質(zhì)工字梁。8、砌體可分為無筋砌體和配筋砌體。常見的無筋砌體有：燒結(jié)普通磚和燒結(jié)多孔磚砌體、蒸壓粉煤灰和蒸壓灰砂磚砌體、混凝土和輕骨料混凝土砌塊砌體、石砌體；配筋砌體分為：配筋磚砌體和配筋砌塊砌體。古代砌體結(jié)構(gòu)建筑物有：埃及胡夫金字塔、土耳其伊斯坦布爾的索菲亞大教堂、古希臘的巴臺農(nóng)神殿、巴黎

31、圣母院。巴黎圣母院是著名的哥特式教堂建筑，采用以柱墩骨架、券拱和飛扶壁等組成的磚石框架結(jié)構(gòu)。中國古代砌體建筑結(jié)構(gòu)有明代的南京靈谷寺無梁殿，是以磚拱券為主體結(jié)構(gòu)；陜西涇陽的崇文寶塔是目前國內(nèi)第一砌體結(jié)構(gòu)高塔。近代20世紀以前，世界上最高的現(xiàn)代砌體結(jié)構(gòu)辦公用樓房是1891年在美國芝加哥建成的莫納德洛克大樓。當前，高強磚砌體、配筋磚砌體或空心磚砌體、配筋混凝土塊材以及混凝土和磚組合砌體已成為常用的砌體結(jié)構(gòu)材料。20世紀50年代以來，我國的砌體建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了又磚砌體配筋磚砌體大型振動磚壁板配筋混凝土砌塊砌體的發(fā)展過程。9、混凝土結(jié)構(gòu)包括素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預應力混凝土結(jié)構(gòu)?；炷两Y(jié)構(gòu)是土木工

32、程建筑的主要結(jié)構(gòu)類型。1903年在美國辛辛那提建成的英格爾大樓時世界第一幢混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑。1908年建成的上海電話公司大樓時我國最早的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。目前，世界上最高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑是馬來西亞的石油雙塔大廈，第二的是美國芝加哥的特朗普國際酒店大廈。法國巴黎國家工業(yè)與技術展覽中心大廳的鋼筋混凝土薄殼結(jié)構(gòu)是當前世界上混凝土結(jié)構(gòu)中跨度最大的公共建筑。10、鋼結(jié)構(gòu)建筑物是以鋼材作為主要承重材料的建筑物，鋼結(jié)構(gòu)常用于跨度大、高度大、荷載大、動力作用大的各種建筑和土木工程結(jié)構(gòu)中。初始應用鐵類金屬做成的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件時鑄鐵柱和熟鐵梁。1772年建成的英國利物浦圣安妮教堂是最早成功采用鑄鐵結(jié)構(gòu)構(gòu)件的

33、范例。我國是最早用鐵建造結(jié)構(gòu)的國家之一，如建于南漢朝的廣州光孝塔東鐵塔，建于宋朝的玉泉寺塔。目前世界上最高的全鋼結(jié)構(gòu)建筑是美國芝加哥的威利斯大廈（原名西爾斯大廈），1931年建成的紐約帝國州大廈是世界全鋼結(jié)構(gòu)建筑物第二高。芝加哥的約翰漢考克大廈為最早的巨型桁架結(jié)構(gòu)。1993年建成的日本福岡體育館，其直徑222米的屋蓋是世界上最大的球面網(wǎng)殼。國家體育場（鳥巢）是巨型空間馬鞍形鋼桁架編織式鳥巢結(jié)構(gòu)。南京奧林匹克體育中心主體育場的鋼桁架主拱是世界上跨度最大的拱。11、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)建筑物是采用鋼構(gòu)件和鋼筋混凝土構(gòu)件（或鋼-混凝土組合構(gòu)件）共同組成結(jié)構(gòu)體系所形成的建筑物。目前，世界上最高的的建筑物

34、是鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)體系的哈利法（迪拜）塔，除高度外，還有辦公樓層最多、混凝土泵送高度最大、電梯速度最快，該塔采用核心筒+剪力墻+端部柱的結(jié)構(gòu)體系。中國臺北金融大廈在鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)建筑物中是高度排全球第三、中國第一的。上海環(huán)球金融中心是我國內(nèi)地最高、世界第四的組合結(jié)構(gòu)建筑物，采用了外筒為巨型桁架筒體、內(nèi)部為鋼筋混凝土筒體的筒中筒結(jié)構(gòu)。南京紫峰大廈是內(nèi)地第二高的鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)建筑物，是帶加強層的框架核心筒混合結(jié)構(gòu)體系，采用型鋼混凝土柱、鋼梁和鋼筋混凝土核心筒。香港中國銀行大廈是“大型立體支撐體系”組合結(jié)構(gòu)，該建筑在受力上的獨到之處有：（1）采用幾何不變的軸力桿代替幾何可變的彎曲桿來抵抗水

35、平荷載，經(jīng)濟有效；（2）多片平面支撐體系組成立體支撐，可承受水平荷載和豎向重力荷載，抗傾覆能力強；（3）最大柱布置在四角，抗傾覆力臂最大；（4）多個鋼構(gòu)件連接節(jié)點復雜，用型鋼混凝土組合柱，簡化節(jié)點構(gòu)造；（5）混凝土參與受壓，降低造價，有利于抗傾覆和側(cè)移。12、張拉結(jié)構(gòu)是由一系列受拉的直線形或曲線形索及相應構(gòu)件所組成的承重結(jié)構(gòu)，屬于承受張拉力的結(jié)構(gòu)。膜結(jié)構(gòu)是用多種高強薄膜材料和加強構(gòu)件通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預拉應力，形成一種作為屋蓋結(jié)構(gòu)的空間形狀并能承受一定的外荷載的空間結(jié)構(gòu)型式。膜結(jié)構(gòu)可分為氣承式膜結(jié)構(gòu)和張拉式膜結(jié)構(gòu)。薄膜材料主要有玻璃纖維布、塑料薄膜、金屬編織物等，使用最多的是玻璃纖

36、維布。薄膜材料之間可用熔接、粘接或縫合3種方法連接。北京工人體育館建成于1961年，是我國早期張拉結(jié)構(gòu)的代表。目前世界上張拉結(jié)構(gòu)和懸索結(jié)構(gòu)中跨度最大的是美國亞特蘭大喬治亞穹頂。我國國家游泳中心水立方是世界上面積最大、功能要求最復雜的膜結(jié)構(gòu)體系。1997年建成的上海八萬人體育場是當時國內(nèi)跨度最大、懸挑長度最長和覆蓋面積最大的體育場，也是我國首次在大型永久性建筑上采用膜結(jié)構(gòu)。13、特種構(gòu)筑物也稱特種結(jié)構(gòu)，指房屋、地下建筑、橋梁、隧道、水工結(jié)構(gòu)以外的具有特殊用途的工程結(jié)構(gòu)。包括：貯液池、煙囪、筒倉、水塔、擋土墻、深基坑支撐結(jié)構(gòu)、電視塔和紀念性構(gòu)筑物等。目前世界上容量最大的水塔是瑞典馬爾默水塔，容量1

37、0000立方米，最高的水塔是科威特水塔。電視塔為筒體懸臂結(jié)構(gòu)或空間框架結(jié)構(gòu)，由塔基、塔座、塔身、塔樓和桅桿等組成。目前世界上最高的電視塔是日本東京的天空樹，高度為634米。中國最高的電視塔是廣州的新電視塔，又稱海心塔，高610米。六、地下工程概述1、建筑在巖石中、土中或水底以下的工程設施統(tǒng)稱地下工程，包括：工業(yè)建筑工程、民用建筑工程、交通工程、礦山工程、水利工程、軍事工程和各種公用服務性設施。地下工程設施可以構(gòu)筑成隧道形式，也可以采用棋盤式和房間式布置。地下工程設施的特點：（1）它必然承受著四周巖層和土層傳來的壓力，稱圍巖壓力或巖體壓力；（2）巖層和土層具有良好的抗爆、抗震能力和良好的熱穩(wěn)定性

38、和密閉性。地下工程設施與巖土層接觸處必須有襯砌結(jié)構(gòu)，襯砌結(jié)構(gòu)的材料一般為鋼筋混凝土或磚、石，最適宜的襯砌外形介于圓形和蛋形之間。人類在原始時期就利用天然洞穴作為群居、活動場所和墓室，但更多的局限于帝王貴人的陵墓和人類居住的窯洞。2、根據(jù)使用目的，地下工程設施分為：居住設施、公共設施、功能設施、生產(chǎn)設施、交通設施、貯藏設施、防災人防設施、軍事設施。根據(jù)周圍環(huán)境材料不同，分為巖石地層中的地下工程、土質(zhì)地層中的地下工程。按規(guī)模大小，分為小型地下工程和大型地下工程。3、地下居住建筑規(guī)模最大、分布最廣的地區(qū)是我國西北部黃土高原，主要形式是傳統(tǒng)的窯洞，一類是崖窯，也稱靠山式窯洞；一類是下沉式窯洞。覆土住宅

39、是指在平地上或開挖的地基上，用常規(guī)方法建造住宅，在結(jié)構(gòu)工程完工后，屋頂和外墻面積的50%以上用一定厚度的土覆蓋，其余部分仍然外露的一種半地下式住宅。4、隧道是修筑在巖體、土體或水體的，兩端有出入口的，供車輛、行人、水流及管線等通過的通道，包括交通運輸方面的鐵路、道路、水（海）底隧道和各種水工隧道。隧道有以下特點：（1）它是交通運輸線路穿越天然屏障的有效方法；（2）穿越的地質(zhì)條件復雜多變，遇到的意外情況多，工程定位、設計、施工方法都必須隨時作相應的調(diào)整；（3）施工作業(yè)面窄，可容納的勞動力和機械設備都受到限制，對工業(yè)化、機械化施工要求高；（4）造價昂貴。隧道分為鐵路隧道、道路隧道和水底隧道。5、鐵

40、路隧道由洞口路塹、洞門、洞身襯砌結(jié)構(gòu)和隧道內(nèi)外附屬構(gòu)筑物組成。世界上最長的鐵路隧道是瑞士于2010年10月建成的，全長57km6、按道路隧道所處的位置，道路隧道分為山嶺道路隧道、水底道路隧道和城市道路隧道。道路隧道要盡量設計成直線，隧道內(nèi)的縱坡不宜大于3.5%，也不應小于0.3%。目前世界上最長的公路隧道是位于挪威西部地區(qū)的洛達爾隧道，全長24.51千米。第二長的公路隧道是陜西秦嶺終南山隧道，全長18.02千米。7、世界上最長的海底隧道是日本的青函隧道，全長53.85千米；第二長的是英吉利海峽隧道，全長50.5千米；第三長的是中國膠州灣海底隧道，全長7.8千米。我國第一條水下公路隧道是上海黃浦

41、江打浦路隧道，全長2761米。水底隧道較典型的橫斷面是矩形和圓形。七、橋梁工程概述1、橋梁工程是指橋梁勘測、設計、施工、養(yǎng)護和檢定等的工作過程，以及研究這一過程的科學和工程技術。在工程投資規(guī)模上，橋梁工程占工程總造價的10-20&。2、橋梁由四個基本部分組成，即上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、支座和附屬設施。上部結(jié)構(gòu)是在線路中斷時跨越障礙的主要承重結(jié)構(gòu)，是橋梁支座以上跨越橋孔的總稱。下部結(jié)構(gòu)包括橋墩、橋臺和基礎。橋墩和橋臺是支承上部結(jié)構(gòu)并將其傳來的恒載和車輛等活載再傳至基礎的結(jié)構(gòu)物?；A是橋墩和橋臺的奠基部分。支座是設在墩（臺）頂，用于支承上部結(jié)構(gòu)的傳力裝置。附屬設施包括橋面系、伸縮縫、橋臺搭板、錐形護坡

42、、交通與機電工程設施。3、按照受力體系劃分，橋梁由梁、拱、索三大基本體系，其中梁式橋以受彎為主，拱式橋以受壓為主，懸索橋以受拉為主。在受力上具組合特征的橋型有剛架橋和斜拉橋等。4、梁式橋是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結(jié)構(gòu)，與同樣跨徑的其他結(jié)構(gòu)體系相比，梁橋內(nèi)產(chǎn)生的彎矩最大，需用抗彎、抗拉能力強的材料建造，如鋼、鋼筋混凝土、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)。對中小跨徑橋梁，在公路上應用最廣的是標準跨徑的鋼筋混凝土簡支梁橋，其常用跨徑在25m以下，在跨徑較大時，需采用預應力混凝土簡支梁橋，但跨度一般不超過50m。5、拱式橋的主要承重結(jié)構(gòu)是拱圈或拱肋。拱結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用力下，橋墩和橋臺將承受水平推力。在地基

43、條件不適合修建具有很大推力的拱橋的情況下，也可建造水平推力由受拉系桿來承受的系桿拱橋。按照行車道處于主拱圈的不同位置，拱橋分為上承式拱橋、中承式拱橋和下承式拱橋。6、剛構(gòu)橋的主要承重結(jié)構(gòu)是梁（板）與立柱（或豎墻）整體結(jié)合在一起的剛架結(jié)構(gòu)。剛架橋有門式剛構(gòu)橋、t型剛構(gòu)橋、連續(xù)剛構(gòu)橋、斜腿式剛構(gòu)橋。7、懸索橋（也稱吊橋）是用懸掛在兩邊塔架上的強大纜索作為主要承重結(jié)構(gòu)，其剛度最小，屬柔性結(jié)構(gòu)。8、斜拉橋由塔柱、主梁和斜拉索組成。它的基本受力特點是：受拉的斜拉索將主梁多點吊起，并將主梁的恒載和車輛等其他荷載傳至塔柱，再通過塔柱基礎傳至地基。塔柱基本上以受壓為主。蘇通大橋號稱最大主跨、最高橋塔、最深基礎

44、、最長拉索。9、按橋梁全長和跨徑不同分為特大橋、大橋、中橋、小橋和涵洞。公路橋涵設計通用規(guī)范（jtgd60-2004）按跨徑分類標準如下：橋涵分類涵洞小橋中橋大橋特大橋多孔跨徑總長（m）8l30單孔跨徑（m）510、根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，橋墩分為實體（重力）式橋墩、空心式橋墩、構(gòu)架式橋墩和樁（柱）式橋墩。橋臺有實體式橋臺和埋置式橋臺；橋梁基礎有：剛性擴展基礎，是橋梁實體式墩臺淺基礎的基本形式，主要特點是基礎外伸長度與基礎高度的比值必須不大于1：（1.25-1.5），樁基礎；沉井基礎；沉箱基礎。八、道路工程概述1、現(xiàn)代交通運輸系統(tǒng)由鐵路、道路、水運、航空及管道五種運輸方式組成。按其所處位置、交通性質(zhì)和使

45、用特點，道路可分為：公路、城市道路和其他道路。2、公路是指連接城市、鄉(xiāng)村和工礦基地等，主要供汽車行駛的具備一定技術條件和設施的道路。按其功能可分為干線公路、集散公路和地方公路；按其行政管理屬性可分為國道、省道、縣道和鄉(xiāng)村公路四個行政等級；按其功能和適應的交通量可分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路和四級公路五個技術等級。3、城市道路是指在城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)的道路、廣場和停車場（不包括街坊內(nèi)部道路），是城市必需的交通設施，由各城市規(guī)劃部門負責規(guī)劃，市政建設部門負責建造、管理和養(yǎng)護。按其在城市路網(wǎng)中的地位、交通功能及城市規(guī)模、設計交通量等因素可分為快速路、主干路、次干路和支路。除公路和城市道路外，

46、道路還包括廠礦道路、林區(qū)道路和風景區(qū)道路。4、道路工程是以道路為對象進行規(guī)劃、設計、施工、養(yǎng)護與管理的全過程，以及其科學技術和工程實體的總稱。它是土木工程的重要分支。我國于1912年修建第一條汽車公路湖南長沙至湘潭的公路。滇緬公路時我國最早采用瀝青表面處理路面的公路，是我國公路機械化施工的開始。5、道路的組成可分為道路線形和道路結(jié)構(gòu)兩大部分。道路線形是指道路在空間的幾何形狀和尺寸，簡稱路線。常用路線平面線形、縱斷面線形和道路橫斷面來表示。6、道路平面線形由直線、圓曲線和緩和曲線三種線形要素構(gòu)成。緩和曲線的線形有回旋形、三次拋物線和雙紐線等，常用的是回旋線形式。道路平面線形的組合形式有：簡單形、

47、基本形、卵形、s形、凸形、復合形等。道路平面線形設計的主要任務是根據(jù)汽車形式的橫向穩(wěn)定性、行車軌跡、駕駛員的視覺和心理、線形美觀、工程經(jīng)濟性、環(huán)境保護與協(xié)調(diào)等方面的要求，合理確定道路平面線形三要素的幾何參數(shù)，力求線形的連續(xù)和均衡，使線形與地形、地物、環(huán)境和景觀等相協(xié)調(diào)。7、道路縱斷面線形由直坡段、豎曲線組成，豎曲線分為凸形豎曲線和凹形豎曲線。道路縱斷面線形設計包括縱坡設計和豎曲線設計兩項。8、道路交叉口分為平面交叉口和立體交叉口兩大類。平面交叉口的交通管理方式有：無交叉優(yōu)先、主路交叉優(yōu)先和信號控制交叉等，其類型有加鋪轉(zhuǎn)角式、分道轉(zhuǎn)彎式、拓寬路口式和環(huán)形交叉等。立交可分為分離式和互通式兩大類。9

48、、道路由路基、路面、橋涵、隧道、其他交通工程及沿線設施構(gòu)成。10、路基是道路行車部分路面的基礎。路基工程包括路基本體工程、路基排水工程、路基防護和加固建筑以及修筑路基必需的改河、改溝工程等。一般公路路基修建投資占公路總投資的25-45%，個別山區(qū)公路可達65%。路基橫斷面的典型形式有路堤、路塹和半挖半填三種類型。路基的幾何尺寸主要由路基寬度、路基高度和邊坡坡度三者構(gòu)成。路基寬度取決于公路技術等級；路基高度取決于地形和縱斷面線形設計；邊坡坡度取決于土質(zhì)、地質(zhì)、水文與水文地質(zhì)條件、路基高度和橫斷面經(jīng)濟型等因素。路基結(jié)構(gòu)應滿足三個基本要素：（1）；路基必須平順，具有足夠的寬度和上方界限；（2）路基必

49、須堅固、穩(wěn)定；（3）路基的修筑，要求技術上合理、經(jīng)濟上合算、建筑周期盡可能短，并與有關工程相協(xié)調(diào)。11、路面是用筑路材料鋪在路基頂面，供車輛直接在其表面行駛的一層或多層的道路結(jié)構(gòu)層。路面結(jié)構(gòu)在道路造價中所占比重約為30%。路面時一種層狀結(jié)構(gòu)，各類路面結(jié)構(gòu)可分為面層、基層和墊層三個層次。面層應具有足夠的結(jié)構(gòu)強度和良好的溫度穩(wěn)定性，要求耐磨、抗滑、平整和不透水?；鶎又饕鸪兄刈饔?，應具有足夠的強度。墊層起排水、隔水、防凍、防污或擴散荷載應力的作用。按面層材料的不同，路面可分為瀝青路面、水泥混凝土路面、瀝青貫入碎（礫）石、瀝青碎（礫）石、瀝青表面處治路面、砂礫石路面。按技術條件及面層類型不同，可分為

50、高級路面、次高級路面、中級路面和低級路面。按路面結(jié)構(gòu)的力學特性和設計方法的相似性，路面可分為柔性路面、剛性路面、半剛性路面。12、路面應滿足四個基本要求：（1）功能性好，指能提供快速、安全、舒適和經(jīng)濟的車輛行駛表面。它和路面的平整度、車輛懸掛系統(tǒng)的振動特性和人對振動的反應或接受能力三個因素有關，最主要的影響因素是路面的平整度。（2）結(jié)構(gòu)性能好，指路面在使用過程中受到行車荷載和環(huán)境等因素的作用不出現(xiàn)斷裂或裂縫類、永久變形類、耗損類損壞。（3）耐久性好，指路面能達到預定的損壞狀況之前能承受行車荷載作用的次數(shù)或使用年限。（4）安全性好，指路面表面的抗滑能力。如車轍深度超過10-13mm，車輛高速行駛

51、會出現(xiàn)飄滑現(xiàn)象。13、路面設計的主要內(nèi)容：（1）路面結(jié)構(gòu)層的選擇和組合方案的提出；（2）各結(jié)構(gòu)層混合料的組成設計；（3）各結(jié)構(gòu)層的厚度設計；（4）方案的工程經(jīng)濟性分析和比選，確定實施方案。14、涵洞按結(jié)構(gòu)形式可分為圓管涵、箱涵、蓋板涵和拱涵；按涵頂填土情況可分為明涵和暗涵（涵頂填土大于50cm）。15、其他交通工程設施及沿線設施應按照“保障安全、提供服務、利于管理”的原則進行設計和修建，占總投資的5-10%。16、高速公路是指具有四個或四個以上車道，設置有中央分隔帶，全部立體交叉并全部控制出入的專供汽車高速行駛的公路。我國公路工程技術標準（jtgb01-2003）將高速公路定義為：專供汽車分向

52、分車道行駛并應全部控制出入的多車道公路。我國高速公路的設計時速一般采用80、100、120km/h，在特殊的局部路段，經(jīng)論證，該路段的設計時速可以采用60km/h。1988年建成的滬嘉高速公路是我國大陸建成的第一條高速公路。17、高速公路具有以下特點：（1）分道分向行駛，行車速度高；（2）全部控制出入；（3）通行能力大；（4）交通事故率低、安全性較好；（5）運輸效率高。18、我國高速公路建設存在以下問題：（1）投資大、造價高、建設周期長；（2）生態(tài)環(huán)境破壞嚴重，對環(huán)境影響大；（3）收費管理體制不完善；（4）路面病害嚴重；（5）部分高速交通量大，出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象。19、城市道路與公路分界線為城市規(guī)劃

53、區(qū)的邊界線。城市道路一般由下列內(nèi)容組成：（1）車行道，包括機動車道和非機動車道；（2）路側(cè)帶，包括人行道、設施帶、路側(cè)綠化帶；（3）分隔帶；（4）交叉口和交通廣場；（5）停車場和公交停靠站；（6）道路雨水排水系統(tǒng)；（7）其他設施，包括渠化交通島、安全護欄、照明設備、交通信號等。20、城市道路具有以下特點：（1）功能多樣，組成復雜；（2）行人、非機動車交通量大；（3）道路交叉口多；（4）沿路兩側(cè)建筑物密集，建筑物與道路相互協(xié)調(diào)的問題突出；（5）景觀藝術要求高；（6）城市道路規(guī)劃、設計影響因素多；（7）政策性強。九、鐵路工程概述1、世界上第一條蒸汽機車牽引鐵路是英國在1825年建造的斯托克頓至達靈

54、頓鐵路。我國最早的一條鐵路是1865年英國商人在北京宣武門外修建的，僅0.5km長，我國第一條自行設計、自行施工的是京張鐵路。2006年7月，被譽為“離天最近的鐵路”和“世界上最高的鐵路”青藏鐵路開通試運營。我國的高速鐵路建設始于1999年所建的秦沈客運專線。2、鐵路由線路、路基和線路上部建筑組成。鐵路工程設施還有橋梁、涵洞、隧道、排水系統(tǒng)、車站設施、機務設備、電力供應等。鐵路分為四個等級：i級鐵路是指在路網(wǎng)中起骨干作用的，或近期年客貨運量大于或等于20mt的鐵路；ii級鐵路是指在鐵路網(wǎng)中起聯(lián)絡、輔助作用的，或近期年客貨運量小于20mt，且大于等于10mt的鐵路；iii級鐵路是指某一地區(qū)或企業(yè)

55、服務的鐵路，近期年客貨運量小于10mt，大于等于5mt的鐵路；iv級鐵路是指某一地區(qū)或企業(yè)服務的鐵路，近期年客貨運量小于5mt的鐵路。鐵路的設計年度分為近期和遠期，近期為交付運營后第10年，遠期為交付運營后第20年。1mt=100萬噸。3、鐵道工程是指鐵路上各種土木工程設施和修建鐵路各個階段所運用技術和管理的總稱。4、鐵路線路在平面上由直線和曲線組成，曲線采用圓曲線，并在圓曲線和直線之間插入緩和曲線。鐵路線上在某區(qū)段上限制貨物列車重量的坡度，稱作限制坡度。5、鐵路的路基是鐵路線路承受軌道和列車荷載的地面結(jié)構(gòu)物，可分為路堤、路塹和半路堤半路塹3種基本形式。6、鐵路線路上部建筑包括鋼軌、軌枕、道床

56、和道岔。線路上部建筑的強度和穩(wěn)定性取決于鋼軌類型、軌枕類型和密度、道傳類型和厚度等因素。根據(jù)主要運營條件，將軌道分為特重、重、中和輕型5個等級。我國生產(chǎn)的標準鋼軌有： 70kg/m、60kg/m、50kg/m、43kg/m、38kg/m等5種，兩條鋼軌間的標準軌距為1435mm，誤差不超過+6mm和-2mm。軌枕應具有足夠的強度、彈性和耐久性。軌枕主要有木枕和預應力混凝土軌枕兩種。每千米線路上鋪設軌枕的數(shù)量應根據(jù)運量及行車速度等運營條件確定，一般在1520-1840根之間。軌枕越多表明軌道的強度越高。道床是鋪設在路基頂面上的道渣層，主要線路應采用碎石道砟道床。路基為非滲水性時，宜采用雙層道床。道岔是鐵路線路、線路間連接和交叉設備的總稱，最常用、最簡單的線路連接設備室普通單式道岔，它由轉(zhuǎn)轍器、轉(zhuǎn)轍機械、轍叉、連接部分和岔枕所組成。7、鐵路工程設計的主要內(nèi)容有：（1）在經(jīng)濟上論證所設計線路在