土木工程概論P(yáng)PT課件-1緒論

土木工程概論主講人：馬曉宇第一章

緒論本章內(nèi)容第一節(jié)

土木工程的重要地位第二節(jié)

土木工程發(fā)展簡史第三節(jié)

土木工程的發(fā)展趨勢第四節(jié)

本課程的學(xué)習(xí)目的和方法翻轉(zhuǎn)問題一：請(qǐng)同學(xué)們列舉幾個(gè)你認(rèn)為的土木工程實(shí)例？問題二：土木工程所包含的范疇？1.1土木工程的重要地位一、土木工程的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(duì)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(jìn)行的勘測設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。1.1土木工程的重要地位二、土木工程的范圍

土木工程的范圍非常廣泛，它包括：公路、鐵路、水運(yùn)、航空等方面。

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。

同時(shí)，各種工業(yè)建設(shè)，無論性質(zhì)規(guī)模如何，都必須興建廠房才能投產(chǎn)。如：水力發(fā)電、露天采礦等。例如：水力發(fā)電

1.攔河大壩為混凝土重力壩，壩軸線全長2309.47米，壩頂高程185米，最大壩高181米2.水電站采用壩后式布置方案，共設(shè)有左、右兩組廠房。3.通航建筑物包括永久船閘和升船機(jī)，均位于左岸山體內(nèi)。建筑工程1.1土木工程的重要地位香港大學(xué)是香港第一所大學(xué)，于1911年在香港島正式創(chuàng)立；中華民國國父孫中山先生為香港西醫(yī)書院首屆畢業(yè)生。澳門新葡京酒店設(shè)計(jì)獨(dú)特，極盡豪華，耀眼的工藝杰作。

酒店為七星級(jí)設(shè)計(jì)名師最新杰作，擁有多套豪華套房、裝潢極致。交通工程水利工程交通工程重慶長江大橋，又名石板坡長江大橋。正橋全長1120m，最大跨度174m。

在大橋建設(shè)過程中，需要簡支梁、懸臂梁、連續(xù)梁、斜拉體系、有推力拱、無推力拱……幾乎涵蓋了所有橋梁的施工方式，其復(fù)雜和頻繁的體系轉(zhuǎn)換充滿了風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)，這在國內(nèi)非常罕見。港口工程朝天門港口位于重慶半島的東南尖端，是市區(qū)最底海拔處。長江的九大主要支流之一的嘉陵江在此與長江匯流。中國銀行匯豐銀行國際金融中心維多利亞港（英語：VictoriaHarbour）簡稱維港，是位于中華人民共和國香港特別行政區(qū)的香港島和九龍半島之間的海港。世界三大天然良港之一。由于港闊水深，為天然良港，香港亦因而有“東方之珠”、及“世界三大夜景”之美譽(yù)給排水工程翻轉(zhuǎn)露天采礦呢？土木工程的領(lǐng)域非常廣闊，其領(lǐng)域隨著各種學(xué)科的發(fā)展而不斷發(fā)展壯大。因此對(duì)土木工程技術(shù)人員知識(shí)面要求更為廣闊，學(xué)科間需要不斷的相互滲透和促進(jìn)，且需要知識(shí)不斷更新?，F(xiàn)代土木工程不僅需要按計(jì)劃完成任務(wù)，同時(shí)必須按最佳方案并以最優(yōu)方式設(shè)計(jì)和建造。1.2土木工程發(fā)展簡史

1.2.1古代土木工程土木工程的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：古代、近代、現(xiàn)代一、古代土木工程的歷史跨度約公元前5000年—17世紀(jì)中葉二、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)，例：山西應(yīng)縣木塔、埃及金字塔、山西佛光寺祖師塔三、典型工程古羅馬斗獸場、萬里長城、都江堰水利工程應(yīng)縣佛宮寺釋迦塔位于山西省朔州市應(yīng)縣城內(nèi)，俗稱應(yīng)縣木塔。建于遼清寧二年（公元1056年），是我國現(xiàn)存最高最古的一座木構(gòu)塔式建筑，也是唯一一座木結(jié)構(gòu)樓閣式塔，為全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位。

塔高67.31米，呈平面八角形。第一層立面重檐，以上各層均為單檐，共五層六檐，各層間夾設(shè)暗層，實(shí)為九層。埃及金字塔始建于公元前2600年以前，共有70多座，大部分位于開羅西南吉薩高原的沙漠中。是世界公認(rèn)的“古代世界七大奇跡”之一。塔內(nèi)有甬道、石階、墓室、木乃伊也就是法老的尸體等。

最有名的是胡夫金字塔。1.2.2近代土木工程一、近代土木工程的時(shí)間跨度

17世紀(jì)中葉—第二次世界大戰(zhàn)前后二、近代土木工程的材料發(fā)展

1824年波特蘭水泥（基礎(chǔ)）1867年鋼筋混凝土（應(yīng)用開端）

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1859~1869年蘇伊士運(yùn)河是亞洲與非洲間的分界線，同時(shí)也是亞非與歐洲間最直接的水上通道

1889年法國艾菲爾鐵塔300m1886年美國芝加哥家庭保險(xiǎn)公司大廈（9層）現(xiàn)代高層建筑的開端三、近代土木工程經(jīng)典案例1.2.3現(xiàn)代土木工程一、現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)：（一）土木工程的功能化（二）城市建設(shè)立體化（三）交通運(yùn)輸高速化（四）工程設(shè)施建設(shè)大型化跨江、跨海大橋、斜拉橋、隧道、高層超高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)、水利工程等。1.2.3現(xiàn)代土木工程排名世界十大高樓名稱高度狀態(tài)地點(diǎn)1哈利法塔828米已建成迪拜2蘇州中南中心729米在建中國蘇州3武漢綠地中心636米在建中國武漢4上海中心大廈632米已建成中國上海5天津高銀117大廈621米已建成中國天津6麥加皇家鐘塔飯店601米已建成沙特7平安國際金融大廈600米已建成中國深圳8世界貿(mào)易中心一號(hào)樓541米已建成美國紐約9廣州東塔530米已建成中國廣州1.2.3現(xiàn)代土木工程一、世界最高高層建筑哈利法塔（BurjKhalifaTower）原名迪拜塔（BurjDubai），又稱迪拜大廈或比斯迪拜塔，是位于阿拉伯聯(lián)合酋長國迪拜的一棟已經(jīng)建成的摩天大樓，迪拜塔由韓國三星公司負(fù)責(zé)營造，2004年9月21日開始動(dòng)工，2010年1月4日竣工啟用，同時(shí)正式更名哈利法塔。

在古阿拉伯世界中，哈利法為“伊斯蘭世界最高領(lǐng)袖”之意，同時(shí)也是歷史上阿拉伯帝國統(tǒng)治者的稱號(hào)。

而迪拜所屬的阿拉伯聯(lián)合酋長國總統(tǒng)，名字正好即是哈利法。1.2.3現(xiàn)代土木工程一、世界最高高層建筑

哈利法塔造價(jià)：15億美元；總高度：828米(2716.53英尺)；建筑層數(shù)：162層，連同地下共有169層。

哈利法塔整個(gè)建筑外墻用玻璃8.3萬平方米，金屬2.7萬平方米，總共相當(dāng)于17個(gè)足球場。

大樓內(nèi)設(shè)有住宅、辦公室和豪華酒店，意大利著名奢侈品設(shè)計(jì)師喬治.阿瑪尼參與了樓內(nèi)酒店的設(shè)計(jì)。

值得一提的是，在“迪拜塔”的第76層，建有一個(gè)游泳池，這也成為了世界上高度最高的游泳池，而全球最高的清真寺則建在迪拜塔158層。大樓內(nèi)共有56部電梯穿梭其間，速度達(dá)每秒18米，為世界上速度最快且運(yùn)行距離最長的電梯。1.2.3現(xiàn)代土木工程一、世界最高高層建筑天津高銀117大廈高621m

，117層麥加皇家鐘塔飯店高601m

，120層平安國際金融大廈高600m，100層上海中心大廈高632米，118層

東京晴空塔（日語：東京スカイツリー；英語：TokyoSkyTree。（634m)廣州電視塔小蠻腰(610m)多倫多國家塔(553m)二、世界最高電視塔1.2.3現(xiàn)代土木工程三、世界最長橋梁日本明石海峽大橋(主跨1991m)第二至第五位分別是：舟山西堠門大橋(主跨1650m)大伯爾特橋(主跨1624m)潤揚(yáng)長江公路大橋(主跨1490m)亨伯爾橋(主跨1410m)（一）世界最大跨度懸索橋：懸索橋，又名吊橋，指的是以通過索塔懸掛并錨固于橋兩端的纜索或鋼鏈作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁（二）世界最大跨度斜拉橋:第二和第三位的分別是：香港昂船洲大橋（主跨1018米）鄂東長江公路大橋（主跨926米）蘇通大橋，主跨1088米，中國，建成時(shí)間：2008年斜拉橋由許多直接連接到塔上的鋼纜吊起橋面，斜拉橋主要由索塔、主梁、斜拉索組成（三）世界最大跨度鋼拱橋:第二和第三位的分別是：盧浦大橋（主跨度550m)、美國新河谷大橋(跨度518m)重慶朝天門大橋（主跨552m）1.2.3現(xiàn)代土木工程挪威拉達(dá)爾隧道（長25.8km)瑞士圣哥大隧道（長16.91km)（五）世界最長海底隧道：青函海底隧道（53.8km）英吉利海峽隧道（長50.3km)（四）世界最長山區(qū)隧道：第二和第三位的分別是：努列克壩（高304m)

塔吉克斯坦瓦赫什河小灣大壩（高294.5m)中國瀾滄江錦屏一級(jí)大壩（高305m)

中國雅礱(lóng)江（六）世界最高重力壩:1.2.3現(xiàn)代土木工程1.3土木工程的發(fā)展趨勢一、重大工程項(xiàng)目將陸續(xù)興建美國芝加哥擬建的Mglin－Beitler大廈等二、土木工程將向太空、海洋、荒漠開拓1.3土木工程的未來1.3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（一）傳統(tǒng)材料的改性混凝土材料由常見等級(jí)C50~C60，將可能達(dá)到C400同時(shí)加入微型纖維、塑料的混凝土開發(fā)應(yīng)用仍在繼續(xù)（二）化學(xué)合成材料的應(yīng)用四、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)步使過去不能而帶有盲目性的估計(jì)可以變?yōu)檩^精確地分析。五、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)備的智能檢測和控制等。PKPM界面AutoCAD界面1.3土木工程的未來

在建設(shè)與使用土木工程中與能源消耗，資源利用，環(huán)境保護(hù)，生態(tài)平衡有密切關(guān)系，對(duì)貫徹我國的國策——可持續(xù)發(fā)展原則影響很大。六、土木工程的可持續(xù)發(fā)展1.4土木工程的學(xué)習(xí)建議一、科學(xué)、技術(shù)與工程的關(guān)系

科學(xué)（Science）和技術(shù)（Technique）雖聯(lián)系密切，但畢竟是兩個(gè)不同的概念，而