土木工程概論

土木工程概論簡述土木工程的定義、范圍及其目前面臨的挑戰(zhàn)和進展機遇？土木工程是建筑各類工程設施的科學技術總稱，它既是指工程建設的對象，即建在地上、地下、水中的各種工程設施，也指所應用的材料、設備和所進展的勘測設計、施工、保養(yǎng)、修理等技術。土木工程的范圍包括房屋建筑工程、大路與城市道路工程、鐵道工程、橋梁工程、隧道工程、機場工程、地下工程、給水排水工程、港口碼頭工程等。國際上，水道、水庫、大壩、水渠等水利工程也包括與土木工程之中。面臨的挑戰(zhàn)：〔1〕世界正經(jīng)受工業(yè)革命以來的又一次重大變革，即信息工業(yè)的迅猛進展，人類的生產(chǎn)、生活方式將發(fā)生重大轉變。航空航天事業(yè)等高科技事業(yè)的進展。地球上居住的人口激增，而地球上土地資源有限，并且因過度消耗而日益枯竭。生態(tài)環(huán)境受到嚴峻破壞，隨著工業(yè)的進展、技術的進步、人類環(huán)境日益惡化。機遇：〔1〕重大工程工程將間續(xù)興建土木工程將向太空、海洋、荒漠地開拓工程材料向輕質(zhì)、高強、多功能化進展設計方法準確化，設計工作自動化信息和智能化技術全面引入土木工程土木工程可持續(xù)進展試述優(yōu)良土木工程材料所具有的特征？優(yōu)良的土木材料必需具備足夠的強度，能夠安全的承受設計荷載；自身的重量以輕為宜，以削減修理費用；用于裝飾的材料，應能美化房屋并產(chǎn)生肯定的藝術效果；用于特別部位的材料，應具備相應的特殊功能，除此之外，土木工程材料在生成過程中還應盡可能的保證低能耗、低物耗及環(huán)境友好。簡述綠色建材的根本特征及進展意義？根本特征〔1〕建材生產(chǎn)盡量用自然資料，大量使用尾礦、垃圾、廢渣、等廢棄物〔2〕承受低耗無污染的環(huán)境生產(chǎn)技術〔3〕在生產(chǎn)中不得使用甲醇、芳香族、碳氫化合物等。不得使用鉛、鎘、鉻及其化合物制成的顏料、添加劑和制品。意義：對土木工程材料而言，在生產(chǎn)、使用過程中，一方面消耗大量的能源，產(chǎn)生大量的粉塵和有害氣體，污染大氣和環(huán)境；另一方面，使用中會揮發(fā)出有害氣體，對長期居住的人來說，會對安康造成影響。鼓舞和提倡生產(chǎn)、使用該綠色建材，對保護環(huán)境，改善人民的居住質(zhì)量是至關重要的。簡述地基處理的對象、目的和處理方法。地基處理的對象：主要是指脆弱地基和特別土地基。地基處理的目的：提高脆弱地基的強度，保證地基的穩(wěn)定性；降低脆弱地基的壓縮性、削減根底的沉降；防止地震時地基土的振動液化；消退特別土的濕陷性、脹縮性和凍脹性。處理方法：換填法、預壓法、強夯法、振沖法、土或灰土擠密樁法、砂石樁法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法。5.簡述樁根底的適用條件。〔1〕承受自然地基且地基承載力缺乏或沉降量過大時，宜考慮選擇樁根底。像高層建筑、紀念性或永久性建筑、設有大噸位的重級工作制吊車的重型單層工業(yè)廠房、高聳建筑物或構筑物、大型周密儀器設備根底都應優(yōu)先考慮樁根底方案。〔2〕當建筑物或構筑物荷載較大，地基上部脆弱而下部不太深處埋藏有堅實地層時，承受樁基。建筑構造的根本構件包括什么？并簡述各構件的特點。根本構件可分為板、梁、柱、拱。板是指平面尺寸較大而厚度較小的受彎構件，通常水平放置，但有時也斜向設置或豎向設置。梁是工程構造中的受彎構件，通常水平放置，但有時也斜向設置以滿足使用要求。柱是工程構造中主要承受壓力，有時也同時承受彎矩的豎向構件。拱為曲線構造，主要特點是在豎向荷載作用下產(chǎn)生軸向壓力。試述建筑構造必需滿足的功能要求。能承受在正常施工和正常使用時可能消滅的各種作用；在正常使用時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〕在突然大事發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性。8.簡述高層建筑主要構造形式并分析各自特點和適用范圍。高層建筑主要建筑形式有：框架構造、框架-剪力墻構造，剪力墻構造，框支剪力墻構造，筒體構造〔1〕框架構造：特點其受力體系由梁、柱組成，能很好的承受豎向荷載，但其抗側移力量較差。適用范圍框架構造主要用于不考慮抗震設防、層數(shù)較少的高層建筑中。在考慮抗震設防要求的建筑中，應70m(2)框架-剪力墻構造:特點框架與剪力墻協(xié)同受力，剪力墻擔當絕大局部水平荷載，框架則以擔當豎向荷載為主，大大削減了柱子的截面。但在肯定程度上限制了建筑平面布置的敏捷性。適用范圍無論在非地震區(qū)還是地震區(qū)，這種構造型式都可用來建筑較高的高層建筑，目前在我國得到廣泛的應用?！?〕剪力墻構造：特點利用建筑物墻體作為承受豎向荷載、抵抗水平荷載的構造，現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻構造的整體性好，剛度大，在水平荷載作用下側向變形小，承載力要求也簡潔滿足,但剪力墻間距不能太大，平面布置不敏捷，不能滿足公共建筑的使用要求。適用范圍剪力墻構造在住宅及旅館建筑中得到廣泛應用。因此這種剪力墻結構適合于建筑較高的高層建筑(4)框支剪力墻構造:特點是框架構造和剪力墻的構造的結合，上部為剪力墻構造下部為框架構造，上下兩局部交界位置設有巨型的轉換大梁。適用范圍適合商住模式的建筑，在抗震設防的地區(qū)慎用〔5〕簡體構造：特點由一個或多個筒體做承重構造的高層建筑體系，在側向風荷載的作用下，其迎風面將受拉，背風面將受壓。適用范圍適用于層數(shù)較多的高層建筑簡述高速大路的定義、特點和線性設計標準。定義：一種具有四條以上車道，路中心設有中心隔離帶，分隔雙向車輛行駛，互不干擾，全封閉，全立交，掌握出入口，嚴禁產(chǎn)生橫向干擾，為汽車專用，設有自動化監(jiān)控系統(tǒng)，以及沿線設有必要效勞設施的道路。特點：全封閉，且有收費站搜尋、中間有隔離帶、急彎有減速帶、制止車輛逆行、一般路段〔即非限速路段〕最低速度不小于 60km/h、不準非機動車和摩托車、拖拉機等行駛、車道護欄上有導航反光鏡、大站有效勞區(qū)和加油站、雙向多車道線性設計標準：〔1〕最小平曲線半徑及超高橫坡限制〔2〕最大縱坡和豎曲線〔3〕線形要求〔4〕橫斷面簡述鐵路選線設計的主要工作內(nèi)容和根本要求。〔1〕依據(jù)國家政治、經(jīng)濟和國防的需要，結合線路經(jīng)過地區(qū)的自然條件，資源分布，工農(nóng)業(yè)進展等狀況，規(guī)劃線路的根本走向，選定鐵路的主要技術標準〔2〕依據(jù)沿線的地形、地質(zhì)、水文等自然條件和村鎮(zhèn)、交通、農(nóng)田、水利設施，來設計線路的空間位置?！?〕爭論布置線路上的各種建筑物，如車站，橋梁，隧道，涵洞，路基，擋墻等，并確定其類型和大小，使其總體上相互協(xié)作，全局上經(jīng)濟合理。簡述橋跨構造的主要形式并分析各自特點。梁式橋最常見而又最根本的橋梁。梁式橋力氣傳遞的主要特色是橋梁上部構造的荷載垂直的傳至支承，再由支承傳至下部構造，兩個支承之間的橋面必需承受很大的彎矩力。拱式橋由拱圈或拱肋作為主要承載構造。在豎向荷載下，橋墩或橋臺將承受水平推力，拱的彎矩和變形都比較小，主要承受壓力鋼架橋標準的梁式橋，橋的大梁和橋墩的構造是分開的。外形與梁式橋相像，但上部構造與下方支腳局部是完全剛結在一起的。斜拉橋?qū)⒘河眉僭O干根斜拉索拉在塔上，由主梁，塔柱和斜索三種根本構件構成，是一種橋面體系受壓，支承體系受拉的構造。懸索橋橋面支承在懸索上，作為承重構造的懸索是柔性的，其橋面鋪在剛性梁上，剛性梁吊在懸索上。作用在橋面上豎向移動荷載可通過主梁和吊桿加載于主塔，傳給地基。可充分利用材料的強度，并具有用料省、自重輕的特點。簡述隧道定義及大路隧道、鐵路隧道和水底隧道的特點。隧道是修建在地面之下的通路或空間，但孔徑太小，屬于所謂管道范疇的除外。大路隧道：〔1〕大路隧道斷面多呈扁坦狀、大斷面〔2〕大路隧道斷面多為雙孔狀〔3〕大路隧道設計要考慮邊墻效應〔4〕大路隧道的通風量大、時間長鐵路隧道：〔1〕修建在地下或水下并鋪設鐵路〔2〕地下工程的一種綜合體，其組成包括區(qū)間隧道、地鐵車站和區(qū)間設備等路段〔3〕不同的構造施工所需的技術和方法也不同水底隧道：〔1〕與橋梁工程相比，具有隱蔽性好、可保證尋常與戰(zhàn)時的暢通工程、抗自然災難力量強、并對水面航行無任何阻礙的優(yōu)點〔2〕可作為鐵路、大路、地下鐵道、航運、行人隧道也可作為管道輸送給排水隧道。按用途港口可分為哪幾類？按用途港口可分為商港、軍港、漁港、工業(yè)港和避風港。14.什么是地下工程？主要包含類型？地下工程是指地面以下土層或巖體中修建各種類型的地下建筑物或構造的工程。主要包括地下鐵道、大路隧道、地下停車場、過街或穿越障礙的各種地下通道等；軍事方面和野戰(zhàn)工事、地下指揮所、通訊樞紐、掩蔽所、軍火庫等；工業(yè)與民用方面的各種地下車間、電站、各種儲存庫房、商店、人防與市政地下工程，以及文化、體育、消遣等方面到的聯(lián)合建筑體。水電站的開發(fā)方式及主要類型？水電站建筑物的作用？開發(fā)方式：〔1〕壩式水電站主要類型：河床式水電站、壩后式水電站、溢流式水電站〔2〕引水式水電站〔3〕抽水蓄能電站〔4〕潮汐電站水電站建筑物的作用：〔1〕擋水建筑物為壩或閘，用以截斷河流、集中落差形成水庫〔2〕泄水建筑物用來下泄多余的洪水或放水以降低水庫水位〔3〕水電站進水建筑物將水引入引水道的進口〔4〕水電站引水建筑物把水庫的水引入水輪機〔5〕水電站平水建筑物當水電站負荷變化時，用來平衡引水建筑物中的壓力和流速的變化〔6〕發(fā)電、變電和配電建筑物包括安裝水輪發(fā)電機組及其掌握設備的廠房，安裝變壓器的變壓器場和安裝高壓開關的開關站。它們集中在一起稱為廠房樞紐。城市給水系統(tǒng)的組成和類型？城市給水系統(tǒng)的組成：〔1〕取水工程〔2〕凈水工程〔3〕加壓設備〔4〕輸、配水工程〔5〕調(diào)整設施類型：〔1〕統(tǒng)一給水系統(tǒng)〔2〕分質(zhì)給水系統(tǒng)〔3〕分壓給水系統(tǒng)〔4〕分區(qū)給水系統(tǒng)〔5〕循環(huán)和循序給水系統(tǒng)〔6〕區(qū)域給水系統(tǒng)〔7〕中水系統(tǒng)城市給水系統(tǒng)設計的主要準則？城市給水系統(tǒng)設計的主要準則是：〔1〕保證供給城市的需要水量〔2〕保證供水水質(zhì)符合國家規(guī)定的衛(wèi)生標準〔3〕保證不連續(xù)的供水、供給規(guī)定的效勞水壓和滿足城市的消防需求。深根底施工的主要施工形式及其內(nèi)容？主要施工形式為：〔1〕樁根底是一種常用的深根底形式，由樁和樁頂?shù)某信_組成，按施工方法，樁可分為預制樁和灌注樁?！?〕墩根底在人工或機械成孔的大直徑孔中澆筑混凝土而成，多用人工開挖，亦稱大直徑人工挖孔樁?！?〕沉井根底沉井是由刃腳、并筒、內(nèi)隔墻等組成的呈圓形或矩形的筒狀鋼筋混凝土構造，多用于重型設備根底、橋墩、水泵站、取水構造、超高層建筑物根底。〔4〕地下連續(xù)墻用作深根底坑的支護構造、亦可既作為深基坑的支護，又用作建筑物的地下室外墻。預應力混凝土施工的優(yōu)點及其施工方法？預應力混凝土能充分發(fā)揮鋼筋和混凝土各自的性能，提高鋼筋混凝土的剛度、抗裂性和耐久性。其施工方法有：〔1〕先張法施工〔2〕后張法施工〔3〕無粘結預應力混凝土施工施工組織設計的主要內(nèi)容？主要內(nèi)容：〔1〕工程概況〔2〕施工方案選擇〔3〕施工進度打算〔4〕施工平面圖〔5〕主要技術經(jīng)濟指標〔6〕質(zhì)量、安全保證體系21.工程建設監(jiān)理的內(nèi)容和作用？工程建設監(jiān)理的內(nèi)容是工程質(zhì)量掌握、工程投資掌握和建設工期掌握?！?〕在設計前期，應著重投資決策詢問、工程評估、建設工程可行性爭論和參與設計任務書的編制。(2)在設計階段應重點審查設計方案和工程概算，并幫助建設單位選擇勘察設計單位和簽訂勘察設計合同。(3)施工預備階段，應幫助業(yè)主編制招標文件和組織招標投標，審查施工圖設計和預算，監(jiān)視施工合同的簽訂于實施，調(diào)解合同雙方的爭議，檢查工程的質(zhì)量和進度，并參與竣工工程驗收和審查結算。作用是代表建設單位，對工程建設工程用嚴密的監(jiān)理制度、特別的管理方式，按合同標準要求進展全過程跟蹤和全面簡潔與治理，促使工程建設工程的投資、工期、質(zhì)量按打算實現(xiàn)，最終到達工程建設工程合法、合理、科學、經(jīng)濟。建筑物的加固方法有哪些？〔1〕混凝土構造主要加固方法：擴大截面法、粘鋼或外貼碳纖維加固、外包鋼加固法、預應力加固法〔2〕砌體構造主要加固方法：增設壁柱法和鋼筋網(wǎng)水泥砂漿法。〔3〕鋼構造加固方法：轉變構造計算圖形、加大構件截面、加強連接法。智能化建筑的定義與分類？智能化建筑是將建筑、通信、計算機網(wǎng)絡和監(jiān)控等各方面的先進技術相互融合、集成為最優(yōu)化的整體，具有工程投資合理、設備高度自控、信息治理科學、效勞優(yōu)質(zhì)高效、使用敏捷便利和環(huán)境安全舒適等特點，能夠適應信息化社會進展需要的現(xiàn)代化型建筑。分類：專用辦公樓、出租辦公樓、綜合性建筑、住宅24.荷載和荷載效應的定義？荷載的分類？能使土木工程構造產(chǎn)