土木工程緒論

1、土木水利工程概論,王永學(xué) 海洋工程研究所 電話：84708252 郵箱： 2010.11,課程的任務(wù),土木水利類專業(yè)大類課程之一，土木水利學(xué)院各類專業(yè)學(xué)生掌握大土木和大水利工程基本知識、基本內(nèi)容的入門課程。 掌握土木水利工程有關(guān)的地基、交通、水資源、建筑、港口工程、海洋工程、工程管理、城市建設(shè)等最基本的基礎(chǔ)知識； 了解土木水利工程發(fā)展歷史、現(xiàn)狀、熱點領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)問題、發(fā)展趨勢等； 了解其他相關(guān)專業(yè)的基本知識，為后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ) 培養(yǎng)對土木水利工程專業(yè)的興趣。,課程內(nèi)容（32學(xué)時）,土木水利工程概述 2學(xué)時 土木工程材料 2學(xué)時 地基基礎(chǔ)工程 2學(xué)時 交通土建工程（道路

2、、鐵路等） 2學(xué)時 橋梁工程 2學(xué)時 港口工程 4學(xué)時 水資源及其開發(fā)利用 2學(xué)時 水電工程（水利樞紐、大壩等） 2學(xué)時 海洋工程 4學(xué)時 工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)、設(shè)計等） 2學(xué)時 防災(zāi)減災(zāi)工程 2學(xué)時 工程建設(shè)管理 2學(xué)時 其它 4學(xué)時,課程成績期中考試（50%）期末考試（50%）內(nèi)容：填空、問答、敘述,主要參考書,陳學(xué)軍，“土木工程概論”，機(jī)械工程出版社； 葉志明，江見鯨，“土木工程概論”，高等教育出版社。 何暉，趙敏，塞云秀，“土木工程概論”，陜西科學(xué)技術(shù)出版社。 其他參考書籍，科技論文，互聯(lián)網(wǎng)等,科學(xué)-技術(shù)-工程,相互聯(lián)系，密不可分 含義、任務(wù)、目的明顯不同,科學(xué)science,科學(xué)

3、是關(guān)于事物的基本原理和事實的有組織、有系統(tǒng)的知識。,其任務(wù)是研究物質(zhì)變化的客觀規(guī)律和內(nèi)在本質(zhì)，回答“為什么”的問題。,技術(shù)-technology,技術(shù)是將科學(xué)研究的成果轉(zhuǎn)化成為各種生產(chǎn)工藝、作業(yè)方法和設(shè)備裝置等，解決“怎么做”，其任務(wù)是滿足人類需要的產(chǎn)品而服務(wù)。 工科：側(cè)重學(xué)習(xí)技術(shù)，但前提是掌握科學(xué)原理和科學(xué)方法,工程-engineering,工程是科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用 是與社會、經(jīng)濟(jì)、法律、人文等因素結(jié)合的綜合實踐過程。,工程設(shè)計 滿足功能要求 結(jié)構(gòu)安全可靠 成本經(jīng)濟(jì)合理 造型美觀悅目,知識、能力、素質(zhì),知識素養(yǎng)：基本理論（基礎(chǔ)理論與應(yīng)用基礎(chǔ)理論）+專業(yè)知識與技術(shù) 能力培養(yǎng)：自主學(xué)習(xí)能力，綜合解決

4、問題能力，競爭與創(chuàng)新能力，協(xié)調(diào)與管理能力 學(xué)習(xí)方法：課堂教學(xué)+實驗教學(xué)+設(shè)計訓(xùn)練+施工實習(xí),土木工程 CIVIL ENGINEERING,建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的總稱； civil_民生的，民用的 Engineering_工程建設(shè) 土木工程與人們的衣食住行密切相關(guān) 衣織布、制衣廠房 食糧倉 住建筑 行道路,水利工程,對自然界的地表水和地下水進(jìn)行控制和調(diào)配，以達(dá)到除水害和興水利目的而修建的工程。 除水害主要是防止洪水泛濫和漬澇成災(zāi)； 興水利是從多方面利用水資源為人民造福，包括灌溉、發(fā)電、供水、排水、航運、養(yǎng)殖、旅游、改善環(huán)境等。,英文：WATER CONSERVENCY,Conservenc

5、y_保護(hù)，管理，利用 水利工程按其承擔(dān)的任務(wù)分類 防洪工程 農(nóng)田水利工程 水力發(fā)電工程 供水與排水工程 航運及港口工程 環(huán)境水利工程等。,發(fā)展歷史,古代：舊石器時代 17世紀(jì)中葉 西方大多磚石結(jié)構(gòu) 金字塔，索非亞大教堂等 中國大多木構(gòu)架+磚墻 山西應(yīng)縣木塔， 北京故宮，天壇等,古代土木工程,中國的萬里長城、趙州橋等,古代水利工程,大禹治水 防洪 治黃 灌溉 鄭國渠，都江堰、引漳十二渠 供水排水 護(hù)城河，渠道,古代航運史,桂林靈渠：湘江-漓江（33km) 京杭大運河: 1700km; 300700t船隊; 最大運量8000萬t/年,近代土木工程,近代：17世紀(jì)中葉二戰(zhàn)前，300余年 1683伽利

6、略-梁的設(shè)計理論 1687牛頓三大定律 1824波特蘭水泥 1825納維容許應(yīng)力法 1859轉(zhuǎn)爐煉鋼法 1867鋼筋混凝土,鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土的應(yīng)用,1875-16m鋼筋混凝土橋 1883-鋼鐵承重11層大樓 1889-埃菲爾鐵塔300m 1928-預(yù)應(yīng)力混凝土 1825-第一條鐵路21km 1863-第一條地鐵 1869-蘇伊士運河 1914-巴拿馬運河 中國近代落后！,第一次世界大戰(zhàn)后：,大跨度、高聳、宏大 1936金門大橋1280m 1931帝國大廈102層,1909詹天佑京張鐵路200km 1934上海帝國大廈24層 1937茅以升錢塘江大橋（雙層鋼結(jié)構(gòu)，公路鐵路兩用）,中國-洋務(wù)運動

7、后,現(xiàn)代土木工程,現(xiàn)代：二戰(zhàn)后 功能要求多樣化 室內(nèi)設(shè)備，周邊環(huán)境 城市建設(shè)立體化 高層建筑，高架交通，地下工程 交通工程快速化 高速公路，高速鐵路，大型空港 工程設(shè)施大型化 跨海大橋，海底隧道， 海洋工程，核電工程,土木工程的未來,人口、資源、環(huán)境 航空航天,重大工程項目 太空、海洋、荒漠地開拓 輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能工程材料 設(shè)計方法精確化、自動化 信息化與智能化 可持續(xù)發(fā)展,海洋未來人類活動的重要空間,港口、油氣平臺 人工島、海上城市、 海上工廠、海上機(jī)場 跨海橋梁 海底隧道 （管道、電纜、隧道） 水下倉庫,我國海洋石油天然氣資源,我國管轄海域300萬km2，5大海區(qū)近海大陸架面積130萬k

8、m2 。 預(yù)測石油地質(zhì)儲量約275億噸, 預(yù)測天然氣儲量約41萬億m3 。,目前僅僅在大陸架80多萬km2的海域范圍進(jìn)行了初步勘探，就找到了石油地質(zhì)儲量13億噸、天然氣2350億m3 。,海洋開發(fā)與海洋工程技術(shù),海洋環(huán)境預(yù)報技術(shù) 海洋油氣開發(fā)技術(shù) 海洋空間利用技術(shù) 海洋能資源開發(fā)技術(shù) 海洋生物技術(shù) 海洋環(huán)境保護(hù)與生態(tài)修復(fù)技術(shù) 海水淡化技術(shù) 深?？碧脚c開發(fā)技術(shù),我國改革開放以來的建設(shè)成就,交通（公路、鐵路、橋梁、隧道） 港口（深水港、深航道） 水利（大壩、調(diào)水） 建筑（奧運場館）,我國高速公路建設(shè)成就,1990年，建成神州第一路 （全長375公里的沈大高速公路） 2003年，同三高速公路全線貫通

9、 （北起黑龍江同江市，南至海南三亞市，全長5700公里的南北大通道） “7（首都放射線）9（南北縱橫線）18（東西線）”國家高速公路網(wǎng)（36條）； 規(guī)劃總里程約85000公里，到2020年完成。 2009年底，達(dá)到6.5萬公里，居世界第二。,以國際鐵路聯(lián)盟規(guī)定的商業(yè)運營時速（全程運行距離全程運行時間）超過200公里的標(biāo)準(zhǔn)作為高速鐵路的定義，截止2009年7月我國的高速鐵路里程達(dá)到870多公里。 到2012年我國將建成“四縱四橫”高速鐵路專線網(wǎng)，總里程1.3萬公里，其中時速250公里的線路有5000公里，時速350公里的線路有8000公里。,我國高速鐵路建設(shè)成就,2010年10月26日滬杭高鐵正

10、式通車。,滬杭高速鐵路,我國世界級拱橋,我國世界級斜拉橋,我國世界級懸索橋,杭州灣跨海大橋-世界上最長的跨海大橋,杭州灣跨海大橋，北起嘉興市海鹽鄭家埭，止于寧波市慈溪水路灣，是同三國道跨越杭州灣的便捷通道。 大橋全長36公里，目前世界上已建成或在建中的最長的跨海大橋。,舉世矚目的三峽水利工程,南水北調(diào)-跨流域調(diào)水,東線-1150km 穿黃9km，1000500200m3 /s 中線-1236km 100250億m3 西線-通天河可調(diào)水量200億m3 高壩（400m） 長隧洞(210km),上海國際航運中心洋山深水港區(qū),上海洋山深水港區(qū)位于杭州灣口、長江口外的浙江省嵊泗崎嶇列島，由大、小洋山等數(shù)十個島嶼組成，是中國首個在海島建設(shè)的港口。 洋山港西北距上海市南匯蘆潮港約32公里，南至寧波北侖港