1、 土木工程概论课程介绍土木工程概论课程介绍土木工程概论是工程管理专业设置的主要课程，属于技术性基础课。本课程的内容分为四大部分，第一部分土木工程综述；第二部分建筑材料；第三部分建筑构造；第四部分工程识图。与其它课程的关系：与其它课程的关系：是学习建筑结构、施工技术、工程估价、工程经济、项目管理等课程的基础。第一部分 土木工程综述第一章 绪论1 土木工程的概念建筑工程建筑工程土木工程的范围土木工程的范围道路工程 土木工程的范围土木工程的范围城市公路土木工程的范围土木工程的范围铁路工程武广土木工程的范围土木工程的范围水利工程土木工程的范围土木工程的范围暴雨洪水袭击烟台国际机场在青函海底隧道的中部除
2、设置了车站外，还建设了博物馆。如首都体育馆（跨度99m平板)；“上海中心”位于浦东小陆家嘴地区，其建筑设计方案由美国Gensler建筑设计事务所完成，主体建筑结构高度为580米，总高度632米，是目前中国国内规划中的第一高楼,有望于2014年竣工在青函海底隧道的中部除设置了车站外，还建设了博物馆。2 土木工程需要解决的问题秦俑陈列馆（跨度70m的三铰拱钢结构）等。尽管考古证明，人类在几千年前就已掌握混凝土制作技术，但这些贝壳石灰石浇筑得如此坚如磐石，以致很难将它们与花岗岩区别开来，实在使人难以相信。日本东京计划建造“X-Seed4000”摩天巨塔，高4000米，共800层，是可居住100万人超
3、级建筑，根据设计，该摩天建筑中居民主要生活在2000米以下的楼层中，更高的地方由于空气寒冷，可能会被建造成滑雪场等设施。C120的混凝土已开始使用；17世纪中叶第二次世界大战前后（历时约300年）这个时期，土木工程形成独立学科（civil engineering）高性能混凝土及其他复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性能方面发展。中国近代典型建筑在长江上没有一座铁路桥梁，京广线被切断于武汉；码头港口工程土木工程的范围土木工程的范围给排水工程 土木工程的范围土木工程的范围土木工程概论1.2 土木工程需要解决的问题 形成人类活动需要的功能良好和舒适美观的空间和通道。这是土木工程的根本目的和
4、出发点!胶州湾海底隧道俯视图 胶州湾跨海大桥示意图土木工程概论1.2 土木工程需要解决的问题 能够抵御自然灾害或人为作用力。前者如地震、风灾、水灾等作用；后者如工程振动、人为破坏等；雷暴惊魂暴雨洪水袭击烟台国际机场土木工程概论哈尔滨阳明滩大桥引桥坍塌哈尔滨阳明滩大桥引桥坍塌3死死5伤伤通车不足通车不足1年年1.2 土木工程需要解决的问题土木工程概论房屋倒塌桥梁断裂四川大地震映秀镇1.2 土木工程需要解决的问题土木工程概论奥运会主场馆“鸟巢”1.2土木工程需要解决的问题 充分发挥材料的作用。因为材料问题是建造土木工程的根本条件；上海环球金融中心(492m)土木工程概论 通过有效的技术途径和组织手
5、段，利用各个时期社会能够提供的物质设备条件，“好、快、省”地组织人、财、物，把社会所需要的工程设施建造成功，付诸使用。1.2 土木工程需要解决的问题（1）铁路、地铁的诞生第五名：香港环球贸易广场 ，484m第五名：香港环球贸易广场 ，484m大跨空间钢结构和悬索结构C120的混凝土已开始使用；1869年完成的苏伊士运河沟通红海与地中海，使大西洋、地中海与印度洋联结起来，大大缩短了东西方航程。中国古代土木工程典范 水利工程北京第一高楼528m中国尊第九名：京基100，441.暴雨洪水袭击烟台国际机场篮子大楼（美国 俄亥俄州）希腊 帕提农神庙(Parthenon，公元前447-前432年)拱桥（施
6、工中的卢浦大桥）胶州湾跨海大桥示意图应县木塔结构设计精巧，保存至今已近千年，是我国现存木构建筑之最。篮子大楼（美国篮子大楼（美国 俄亥俄州）俄亥俄州）1.3土木工程发展的回顾土木工程发展的回顾 1、古代史、古代史 2、近代史近代史 3、现代土木工程、现代土木工程 古代史古代史 远古时代的建筑是由土、石头和木头等建造的，这也就是远古时代的建筑是由土、石头和木头等建造的，这也就是”土木土木“一词的由来。一词的由来。大规模的建筑活动是从奴隶社会开始的。以金字塔为代表的埃及古代建筑反映了当时的几何、测量和大规模的建筑活动是从奴隶社会开始的。以金字塔为代表的埃及古代建筑反映了当时的几何、测量和起重机械知
7、识已达到了相当高的水平。起重机械知识已达到了相当高的水平。总的来说古代土木工程有以下几种主要结构形式：石结构木结构砖结构 古代史古代史金字塔金字塔 一位叫戴维杜维斯法国化学家提出了一一位叫戴维杜维斯法国化学家提出了一个关于金字塔建造的全新见解，他认为，个关于金字塔建造的全新见解，他认为，建造的巨石不是天然的，而是人工浇筑的。建造的巨石不是天然的，而是人工浇筑的。他从一位考古学家那里，得到块从埃及他从一位考古学家那里，得到块从埃及胡夫金字塔上取下的小石块，对它们逐个胡夫金字塔上取下的小石块，对它们逐个加以化验。出乎意料的是，化验结果证明，加以化验。出乎意料的是，化验结果证明，这些石块由贝壳石灰石
8、组成。尽管考古证这些石块由贝壳石灰石组成。尽管考古证明，人类在几千年前就已掌握混凝土制作明，人类在几千年前就已掌握混凝土制作技术，但这些贝壳石灰石浇筑得如此坚如技术，但这些贝壳石灰石浇筑得如此坚如磐石，以致很难将它们与花岗岩区别开来，磐石，以致很难将它们与花岗岩区别开来，实在使人难以相信。实在使人难以相信。埃及金字塔石结构古代史古代史n希腊雅典卫城曾经既是人们祭祀，敬神的场所，又是古代雅典人的精神象征，今天已不再有具体的使用功能，但它的精神象征却保持下来，并成为希腊城市象征n希腊 帕提农神庙(Parthenon，公元前447-前432年)古代土木工程典范古代土木工程典范古罗马斗兽场古罗马斗兽场
9、古代土木工程典范古代土木工程典范法国的巴黎圣母院法国的巴黎圣母院 中国近代典型建筑下部为市政管廊：1米直径供水管、22万伏高压电缆、通信光缆3、现代土木工程中国近代典型建筑2土木工程需要解决的问题2 土木工程需要解决的问题在长江上没有一座铁路桥梁，京广线被切断于武汉；但是这个庞大的建筑却是建筑工程的白日梦。解放前,我国在大江大河建桥极少。大跨空间钢结构和悬索结构 能够抵御自然灾害或人为作用力。位于芝加哥的西尔斯大厦，110层、高443米，曾保持世界第一20多年。最新公布的方案中，“自由之塔”的基座将由原来的平行四边形改为正方形，与交通主干道的距离也由7.钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可
10、焊性方向发展。古代土木工程典范古代土木工程典范罗马的圣彼得大教堂罗马的圣彼得大教堂 中国古代土木工程典范中国古代土木工程典范 砖石结构砖石结构中国长城中国长城万里长城万里长城万里长城万里长城n故宫是中国传统建筑艺术的结晶，它体出当时帝王至尊、江山永固的主题思想，创造出巍峨壮观、富丽堂皇的组群空间和建筑形象，堪称中国古代大型组群布置的典范中国古代土木工程典范中国古代土木工程典范 桥梁工程桥梁工程河北赵州桥河北赵州桥赵州桥赵州桥中国古代土木工程典范中国古代土木工程典范 水利工程水利工程四川都江堰四川都江堰都江堰都江堰山西应县木塔 塔位于山西省应县西街北侧，建塔位于山西省应县西街北侧，建于辽清宁二年
11、（公元于辽清宁二年（公元1056年）。原年）。原名名“佛宫寺释迦塔佛宫寺释迦塔”，因塔身全部，因塔身全部用木质构成，俗称木塔。用木质构成，俗称木塔。塔为楼阁式，用优质松木建成，塔为楼阁式，用优质松木建成，高高67.13米，底层直径米，底层直径30米，平面米，平面呈八角形。塔刹高呈八角形。塔刹高10米，塔的第一米，塔的第一层有高层有高10米的释迦像。塔壁上有米的释迦像。塔壁上有6幅如来佛像。像及壁画为辽代风格。幅如来佛像。像及壁画为辽代风格。应县木塔结构设计精巧，保存至今应县木塔结构设计精巧，保存至今已近千年，是我国现存木构建筑之已近千年，是我国现存木构建筑之最。最。木结构古代史古代史 17世纪
12、中叶世纪中叶第二次世界大战前后（历时约第二次世界大战前后（历时约300年）这年）这个时期，土木工程形成独立学科（个时期，土木工程形成独立学科（civil engineering）1.理论发展：理论发展：1683年，伽利略首次用公式表达了梁的设计理论年，伽利略首次用公式表达了梁的设计理论1687年，牛顿力学创立奠定了土木工程的力学分析基础；年，牛顿力学创立奠定了土木工程的力学分析基础；1825年，纳斯建立结构设计的容许应力法。年，纳斯建立结构设计的容许应力法。近代史近代史 2.材料发展：材料发展：1824年年 发明了波特兰水泥，发明了波特兰水泥，1859年年 转炉炼钢法，钢材大量生产并用于土木；
13、转炉炼钢法，钢材大量生产并用于土木；1867年年 钢筋混凝土开始应用钢筋混凝土开始应用1928年年 预应力混凝土预应力混凝土发明发明近代史近代史在青函海底隧道的中部除设置了车站外，还建设了博物馆。2 土木工程需要解决的问题2 土木工程需要解决的问题5m，建筑内轮廓面积122平米；（5）大跨和高层建筑出现立交桥、地铁等塔壁上有6幅如来佛像。总的说来，这以时期我国内忧外患频繁，土木建筑业进展缓慢。日本东京计划建造“X-Seed4000”摩天巨塔，高4000米，共800层，是可居住100万人超级建筑，根据设计，该摩天建筑中居民主要生活在2000米以下的楼层中，更高的地方由于空气寒冷，可能会被建造成滑
14、雪场等设施。近代中国的土木建筑史深深地打上了半殖民地半封建社会的烙印。以金字塔为代表的埃及古代建筑反映了当时的几何、测量和起重机械知识已达到了相当高的水平。第十：广州国际金融中心，438.（1 1）铁路、地铁的诞生铁路、地铁的诞生 （2）高层建筑和大跨桥梁的出现）高层建筑和大跨桥梁的出现（3）水利建设的发展）水利建设的发展-苏伊士和巴拿马运河苏伊士和巴拿马运河 3.近代建筑的发展近代建筑的发展近代史近代史 （1 1）铁路诞生）铁路诞生 4.4.近代案例近代案例 1825年英国人年英国人史蒂文生史蒂文生制造的制造的“运动一号运动一号”蒸汽机车，在斯托克顿至达林顿间开始营业，从此世界蒸汽机车，在斯
15、托克顿至达林顿间开始营业，从此世界第一条铁路正式诞生。第一条铁路正式诞生。近代史近代史 （2 2）地铁诞生地铁诞生 1863年伦敦修建了第一年伦敦修建了第一条地铁线。条地铁线。近代史近代史 （3 3）芝加哥家庭保险公司大厦芝加哥家庭保险公司大厦 建于建于18831885年，共年，共10层，高层，高55米，是世界上第米，是世界上第一幢按现代钢框架结构原理建造的高层建筑，摩天大楼一幢按现代钢框架结构原理建造的高层建筑，摩天大楼建造之先河。建造之先河。近代史近代史（4 4）苏伊士运河苏伊士运河 1869年完成的苏伊士运河沟通红海与地中海，使大西洋、地中海与印度洋联结起来，大大缩短了东年完成的苏伊士运
16、河沟通红海与地中海，使大西洋、地中海与印度洋联结起来，大大缩短了东西方航程。从欧洲大西洋沿岸各国到印度洋缩短西方航程。从欧洲大西洋沿岸各国到印度洋缩短5,5008,009公里；从地中海各国到印度洋缩短公里；从地中海各国到印度洋缩短8,00010,000公里；对黑海沿岸来说，则缩短了公里；对黑海沿岸来说，则缩短了12,000公里。公里。近代史近代史（4）苏伊士运河苏伊士运河近代史近代史 （5 5）大跨和高层建筑出现大跨和高层建筑出现 1931年年 美国帝国大厦。美国帝国大厦。102层，层，378米，保持世界纪录米，保持世界纪录40年年1936年 美国金门大桥。世界上第一座跨度过千的大桥，1280
17、m，悬索桥 近代史近代史 所谓中国近代史是指从所谓中国近代史是指从1840年鸦片战争开始，到年鸦片战争开始，到1949年中年中华人民共和国建立这一时间范围。近代中国的土木建筑史深华人民共和国建立这一时间范围。近代中国的土木建筑史深深地打上了半殖民地半封建社会的烙印。总的说来，这以时深地打上了半殖民地半封建社会的烙印。总的说来，这以时期我国内忧外患频繁，土木建筑业进展缓慢。期我国内忧外患频繁，土木建筑业进展缓慢。解放前解放前,我国在大江大河建桥极少。在长江上没有一座铁路我国在大江大河建桥极少。在长江上没有一座铁路桥梁，京广线被切断于武汉；京沪线在浦口靠轮渡过江。在桥梁，京广线被切断于武汉；京沪线
18、在浦口靠轮渡过江。在黄河上也仅有两座铁路桥梁。黄河上也仅有两座铁路桥梁。近代史近代史 中国近代典型建筑中国近代典型建筑 1909 詹天佑主持修建京张铁路；詹天佑主持修建京张铁路；近代史近代史 1934 上海建上海建24层国家饭店；层国家饭店；1937 茅以升主持建造钱塘江大桥；茅以升主持建造钱塘江大桥；中国近代典型建筑中国近代典型建筑近代史近代史 现代土木工程现代土木工程 随着社会的发展，土木工程达到一个新的高度，这一时期土木工程的主要特点：随着社会的发展，土木工程达到一个新的高度，这一时期土木工程的主要特点：1.功能要求多样化功能要求多样化 随着科技的发展，很多工业建筑物提出了恒温、恒湿、防
19、微振、防腐蚀、防磁、防辐射、无微尘等随着科技的发展，很多工业建筑物提出了恒温、恒湿、防微振、防腐蚀、防磁、防辐射、无微尘等要求，对建筑物的功能有更多的要求。要求，对建筑物的功能有更多的要求。2.城市建设立体化城市建设立体化 表现在：表现在：城市高层建筑的兴建；城市高层建筑的兴建；城市交通的立体化；城市交通的立体化；立交桥、地铁等立交桥、地铁等现代土木工程现代土木工程第一名：阿联酋迪拜塔第二名：麦加皇家钟塔饭店 麦加皇家钟塔饭店是一栋位于沙特阿拉伯王国的伊斯兰教圣城麦加的复合型建筑。建筑建筑高度601米，共95层。这栋建筑于2012年完工，完工后坐拥许多头衔，包括世界最高的饭店、世界最高的钟塔、
20、世界最大钟面，世界最大的楼板面积。现在是世界第二高楼。第三名：台北101大厦被称为“台北新地标”的101大楼于1998年1月动工，主体工程于2003年10月完工。有世界最大且最重的“风阻尼器”，还有两台世界最高速的电梯，从一楼到89楼，只要39秒的时间。在世界高楼协会颁发的证书里，台北101大楼拿下了“世界高楼”四项指标中的三项世界之最，即“最高建筑物”(508米)、“最高使用楼层”(438米)和“最高屋顶高度”(448米)。上海环球金融中心：世界第四上海环球金融中心：世界第四高达780米的迪拜塔 设计总高度达设计总高度达632米的上海中米的上海中心大厦超过心大厦超过420.5米的金茂大米的金
21、茂大厦和厦和492米的上海环球金融中米的上海环球金融中心，成为中国第一高楼，也将心，成为中国第一高楼，也将成为完全符合成为完全符合“绿色建筑绿色建筑”标标准的摩天大楼。准的摩天大楼。“上海中心上海中心”位于浦东小陆家嘴地区，其建位于浦东小陆家嘴地区，其建筑设计方案由美国筑设计方案由美国Gensler建建筑设计事务所完成，主体建筑筑设计事务所完成，主体建筑结构高度为结构高度为580米，总高度米，总高度632米，是目前中国国内规划中的米，是目前中国国内规划中的第一高楼第一高楼,有望于有望于2014年竣工年竣工 韩国第三大城市仁川韩国第三大城市仁川决定在一片刚开垦的决定在一片刚开垦的空地上，盖一座体
22、现空地上，盖一座体现其崛起雄心的世界级其崛起雄心的世界级摩天大楼摩天大楼两栋高两栋高614米的双子大楼。米的双子大楼。“自由之塔自由之塔”是纽约世贸中心遗址重是纽约世贸中心遗址重建工程的重点，新设计后高建工程的重点，新设计后高541.3米。米。最新公布的方案中，最新公布的方案中，“自由之塔自由之塔”的基座将由原来的平行四边形改为正的基座将由原来的平行四边形改为正方形，与交通主干道的距离也由方形，与交通主干道的距离也由7.6米米增加到增加到27.4米，以更好地防止汽车炸弹米，以更好地防止汽车炸弹的袭击，大楼的承重墙也将用可抗击的袭击，大楼的承重墙也将用可抗击爆炸的钢板来加固。爆炸的钢板来加固。新
23、的设计方案将使新的设计方案将使“自由之塔自由之塔”成为世界上最坚固、最安全的摩天大成为世界上最坚固、最安全的摩天大楼。楼。北京第一高楼528m中国尊第五名：香港环球贸易广场第五名：香港环球贸易广场 ，484m现代有代表性的工程 马拉西亚吉隆坡双塔大厦，地上88层、高452米。1993年12月动工，1996年2月封顶。目前是世界第六第七名：紫峰大厦第七名：紫峰大厦 450m现代有代表性的工程 世界第八,韦莱集团大厦 位于芝加哥的西尔斯大厦，110层、高443米，曾保持世界第一20多年。1973年竣工。第九名：京基第九名：京基100，441.7m第十名：广州国际金融中心第十名：广州国际金融中心，4
24、38.6m前十名排行榜 第一：哈利法塔原名迪拜塔，828m 第二：麦加皇家钟塔饭店601m 第三：中国台北的101大厦，508m 第四：上海环球金融中心，492m 第五：香港环球贸易广场 ，484m 第六：马拉西亚吉隆坡双塔大厦，地上88层、高452米 第七：南京紫峰大厦 450m 第八：韦莱集团大厦 位于芝加哥的西尔斯大厦，110层、高443米 第九：深圳京基100，441.7m 第十：广州国际金融中心，438.6m现代有代表性的工程 上海金茂大厦，88层、高421米。1998年8月建成。3.3.交通工程的快速化交通工程的快速化 高速公路的兴建；高速公路的兴建；高速公路在二战前出现，二战后大
25、规模兴建，现在总里程超过了高速公路在二战前出现，二战后大规模兴建，现在总里程超过了1717万公里；万公里；高速铁路；高速铁路；19641964年日本在东京和大阪间建成了世界上第一条高速铁路，长年日本在东京和大阪间建成了世界上第一条高速铁路，长515km515km，时，时速达速达210km210km。航空航空磁悬浮铁路磁悬浮铁路 2003年世界第一条用于商业的年世界第一条用于商业的 磁悬浮铁路在上海建成磁悬浮铁路在上海建成上上海海磁磁悬悬浮浮现代土木工程现代土木工程4.4.工业设施的大型化工业设施的大型化 （1 1）特大桥兴建；）特大桥兴建；（2 2）超高层结构；）超高层结构；（3 3）大跨度结
26、构）大跨度结构（4 4）长大隧道）长大隧道（5 5）大型水利工程）大型水利工程（6 6）特种结构）特种结构现代土木工程现代土木工程（1 1）特大桥的修建 明石海峡大桥明石海峡大桥是于1998年4月建成的世界上跨度最大的悬索桥悬索桥。这座大桥架设在神户市和淡路岛北端之间的明石海峡上，大桥全长3,910米。现代土木工程现代土木工程（1 1）特大桥的修建 现代土木工程现代土木工程（1 1）特大桥的修建 550550现代土木工程现代土木工程（1 1）特大桥的修建 现代土木工程现代土木工程拱桥（施工中的卢浦大桥）拱桥（施工中的卢浦大桥）现代土木工程现代土木工程加拿大多伦多电视塔（549 m)莫斯科电视塔
27、(537 m)上海东方明珠电视塔(468 m)2）高层和超高层建筑）高层和超高层建筑现代土木工程现代土木工程大跨预应力结构：大跨预应力结构：预应力混凝土；预应力混凝土；预应力钢桁架预应力钢桁架大跨空间钢结构和悬索结构大跨空间钢结构和悬索结构 如首都体育馆（跨度如首都体育馆（跨度99m99m平板平板)；上海体育馆（直径；上海体育馆（直径110m110m平板网架平板网架结构）；秦俑陈列馆（跨度结构）；秦俑陈列馆（跨度70m70m的三铰拱钢结构）等。的三铰拱钢结构）等。（3）大跨结构）大跨结构现代土木工程现代土木工程新奥法、盾构法、新奥法、盾构法、TBM等等海底隧道海底隧道 青涵海底隧道，长青涵海底
28、隧道，长54km（海底隧道之最）；英吉利海峡海底隧（海底隧道之最）；英吉利海峡海底隧道全长道全长50.5km，其中海底部分长，其中海底部分长37km。山区隧道山区隧道 挪威拉达尔隧道（长挪威拉达尔隧道（长25.8 km)1999年西康铁路秦岭隧道，长年西康铁路秦岭隧道，长18.4km。（4）长大隧道）长大隧道现代土木工程现代土木工程海底隧道立体示意图现代土木工程现代土木工程52m22m服务隧道服务隧道厦门翔安海底隧道厦门翔安海底隧道q 行车隧道行车隧道：设三车道，净宽：设三车道，净宽13.5m13.5m，净高，净高 10.5m10.5m，建筑，建筑内轮廓面积内轮廓面积122122平米；平米；q
29、 服务隧道服务隧道：净宽：净宽 6.5m6.5m，净高净高 6m6m，建筑内轮廓面积，建筑内轮廓面积 3333平米；平米；u 上部为检修车辆和逃生通道上部为检修车辆和逃生通道u 下部为市政管廊：下部为市政管廊：1 1米直径供水管、米直径供水管、2222万伏高压电缆、万伏高压电缆、通信光缆通信光缆u 施工过程中超前掘进兼作地质导洞施工过程中超前掘进兼作地质导洞世界上最高的混凝土重力坝世界上最高的混凝土重力坝高高285m，位于瑞士羅罗纳河支，位于瑞士羅罗纳河支流迪克桑斯河上。流迪克桑斯河上。瑞士大迪克桑斯坝（5）水利工程）水利工程现代土木工程现代土木工程三峡水利枢纽工三峡水利枢纽工程大坝为混凝土程
30、大坝为混凝土重力坝，坝高重力坝，坝高190m。三峡大坝三峡大坝现代土木工程现代土木工程（6 6）特种结构拼装结构：如拼装架桥机、拼装龙门吊机等拼装式千吨负重走行拼装式千吨负重走行龙门吊机龙门吊机 现代土木工程现代土木工程1.4 1.4 土木工程发展趋势土木工程发展趋势 1、重大工程项目将陆续修建重大工程项目将陆续修建 在本世纪，由于新材料、新结构、新工艺、新施工方法在本世纪，由于新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现，人类将有可能从事规模巨大的土木工程建设，从事的出现，人类将有可能从事规模巨大的土木工程建设，从事土木工程的人们将为改造世界作出新的贡献，取得新的突破。土木工程的人们将为改造世界
31、作出新的贡献，取得新的突破。如：如：芝加哥国际贸易大厦；芝加哥国际贸易大厦；磁浮式列车的研制虽然处于试验阶段，日本的磁浮式列车磁浮式列车的研制虽然处于试验阶段，日本的磁浮式列车时速已达时速已达500多公里。多公里。未来全球最高建筑物？目前正在建设中的的未来全球最高建筑物？目前正在建设中的的Al Burj高达高达1200米，将建筑建在迪拜外海的人工岛上。施工难度相当大，米，将建筑建在迪拜外海的人工岛上。施工难度相当大，称的上人类建筑商的壮举了。称的上人类建筑商的壮举了。1、重大工程项目将陆续修建重大工程项目将陆续修建 著名美藉华裔建筑师崔著名美藉华裔建筑师崔悦君计划在人口密集的悦君计划在人口密集
32、的旧金山市建造一座高旧金山市建造一座高2英里的圆锥形建筑，它英里的圆锥形建筑，它将有将有500层高，底座直层高，底座直径达到径达到1829米，可以米，可以容纳容纳100万人居住。万人居住。1、重大工程项目将陆续修建重大工程项目将陆续修建 日本东京计划建造日本东京计划建造“X-Seed4000”摩天巨塔，高摩天巨塔，高4000米，共米，共800层，是层，是可居住可居住100万人超级建筑，根据设计，万人超级建筑，根据设计，该摩天建筑中居民主要生活在该摩天建筑中居民主要生活在2000米米以下的楼层中，更高的地方由于空气寒以下的楼层中，更高的地方由于空气寒冷，可能会被建造成滑雪场等设施。一冷，可能会被
33、建造成滑雪场等设施。一旦建造成功，它的高度将是美国纽约帝旦建造成功，它的高度将是美国纽约帝国大厦的国大厦的9倍之多。但是这个庞大的建倍之多。但是这个庞大的建筑却是建筑工程的白日梦。如果要在地筑却是建筑工程的白日梦。如果要在地震频繁发生的日本建得安稳，最好建在震频繁发生的日本建得安稳，最好建在海上，而不是建立在陆地上。海上，而不是建立在陆地上。1、重大工程项目将陆续修建重大工程项目将陆续修建 2、土木工程向太空、海洋、荒漠开拓土木工程向太空、海洋、荒漠开拓国际空间站国际空间站日本关西机场日本关西机场青藏铁路青藏铁路海上钻机平台海上钻机平台 早在早在1984年，美籍华裔林铜柱博士就提出一大胆设想，
34、年，美籍华裔林铜柱博士就提出一大胆设想，即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站组装太空试验站,这也表明土木工程的活动场所在不久的将来这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。可能超出地球的范围。随着地上空间的减少，人类把注意力越来越多地转移到地随着地上空间的减少，人类把注意力越来越多地转移到地下空间。有人预言下空间。有人预言21世纪的土木工程将是地下包括海底的世世纪的土木工程将是地下包括海底的世界是不无道理的。实际上东京地铁已达地下三层；在青函海界是不无道理的。实际上东京地铁已达地下三层；在青函海底
35、隧道的中部除设置了车站外，还建设了博物馆。底隧道的中部除设置了车站外，还建设了博物馆。2、土木工程向太空、海洋、荒漠开拓土木工程向太空、海洋、荒漠开拓3、高性能材料的发展高性能材料的发展材料向着轻质、高强、多功能方向发展材料向着轻质、高强、多功能方向发展 钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已把屈服点为发展。日本、美国、俄罗斯等国家已把屈服点为700N/mm2以上的钢列入了规范；如何合理利用高强度钢也是一个重要以上的钢列入了规范；如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。的研究课题。高性能混凝土及其他复
36、合材料也将向着轻质、高强、良高性能混凝土及其他复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性能方面发展。好的韧性和工作性能方面发展。C120的混凝土已开始使用；的混凝土已开始使用；今后将有今后将有C400混凝土。混凝土。4、设计方法精确化，设计工作自动化设计方法精确化，设计工作自动化 在土木工程的设计、施工过程中，充分利用计算机在土木工程的设计、施工过程中，充分利用计算机的功能，实现信息自动采集、精确分析、房屋和设的功能，实现信息自动采集、精确分析、房屋和设备的智能检测和控制等。备的智能检测和控制等。5、信息和智能化技术全面引入土木工程、信息和智能化技术全面引入土木工程 主要体现在：信息化施工
37、、智能化建筑、智能化交通、土木工程的仿真系统主要体现在：信息化施工、智能化建筑、智能化交通、土木工程的仿真系统 1.5 土工工程可持续性发展土工工程可持续性发展 环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，土木工环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，土木工程与环境工程融为一体。程与环境工程融为一体。城市综合症（城市病：人口膨胀、交通拥挤、环境恶化（包城市综合症（城市病：人口膨胀、交通拥挤、环境恶化（包括热岛效应、局部飓风等）、海水上升、水污染、沙漠化等括热岛效应、局部飓风等）、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关，又无一不与土木工程有关。问题与人类的生存发展密切相关
38、，又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。等都将成为土木工程师必须考虑的问题。给排水工程 土木工程的范围土木工程的范围土木工程概论哈尔滨阳明滩大桥引桥坍塌哈尔滨阳明滩大桥引桥坍塌3死死5伤伤通车不足通车不足1年年1.2 土木工程需要解决的问题 所谓中国近代史是指从所谓中国近代史是指从1840年鸦片战争开始，到年鸦片战争开始，到1949年中年中华人民共和国建立这一时间范围。近代中国的土木建筑史深华人民共和国建立这一时间范围。近代中国的土木建筑史深深地打上了半殖民地半封建社会
39、的烙印。总的说来，这以时深地打上了半殖民地半封建社会的烙印。总的说来，这以时期我国内忧外患频繁，土木建筑业进展缓慢。期我国内忧外患频繁，土木建筑业进展缓慢。解放前解放前,我国在大江大河建桥极少。在长江上没有一座铁路我国在大江大河建桥极少。在长江上没有一座铁路桥梁，京广线被切断于武汉；京沪线在浦口靠轮渡过江。在桥梁，京广线被切断于武汉；京沪线在浦口靠轮渡过江。在黄河上也仅有两座铁路桥梁。黄河上也仅有两座铁路桥梁。近代史近代史石结构木结构砖结构在长江上没有一座铁路桥梁，京广线被切断于武汉；出乎意料的是，化验结果证明，这些石块由贝壳石灰石组成。环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，土木工程与
40、环境工程融为一体。但是这个庞大的建筑却是建筑工程的白日梦。第七：南京紫峰大厦 450m尽管考古证明，人类在几千年前就已掌握混凝土制作技术，但这些贝壳石灰石浇筑得如此坚如磐石，以致很难将它们与花岗岩区别开来，实在使人难以相信。他从一位考古学家那里，得到块从埃及胡夫金字塔上取下的小石块，对它们逐个加以化验。1928年 预应力混凝土发明在青函海底隧道的中部除设置了车站外，还建设了博物馆。第十：广州国际金融中心，438.在青函海底隧道的中部除设置了车站外，还建设了博物馆。他从一位考古学家那里，得到块从埃及胡夫金字塔上取下的小石块，对它们逐个加以化验。在本世纪，由于新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出
41、现，人类将有可能从事规模巨大的土木工程建设，从事土木工程的人们将为改造世界作出新的贡献，取得新的突破。位于芝加哥的西尔斯大厦，110层、高443米，曾保持世界第一20多年。中国近代典型建筑中国近代典型建筑 1909 詹天佑主持修建京张铁路；詹天佑主持修建京张铁路；近代史近代史上海环球金融中心：世界第四上海环球金融中心：世界第四大跨预应力结构：大跨预应力结构：预应力混凝土；预应力混凝土；预应力钢桁架预应力钢桁架大跨空间钢结构和悬索结构大跨空间钢结构和悬索结构 如首都体育馆（跨度如首都体育馆（跨度99m99m平板平板)；上海体育馆（直径；上海体育馆（直径110m110m平板网架平板网架结构）；秦俑
42、陈列馆（跨度结构）；秦俑陈列馆（跨度70m70m的三铰拱钢结构）等。的三铰拱钢结构）等。（3）大跨结构）大跨结构现代土木工程现代土木工程52m22m服务隧道服务隧道厦门翔安海底隧道厦门翔安海底隧道q 行车隧道行车隧道：设三车道，净宽：设三车道，净宽13.5m13.5m，净高，净高 10.5m10.5m，建筑，建筑内轮廓面积内轮廓面积122122平米；平米；q 服务隧道服务隧道：净宽：净宽 6.5m6.5m，净高净高 6m6m，建筑内轮廓面积，建筑内轮廓面积 3333平米；平米；u 上部为检修车辆和逃生通道上部为检修车辆和逃生通道u 下部为市政管廊：下部为市政管廊：1 1米直径供水管、米直径供水管、2222万伏高压电缆、万伏高压电缆、通信光缆通信光缆u 施工过程中超前掘进兼作地质导洞施工过程中超前掘进兼作地质导洞
