土木工程概论论文.doc

土木工程专业土木工程概论课程考核作业班级: 学号： 姓名： Kevin 日期： 20130101 土木工程的发展现状与未来发展趋势摘要:土木工程是建造各类工程设施的科学技术总称，现代土木工程对人类现代文明的影响越来越大,乃至成为了人类现代文明的重要组成部分,本文论述了土木工程的发展现状与未来发展趋势关键词：土木工程 发展现状 发展趋势 一、土木工程的涵义中国国务院学位委员会在学科简介中定义为:“土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设的对象,既建在地下、地上、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术”。土木工程对国家经济建设和发展都具有非常大的影响，完善土木工程建设能够促进经济的发展和社会的进步.土木工程和人类的关系也是非常密切的，其关系到人类赖以生存的基本要素，是人们生活必不可少的要素之一。二、我国土木工程的发展现状1。高层建筑随着经济的发展和城市化进程的加速，我国城市发展的脚步越来越快,城市的用地也越来越紧张，过量的人口和城市有限的用地形成了强烈的矛盾,所以高层建筑在喧嚣拥挤的城市中巍然升起，或在蓝天背景前亭亭玉立，它吸引着公众的视线和注意力，唤起人们无限的幻想。1972年联合国国际高层建筑会议将高层建筑按高度分为四类：916层（最高为50)；1725层（最高为75米）；26-40层（最高到100米)；40层以上（既超高层建筑).我国规定超过100米的为超高层。无疑,现代超高层建筑从一定意义上是城市现代化的标志，高层建筑的发展一方面是我国经济建设取得成就的体现，另一方面也增加我国经济发展的负担。我国有世界第二高的上海环球金融中心大厦，高492米，共101层，于2008年建成.这体现了我国土木工程行业在社会中的重要地位，有一定的积极意义，是我国社会主义现代化进行中的一个里程碑。2。交通土建工程交通运输是国民经济的大动脉，是一个国家社会和经济发展的战略基础。近年来我国各种运输方式的组成结构也经历着与发达国家相似的变化过程，铁路运输的比重逐年下降，公路运输的比重逐年上升,航空旅客运输量迅速增长，但目前铁路运输任然占主导地位，这主要是由我国目前基本国情所决定。因此，我国经济建设和交通运输的发展存在不协调性，这种现象会对我国人口质量产生影响不利于我国社会主义和谐社会的建设和发展。经济的发展必然会带动商业、工业、以及服务业的发展，从而提高这一地区或国家的商业往来和地区承载量，促进道路运输的发展。道路交通的发展具体表现为能够带动产业结构的改善，带动相关产业的发展，从而提高人口质量,改善城乡结构，缩小城乡差距，提高城市化水平，能够全面推动人们生活质量更快的进入高层次阶段。因此我国需要从体系、结构、布局等方面综合考虑，大力发展绿色交通事业,促进经济、交通的协调发展，全面推动我国经济建设的发展.3.建筑物的结构设计呈现更长、更高、更柔的发展趋势发展,现在风荷载、地震荷载已成为结构设计的控制因素。传统结构抗震设计方法是依靠增加结构自身强度，变形能力来抗震，而减震方法则是采用隔震、耗能、施加外力、调整结构动力特性等方法来消减结构地震反应，具有安全可靠、更加有效、经济节省和适应广的优点，是土木工程防灾减灾积极有效的方法和技术。4。地下工程的建设与开发也是土木工程关注的一个重点，现在人口急剧增长，空间资源相当紧张，所以人们开始开发地下空间资源，我国城市地下工程施工建设主要有，明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法、注浆法等，我国的这些技术已经达到国际先进水平，为地下空间开发提供了宝贵的经验。三、土木工程未来的发展趋势1.空间上全方位开花目前世界上人工最高的建筑是波兰的长波台钢塔，其高度为646m,作为世界上最高的人工建筑，其承载能力是十分巨大的。这将是未来土木工程建筑领域发展的趋势，高空的距离是无限的，因此，只要技术允许的条件下，建筑物不断向高空发展是切实可行的一种策略.这种高层建筑可以集工作、休闲、娱乐、商业、购物等一系列功能，这就大大节约了土地资源，为城市的发展节省了土地。我国的上海将拟建一栋高达1250m的仿生大厦，居民可以达到十万人左右,这将是我国土木工程建筑史的一块里程碑，将在世界人工建筑领域中堪称奇迹。充分利用空间资源，能有效缓解资源紧张，提高资源的利用率。地面空间资源有限，地下将是未来土木工程发展的另一方向。建设各种各样的地下建筑为我们提供便利.如地下水电站，可以充分利用地形、地势,尤其是在山谷狭窄地带，在地下建站、布置发单机组，十分经济有效。地下核电站是一种高热量、少耗料的电站，未来可能会朝向这发展.未来还可能会建大量的地下工厂、地下仓库、地下停车场、地下民用建筑等。，我们知道目前城市地下空间的开发深度已达到30米左右，有人曾大胆的估计，即使只开发相当于城市总容积的1/3的地下空间,就等于全部城市地面建筑的容积.这足以说明，地下空间的资源的潜力是巨大的。所以，地下工程的发展不仅可为人类的生存开拓广阔的空间，地下空间还具有恒温性、恒湿性、隔热性、遮光性、气密性、隐蔽性、空间性、安全性等，诸多方面远远由于地上空间。其社会、经济、环境等多方面的综合效益良好，对节省城市占地、节约能源、克服地面各种障碍改善城市交通、减少城市污染、扩大城市空间容量、节省时间、提高工作效率和提高城市生活质量等方面，都能起到极其重要的作用，是现代化城市建设的必由之路.2。向海洋拓宽地球上的海洋面积占整个地球面积的百分百七十左右，现在陆地上土地太少,首先想到可向海洋发展。海洋土木工程的兴建,不仅可解决陆地上土地太少的矛盾，同时也将对海底油气资源及矿物的开发提供立足之地。在技术条件允许的前提下，充分利用海洋资源是非常必要的，是人类不断向外扩展过程中的一个创举。例如,为了减小机场噪音对城市居民的影响,也为了节约陆地资源,2000年时，日本围海建造的1000m长的关西国际机场试飞成功，这标志着人类在土木工程方面迈出了向海洋进军的重要一步.近年来，我国在此领域中也获得了相当的成就。上海南汇滩的围垦成功和黄浦江的拓岸成功都是我国在近年来取得的成就。这些成就的取得都为土木工程在将来向海洋的发展积累了科技经验，奠定了坚实的基础。总之海洋又是将来土木工程发展的另一方向。3.向沙漠进军全世界陆地中有三分之一为沙漠或荒漠地区，目前还很少开发。沙漠难以利用是因为缺水，生态环境恶劣，日夜温差太大，空气干燥，太阳辐射太强，不适于人类的生存。近来许多国家开始沙漠改造工程。在我国西北部，利用兴修水利，种植固沙植物，改良土壤方法,是一些沙漠变成了绿洲。沙漠的改造利用不仅增加了有效土地的利用面积,同时还能改善全球生态环境。我国沙漠输水工程试验成功，自行修建的第一条长途沙漠输水工程已全线建成试水，顺利地引黄河水入沙漠。我国首条沙漠高速公路-榆靖高速公路已全线动工，其全长116公里.将来城市将在沙漠出现。4。 向太空迈进近代天文学宇航事业飞速发展，人们发现月球上拥有大量的钛铁矿,在800高温下，钛铁矿与氢化物便合成铁、钛、氧和水气，由此可以制造出人类生存必需的氧和水。美国政府已决定在月球上建造月球基地，并通过这个基地进行登陆火星的行动。预计21世纪50年代以后，空间工业化、空间商业化、空间旅游、外层空间人类化等可能会得到较大的发展。月宫将触手可及。土木工程概论课程学习总结一、 土木工程材料与基础工程1. 土木工程材料A. 早期土木工程材料主要有砖、瓦、砂、石、灰、木材等.他们至今仍在土木工程材料中占有重要的地位。砖：砖是一种常用的砌筑材料。砖瓦的生产和使用在我国历史悠久，有“秦砖汉瓦”之称。瓦：瓦是屋面材料。石材：天然石材是最古老的土木工程材料之一。石材具有良好的耐久性，用石材构建的结构物具有永久保存的可能。在混泥土组成材料中，石子称为粗骨料，砂称为细骨料.砂是混泥土和砂浆的主要组成材料之一，是土木工程的大宗材料.灰：石膏、石灰；石灰石土木工程使用较早的矿物胶凝材料之一。木材：木材是一种古老的工程材料。B. 近代土木工程材料近代使用的土木工程钢料主要有钢板、型钢如角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢筋等。水泥主要有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、特种水泥.还有混泥土,混泥土是：由水泥、水、砂、石按一定比例混合,经过搅拌、浇筑成形、凝固硬化形成的人造石材.混凝土中的砂和石在混凝土中起骨架作用.C. 现代土木工程材料主要有高强度混泥土,高性能混泥土，纤维混泥土，绿色建材等。2。基础工程A. 岩土工程勘测的任务:认识地质的地质条件，分析它与建筑物之间的相互影响。地址选择、初步设计和施工图选址勘察、初步勘察和详细勘察。岩土工程勘察等级确认依据：工程重要性等级、场地复杂程度等级、地基复杂程度等级。绘图与调查、勘探（坑探、钻探、触探、地球物理勘探） 、原位测试、室内测试。相片成图和实地绘测图。B. 浅基础分为：刚性基础、扩展基础。刚性基础是由砖、毛石、素混泥土和石灰等材料做成的基础。当刚性基础不能满足力学要求时，可以做成钢筋混泥土基础，称为扩展基础.浅基础按构造类型可分为：独立基础、条形基础、筏板基础和箱型基础。C. 深基础位于地基深处承载力较高的土层上，埋藏深度大于5米或大于基础宽度的基础,称为深基础。如桩基础，沉井基础，沉箱基础等.D. 不均匀沉降一般是指同一结构中，相邻的两个基础沉降量的差值。E. 地基处理的对象主要是指软弱地基和特殊土地基。地基处理的主要目的是指提高软弱地基的强度，保证地基的稳定性。二、 建筑工程、交通土建工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程、给排水工程。1. 建筑工程A. 基本构建人们所居住和工作的建筑物均由各个单一空间所构成，而每一个单一空间又由基本构件所构成.建筑物的基本构件可分为板、梁、柱、拱。 B. 单层与多层建筑单层建筑按使用目的可分为民用单层建筑和单层工业厂房。大跨度结构指跨度大于60米的建筑。其结构体系有很多种，如网架结构、网壳结构、悬索结构、悬吊结构、索膜结构、充气结构、薄壳结构、应力蒙皮结构等.我国以24米为界限，低于24米称为多层结构，常用的结构形式为混合结构、框架结构.C. 高层与超高层建筑的主要结构形式有：框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、框支剪力墙结构、筒体结构。筒体结构又可分为：框筒结体系、筒中筒体系、衍架筒体系、成束筒体系.D. 特种结构是指具有特种用途的工程结构，包括高耸结构、海洋工程结构、管道结构、容器结构和核电站结构等。E. 未来展望2. 交通土建工程A. 道路工程“要致富，先修路。道路是交通的基础，是国家经济活动的基础和人民生活的基础设施。道路按其使用特点可分为：公路、城市道路、厂矿道路、林间道路和乡村道路。B. 铁路工程铁路运输是现代运输体系中的主干力量。为满足人们的需求,高速铁路、城市轻轨与地下铁道、磁悬浮铁路相应而生.C. 机场工程自古以来,人们就羡慕鸟类在天空中自由飞翔的本领，人们也一直努力不懈地探索飞上蓝天的奥秘。于是飞机产生了,机场是飞机的巢，跑到是机场飞行区的主体，机坪与机场净空区组成了机场。D. 隧道工程隧道是修筑在地面之下的通路或空间,但孔径太小，属于所谓管道范畴除外。公路隧道、铁路隧道、水底隧道都是隧道的品种。公路隧道要注意线路布置、通风、照明等。公路施工的方法通常有新奥法、挪威法.铁路隧道的结构有浅埋区间隧道、深埋区间隧道.明挖法和暗挖法是铁路施工的两种方法,其中盾构法、注浆法、沉管法、顶管法是暗挖法中常采用的方法。水底隧道常采用的防水方法有，防水混泥土、壁后回填、围岩注浆、双层衬砌.3. 桥梁工程A. 桥梁分类按使用性分为：公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥。B. 桥梁工程的总体规划和设计要点桥梁工程的总体规划的基本内容包括:桥位选定;桥梁总跨径及分孔方案的确定；确定桥梁的纵，横断面布置等.C. 桥梁的结构形式桥梁分为:梁式桥、拱式桥、钢架桥、斜拉桥、悬索桥、综合体系桥。D. 桥墩与桥台桥墩的类型有实体式桥墩、空心式桥墩、桩或柱式桥墩。桥台的类型有实体式桥台、埋置式桥台.4. 港口工程A. 港口分类港口可分为港湾、避风港、海港、河港、水库港、湖港、商港、工业港、散货港、油港、渔港、军港。B. 码头建筑码头的布置形式有顺岸式、突堤式、挖入式。C. 防波堤的分类：斜坡式防波堤、直立式防波堤、混合式防波堤、透空式防波堤、浮式防波堤、喷气消波式设备.5. 地下工程A. 地下工业建筑地下水电站、地下核电站、地下工厂等都属于地下工业建筑6. 水利水电工程A. 农田水利工程主要包括灌溉工程和排涝工程以解决农田的灌溉和排涝以及土壤改良工作.灌溉的方法有：地面灌溉、喷灌、滴灌、微喷。可以抽水取水，水库取水.B. 水电工程有各种各样的水电站，如坝式水电站（河床式水电站、坝后式水电站、溢流式水电站）、引水式水电站、抽水蓄能电站、潮汐电站。C. 防洪工程挡、泄、蓄(滞）7. 给排水工程A. 给水工程包括城市给水和建筑给水两部分。城市给水系统的组成：取水工程、净水工程、加压设备、输、配水工程。B. 排水工程城市排水体制：合流制排水系统、分流制排水系统、半分流制排水系统.三、 土木工程设施与建筑项目管理1。土木工程设施A. 基础工程设施基础工程主要包括土石方工程和建筑物、构筑物递补的基础工程。深基础的施工包括：桩基础、墩基础、沉井基础、地下连续墙。B. 结构工程施工主要包括砌筑工程、钢筋混泥土工程、结构安装工程等.2. 建筑项目管理A. 建筑程序与建筑法规B. 工程项目管理C. 工程项目招标与投标中的标，又叫标的，是指拟发包工程项目内容的标明.它的特点是由专一的买主（招标单位）设定建筑商品质量、价格、工期为主的标的，邀请若干个卖主（投标企业）对建筑工程的价格和施工方案等条件进行竞争，进而通过开标、评标择优确定承包单位与之达成交易协议。D. 建设监理四、 土木工程防灾与减灾、数字化技术在土木工程的应用、土木工程师的设计方法 灾害是物质运动形式，普遍发生，不断发生，在所难免的,，通过土木工程的学习我们应懂得如何防灾减灾；当今社会科技飞速发展，数字化技术在土木工程的应用数不胜数，方便了我们对土木工程的应用，简化了我们的负担：作为未来土木工程师的我们应加强土木工程知识的学习，掌握专业技能，学会设计。