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1、土木工程概论土木工程概论An Introduction to Civil Engineering 第一章第一章 绪绪 论论1.为什么学习土木工程概论为什么学习土木工程概论2.何谓土木工程概论何谓土木工程概论3.土木工程发展的回顾土木工程发展的回顾4.土木工程的发展趋势土木工程的发展趋势5.土木工程的学习建议土木工程的学习建议 1.为什么学习土木工程概论？为什么学习土木工程概论？1.1 为什么学习土木工程概论？为什么学习土木工程概论？1.2 学习土木工程概论的任务？学习土木工程概论的任务？ 1.实际工作的需要：实际工作的需要： 对对于于将将来来从从事事土土木木行行业业的的工工程程师师，无无论论是
2、是做做设设计计还还是是施施工工方方面面的的，可可能能会会遇遇到到不不同同的的实实际际工工程程问问题题。如如修修建建一一条条铁铁路路，涉涉及及到到桥桥梁梁工工程程、隧隧道道工工程程、材材料料工工程程、路路基基工工程程、线线路路工工程程等等多多专专业业方方面面的的知知识识。这这就就要要求求我我们们对对专专业业外外的的相相关关的的学学科科的的内内容容有有所所了了解解,使使我我们们能能更更好好地地适适应应未未来来的的工工作作。这这就就是是我我们们学习这门课程的一个目的。学习这门课程的一个目的。1.为什么学习土木工程概论？为什么学习土木工程概论？2.进一步学习深造的需要：进一步学习深造的需要： 如果我们
3、想进一步地考研究生，进行深造。如果我们想进一步地考研究生，进行深造。学习这门课程，可以更好地了解一下土木的学习这门课程，可以更好地了解一下土木的各个专业方向学习的内容，以及各个专业目各个专业方向学习的内容，以及各个专业目前的发展前景，便于找到适合自己的、或自前的发展前景，便于找到适合自己的、或自己感兴趣的具体专业。己感兴趣的具体专业。1.为什么学习土木工程概论？为什么学习土木工程概论？ 1.2 土木工程概论学习的主要任务土木工程概论学习的主要任务1. 基本概念的学习：基本概念的学习： 主要学习土木工程学不同分支学科的基本主要学习土木工程学不同分支学科的基本概念，对不同分支学科有一个概貌的了解，
4、概念，对不同分支学科有一个概貌的了解，扩大我们的视野；同时掌握各个学科的基本扩大我们的视野；同时掌握各个学科的基本术语，便于与同行之间的交流。术语，便于与同行之间的交流。 1.2 土木工程概论学习的主要任务土木工程概论学习的主要任务2. 力求建立大土木观念力求建立大土木观念 同时在讲课过程中讲解一下不同土木分支同时在讲课过程中讲解一下不同土木分支学科与现在所学基础学科的联系，尽量帮助学科与现在所学基础学科的联系，尽量帮助我们建立起基础课程与专业课程之间的联系。我们建立起基础课程与专业课程之间的联系。便于大家以后能在工作和学习中学以致用！便于大家以后能在工作和学习中学以致用！ 2 何谓土木工程概
5、论何谓土木工程概论2.1 何何 为为 土土 木木 工工 程程2.2 土木工程的范围土木工程的范围 2.1 何为土木工程何为土木工程中国国务院学位委员会在学科简介中定义为：中国国务院学位委员会在学科简介中定义为：土木工程：建造各类工程设施的科学技术的土木工程：建造各类工程设施的科学技术的总称。总称。对象：对象：（1）它既指工程建设的对象，它既指工程建设的对象， 即建即建在地上、地下、水中的各种工程设施；在地上、地下、水中的各种工程设施；（2）也指所应用的材料、设备和所进行的勘）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。测设计、施工、保养、维修等技术。土木工程学的范围非常广
6、泛，包括：土木工程学的范围非常广泛，包括： 它包括房屋建筑工程、公路与城市道路工它包括房屋建筑工程、公路与城市道路工程，铁道工程，桥梁工程，遂道工程，机场程，铁道工程，桥梁工程，遂道工程，机场工程，地下工程，工程，地下工程， 给水排水工程，港口、码给水排水工程，港口、码头工程等。国际上，运河、水库、大坝、水头工程等。国际上，运河、水库、大坝、水渠等水利工程也包括于土木工程之中。渠等水利工程也包括于土木工程之中。2.1 何为土木工程何为土木工程房屋建筑2.2 土木工程的范围土木工程的范围道路工程2.2 土木工程的范围土木工程的范围铁路工程武广2.2 土木工程的范围土木工程的范围城市公路2.2 土
7、木工程的范围土木工程的范围水利工程2.2 土木工程的范围土木工程的范围码头港口工程2.2 土木工程的范围土木工程的范围给排水工程2.2 土木工程的范围土木工程的范围3.土木工程发展的回顾 3.1古代史古代史 3.2 近代史近代史 3.3 现代土木工程现代土木工程 3.1古代史古代史 远古时代的建筑是由土、石头和木头等建远古时代的建筑是由土、石头和木头等建造的，这也就是造的，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。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
8、到了相当的几何、测量和起重机械知识已达到了相当高的水平。高的水平。 我国是世界上的文明古国之一，留下了很我国是世界上的文明古国之一，留下了很多有影响的土工建筑物，如：多有影响的土工建筑物，如： 战国时期的许多城市遗址战国时期的许多城市遗址，反映了当时城，反映了当时城市建设的发达。例如中国古代规模最宏大的市建设的发达。例如中国古代规模最宏大的防御工程防御工程西起临洮、东至辽东的西起临洮、东至辽东的万里长城万里长城.3.1古代史古代史 此此外外我我国国早早在在秦秦汉汉时时期期就就已已广广泛泛修修建建石石桥桥。河河北北赵赵州州桥桥（又又称称安安济济桥桥），是是我我国国古古代石拱桥的杰出代表。代石拱桥
9、的杰出代表。 春春秋秋战战国国时时期期，中中国国已已建建成成了了一一些些相相当当规规模模的的水水利利工工程程。像像四四川川都都江江堰堰、关关中中的的郑郑国国渠渠。3.1古代史古代史都江堰水利工程都江堰水利工程3.1古代史古代史 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 3.1古代史古代史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，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，这些石块由贝壳石灰石组成贝壳石灰石组成。尽管考古证明，人类在几千年前就已
10、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。埃及金字塔石结构3.1古代史古代史山西应县木塔 塔位于山西省应县西街北侧，塔位于山西省应县西街北侧，建于辽清宁二年（公元建于辽清宁二年（公元1056年）。原名年）。原名“佛宫寺释迦塔佛宫寺释迦塔”，因塔身全部用木质构成，俗称因塔身全部用木质构成，俗称木塔。木塔。塔为楼阁式，用优质松木建塔为楼阁式，用优质松木建成，高成，高67.13米，底层直径米，底层直径30米，平面呈八角形。塔刹米，平面呈八角形。塔刹高高10米，塔的第一层有高米，塔的第一层有高10米的释迦像。塔壁上有米的释迦像。塔壁上有6
11、幅如幅如来佛像。像及壁画为辽代风格。来佛像。像及壁画为辽代风格。应县木塔结构设计精巧，保存应县木塔结构设计精巧，保存至今已近千年，是我国现存木至今已近千年，是我国现存木构建筑之最。构建筑之最。木结构3.1古代史古代史佛光寺佛光寺在山西省五台县东在山西省五台县东北北32公里佛光山佛公里佛光山佛光寺内。塔建于北光寺内。塔建于北魏孝文帝时期（公魏孝文帝时期（公元元471-499年），年），是创建佛光寺的初是创建佛光寺的初祖禅师的墓塔，砖祖禅师的墓塔，砖结构。结构。 砖结构3.1古代史古代史 17世纪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）这个时期，土木工程形成独立学
12、科（年）这个时期，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年，牛顿力学创立奠定了土木工程的力学分析基础；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。3.2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转炉炼钢法，钢材大量生产并用于土木；土木； 1867年年 钢筋混凝土开始应用钢筋混凝土开始应用1928
13、年年 预应力混凝土预应力混凝土发明发明3.2近代史近代史 （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-苏伊士和巴拿苏伊士和巴拿马运河马运河 3.近代建筑的发展近代建筑的发展3.2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“运动一运动一号号”蒸汽机车，在斯托克顿至达林顿间开始营蒸汽机车，在斯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。业，从此世界第一条铁路正式诞生。 3.2近代史近代史 （2 2）地铁诞生地铁诞生
14、 1863年年伦敦修建伦敦修建了第一条了第一条地铁线。地铁线。3.2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，年，共共10层，高层，高55米，是米，是世界上第一幢按现代钢世界上第一幢按现代钢框架结构原理建造的高框架结构原理建造的高层建筑，摩天大楼建造层建筑，摩天大楼建造之先河。之先河。3.2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，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。从欧洲大西洋沿岸大大缩短了东西方航程。
15、从欧洲大西洋沿岸各国到印度洋缩短各国到印度洋缩短5,5008,009公里；从公里；从地中海各国到印度洋缩短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。3.2近代史近代史（4）苏伊士运河苏伊士运河3.2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 美国美国帝国大厦。帝国大厦。102层，层，378米，保米，保持世界纪录持世界纪录40年年1936年年 美国金门大美国金门大桥。世界上第一座跨桥。世界上第一座跨度过千的大桥，度过千的大桥，1280m，悬索桥，悬索桥 3.2近代史近代史 所谓中
16、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年中华人民共和国建立这一时间范围。近代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深地打上了半殖民地半封建社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，这一时期我国内忧外患频繁，会的烙印。总的说来，这一时期我国内忧外患频繁，土木建筑业进展缓慢。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。在黄河上也仅有两座铁路桥梁
17、。口靠轮渡过江。在黄河上也仅有两座铁路桥梁。3.2近代史近代史 中国近代典型建筑中国近代典型建筑 1909 詹天詹天佑主持修建京佑主持修建京张铁路；张铁路；3.2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3.2近代史近代史 3.3 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：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随着科技的发
18、展，很多工业建筑物提出了恒恒温、恒湿、防微振、防腐蚀、防磁、防辐射、温、恒湿、防微振、防腐蚀、防磁、防辐射、无微尘无微尘等要求，对建筑物的功能有更多的要等要求，对建筑物的功能有更多的要求。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； 其中在美国高度在其中在美国高度在200m以上的达到了以上的达到了100多栋；多栋；目前，台湾目前，台湾101大厦，世界高度第一，大厦，世界高度第一，508m；上；上海环球金融中心大厦，海环球金融中心大厦，492m，世界第二；马来西，世界第二；马来西亚的石油双塔，亚的石油双塔，452m；美国西尔斯塔楼，；美国西尔斯塔
19、楼，443m；上海金茂大厦，；上海金茂大厦，420.5m；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3.3 现代土木工程现代土木工程北京第一高楼北京第一高楼528m中国尊中国尊中国第一高楼中国第一高楼632m上海中心大厦上海中心大厦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，二战后大规模兴建，现在总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年日本在东京和大阪间建成了世界上第一条高速铁路，长铁
20、路，长515km515km，时速达，时速达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3.3 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3.3 现代土木工程现代土木工程（1 1）特大桥的修建）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
21、上跨度最大的悬悬索桥索桥。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 。3.3 现代土木工程现代土木工程（1 1）特大桥的修建）特大桥的修建 苏通大桥苏通大桥苏通大桥苏通大桥跨度最大斜拉桥跨度最大斜拉桥跨度最大斜拉桥跨度最大斜拉桥主跨主跨主跨主跨1088m1088m1088m1088m江苏省江苏省江苏省江苏省20082008200820083.3 现代土木工程现代土木工程（1 1）特大桥的修建）特大桥的修建 上海卢浦大桥上海卢浦大桥上海卢浦大桥上海卢浦大桥跨度最大的拱桥跨度最大的拱桥跨度最大的拱桥跨度最大的拱桥主跨主跨主跨主跨550550m m m m江苏省江苏省江
22、苏省江苏省20082008200820083.3 现代土木工程现代土木工程（1 1）特大桥的修建）特大桥的修建 武汉长江大桥武汉长江大桥武汉长江大桥武汉长江大桥主跨主跨主跨主跨1156m1156m1156m1156m湖北省湖北省湖北省湖北省19571957195719573.3 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）3.3 现代土木工程现代土木工程（2 2）高层和超高层建筑）高层和超高层建筑如：芝加哥国际贸易中心，高如：芝加哥国际贸易中心，高701m701m，待建。，待建。上海环球金融中心，95层，460m马来西亚国营石油双塔总高度达452m ,共88层 3.
23、3 现代土木工程现代土木工程（2 2）高层和超高层建筑）高层和超高层建筑阿联酋迪拜塔阿联酋迪拜塔 828米，米，160层层Al Burj，1200米，200层3.3 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(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3.3 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；上海体育馆（直径径110m110
24、m平板网架结构）；秦俑陈列馆（跨度平板网架结构）；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3.3 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，长青涵海底隧道，长54km（海底隧道之最）；英（海底隧道之最）；英吉利海峡海底隧道全长吉利海峡海底隧道全长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3.3 现代土木工程现代土木
25、工程海底隧道立体示意图3.3 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，建筑内轮廓面积，建筑内轮廓面积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，建筑内轮廓面积内轮廓面积 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、通信光缆万伏高压电缆、通信光缆u施工过程中超前掘进兼作地质导洞
26、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，位于瑞士羅罗纳河支流迪克桑斯河上。士羅罗纳河支流迪克桑斯河上。 瑞士大迪克桑斯坝（5）水利工程）水利工程3.3 现代土木工程现代土木工程三峡水利枢三峡水利枢纽工程大坝纽工程大坝为混凝土重为混凝土重力坝，坝高力坝，坝高190m。三峡大坝三峡大坝3.3 现代土木工程现代土木工程（6 6）特种结构）特种结构拼装结构：拼装结构：如拼装架桥机、拼装龙门吊机等如拼装架桥机、拼装龙门吊机等拼装式千吨负重拼装式千吨负重走行龙门吊机走行龙门吊机3.3 现代土木工程现代土木工程4 4 土木工程发展趋势土木工程发展趋
27、势 4.1 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，从事土木工程的人们将为改造世界作出新程建设，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。如：的贡献，取得新的突破。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仍处于试验阶段，但日本磁浮式列车的研制虽然仍处于试验阶段，但日本的磁浮式列车时速已达的磁浮式列车时速已达500多公里。多公里。 还有如白令海峡的填筑等。还有如白令海
28、峡的填筑等。 渤海湾海底隧道渤海湾海底隧道 未来全球最高建筑物Al Burj，据说比迪拜塔还高。Burj Dubai标高807米，能成为全球最高的建筑物吗？我看未必。目前计划中的的Al Burj高达1200米，未来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。4.1 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悦君计划在人口密集的旧金山市建造一座高2英里的圆锥形建筑，它将有500层高，底座直径达到1829米，可以容纳100万人居住。 4.1 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“X-Seed4000” 摩天巨塔，高400
29、0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，可能会被建造成滑雪场等设施。一旦建造成功，它的高度将是美国纽约帝国大厦的9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。 4.1 重大工程项目将陆续修建重大工程项目将陆续修建 4.2 土木工程向太空、海洋、荒漠开拓土木工程向太空、海洋、荒漠开拓国国际际空空间间站站日日本本关关西西机机场场青藏铁路青藏铁路海海上上钻钻机机平平台台 早在早在1984年，美籍华裔林铜柱博士就提出一大年，美籍华裔林铜柱博
30、士就提出一大胆设想，即在月球上利用它上面的胆设想，即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站预制混凝土构件来组装太空试验站, 这也表明土木工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。程的活动场所在不久的将来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。有人预言转移到地下空间。有人预言21世纪的土木工程将是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；在青函海底隧道的中部除设置了铁已达地下三层
31、；在青函海底隧道的中部除设置了车站外，还建设了博物馆。车站外，还建设了博物馆。4.2 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4.3 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 钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧钢材将朝着高强、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等国家已把屈服点为700N/mm2以上的钢以上的钢列入了规范；如何合理利用高强度钢也是一列入了规范；如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。个重要的研究课题。 高性能混凝土及其他复合材料也将向着高性能混凝土及其他
32、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轻质、高强、良好的韧性和工作性能方面发展。展。C120的混凝土已开始使用；今后将有的混凝土已开始使用；今后将有C400混凝土。混凝土。4. 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。 4. 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 主主要要体体现现在在：信信息息化化施施工工、智智能能化化建建筑筑、智能化交通、土木工程的仿真系统智能化交通、土木工程的仿真系统 4.6 土工工程可持续性
33、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环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，视，土木工程与环境工程融为一体土木工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、沙漠化等问题与人类的生存发展密切升、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。相关，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
34、工程师必须考虑的问题。振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。5.土木工程学习建议 5.1科学、技术及工程关系科学、技术及工程关系 5.2 知识、能力和素质要求知识、能力和素质要求 5.3 学习建议学习建议5.1 科学、技术及工程关系科学、技术及工程关系 科学是基础，技术是手段，工程是对象科学是基础，技术是手段，工程是对象； 大型、复杂的工程项目的实现依靠的是先进大型、复杂的工程项目的实现依靠的是先进的施工技术（施工工艺），施工技术的创新的施工技术（施工工艺），施工技术的创新发展依靠的是基础是科学。同时工程上的重发展依靠的是基础是科学。同时工程上的重大难题的解决往往也是科学在实际工程中的
35、大难题的解决往往也是科学在实际工程中的应用。应用。如：旋喷桩施工；如：旋喷桩施工； 青藏线的修建；青藏线的修建；-解决冻土地基冻融问题。解决冻土地基冻融问题。高寒隧道开挖支护问题。高寒隧道开挖支护问题。5.2 知识、能力和素质要求知识、能力和素质要求 自主学习的能力：学校学习的知识是基础，自主学习的能力：学校学习的知识是基础，但在工作中还不够。需要在工作中继续学习。但在工作中还不够。需要在工作中继续学习。 在实践中学习，查阅文献在实践中学习，查阅文献-如规范、论文等。如规范、论文等。 创新能力：新的工艺。创新能力：新的工艺。 协调能力和管理能力：应付工地中各种突协调能力和管理能力：应付工地中各
36、种突发事件。发事件。5.3 解决问题的能力解决问题的能力 将复杂的工程问题转化成能用规范或现有理论解将复杂的工程问题转化成能用规范或现有理论解决的模型问题是关键。决的模型问题是关键。 实际问题实际问题模型化模型化理论计算理论计算解决问题。解决问题。 最关键的不是理论计算，而是模型化，模型化需要最关键的不是理论计算，而是模型化，模型化需要你对相关的基础知识，特别是概念有非常深刻的理你对相关的基础知识，特别是概念有非常深刻的理解。解。 如：桥的设计演算。梁如：桥的设计演算。梁梁单元梁单元实体有限元。实体有限元。从最简单的模型逐渐复杂化。从最简单的模型逐渐复杂化。本章重点1. 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 本章重点主要体现在：信息化施工、智能化建筑、智主要体现在：信息化施工、智能化建筑、智能化交通、土木工程的仿真系统能化交通、土木工程的仿真系统2. 现代土木工程的特点现代土木工程的特点 本章重点.主主要要体体现现在在： 功功能能要要求求多多样样化化 、 城城市市建建设设立体化立体化 、交通工程快速化、工程设施大型化、交通工程快速化、工程设施大型化谢谢 谢谢 大大 家！家！
