土木工程专业概论罗福午1绪论课件

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1、土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 1 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 2 第 一 章 绪 论1.为 什 么 学 习 土 木 工 程 概 论2.何 谓 土 木 工 程 概 论3.土 木 工 程 发 展 的 回 顾4.土 木 工 程 的 发 展 趋 势5.土 木 工 程 的 学 习 建 议 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 3 1.为 什 么 学 习 土 木 工 程 概 论 ？1.1 为 什 么 学 习 土 木 工 程 概 论 ？1.2 学 习 土 木 工 程 概 论 的 任 务 ？ 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论

2、 4 1.实 际 工 作 的 需 要 ： 对 于 将 来 从 事 土 木 行 业 的 工 程 师 ， 无 论 是做 设 计 还 是 施 工 方 面 的 ， 可 能 会 遇 到 不 同 的实 际 工 程 问 题 。 如 修 建 一 条 铁 路 ， 涉 及 到 桥梁 工 程 、 隧 道 工 程 、 材 料 工 程 、 路 基 工 程 、线 路 工 程 等 多 专 业 方 面 的 知 识 。 这 就 要 求 我们 对 专 业 外 的 相 关 的 学 科 的 内 容 有 所 了 解 ,使我 们 能 更 好 地 适 应 未 来 的 工 作 。 这 就 是 我 们学 习 这 门 课 程 的 一 个 目 的

3、 。1.为 什 么 学 习 土 木 工 程 概 论 ？ 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 5 2.进 一 步 学 习 深 造 的 需 要 ： 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 自己 感 兴 趣 的 具 体 专 业 。1.为 什 么 学 习 土 木 工 程 概 论 ？ 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论

4、 6 1.2 土 木 工 程 概 论 学 习 的 主 要 任 务1. 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 本术 语 ， 便 于 与 同 行 之 间 的 交 流 。 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 7 1.2 土 木 工 程 概 论 学 习 的 主 要 任 务2. 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

5、 支学 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 。便 于 大 家 以 后 能 在 工 作 和 学 习 中 学 以 致 用 ！ 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 8 2 何 谓 土 木 工 程 概 论2.1 何 为 土 木 工 程2.2 土 木 工 程 的 范 围 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 9 2.1 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 ：土 木 工 程 ： 建 造 各 类 工 程

6、设 施 的 科 学 技 术 的总 称 。对 象 ： （ 1） 它 既 指 工 程 建 设 的 对 象 ， 即 建在 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 测 设 计 、 施 工 、 保 养 、 维 修 等 技 术 。 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 10 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 工程 ， 铁 道 工 程 ， 桥 梁 工 程 ， 遂 道 工 程 ， 机 场工 程 ， 地

7、 下 工 程 ， 给 水 排 水 工 程 ， 港 口 、 码头 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 。2.1 何 为 土 木 工 程 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 11房 屋 建 筑 2.2 土 木 工 程 的 范 围 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 12道 路 工 程 2.2 土 木 工 程 的 范 围 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 13铁 路 工 程武 广 2.2 土 木 工 程 的 范 围 土 木 工 程 专 业 概 论

8、罗 福 午 1绪 论 14城 市 公 路 2.2 土 木 工 程 的 范 围 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 15水 利 工 程 2.2 土 木 工 程 的 范 围 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 16码 头 港 口 工 程2.2 土 木 工 程 的 范 围 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 17给 排 水 工 程 2.2 土 木 工 程 的 范 围 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 18 3.土 木 工 程 发 展 的 回 顾 3.1古 代 史 3.2 近 代 史 3.3 现 代 土 木 工 程 土 木 工

9、程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 19 3.1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 ”土 木 “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 起 重 机 械 知 识 已 达 到 了 相 当高 的 水 平 。 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 20 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

10、筑 物 ， 如 ： 战 国 时 期 的 许 多 城 市 遗 址 ， 反 映 了 当 时 城市 建 设 的 发 达 。 例 如 中 国 古 代 规 模 最 宏 大 的防 御 工 程 西 起 临 洮 、 东 至 辽 东 的 万 里 长 城 .3.1古 代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 21 此 外 我 国 早 在 秦 汉 时 期 就 已 广 泛 修 建 石桥 。 河 北 赵 州 桥 （ 又 称 安 济 桥 ） ， 是 我 国 古代 石 拱 桥 的 杰 出 代 表 。 春 秋 战 国 时 期 ， 中 国 已 建 成 了 一 些 相 当 规模 的 水 利 工 程 。 像 四

11、 川 都 江 堰 、 关 中 的 郑 国渠 。3.1古 代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 22都 江 堰 水 利 工 程 3.1古 代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 23 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 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 24 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

12、 ， 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 。 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 。埃 及 金 字 塔 石 结 构3.1古

13、代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 25山 西 应 县 木 塔 塔 位 于 山 西 省 应 县 西 街 北 侧 ，建 于 辽 清 宁 二 年 （ 公 元 1056年 ） 。 原 名 “佛 宫 寺 释 迦 塔 ”，因 塔 身 全 部 用 木 质 构 成 ， 俗 称木 塔 。 塔 为 楼 阁 式 ， 用 优 质 松 木 建成 ， 高 67.13米 ， 底 层 直 径30米 ， 平 面 呈 八 角 形 。 塔 刹高 10米 ， 塔 的 第 一 层 有 高 10米 的 释 迦 像 。 塔 壁 上 有 6幅 如来 佛 像 。 像 及 壁 画 为 辽 代 风 格 。应 县 木 塔

14、 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 。 木 结 构3.1古 代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 26佛 光 寺 在 山 西 省 五 台 县 东北 32公 里 佛 光 山 佛光 寺 内 。 塔 建 于 北魏 孝 文 帝 时 期 （ 公元 471-499年 ） ，是 创 建 佛 光 寺 的 初祖 禅 师 的 墓 塔 ， 砖结 构 。 砖 结 构3.1古 代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 27 17世 纪 中 叶 第 二 次 世 界 大 战 前 后 （ 历 时 约300年 ）

15、这 个 时 期 ， 土 木 工 程 形 成 独 立 学 科 （ civil engineering）1.理 论 发 展 ：1683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 ；1825年 ， 纳 斯 建 立 结 构 设 计 的 容 许 应 力 法 。3.2近 代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 28 2.材 料 发 展 ：1824年 发 明 了 波 特 兰 水 泥 ，1859年 转 炉 炼 钢 法 ， 钢 材 大 量 生 产 并 用 于土 木 ；

16、 1867年 钢 筋 混 凝 土 开 始 应 用1928年 预 应 力 混 凝 土 发 明3.2近 代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 29 （ 1） 铁 路 、 地 铁 的 诞 生 （ 2） 高 层 建 筑 和 大 跨 桥 梁 的 出 现 （ 3） 水 利 建 设 的 发 展 -苏 伊 士 和 巴 拿马 运 河 3.近 代 建 筑 的 发 展3.2近 代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 30 （ 1） 铁 路 诞 生 4.近 代 案 例 1825年 英 国 人 史 蒂 文 生 制 造 的 “运 动 一号 ”蒸 汽 机 车 ， 在 斯 托 克

17、 顿 至 达 林 顿 间 开 始 营业 ， 从 此 世 界 第 一 条 铁 路 正 式 诞 生 。 3.2近 代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 31 （ 2） 地 铁 诞 生 1863年伦 敦 修 建了 第 一 条地 铁 线 。3.2近 代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 32 （ 3） 芝 加 哥 家 庭 保 险 公 司 大 厦 建 于 1883 1885年 ，共 10层 ， 高 55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 建 造之 先 河 。3.2近 代 史

18、土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 33 （ 4） 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 西 方 航 程 。 从 欧 洲 大 西 洋 沿 岸各 国 到 印 度 洋 缩 短 5,500 8,009公 里 ； 从地 中 海 各 国 到 印 度 洋 缩 短 8,000 10,000公 里 ； 对 黑 海 沿 岸 来 说 ， 则 缩 短 了 12,000公 里 。3.2近 代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 3

19、4 （ 4） 苏 伊 士 运 河3.2近 代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 35 （ 5） 大 跨 和 高 层 建 筑 出 现 1931年 美 国帝 国 大 厦 。 102层 ， 378米 ， 保持 世 界 纪 录 40年 1936年 美 国 金 门 大桥 。 世 界 上 第 一 座 跨度 过 千 的 大 桥 ，1280m， 悬 索 桥 3.2近 代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 36 所 谓 中 国 近 代 史 是 指 从 1840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

20、。 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 一 时 期 我 国 内 忧 外 患 频 繁 ，土 木 建 筑 业 进 展 缓 慢 。 解 放 前 , 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 黄 河 上 也 仅 有 两 座 铁 路 桥 梁 。3.2近 代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 37 中 国 近 代 典 型 建 筑 1909

21、詹 天佑 主 持 修 建 京张 铁 路 ；3.2近 代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 38 1934 上 海 建 24层 国 家 饭 店 ； 1937 茅 以 升 主 持 建 造 钱 塘 江 大 桥 ；中 国 近 代 典 型 建 筑3.2近 代 史 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 39 3.3 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 ： 1.功 能 要 求 多 样 化 随 着 科 技 的 发 展 ， 很 多 工 业 建 筑 物

22、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 。 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 40 2.城 市 建 设 立 体 化 表 现 在 ： 城 市 高 层 建 筑 的 兴 建 ； 其 中 在 美 国 高 度 在 200m以 上 的 达 到 了 100多 栋 ；目 前 ， 台 湾 101大 厦 ， 世 界 高 度 第 一 ， 508m； 上海 环 球 金 融 中 心 大 厦 ， 492m， 世 界 第 二 ； 马 来 西亚 的 石 油 双 塔 ， 452m

23、； 美 国 西 尔 斯 塔 楼 ， 443m；上 海 金 茂 大 厦 ， 420.5m； 城 市 交 通 的 立 体 化 ； 立 交 桥 、 地 铁 等3.3 现 代 土 木 工 程 北 京 第 一 高 楼 528m中 国 尊中 国 第 一 高 楼 632m上 海 中 心 大 厦 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 41 3.交 通 工 程 的 快 速 化 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 总里 程 超 过 了 17万 公 里 ； 高 速 铁 路 ； 1964年 日 本 在 东 京 和 大

24、阪 间 建 成 了 世 界 上 第 一 条 高 速铁 路 ， 长 515km， 时 速 达 210km。 航 空 磁 悬 浮 铁 路 2003年 世 界 第 一 条 用 于 商 业 的 磁 悬 浮 铁 路 在 上 海 建 成 上海磁悬浮3.3 现 代 土 木 工 程 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 42 4.工 业 设 施 的 大 型 化 （ 1） 特 大 桥 兴 建 ；（ 2） 超 高 层 结 构 ；（ 3） 大 跨 度 结 构（ 4） 长 大 隧 道（ 5） 大 型 水 利 工 程（ 6） 特 种 结 构3.3 现 代 土 木 工 程 土 木 工 程 专 业 概 论

25、罗 福 午 1绪 论 43 （ 1） 特 大 桥 的 修 建 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 。 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 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 44 （ 1） 特 大 桥 的 修 建 3.3 现 代 土 木 工 程 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 45 （ 1） 特 大 桥 的 修 建 5503.3 现 代 土 木 工 程 土 木 工 程 专

26、 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 46 （ 1） 特 大 桥 的 修 建 3.3 现 代 土 木 工 程 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 47拱桥（施工中的卢浦大桥） 3.3 现 代 土 木 工 程 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 48 （ 2） 高 层 和 超 高 层 建 筑如 ： 芝 加 哥 国 际 贸 易 中 心 ， 高 701m， 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 3.3 现 代 土 木 工 程 土 木 工 程 专 业 概 论

27、罗 福 午 1绪 论 49 （ 2） 高 层 和 超 高 层 建 筑 阿 联 酋 迪 拜 塔 828米 ， 160层 Al Burj， 1200米 ， 200层 3.3 现 代 土 木 工 程 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 50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3.3 现 代 土 木 工 程 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 51 大 跨 预 应 力 结 构 ： 预 应 力 混 凝 土 ； 预 应 力 钢 桁

28、架 大 跨 空 间 钢 结 构 和 悬 索 结 构 如 首 都 体 育 馆 （ 跨 度 99m平 板 )； 上 海 体 育 馆 （ 直径 110m平 板 网 架 结 构 ） ； 秦 俑 陈 列 馆 （ 跨 度 70m的 三 铰 拱 钢 结 构 ） 等 。（ 3） 大 跨 结 构3.3 现 代 土 木 工 程 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 52 新 奥 法 、 盾 构 法 、 TBM等 海 底 隧 道 青 涵 海 底 隧 道 ， 长 54km（ 海 底 隧 道 之 最 ） ； 英吉 利 海 峡 海 底 隧 道 全 长 50.5km， 其 中 海 底 部 分 长37km 。

29、 山 区 隧 道 挪 威 拉 达 尔 隧 道 （ 长 25.8 km) 1999年 西 康 铁 路 秦 岭 隧 道 ， 长 18.4km。（ 4） 长 大 隧 道3.3 现 代 土 木 工 程 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 53海 底 隧 道 立 体 示 意 图 3.3 现 代 土 木 工 程 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 54 52m22m 服 务 隧 道厦 门 翔 安 海 底 隧 道q 行 车 隧 道 ： 设 三 车 道 ， 净 宽 13.5m， 净 高 10.5m， 建 筑 内 轮 廓 面 积 122平 米 ；q 服 务 隧 道 ： 净 宽

30、 6.5m， 净 高 6m， 建 筑内 轮 廓 面 积 33平 米 ；u 上 部 为 检 修 车 辆 和 逃 生 通 道 u 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u 施 工 过 程 中 超 前 掘 进 兼 作 地 质 导 洞 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 55 世 界 上 最 高 的 混 凝 土 重 力 坝 高 285m， 位 于瑞 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3.3 现 代 土 木 工 程 土 木 工 程 专 业 概

31、 论 罗 福 午 1绪 论 56 三 峡 水 利 枢纽 工 程 大 坝为 混 凝 土 重力 坝 ， 坝 高190m。 三 峡 大 坝3.3 现 代 土 木 工 程 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 57 （ 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 龙 门 吊 机3.3 现 代 土 木 工 程 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 58 4 土 木 工 程 发 展 趋 势 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 59 4.1 重 大 工 程 项 目 将 陆 续

32、 修 建在 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 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 ： 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 本的 磁 浮 式 列 车 时 速 已 达 500多 公 里 。 还 有 如 白 令 海 峡 的 填 筑 等 。 渤 海 湾 海 底 隧 道 土 木 工 程 专 业

33、 概 论 罗 福 午 1绪 论 60 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 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 61 著 名 美 藉 华 裔 建筑 师 崔 悦 君

34、 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 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 62 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

35、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 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 63 4.2 土 木 工 程 向 太 空 、 海 洋 、 荒 漠 开 拓国际空间站日本关西

36、机场 青 藏 铁 路 海上钻机平台 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 64 早 在 1984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 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 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 下 空 间 。 有 人 预 言 21世 纪 的 土 木 工 程

37、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 底 隧 道 的 中 部 除 设 置 了车 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 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 65 4.3 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 、 韧性 和 可 焊 性 方 向 发 展 。 日 本 、 美 国 、 俄 罗 斯等

38、 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 的 研 究 课 题 。 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 。 C120的 混 凝 土 已 开 始 使 用 ； 今 后 将 有C400混 凝 土 。 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 66 4. 4 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

39、 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 。 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 67 4. 5 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 、 智 能 化 建 筑 、智 能 化 交 通 、 土 木 工 程 的 仿 真 系 统 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 68 4.6 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

40、 重视 ， 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 的振 动 、 噪 声 等 都 将 成 为 土 木 工 程 师 必 须 考 虑 的 问 题 。 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午

41、1绪 论 69 5.土 木 工 程 学 习 建 议 5.1科 学 、 技 术 及 工 程 关 系 5.2 知 识 、 能 力 和 素 质 要 求 5.3 学 习 建 议 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 70 5.1 科 学 、 技 术 及 工 程 关 系 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 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 大 难 题 的 解 决 往

42、往 也 是 科 学 在 实 际 工 程 中的 应 用 。如 ： 旋 喷 桩 施 工 ； 青 藏 线 的 修 建 ； -解 决 冻 土 地 基 冻 融 问 题 。高 寒 隧 道 开 挖 支 护 问 题 。 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 71 5.2 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 ，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 -如 规 范 、 论 文 等 。 创 新 能 力 ： 新 的 工 艺 。 协 调 能 力

43、和 管 理 能 力 ： 应 付 工 地 中 各 种 突发 事 件 。 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 72 5.3 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 解决 的 模 型 问 题 是 关 键 。 实 际 问 题 模 型 化 理 论 计 算 解 决 问 题 。 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 解 。 如 ： 桥 的 设 计 演 算 。 梁 梁 单 元 实 体 有 限

44、元 。从 最 简 单 的 模 型 逐 渐 复 杂 化 。 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 73 本 章 重 点 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 74 1. 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 、 智能 化 交 通 、 土 木 工 程 的 仿 真 系 统 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 75 2. 现 代 土 木 工 程 的 特 点 本 章 重 点 .主 要 体 现 在 ： 功 能 要 求 多 样 化 、 城 市 建 设立 体 化 、 交 通 工 程 快 速 化 、 工 程 设 施 大 型 化 土 木 工 程 专 业 概 论 罗 福 午 1绪 论 76 谢 谢 大 家 ！