土木工程概论小结

建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段,需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识以及电子计算机和力学测试等技术。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。

随着科学技术的进步和工程实践的发展,土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。例如,就土木工程所建造的工程设施所具有的使用功能而言,有的供生息居住之用,以至作为“入土为安”的坟墓;有的作为生产活动的场所;有的用于陆海空交通运输;有的用于水利事业;有的作为信息传输的工具;有的作为能源传输的手段等等。这就要求土木工程综合运用各种物质条件,以满足多种多样的需求。土木工程已发展出许多分支:房屋工程、铁路工程、道路工程、飞机场工程、桥梁工程、隧道及地下工程、特种工程结构、给水和排水工程、城市供热供燃气工程、港口工程、水利工程等学科。其中有些分支,例如水利工程,由于自身工程对象的不断增多以及专门科学技术的发展,业已从土木工程中分化出来成为独立的学科体系,但是它们在很大程度上仍具有土木工程的共性。

土木工程十分特殊而又具有系统性。因为几乎所有的土木工程师设计和建造的构筑物都是独一无二的,绝不可能出现两个完全相同的建筑物。有些建筑物虽然看似相同,但是建筑的场地条件(地基、风荷载、地震荷载等)都是不同的。像水坝、桥梁或隧道这样的大型建筑物每一个都完全不同。因此,土木工程师随时要准备应付新的复杂情况。同时工程要考虑的相关影响因素非常多,任何设计上的忽略都将导致一个失败的工程。另一方面,土木工程建设中的计算工作,随着计算机技术发展完善,变得越来越方便和快捷。所以,任何对工程感兴趣的理科类同学报考土木工程都没有问题,尤其适合那些考虑问题全面系统的同学,选择学习土木工程是能够发挥个人才干的。从市场的需求来说,目前中国的基础建设正在兴起,大跨结构、超高层的项目纷纷立项建设,在未来几十年内这种局面不会有太大变化。这就需要大量高素质的建设人才参与其中。同时我国目前的建设管理水平非常落伍,当前急需一批能够提高建设管理水平的人才。

以房地产为例,当前房地产极为火热,但专业的人才培养才刚刚起步,这方面的高级人才还是市场的稀有人才。出国方面,与电子、计算机等相比还有距离。其实,当前国内建设事业的发展前途光明,考虑留在国内从事本行业还是相当不错、非常实际的选择。

对土木工程的发展起关键作用的,首先是作为工程物质基础的土木建筑材料,其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。每当出现新的优良的建筑材料时,土木工程就会有飞跃式的发展。

人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动。砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至18~19世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的贡献,甚至在目前还被广泛采用。钢材的大量应用是土木工程的第二次飞跃。 十七世纪xx年代开始使用生铁、十九世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋,这是钢结构出现的前奏。从十九世纪中叶开始,冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材,随后又生产出高强度钢丝、钢索 。于是适应发展需要的钢结构得到蓬勃发展。除应用原有的粱、拱结构外,新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推广,出现了结构形式百花争艳的局面。从三十年代开始,出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力,大大高于钢筋混凝土结构,因而用途更为广阔。土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式,使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。这是土木工程的又一次飞跃发展。

土木工程的发展与测绘工程的发展息息相关。一切土木工程,从勘测、设计、施工、竣工,到质量管理、安全监护,都离不开测绘。测绘技术先进与否,能否合理地应用测绘技术,直接影响土木工程的进展速度。

充分应用测绘新技术,可以大大地缩短工期,提高工程的自动化程度,可很好地控制施工质量,有效地保护施工人员的安全健康。以“3S”为代表的现代测绘技术在土木工程各阶段中广泛地应用。充分有效地应用测绘新技术,可以大大地提高土木工程的自动化程度,可以很好地控制施工质量。“3S”集成技术提供了对地球系统进行长期的立体的监测能力,为收集、处理和分析地球系统变化的海量数

据提供了工具。在大型土木工程中,如三峡工程、南水北调、西气东送、青藏铁路等,都具有施工范围大、战线长、物流量大、施工周期长、土方工程大等特点。“3S”技术为大型土木工程提供了最有效的数据和信息采集、分析处理、表达决策的工具。“3S”集成技术将在大型土木工程中贯穿从勘测、设计、质量监控、安全监控、竣工验收到运行监控管理的一切阶段。

(1)在土木工程勘测阶段的应用。勘测施工的坐标框架即控制网的建立,已由GPS定位代替传统的三角测量。目前除大范围(400km2以上)控制测量以外,GPS定位从静态定位后处理向实时动态定位方向发展;从单纯的精密定位处理向特定勘测施工坐标系建立方向发展。为了减少重复,施工控制网还要求满足未来精密监控的要求。在大型的土木工程中,如南水北调工程,地形图的测绘已完全采用全数字摄影测量技术和野外数字测图技术。在中、小型土木工程中,主要用野外数字测图技术测绘数字地形图。目前,勘测技术开始向机载激光测量和CCD航摄集成技术过渡,以获取三维数字地图。

(2)在土木工程设计阶段的应用。利用数字地形图可以实现三维虚拟现实,在三维可视化可量测景观上呈现多种工程设计方案,实现各种工程设计仿真,并及时计算出相应的土石方工程量,做出环境协调评估,以提供最优化设计方案。

(3)在土木工程施工阶段的应用。土木工程施工阶段一方面是施工建设和现场管理,如土石方验收、线路施测、工程放样等采取了大量的现代数字测绘手段。目前除大量采用全站仪数字测量外,还有三维近地激光影像扫描、ATKGPS实时测图与工程放样、航空摄影和卫星摄影测量等方法可进行实时的工程进程管理,还可以辅以移动通信和网络通信等手段,实现远程实时监控。另一方面,利用智能全站仪或GPS与GIS集成技术可实现工程机械的自动化运行和工程安全及质量监控。智能全站仪可以控制机械掘进(隧道)的位置和方向,GPS可以实时定出施工车辆的位置和姿态,从而实现开挖和掘进的自动化。例如挖土机、推土机和压土机,装上精密实时GPS定位设备,配上装有工程管理GIS的机载计算机,可实现现场土方自动填挖控制和工程量精密计算,科学、可靠、节约工程成本。如果这类机器安装了相关工作控制器件和CCD摄像机,可像“自动控制玩具车”一样实现远程无人驾驶和工程量自动计算,大大提高了危险或有环境污染地区工程机械施工效率,有效保护了施工人员的安全健康。

(4)在工程竣工阶段中的应用。按照国家规范,所有大型建设项目竣工之后都要进行竣工测绘,同时还要提供多种工程运行期间的测试文档、图表资料。现代测绘技术能够快速地获取这些数据和信息,并实现数字化管理。例如,利用野外数字测图、GPS测图和DPS测图技术进行竣工图的测绘,并按数字工程的要求进入三维可视化、网络化GIS工程管理信息系统,以作为工程验收评估和今后长期安全运行的原始依据。

(5)在工程运行阶段中的应用。在公路、铁路、水电站、大桥、摩天大楼等工程竣工后,稳定、高效、安全的运行是第一位的。现代测绘技术提供了连续、实时的运行安全监控和工程病害监控手段。例如,公路、铁路的“3S”集成技术道路病害诊断是当前世界上正在兴起的快速监测技术。桥梁、高层建筑物、大坝、山体滑坡等的连续、实时变形监测已开始采用GPS、智能全站仪(测量机器人)和数字垂线仪等技术,它们都具有全自动、全天候、无人值守的特点,综合其他工业传感器,可实现全自动、无人或少人值守的工程运行方式。

总之随着现代测量技术的不断创新和新设备的发明,测量科学在突飞猛进中发展,这些技术和设备同时也促进着其它相关学科或技术的发展,尤其在对建设精度要求越来越高的土木工程项目建设中这种进步尤为重要。为工程建设的精度控制和检测提供了技术支持。

 

第二篇:土木工程概论总结

土木工程概论总结

班级:土木09—1班 姓名:杨新波 学号:09044040136

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称,它既指工程建筑的对象,即建在地上、地下、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。

关于土木工程的发展历史总结。远古时代,居住和交往的需要,人类开始了掘土为穴,架木为桥的原始的土木工程活动,中国古代的建筑多采用木结构,并逐渐形成与此想适应的风格,公元14世纪的建造的北京故宫是世界上最大的最完整的古代木结构宫殿建筑群,应县的木塔是世界上最高的木建筑。与此同时,欧洲的以石拱结构为主的古代房屋建筑也达到了很高的水平,意大利的比萨大教堂,法国的巴黎圣母院,罗马的圣彼得大教堂均反映了欧洲这一时期建筑施工和结构的最高成就。从17世纪中页开始到20 世纪xx年代第二次世界大战结束为止的3xx年间,国外的建筑取得了长足的进步。土木工程进入了定量分析阶段。一些理论的发展,新材料的出现,新工具的发明,都使土木工程科学日渐完善和成熟。到了近代,二战结束之后,许多国家经济起飞,现代科学日益进步,从而为进一步发展提供了强大的动力和物质基础。尤其是我国,土木工程在这一段时间内,更是突飞猛进,建筑,桥梁,道路,隧道等,无论是在技术理论上,还是在基础建设上,都取得了巨大的成就。

关于土木工程材料的总结。土木工程材料按用途可分为结构用、装饰用、分隔围护用材料。结构用材料要求环保、轻质高强、塑性好、耐久(耐腐蚀)、高低温性能好、便于连接等。装饰用材料要求环保、轻质(不一定高强)、美观(颜色、外观)、耐久等。分隔维护要求环保、轻质(不一定高强)、保温隔热、耐水抗渗抗冻、吸声隔音等。

关于基础工程的总结。进行基础工程建设首先要进行岩土工程勘察。基础按其埋深可分为浅基础和深基础。浅基础的结构形式有:独立基础、条形基础、筏板基础和箱型基础。深基础可分为桩基础、沉井基础和沉箱基础。当需要在地质条件不好的地方进行工程建设时,就需对天然地基进行处理,即地基处理。地基处理的方法有多种多样,按时间分为临时处理和永久处理;按处理深度可分为浅层处理和深层处理;按处理土性对象可分为砂性土处理和粘性土处理;按土的饱和度可分为饱和土处理和非饱和土处理;也可按地基处理的作用机理进行分类,主要方法有填换法、预压法、真冲法、土或灰土挤密法、砂石桩法、深层搅拌法、高压喷射注浆法等。

关于建筑工程的总结。建筑物按照他们的使用性能,通常可以分为工业建筑、农业建筑和民用建筑。其中,民用建筑又可以分为居住建筑和公共建筑两大类。建筑物若按层数可以分为单层建筑、多层建筑、高层建筑和超高层建筑。

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是由基本构件所构成。建筑物的基本构件可分为板、梁、柱、拱。板式指平面尺寸较大而厚度较小的受弯构件,通常水平放置,但有时也斜向设置(如楼梯板)或竖向设置(如墙板)。板在建筑工程中一般应用于楼板、屋面板、基础板、墙板等。板按受力形式可分为单向板和双向板。梁是工程结构中的受弯构件,通常水平放置,但有时也斜向设置以满足时用要求,如楼梯梁。梁的截面形式可分为矩形梁、T行梁、Z行梁、槽型梁、空腹梁、叠合梁等。按所用材料可分为钢梁、钢筋混凝土梁、预应力钢筋混凝土梁、木梁以及钢与混凝土组成的组合梁等。梁按支承方式可分为简支梁、悬臂梁和连续梁。梁按其在结构中的位置可分为主梁、次梁、连梁、圈梁、过梁等。柱是工程结构中主要承受压力,有时也同时承受弯矩的竖向构件。柱按截面形式可分为方柱、圆柱、管柱、矩形柱、工字型柱、H形柱、L形柱、十字形柱、双肢柱、格构柱。按柱的所用材料可分为石柱砖柱、砌块柱、木柱、钢柱、钢筋混凝土柱、劲性钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱和各种混合柱。按柱的破坏特征或长细比克分为短柱、长柱及中长柱。按柱的受力可分为轴心受压柱和偏心受压柱。拱为曲线结构,其主要特点是在竖向荷载作用下仅产生轴向压力。拱结构广泛应用于拱桥建筑,建筑工程中其典型应用为砖混结构中的砖砌门窗圆形过梁,亦有拱形的大跨度结构。拱按铰数可分为三铰拱、唔铰拱、双铰拱、带拉杆的双铰拱。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。

建筑物按其层数即高度可分为单层建筑、多层建筑、高层建筑和超高层建筑。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。我国把大于三层但低于24m者称为多层建筑。多层结构主要应用于居民住宅、商场、办公楼、旅馆的等建筑,常用结构形式为混合结构、框架结构。混合结构指用不同材料建造的房屋,通常墙体采用砖砌体,屋面和楼板采用钢筋混凝土结构,故亦称砖混结构。框架结构指由梁和柱刚性连接而成骨架的结构。框架结构的优点是强度高自重轻、整体性和抗震性能好。因其采用梁柱承重,因此建筑布置灵活,可获得较大的使用空间,使用广泛,主要应用于多层工业厂房、仓库、商场、办公楼等建筑。高层建筑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,简体结构等。框架结构因其受力体系由梁、柱组成,能很好地承受竖向荷载,但是其抗侧移能力很

差。因此仅使用于房屋高度不大的建筑。剪力墙即为一段钢筋混凝土墙体,因其抗剪能力很强,故称为剪力墙。在框架—剪力墙结构中,框架与剪力墙协同受力,剪力墙承担绝大部分水平荷载,框架则以承担竖向荷载为主,这样可以大大减少柱子的截面。剪力墙在一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性。这种体系一般用于办公楼、旅馆、住宅以及某些工艺用房。当房屋的层数更高时,横向水平荷载已对结构设计起控制作用,如仍采用框架—剪力墙结构,剪力墙将需布置的非常密集,这时宜采用剪力墙结构,即全部采用纵横布置的剪力墙。当建筑物上下功能不同、所需的开间大小不一致时,就要使用框支剪力墙体系。简体结构是由一个或多个简体作承重结构的高层建筑体系,适用于层数较多的高层建筑。

关于其他工程设施建设的总结。其他工程设施建设包括交通土建工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程、给水排水工程等。

关于土木工程施工的总结。土木工程施工内容包括施工准备、施工组织设计、各工种施工实施和竣工验收。各工种施工实施包括土石方工程、基础工程、砌筑工程、钢筋混凝土工程、吊装工程、防水工程、装饰工程等。

建筑项目的管理首先要掌握建设法规与建设程序,其包括工程项目管理、工程项目招投标和建设监理。

关于学习土木工程专业的建议。1.培养自主学习能力。土木工程内容广泛,新的技术有不断出现,因而自主学习,扩大知识面,自我成长的能力非常重要。不仅要向老师学、向书本学,而且要注意在实践中学习,善于查阅文献,善于在网上学习。2.提升综合解决问题的能力。大学期间大多数课程是单科教学,有一些综合训练及毕业设计师训练综合解决问题的能力的,要特别珍惜。实际工程问题的解决总是要综合运用各种知识和技能,在学习过程中要注意培养这种综合能力,尤其是设计、施工等实践工作的能力。3.培养争强精神、创新能力。社会在进步,经济在发展,对人才创新要求也日益提高,所以在学习过程中要注意创新能力的培养。争强、争好的精神可以从具体工作做起,同样的图纸要力争画得最好,要培养“扫地我也扫得比你干净”的精神,从大处着眼,从小处着手,培养力争上游、开拓创新的精神和能力。4.培养协调、管理能力。现在土木工程不是一个人能完成的,少则几个人、几百人,多则需要成千上万的人共同努力才能成功。为此培养自己的协调、管理能力非常重要。

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