土木工程概论_第1章 绪论.ppt

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1、1.了解土木工程的要素和目的。2.了解土木工程的发展概况和未来前景。3.了解本课程的基本任务，掌握学习方法。,1.1 土木工程和土木工程专业1.2 土木工程发展历史概述1.3 土木工程的未来1.4 课程任务与课时分配1.5 土木工程专业学习建议,本章目录,基本要求,第1.1节 土木工程和土木工程专业,土木工程我国高等学校土木工程专业的培养目标关于科学、技术、工程和工程师的概念,了解土木工程的定义、要素和目的,本节目录,基本要求,1.1.1 土木工程,定义：建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称为土木工程。,它既指与人类生活、生产活动相关的各类工程设施，如建筑工程、道路工程、铁路工程、桥梁工程

2、、港口工程等，也指应用材料、设备在土地上所进行的勘测、设计施工等工程技术活动。,1.1.1 土木工程,土木工程的要素和目的（图1.1）,1.1.1 土木工程,土木工程的基本属性：,1、社会性2、综合性3、实践性4、技术、经济和艺术的统一性,1.1.2 我国高等学校土木工程专业的培养目标,培养目标：培养适应社会主义现代化建设需要，德智体全面发展，掌握土木工程学科的基本理论和基本知识，获得土木工程师基本训练，具有创新精神的高级工程技术人才。,1.1.2 我国高等学校土木工程专业的培养目标,有人认为21世纪的工程师至少要做好回答一下四个问题的准备：,1.1.2 我国高等学校土木工程专业的培养目标,会

3、不会去做？能否在科学技术上解决工程中的难题？可不可以做？能否在政策法规下遵守法律把事办成？值不值得做？能否在人、财、物和时空约束下经济合理地完成任务？应不应该做？能否自觉地考虑生态可行性和工程持续性？,1.1.3 关于科学、技术、工程和工程师的概念,科学(Science),指关于事物的基本原理和事实的有组织、有系统的知识。,1.1.3 关于科学、技术、工程和工程师的概念,技术(Technology),指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种生产工艺、作业方法、操作技能和设备装置的总和。,1.1.3 关于科学、技术、工程和工程师的概念,工程（Engineering）,指将自然科学的原理应用

4、到工农业生产部门中去而形成的各种学科的总称。其目的在于利用和改造自然来为人类服务，但工程并不等于科学。,1.1.3 关于科学、技术、工程和工程师的概念,工程师（Engineer）,指从事工程活动的技术家。,1.1.3 关于科学、技术、工程和工程师的概念,工程师（Engineer）,工程师有三种类型：,技术实施型研究开发型工程管理型,第1.2节 土木工程发展历史概述,1. 古代土木工程2. 近代土木工程3. 现代土木工程,1.了解土木工程的发展概况,本节目录,基本要求,1.2.1 古代土木工程,1、历史跨度 约公元前5000年（旧石器时代）17世纪中叶,2、主要结构形式,3、典型工程,埃及金字塔

5、、古罗马斗兽场、故宫、天坛、赵州桥、万里长城、都江堰水利工程,1.2.2 近代土木工程,1、历史跨度 17世纪中叶20世纪中叶（第二次世界大战前后）,1.2.2 近代土木工程,2、主要特征有力学和结构理论作指导；砖、瓦、木、石等建筑材料广泛使用；混凝土、钢材、钢筋砼以及早期的预应力砼得到发展；近代土木工程的材料发展：1824年波特兰水泥1867年钢筋混凝土1859年转炉炼钢法1886钢筋混凝土楼板1928年预应力混凝土；施工技术进步很大。,1.2.2 近代土木工程,3、土木工程的重要事件意大利科学家伽利略在1683年出版的著作关于两门新科学的谈话和数学证明中论述了建筑材料的力学性质和梁的强度，

6、首先用公式表达了梁的设计理论。英国科学家牛顿在1687年总结了力学三大定律，它们是土木工程设计理论的基础。瑞士数学家欧拉在1744年出版的曲线的变分法建立了柱的压屈理论，为分析土木工程结构物的稳定问题奠定了基础。,3、土木工程的重要事件1825年纳维建立了土木工程中结构设计的容许应力法；19世纪末里特尔等人提出了极限平衡的概念。这为土木工程的结构理论分析打下了基础。1824年英国人阿斯普丁取得了波特兰水泥的专利权，1850年开始生产。20世纪初，有人发表了水灰比等学说，才初步奠定了混凝土强度的理论基础。1859年发明了贝塞麦转炉炼钢法，使钢材得以大量生产，并广泛应用于土木工程。1867年法国人

7、莫尼埃用铁丝加固混凝土制成花盆，并推广到工程中，建造了一座蓄水池，这是应用钢筋砼的开端。1875年，他主持建造了第一座长16m的钢筋砼桥。,4、近代土木工程经典案例,法国艾菲尔铁塔,芝加哥家庭保险公司大厦,苏伊士运河,1.2.3 现代土木工程,1、历史跨度 20世纪中叶第二次世界大战结束后至今,1.2.3 现代土木工程,2、主要特征 社会经济建设对土木工程提出日益复杂和高标准的要求。,特征表现：功能要求多样化城市建设立体化交通运输高速化工程设施大型化,土木工程功能化,土木工程日益同它的使用功能或生产工艺紧密结合公共和住宅建筑物要求建筑、结构、给水排水、采暖、通风、供燃气、供电等现代技术设备结合

8、成整体。工业建筑物围绕生产工艺在功能要求方面越来越高。并向大跨度、超重型、灵活空间方向发展。发展高科技和新技术对土木工程提出高标准要求。如核反应堆、核电站；海洋工程等。,城市建设一体化,20世纪中叶以来，城市建设有三个趋向：高层建筑的大量兴起。地下工程高速发展。城市高架公路、立交桥大量涌现。,交通运输高速化,主要标志高速公路的大规模修建铁路电气化的形成和大量发展。长距离的海底隧道的出现。,世界建筑之最,4、世界最高高层建筑,101大厦中国台北高508 m，106层,佩重纳斯大厦马来西亚吉隆坡高452 m ， 88层,西尔斯塔楼 美国芝加哥高443 m ， 110层,金茂大厦 中国上海高420.

9、6 m，88层,第1.3节 土木工程的未来,1. 重大工程项目将陆续兴建2. 土木工程将向太空、海洋、荒漠开拓3. 工程材料向轻质、高强、多功能化发展4. 设计方法精确化、设计工作自动化5. 信息和智能化技术全面引入土木工程6. 土木工程的可持续发展,1.了解土木工程的未来,本节目录,基本要求,1.3.1 重大工程项目将陆续兴建,日本拟建的SKY CITY中国上海拟建的环球金融大厦，美国芝加哥拟建的MglinBeitler大厦等。,1.3.2 土木工程将向太空、海洋、荒漠开拓,国际空间站,日本关西机场,1.3.3 工程材料向轻质、高温、多功能化发展,传统材料的改性化学合成材料的应用绿色、节能材

10、料,1.3.4 设计方法精确化、设计工作自动化,数值计算机的进步使过去不能而带有盲目性的估计可以变为较精确地分析。例如：数值分析三峡工程应力,1.3.5 信息和智能化技术全面引入土木工程,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。1、信息化施工 2、智能化建筑3、智能化交通 4、土木工程分析的仿真系统,1.3.6 土木工程的可持续发展,第1.4节 课程任务与课时分配,1. 课程任务2. 课时分配的参考意见,1.了解课程任务和课时分配,本节目录,基本要求,1.4.1 课程任务,在学生入学后一年级设置了土木工程概论这门课程的目的是

11、：使学生认识土木工程概论的地位和作用；了解土木工程专业的培养目标；了解土木工程方面的主要内容，树立正确的学习目的和工程意识，为在校学习打好基础，为将来工作提供良好条件。,1.4.1 课程任务,本书共分三部分：绪论；土木工程概述（第2章至第12章）；附录。,1.4.2 课时分配的参考意见,第1.5节 土木工程专业学习建议,1.学习的概念及基本任务2. 学习过程的两个层次2. 学习方法建议,1.掌握本课程的学习方法,本节目录,基本要求,1.5.1 学习的概念及基本任务,学习的属性1、学习由学习的主体（人）和学习的客体（学习对象）两方面组成；2、学习主体是在一定环境中进行学习的，学习是主体、客体和环

12、境相互作用的结果；3、学习主体通过学习必定会产生某些变化，而这些变化在时间上是相对持久的。,1.5.1 学习的概念及基本任务,学习的特征1、目的性；2、间接性；3、系统性和集中性；4、指导性。,1.5.1 学习的概念及基本任务,学习的基本任务1、扎实地学习基础理论知识，刻苦地专研有关专业工程技术知识，广泛地学习相应的科技文化知识；2、努力参与各种科学实践、工程实践和社会实践活动，勇于探索实践中的未知领域；3、在学习知识和实践训练中发展智力、培养能力、掌握技能；,1.5.1 学习的概念及基本任务,学习的基本任务4、培养良好的道德情操、科学的世界观、严谨的学风、坚实的工程意识及健全体魄；5、实现德

13、、智、体素质的全面提高和个性特征的充分发展。,1.5.2 学习过程的两个层次,1、第一层次学习过程从入学到毕业 经过这个阶段的培养，知识、能力。素质都会有较大变化，而且出现了许多与前途、家庭、工作地点等实际问题有关联的新的思考内容。,2、第二层次学习过程从一门课程的开始到结束,1.5.3 学习方法建议,1、怎样听课按照学习目的，明确自己的学习目标；掌握课堂上阐述的基本概念及其定义、定律、定理，并了解他们的外延和背景；弄清讲授的重点、难点和老师的思路；理解本课程的体系及本课程和已学课程之间的关系；主义老师讲课中的个人见解，既要积极思考，又可以大胆怀疑并提出问题；了解本学科发展趋势，便于今后利用其他文献作进一步讨论。,1.5.3 学习方法建议,2、怎样记笔记要记教师讲授的思路、重点、难点和主要结论；要因课程性质确定“记”的重点；要在记的同时积极思考；要用自己的语言和符号记；要经常整理课堂笔记，进行学习小结，形成自己的思路，并以以前学习的有关内容融合；,1.5.3 学习方法建议,3、怎样查阅参考文献图书；报刊；非报刊文献；查阅参考文献的基本途径。,