土木工程概论【10】

第一章绪论1、土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。2、土木工程的四个基本属性：1、综合性；2、社会性；3、实践性；4、技术上、经济上和建筑艺术上的统一性。3、土木工程经历了古代、近代、现代三个历史时期。4、中国的《木经》；李诚著《营造法式》；3、意大利阿尔贝蒂著《论建筑》。5、现代土木工程的特点：1、土木工程功能化；2、城市建设立体化；3、交通运输高速化。6、土木工程在材料、施工和理论方面的新趋势：1、材料方面向轻质高强方面发展；2、施工过程向工业化发展（建筑标准化和施工机械化）；3、理论研究向精确化发展。第二章土木工程主要类型1、我国房屋工程分类标准：2-9层作为多层；10层及10层以上的民用建筑和高度超过24米的公共建筑及综合性建筑作为高层建筑；超过100米地为超高建筑。2、房屋工程按其材料分：砌体结构、木结构、混凝土结构、钢结构、混合结构。3、房屋工程的构造组成有：1、基础；2、墙或柱；3、楼板；4、楼地面；5、楼梯；6、屋顶；7、隔墙；8、门窗等部分。4、钢筋混凝土楼盖按施工方法分为：现浇整体式楼盖、装配式楼盖。现浇整体式楼盖有：单向板肋梁楼盖（L2/L1≥2）、双向板肋梁楼盖L2/L1≈1）、密肋楼盖、无梁楼盖。5、楼梯：板式、梁式、剪刀式、螺旋式。6、大屋盖：网架结构、索结构、薄壳结构、充气结构。7、多层房屋通常采用砌体、钢筋混凝土和钢建造。8、房屋建筑中有时候必须设置变形缝，按作用不同分为温度缝、沉降缝和防震缝。温度缝是考虑建筑物过长而设置的。沉降缝是为防止因地基沉降不均匀导致上部结构裂缝或破坏而设置的。沉降缝需将基础断开，但温度缝则可不断开，因此沉降缝也可以用作温度缝。防震缝为防止两部分上部结构的刚度不同使其在地震中的振动频率和变形不一致而引起较严重的震伤而设置的。9、高层建筑的结构形式有：框架体系、剪力墙体系、内芯与外伸体系、筒式体系、混合体系。桥梁工程：1、现代桥梁多用钢筋混凝土、预应力混凝土和钢材制造。2、板梁桥：一般采用钢筋混凝土建造，经济合理跨度在13-15米。3、刚架桥：是指桥面结构和桥墩整结的桥。4、拱桥：主要有实肩桥和敞肩桥。5、索桥：有斜拉桥和悬索桥之分。6、桥墩台：桥梁结构的支撑，在两端的称为桥台，中间的称为桥墩。桥台的作用是将荷载传递给地基基础，使桥梁与路基相连，并承受桥头填土的水平土压力。桥墩连接相邻两孔桥跨结构，除了要承受桥面上的荷载，还要承受水流压力乃至船只的撞击力。拱桥桥台还需要承受拱的推力，在设计中应很好考虑，因为一旦这个推力不能很好被支撑而引起拱座发生位移，则将严重影响拱桥的安全。桥墩有单片墙式，也有很多柱组成排架的或做成双排桥墩的。索桥桥墩即为桥塔。公路与道路工程:1、公路工程：分路面或行车道和路肩。2、公路分为两类、五个等级，就是汽车专用公路和一般公路两类。根据交通量分：汽车专用公路分高速公路、一级、二级公路；一般公路分二级、三级、四级公路。按行政的等级和使用性质分为：国家干线公路、省干线公路、县公路、乡公路和专用公路等五类。3、路面宽度主要决定于车道数和每条行车道的宽度。通常双车道的（二级和三级公路）宽7.0米；四车道的（二级公路）宽15.0米。4、路面结构层分为面层、基层、底层和垫层。5、路面有高级、次高级、中级和低级四种。高级路面为水泥混凝土路面、沥青混凝土路面等。次高级路面为沥青贯入式碎石、砾石路面。石灰、沥青、水泥加固土路等则属于中级路面。粒料（粗砂、碎石、砾石、煤矿渣、碎砖瓦等）加固土地路面及各种当地材料加固或改善土路面则属低级路面。6、路面按荷载作用下工作特性分，则有柔性路面、刚性路面和半刚性路面。沥青混凝土、沥青贯入式碎石、砾石路面，泥（水泥）结碎石路面等属于柔性路面；混凝土路面属于刚性路面；石灰或水泥加固路面属于半刚性路面。为了保护路面具有良好的使用性能，对公路路面应提出强度、稳定性、平整度、粗糙度和少尘性等几方面的要求。对粗糙度的要求是防止路面过于“光滑”，以至车轮空转打滑。7、高速公路是供汽车高速行驶的公路。必须具备六个条件：1、通车能力；2、高速行驶(一般时速为80-120km/h)；3、出入限制严；4、路面设计宽；5、立体交叉便利；6、配备系统齐全。8、我国高速公路多为沥青混凝土路面，个别为水泥混凝土路面。城市道路工程1、城市道路由以下各部分组成：1、供各类车辆行驶的行车道；2、专供行人步行交通的人行道和禁止车辆通行的步行专用道；3、沿街绿化地带；4、为组织交通、保证交通安全的辅助性交通设施；5、道路排水设施；6、路段、交叉口、交通广场、固定停车场等；7、沿街的地上设备和沿街的地下管线。2、常用的道路网四种形式：方格式、放射式、自由式、混合式。3、道路的总宽度（路幅宽度）是行车道、人行道、绿化带、分车带宽度总和。4、行车道宽度包括：机动车道宽度和非机动车道宽度。5、分车带最小宽度不宜小于1m，如果考虑公共交通车辆停车站台时宽度不宜小于1.5-2m。第三章土木工程材料1、材料分为：无机材料、有机材料及复合材料。2、石材主要用作结构材料、装饰材料、混凝土集料和人造石材的原料等。3、砌筑石材：毛石、料石。4、装饰石材：天然大理石板材，天然花岗岩板材等。5、砖按孔洞率可分为：粘土砖、多孔砖和空心砖。6、烧结普通砖的技术性质：1、规格（240×115×53）；2、6个强度等级（MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5）；7、抗风化性能：在干湿、温度、冻融变化等物理因素作用下，材料不破坏并长期保持其原有性质的能力。8、泛霜：砖内可溶性盐类随着砖内水分蒸发，逐渐于砖的表面析出一层白霜；9、石灰爆裂：生石灰吸水熟化为熟石灰，体积膨胀，使砖产生内应力，导致砖发生爆裂现象。10、质量等级（优等品、一等品和合格品）。11、烧结多孔砖的空洞率一般在15%以上，多用于砌筑六层以下的承重墙或高层框架结构填充墙。12、烧结空心砖的空洞率一般在30%以上，由于其自重较轻，强度较低，多用于非承重墙。13、瓦：1、烧结瓦；2、琉璃瓦；3、混凝土瓦；4、石棉水泥瓦。14、砌块：是一种新型的墙体材料，具有充分利用地方材料和工业废料，制作简单，砌筑方便、灵活等优点，因而得到广泛的应用。（1）粉煤灰砌块：（2）加气混凝土砌块：优点：轻质、保温及耐久性能好、易加工、施工方便等。（3）混凝土砌块：15、胶凝材料分为无机胶凝材料和有机胶凝材料。无机胶凝材料又分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。气硬性胶凝材料有石灰、石膏、水玻璃、菱苦土等；水硬性凝胶材料为:水泥。16、石灰：石灰的烧制：石灰石（以碳酸钙为主）加热的过程，生产生石灰。生石灰的消解和硬化：生石灰加水消解（熟化）后即可得消石灰（熟石灰）氢氧化钙。该过程放出大量热，并体积膨胀1-1.25倍。消石灰的硬化同时包括两个方面的作用，即结晶作用和碳化作用。结晶作用是氢氧化钙从溶液中析出。石灰的应用：石灰在土木工程中有广泛的应用。包括配置砌筑砂浆，抹灰砂浆，拌制灰土、三合土作为基础的垫层，生产石灰碳板以及硅酸盐制品的材料。17、石膏：天然石膏：天然二水石膏和天然无水石膏，一般用天然二水石膏。建筑石膏也称熟石膏，它是由天然二水石膏（生石膏）经过烘干和120-140度的煅烧，脱水生成的半水石膏，在经磨细制成一定细度的粉料。遇水后将重新化成二水石膏。建筑石膏可拌制抹面灰浆，用于室内墙面及顶棚抹灰，也可掺入其他材料制作石膏板。18、水泥：我国常用水泥品种有：硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等。19、硅酸盐水泥的生成：将石灰质原料、粘土质原料和辅助原料配料磨细称为生料再在1450度的高温下煅烧生成熟料，再加石膏后磨细称为水泥。“两磨一烧”。20、常用水泥的主要技术性质要求：细度、凝结时间、体积安定性、强度等级。21、水泥细度：细度是指水泥颗粒的粗细程度。水泥颗粒越细，水化反应速度越快，凝结时间越短，体积安定性也好。22、水泥凝结时间分为初凝时间和终凝时间。初凝时间指水泥加水至水泥浆开始失去塑性所经历的时间；终凝时间是指水泥加水至水泥浆完全失去塑性并开始产生强度所经历的时间。初凝时间不宜过短，终凝时间不宜过长。23、有耐热要求的混凝土：矿渣硅酸盐水泥。24、砂浆按用途分为：砌筑砂浆、抹灰砂浆、装饰砂浆、防水砂浆。25、砂浆的主要性质（1）和易性（流动性、保水性）（2）强度（3）粘结力26、沥青组成：油分、树脂和地沥青质。27、石油沥青的主要性能：粘性、塑性、温度稳定性。28、沥青拌合料的技术性质：1高温稳定性。2低温抗烈性。3耐久性。4抗滑性。5施工和易性。29、“脱氧”：在炼钢后期投入脱氧剂，除去钢液中的氧，这个或称称为“脱氧”30、钢材的主要性能：（1）力学性能：抗拉性能、冲击韧度、硬度、抗疲劳性能；（2）工艺性能：冷弯性能、焊接性能。31、屈强比概念及意义：钢材的屈服强度与抗拉强度之比称为屈强比。屈强比大的钢材可靠性较低，但利用率高。屈强比小的钢材，安全性高，不能充分利用。32、常用的钢筋有：热轧钢筋、冷加工钢筋、热处理钢筋、钢丝。33、如HRB335表示屈服强度为335MPa。HPB235级钢筋为光圆钢筋，其他为带肋钢筋。34、混凝土的和易性包括流动性、粘聚性和保水性。35、混凝土耐久性：抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、碳化36、钢筋混凝土的优点：1合理发挥材料的性能；2耐久性好；3耐火性好；4整体性好；5就地取材；6灵活性大；钢筋混凝土的缺点：1自重大；2抗裂性差；3保温效果差。第四章土木工程荷载1、荷载：永久荷载、可变荷载、偶然荷载2、永久荷载：在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值，故又称恒载。如结构自重、土压力、预应力等。3、可变荷载：在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计。如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。第五章土木工程构件及其基本结构体系1、梁按支撑情况分类:简支梁、连续梁、多跨静定梁。2、简支梁的优点：当两支座有不均匀沉降时，不产生附加应力。3、梁的作用效应主要为受弯和受剪；板的作用效应主要为受弯。4、拱：无铰拱、三铰拱、两铰拱5、高层建筑结构除承受竖向荷载外，主要承受水平荷载，且水平荷载对结构起控制作用。其核心因素是房屋总高度决定着高层结构的结构体系、平面与立面布局、强度、刚度与整体性等要求。6、高层建筑的结构体系：框架体系、剪力墙体系、框架-剪力墙体系。7、框架结构侧向刚度差，抵抗水平力能力较低，但其有空间大、平面布置灵活、使用方便等优点，而剪力墙的侧向刚度和承载力均高，但其平面布置不灵活。8、空间结构的基本涵义有两个：1结构的跨度比较大；2结构受力是空间的或者是立体的，既是多向的受力结构，又是多向的传力结构。9、空间结构目前有：薄壳结构、网架结构、悬索结构、模结构。第六章土木工程建设及使用1、建设项目：是指按照一个设计任务书，按一个总体进行施工，由若干个单项工程组成，经济上实行独立核算，行政上具有独立的组织形式的基本建设单位。建设项目按其组成内容，可以划分为单项工程、单位工程、分部工程和分项工程等项目。2、建设程序：项目建议书阶段、可行性研究报告阶段、设计文件阶段、建设准备阶段、建设实施阶段和竣工验收阶段。3、项目建议书阶段的内容：1、建设项目提出的必要性和依据；2、产品方案、拟建规格和建设地点的初步构想；3、资源情况、建设条件、协作关系等的初步分析；4、投资估算和资金筹措设想；5、经济效益和社会效益的估计。4、可行性研究报告的内容：1、根据经济预测、市场预测确定的建设规模和产品方案；2、资源、原材料、燃料、动力、供水和运输条件；3、建厂条件和厂址方案；4、技术工艺、主要设备选型和相应的技术经济指标；5、主要单项工程公用辅助设施、配套工程；6、环境保护、城市规划、防震、防洪等要求和采取的相应措施方案；7、企业组织、劳动定员和管理制度；8、建设进度和工期；9、投资估算和资金筹措；10、项目的经济评价，包括经济效益和社会效