A95-土木工程概论-现代建筑与空间结构
土木工程概论全部
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二 近代土木工程
1.近代土木工程的时间跨度： 17世纪中叶－>第二次世界大战前后。
2.这一时期土木工程的特点： 有力学和结构理论作为土木工程的设计指导；砖、 瓦、石、木等建筑材料得到广泛应用；混凝土和钢 筋混凝土、钢材、预应力混凝土得到发展；施工技 术、施工机械、施工规模进步很快，施工速度加快。
塔为楼阁式，用优质 松 木 建 成 ， 高 66 米 ， 底 层 直径30米，平面呈八角形。 塔 刹 高 10 米 ， 结 构 设 计 精 巧，具有抗震、防灾、防 火和防雷能力，保存至今 已近千年，国内外现存最 古老最高大的木结构塔式 建筑 。
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古代土木工程-山西佛光寺祖师塔
在山西省五台县五台山 的佛光寺内。祖师塔建 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，塔身用青砖砌 成,高约八米,呈六角平
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近代土木工程经典案例
7 中国的京张铁路（1905-1909）
中国人自己设计的第一条铁路，詹天佑在美国耶鲁大学
完 成 铁 路 工 程 的 学 业 ， 于 1888 年 到 中 国 铁 路 公 司 任 工 程 师 。 1905年，主持修建北京到张家口的铁路。1909年提前2年完成， 在中国和世界铁路史上留下了光辉的一页。
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巴拿马运河
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横穿巴拿马地峡，连接太 平洋和大西洋，是重要的 航运要道，被誉为世界七 大工程奇迹之一和“世界 桥梁”。属于水闸式运河。 长度约为65千米，宽度 152~304米。整个运河的水 位高出两大洋26米，设有6 座船闸。船舶通过运河一 般需要9个小时，可以通航 76000吨级的轮船。
1914年8月15日巴拿马运河 正式通航，极大地缩短了 美国东西海岸间的航程， 比绕合恩角缩短了1万4千8 百公里。
土木工程概论 第4章 建筑工程
土木工程概论
（1）简支梁[（a）]：两端支座仅提供竖向约束，而不提供转角 约束的支撑结构。简支梁仅在两端受铰支座约束，主要承受正弯 矩，一般为静定结构。体系温变、混凝土收缩徐变、张拉预应力 、支座移动等都不会在梁中产生附加内力，受力简单，简支梁为 力学简化模型。 （2）悬臂梁[（b）]：梁的一端固定在支座上，使该端不能转动 ，也不能产生水平和垂直移动（称为固定支座），另一端可以自 由转动和移动（称为自由端）的梁称为悬臂梁。
河南省南阳鸭河口电厂干煤棚
土木工程概论
剪力墙
定义： 剪力墙又称抗风墙、抗震墙或结构墙，是房屋或构筑物中主 要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载和竖向荷载（重力 ）的墙体，以防止结构剪切（受剪）破坏，一般用钢筋混凝 土做成。
土木工程概论
4.2 建筑结构
1. 建筑结构概述
建筑工程中常提到“建筑结构”一词，就是指建筑物中由若干构 件连接而成的能承受“作用”的平面或空间体系，是建筑物中支 承荷载而起骨架作用的部分，是建筑物赖以生存的物质基础，简 称结构。
主梁与次梁
土木工程概论
柱 定义： 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。
钢筋混凝土柱
土木工程概论
柱按截面形式可分为方柱、圆柱、管柱、矩形柱、工字形柱 、H形柱、I形柱、十字形柱、双肢柱、格构柱等。 按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组合柱 等。 按柱的破坏特征或长细比可分为短柱、长柱及中长柱。 按受力特点可分为轴心受压柱和偏心受压柱等
网架结构
土木工程概论
哈尔滨会展中心体 育场
土木工程概论
拱 定义：
拱结构是一种主要承受轴向压力并由两端推力维持平衡的曲 线或折线形构件。拱结构比桁架结构具有更大的力学优点。 在外力作用下，拱主要产生压力，使构件摆脱了弯曲变形。
土木工程概论(标准版)
科学主要是指事物的本质和客观规律。
技术主要是各种生产工艺、作业技能。 科学是基础，应用科学可以开发技术； 技术的发展，能进一步发展科学； 两者相互促进，相辅相成。
§1.4.2
土木工程的能力和素质要求
自主学习能力 综合解决问题的能力 创新能力 协调管理能力
§1.4.3
土木工程的主要学习方法和学习建议
1.2 土木工程发展历史概述
土木工程的发展经历了古代、近代和现代三个阶段。 §1.2.1 古代土木工程
时间跨度很长，大致从旧石器时代（约公元前5000年 起）开始至17世纪中叶。 特点：所用材料最初主要来自于自然，所用工具为斧、 锤、刀、铲和石夯等手工工具。施工主要凭借的是经 验，缺少理论上的依据和指导。
① 重大的技术变革。 ② 高科技事业如航空、航天事业等的发展。 ③ 人口增长迅速。 ④ 生态环境受到严重破坏。
土木工程发展趋势
① 重大项目将陆续兴建。
② 土木工程将向太空、海洋、荒漠地开拓。
③ 工程材料向轻质、高强、多功能化发展。
④ 信息和智能化技术全面引入土木工程。
1.4 土木工程的学习建议
§1.4.1 科学与技术的关系
环 境 工 程
目录
1.1 土木工程的意义和重要性 1.2 土木工程发展历史概述
1.3 土木工程的未来
1.4 土木工程的学习建议
1.1 土木工程的意义与重要性
§1.1.1
何为土木工程
土木工程（Civil Engineering）：建造各类工程 设施的科学技术的总称。既指工程建设的对象： 建筑工程、公路与城市道路工程、铁路工程、桥 梁工程、隧道工程和港口工程等，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。
《土木工程概论说》课件
03 土木工程分类
建筑工程
总结词
建筑工程是土木工程中涉及房屋和建筑物的设计和建设的领域。
详细描述
建筑工程主要研究如何设计、建造和维护各种建筑物，包括住宅、办公楼、工 厂、商场等。它涉及到建筑物的结构、材料、环境、安全等方面的知识。
道路与桥梁工程
总结词
道路与桥梁工程是土木工程中涉及道路和桥梁的设计和建设 的领域。
《土木工程概论》PPT课件
contents
目录
• 土木工程概述 • 土木工程基础 • 土木工程分类 • 土木工程案例分析 • 土木工程的未来发展
01 土木工程概述
土木工程定义
01
02
03
土木工程定义
土木工程是研究利用和改 造自然环境，为人类社会 提供安全、适用、经济的 建筑工程的学科。
土木工程涉及领域
详细描述
南京长江大桥是中国自行设计和建造的第一座现代化大桥，主桥为三跨连续钢桁梁桥，采用富有中国特色的建筑 结构形式，主跨160米，桥面宽22.5米，采用钢正交异性板桥面，中孔跨度160米，两边孔各为90米。
大跨度桥梁案例
总结词
规模宏大、影响深远
详细描述
港珠澳大桥是中国境内一座连接香港、广东珠海和澳门的桥隧工程，位于中国广东省珠江口伶仃洋海 域内，为珠江三角洲地区环线高速公路南环段。
环境保护与可持续发展
现代土木工程注重环境保护和可持续 发展，如绿色建筑、生态修复等，促 进人与自然和谐共生。
02 土木工程基础
建筑材料
建筑材料分类
根据用途、功能和特性，将建筑材料 分为混凝土、钢材、木材、石材等。
材料选择
根据工程需求和环境条件，选择合适 的建筑材料，确保工程质量和安全。
土木工程概论
土木工程概论
土木工程是一门综合性的工程学科，涉及到土建结构、桥梁、道路、隧道、水利工程等方面的设计、建筑和管理。
土木工程概论主要包括以下内容：
1.土木工程的定义和概念：介绍土木工程的定义、范围和特点，明确土木工程的主要任务和目标。
2.土木工程的历史：介绍土木工程的发展历程，从古代文明到现代工程技术的演变，探讨土木工程在人类社会中的重要作用。
3.土木工程的基本原理：介绍土木工程设计和施工的基本原理，包括结构力学、土力学、水力学和工程经济等方面的知识。
4.土木工程的设计：介绍土木工程的设计方法和流程，包括需求分析、方案设计、详细设计和施工图设计等方面的内容，强调设计的安全性、经济性和可持续性。
5.土木工程的施工：介绍土木工程的施工管理和技术要点，包括施工组织、施工技术、质量控制等方面的内容，强调施工的效率和质量。
6.土木工程的管理：介绍土木工程项目的管理方法和技巧，包括项目计划、进度控制、成本控制和质量管理等方面的内容，强调项目管理的重要性和团队合作的意义。
通过学习土木工程概论，可以了解土木工程的基本知识和原理，培养工程思维和创新能力，为从事土木工程相关工作打下坚实的基础。
土木工程概论 电子版
土木工程概论学习指导资料一.课程基本信息课程名称: 土木工程概论英文名称: Introduction to Civil Engineering课程类别:基础课学时: 34 学分: 2二、教学目的及要求《土木工程概论》课是为新入学的学生讲授的一门必修课程，阐述土木工程的重要性和这一学科所含的大致内容，介绍国内外最新技术成就和信息，展望未来。
因此，本课程是一门知识面较广启发性较强的基础课。
设置该课的目的是使学生一进校就了解土木工程的广阔领域，获得大量的信息及研究动向，从而产生强烈的求知欲，建立献身土木工程事业的信念，自觉地主动地学习。
课程基本要求1)了解土木工程在国民经济中的地位和作用；2)了解土木工程的广阔领域与分类；3)了解土木工程的材料、土木工程结构型式、荷载及其受力路线；4)了解各类灾害及土木工程的抗灾；5)了解土木工程建设与使用；6)了解土木工程经济与管理；7)了解土木工程最新技术成就及发展总趋势；8)了解数学、力学与土木工程以及各学科之间的渗透关系；9)较早养成自学、查找资料及思考问题的习惯，结合考核初步训练撰写小论文的能力。
三、课程教学内容1. 综述历史简述：土木工程的重要性；土木工程的建设与使用；各类灾害及土木工程中的抗灾；土木工程的现状和我国现阶段达到的水平，发展总趋势。
2. 土木工程材料土木工程使用的各类材料及其应用概况，工程结构与材料发展的关系，材料工业的新发展及展望。
3. 土木工程种类房屋建筑（包括房屋的组成、单层、多层、大跨、高层、古建筑、特种建筑等），展示房屋建筑最新技术成就及发展方向；各类特种结构的型式，桥梁工程（包括拱式桥、斜拉桥、悬索桥、立交桥等），展示当代桥梁最新技术成就及发展方向；公路、铁道、隧道工程、矿井工程、水利工程、给水与排水工程，相应的新发展及展望；基础与地下结构工程及其新发展。
4. 土木工程的基本结构形式与土木工程荷载介绍梁、柱、拱、桁架等最基本的结构形式，受力路线，结构形式变化及新结构形式、展望；了解荷载、作用与效用的定义，荷载的种类、荷载组合的概述。
《土木工程概论》重点考点归纳总结(详细版)
《土木工程概论》重点考点归纳总结(详细版)第一章绪论1. 古代建筑的特点主要是木结构占主导地位。
土木工程建设的含义是建造各类工程设施的科学技术的总称，包括所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动，以及工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中、直接或间接为人类生活、生产、军事、科学研究服务的各种工程设施。
土木工程在英语里称为Civil Engineering，译为“民用工程”，与“军事工程”（Military Engineering）相对应。
在英语中，历史上土木工程、机械工程、电气工程、化工工程都属于Civil Engineering，因为它们都具有民用性。
后来，随着工程技术的发展，机械、电气、化工都已逐渐形成独立的学科，Civil Engineering就成为土木工程的专用名词。
第二章土木工程主要类型1. 钢筋混凝土楼盖按施工方法的分类分为现浇整体式楼盖和装配式楼盖。
常见网架节点的种类有焊接球节点和螺栓球节点两种。
路面的排水坡度要求为了排水，路面及路肩应做一定的坡度，i1及i2。
它随路面的平整度而异，如混凝土路面i1为1%～1.5%；沥青路面i1为1.5%～2.5%；i2一般较i1大1%～2%。
土木工程的主要类型包括建筑工程、桥梁工程、公路与道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口城、海洋工程、给水及排水工程和环境工程等。
2. 房屋工程的分类主要按层数和材料分，有单层、多层、高层、超高层、砌体结构的、木结构的、混凝土结构的、钢结构和混合结构的。
变形缝的种类按其作用不同分为温度缝、沉降缝和防震缝。
桥梁工程的不同类别和结构形式包括板梁桥、刚架桥、拱桥、桁架桥和桁架拱、索桥。
楼梯的常见种类有板式、梁式、剪刀式及螺旋式。
板梁桥的几种常见截面形式包括钢筋混凝土简支板桥、板梁式体系、箱形截面桥。
2. 建筑材料包括石材、砖、瓦、砌块、胶凝材料、砂浆、沥青、沥青拌和料、钢材、钢筋混凝土和木材。
《土木工程概论》重点考点归纳总结
《土木工程概论》重点考点归纳总结《土木工程概论》是土木工程专业的一门基础课程，主要介绍土木工程的基本概念、原理和方法。
这门课程涉及的内容广泛，涵盖土木工程的各个方面，包括土木工程的定义、分类、发展历程、工程组成和功能等。
在学习这门课程时，有一些重点考点需要特别注意和掌握，以便在考试中取得好成绩。
以下是《土木工程概论》中一些重点考点的归纳总结。
1.土木工程的定义与分类-土木工程是利用土木材料为主要建材，以土地资源为主要建设场所，结合人类社会文明的发展需要，进行建设和维护的工程领域。
-土木工程主要包括建筑工程、水利工程、交通工程和环境工程等四大类。
-建筑工程是指以房屋、桥梁、隧道等为主要建设对象的工程；水利工程是指以水的控制、利用和保护为主要内容的工程；交通工程是指以交通系统的规划、设计、建设和管理为主要任务的工程；环境工程是指通过环境保护和修复等手段，维护和改善人类生存环境的工程。
2.土木工程的发展历程-古代土木工程的代表性建筑有中国的长城、埃及的金字塔、罗马的斗兽场等。
-近代土木工程的发展史上，工业革命是一个重要的分水岭，工程技术和理论有了飞速发展。
-当代土木工程以信息技术和可持续发展为主要特点，注重工程质量、安全和环保。
3.土木工程的基本组成与功能-土木工程的基本组成包括工程结构、土木材料、土木设备和土木技术等。
-工程结构是土木工程的主体，承担起建筑、支护、通信、输水等功能。
-土木材料、设备和技术是土木工程实施的重要支撑，保证工程建设的顺利进行。
4.土木工程设计原则与方法-土木工程设计应遵循安全、经济、美观、可靠、环保等原则。
-土木工程设计应根据土地资源、气候条件、人口密度和社会文化等因素进行综合考虑。
-土木工程设计方法包括传统设计方法、现代设计方法和计算机辅助设计方法等多种形式。
5.土木工程的施工管理-土木工程的施工管理包括工程进度管理、质量管理、安全管理和环境管理等方面。
-工程进度管理是保证工程按时交付的关键，需要科学合理地安排施工进度和任务。
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吉林大学麦克德尔米德实验室 & 康佳产品展销馆
上海火车南站
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武汉琴台文化艺术中心
新疆体育中心
第4部分 空间结构体系——膜结构
充气膜结构--东京棒球馆 (202m)
充气膜结构——广岛巨浪馆 (1989)
张拉式膜结构——丹佛国际机场
张拉式膜结构——利雅特体育场
西安曲江欢乐世界
国外某中学
中软总部大楼
昆明行政会堂
酒店建筑
中国检疫科学院
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第2部分 空间结构体系—— 薄壳结构与网格结构
空间结构系统综述
①构件经组织成为空间受力的系统，其力 的传递呈立体的方式，能将材料的力学性能发 挥到极致，并使结构系统发挥整体的高效能， 做到用料省、结构自重小而覆盖面积大，这就 是空间结构系统。
建筑的构成
1、建筑功能 满足人们居住、
生产、活动等功能
建筑的构成
2、建筑技术
新材料、新结 构、新设备的不断 出现和建筑技术水 平的提高，新的建 筑形式将不断涌现
建筑的构成
3、建筑形象 不同的建筑形
象，能给人以不同 的感受
葡萄牙里斯本东方车站
某工业厂房
某国外别墅
某 超 高 层 建 筑
某 高 层 建 筑
②空间结构系统常用在需要大面积覆盖的 建筑物的屋盖部分例如航空港、体育场、展览 馆等，也可做成球形或其他的形式，对空间进 行整体覆盖。
空间结构系统综述
③空间结构系统的结构构件常必须或特地 作暴露处理，给人以力学方面美的享受；
④其外表的围护构件也多使用高强轻质的 新型材料；
⑤空间结构体系常是集新技术和新材料于 一身的系统。
西归埔世界杯球场,韩国
大分体育场(巨眼),日本
大分体育场(巨眼),日本
思考题
1、建筑构成的三要素是什么？ 2、空间网格结构主要分为哪两类？具有
什么优点？ 3、玻璃幕墙结构主要分为哪几类？ 4、悬索结构的主要特点是什么？
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THE END!
张拉式膜结构细部及节 点构造
张拉式膜结构——深圳欢乐谷
张拉式膜结构——大连金石滩海滨小品
骨架支撑式膜结构——上海八万人体育场
上海八万人 体育场内景
索穹顶式膜结构——千年穹顶
可开启式膜结构——海洋穹顶
海洋穹顶内景
可开启式膜结构——卢森堡网球场
卢森堡网球场
仁川综合运动场,韩国
釜山综合运动场,韩国
土木工程概论
——现代建筑欣赏与大跨度 空间结构
白音
北京航空航天大学交通学院
内容
1、近现代建筑赏析 2、空间结构体系——薄壳结构与空间
网格结构 3、空间结构体系——悬索结构与玻璃
幕墙结构 4、空间结构体系——膜结构
第1部分 近现代建筑赏析
南浦大桥
上海浦东
深圳夜景
阿 拉 伯 七 星 级 酒 店
第3部分 空间结构体系—— 悬索结构与玻璃幕墙结构
悬索结构概述
悬索结构
悬索结构是一种张力结构，它以一系列受 拉的索作为主要承重构件，这些索按一定规律 组成各种不同形式的体系，并悬挂在相应的支 承结构上。悬索结构通过索的轴向拉伸来抵抗 外荷载作用，可以最充分利用钢材的强度。
悬索结构分为：单层悬索体系、预应力索 拱体系、组合悬索结构、悬挂薄壳与悬挂薄膜， 以及混合悬挂结构等形式。
薄壳结构的建筑造型（德国某微电子工厂）
薄壳结构的建筑造型（美国某飞机博览馆）
薄壳结构的建筑造型 （美国某飞机博览馆室内）
空间网格结构概述
空间网格结构
空间网格结构是由多根杆件按照一定规律， 从两个或多个方向有规律地组成的空间结构。 空间网格结构一般分为平板型（网架）和曲面 型(网壳)等两类，有相当大的空间刚度，整体 性强，能适应不同方向，不同性质的荷载。特 别是网壳结构还兼有薄壳结构的特性。各个杆 件主要承受轴力，所以容易做到材尽其用，节 省材料，减轻自重。
悬索结构实例（耶鲁大学冰球馆）
悬索结构 实例
（耶鲁大学 冰球馆）
玻璃幕墙结构的分类
明框玻璃幕墙 全隐玻璃幕墙 半隐玻璃构的分类
西单文化广场 & 广州科学城
北京植物园展览温室
常州恐龙园温室
杭州大剧院
呼和浩特白塔机场
卡塔尔多哈高层办公楼
薄壳结构概述
钢筋混凝土薄壳结构
薄壳结构为曲面的薄壁结构，按曲面生成 的形式分筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛 物面壳等，材料大多采用钢筋混凝土。壳体能 充分利用材料强度，同时又能将承重与围护两 种功能融合为一。实际工程中还可利用对空间 曲面的切削与组合，形成造型奇特新颖且能适 应各种平面的建筑，但较为费工和费模板。目 前在空间结构中已较少采用。
阿 拉 伯 七 星 级 酒 店
阿 拉 伯 七 星 级 酒 店
普林斯顿大学
水乡周庄
天津大学正门
天津慈海桥
旧建筑的改造
深 圳 文 化 中 心——矶崎新
柏林火车站
法国LA VILLETTE 公园
建筑的基本概念
建筑—— 是技术和艺术的综合； 必须以一定的物质和技术为基础； 必须满足一定的功能需求； 必须考虑对于周围环境的精神影响作用。