最新土木工程概论复习思考题

《土木工程概论》复习思考题

第1章绪论

1.1“土木”二字的由来？土木工程有哪三大要素？

.公元前5000年的新石器时代，在半坡遗址发现“木骨泥墙”，“土”和“木”是人类最早使用的建筑材料。我国把大量建造房屋称作大兴土木。

材料、理论、建造技术是土木工程的三大要素。

1.2土木工程经历了哪几个发展时期？各时期有哪些最主要的标志？

古代时期：萌芽阶段

代表性工程：西安半坡村遗址

材料

天然材料，如茅草、竹、芦苇、树枝、树皮和树叶、砾石、泥土等。

建造技术

石斧、石刀、石锛、石凿等简单的工具。

理论

无理论，模仿天然掩蔽物。

形成阶段

代表性工程：大禹治水，埃及金字塔，印度摩亨朱达罗城

材料

土（夯土、土坯）、木、石，开始采用经过烧制加工的瓦和砖。

建造技术

用青铜制的斧、凿、钻、锯、刀、铲等工具，后来铁制工具逐步推广，并有简单的施工机械。理论

有了经验总结及形象描述的土木工程著作。

发达阶段

代表性工程：都江堰，雅典卫城，古罗马城市输水道

材料

除了木、石，砖的使用已很普遍，制砖技术达到顶峰。

建造技术

运用标准化的配件方法：构件模数化

施工机械化的萌芽

理论

公元前5世纪成书的《考工记》记述了木工、金工等工艺，以及城市、宫殿、房屋建筑规范公元前1世纪维特鲁威著《建筑十书》奠定了欧洲土木建筑科学体系，系统总结了古希腊、罗马的建筑实践经验。

宋喻皓著《木经》、李诫著《营造法式》，是我国古代最完整的建筑技术书籍

意大利文艺复兴时期阿尔帕蒂著《论建筑》。

近代时期

以伽利略、虎克、牛顿等所阐述的力学原理为基础；以钢铁、水泥等新材料为支撑；以产业革命为动力。

现代时期

成熟阶段

系统的设计理论：基础理论的发展和大量的工程应用使得设计理论日趋完善。

新材料：预应力钢筋混凝土。

建造技术：高效的专门机械

工程特点：功能多样，环境复杂，生态压力

设计特点：基于可持续发展的设计理念基于可靠性理论的设计方法基于计算机和网络的设计手段。

材料特点：高强、轻质、低碳、功能化。

建造特点：智能化施工机械（隧道施工的盾构机、机器人）；现代施工组织

1.3土木工程包含哪些范围？

建筑工程，桥隧工程，道路工程，地下工程，市政工程

1.4土木工程与其他物品（如飞机、汽车等）的最大区别是什么？

依着土地，不可移动

1.5土木工程的项目全过程可以划分为哪四个阶段？每个阶段有哪几个要素？

项目论证：市场、资金、土地

项目设计：设计理论、设计手段和设计经验

项目施工：质量、进度、成本是三大要素。

项目经营：策略、广告、服务是三大要素。

第2章 工程力学

2.1力的三要素是什么？有哪两种外力？试举例说明。

大小、方向和作用点。

主动力和约束力

平面上有一静止物体，物体所受重力为主动力，所受支持力为约束力。

2.2物体内力与外力大小相等、方向相反依据的是什么定理？

牛顿第三定律；静力平衡条件

2.3何谓物体的弹性变形？何谓塑性变形？哪个指标反映物体抵抗弹性变形的能力？塑性变形有什么工程意义？

弹性变形：当外力消除后，能完全恢复原来形状。

塑性变形：当外力消除后仍保持受力时的形状。

弹性模量

在锻压、轧制、拔制等加工过程中，这类利用塑性变形而使材料成形的加工方法，统称为塑性加工，一次制造工程用基本材料。

2.4何谓正应力、何谓剪应力？

截面的法向应力称为正应力，沿截面切向分布称为剪应力。 2.5物体有哪几种基本受力状态？

拉伸与压缩，弯曲，剪切，扭转 2.6土木工程有哪些基本构件？其受力状态如何？

梁：水平放置的构件；主要承受弯矩和剪力，有时

也承受扭矩。

板：主要承受弯矩和剪力，与梁类似。

柱(墩)：竖向放置构件；主要承受轴力和弯矩。

墙：竖向放置构件；主要承受轴力和弯矩，与柱相同。

杆：仅承受轴力，包括拉力和压力。

索：仅承受拉力。

拱：以承受压力为主。

壳：两个方向承受压力为主；形状呈曲面。

膜：两个方向承受拉力；形状呈曲面。

2.7试计算图示简支梁受集中荷载跨中截面C 的弯矩。（需要讲解，不太会。）

ql 2/8

2.8土木结构有哪三个基本问题？

强度、刚度、稳定和耐久

2.9土木结构的荷载按其性质可以分为哪三类？荷载最大的特点是什么？

永久荷载，可变荷载，偶然荷载。

随机性

l /2 l /2

第三章工程材料

3.1试比较土木工程常用结构材料：砖、木、钢和混凝土的抗压强度。

钢>混凝土>砖>木

3.2材料的吸水率主要与什么有关？干湿变形会产生什么不利后果？

材料的吸水率主要取决于孔隙率及孔隙特征，孔隙率较大，且具有细小开口而

又连通孔隙的材料其吸水率往往较大。

混凝土的干湿变形量很小，一般无破坏作用。但干缩变形对混凝土危害较大，干缩能使砼表面产生较大的拉应力而导致开裂，降低混凝土的抗渗、抗冻、抗侵蚀等耐久性能。

3.3试比较土木工程常用结构材料的导热性能和温度变形？

导热性：木<砖<混凝土<钢

温度变形：砖<混凝土<钢

3.4影响材料耐久性的不利环境因素有哪几种作用？

物理作用：渗透、冻融、磨损、热环境等

化学作用：热环境、燃烧、碳化、化学侵蚀、老化、锈蚀等

生物作用：腐朽、虫蛀等

3.5 胶凝材料有哪些种类？主要的用途是什么？

常用的有石灰、石膏、水玻璃、水泥、沥青、环氧等。

主要用作砂浆和混凝土，还可以用于加固地基土。

3.6水泥有哪些性能指标？

凝结时间：初凝（加水搅拌到失去可塑性的时间）不小于45min；终凝（加水搅拌到开始产生强度的时间）不大于390min。

安定性：水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。当硬化过程中发生了不均匀的体积变化时会导致水泥石膨胀开裂、翘曲。

强度等级(28天强度，MPa):32.5、42.5、52.5、62.5。

水化热：水泥水化过程是放热过程。

收缩。水泥在硬化过程中的收缩包括化学收缩和干缩。

3.7钢材有哪些特点？按外形可以分为哪几类？钢结构的连接方式有哪些?

强度高（普通200~500MPa，最高1960MPa）；拉、压强度相同；不耐腐蚀，易生绣；耐高温（长期处于100℃性能基本不变）但不耐火

三类：钢板(板材)、型钢(型材)、钢筋(线材)

焊接、螺栓、铆接

3.8木材有哪些特点？木结构的连接方式有哪些?

轻质、易加工、可燃、易腐、干缩后会开裂，顺纹强度与横纹强度差异大；强度受含水率影响大。

榫接、螺栓、钢钉、螺钉

3.9砖的特点是什么？

抗拉强度比抗压强度低得多；耐久性耐高温性和耐火性较好。

3.10粗集料和细集料是如何区分的？为什么要尽量减小混凝土中集料的总表面积和集料间的空隙？如何减小？

粒径<4.75mm的集料为细集料，粒径<4. 75mm 的集料为粗集料

为节省水泥、减小收缩，应尽量减小集料的总表面积和集料间的空隙。

在混凝土中，集料间的空隙由水泥浆填充，调控集料粗细程度和颗粒级配。

3.11混凝土的特点是什么？为什么要在素混凝土中放置钢筋？

抗压强度高、抗拉强度低(抗压的1/8~1/16）；耐火但不耐高温（正常环境温度小于60℃)；硬化过程中会收缩。

素混凝土梁一开裂就破坏，无预兆；承载低。

3.12对钢筋混凝土施加预应力的目的是什么？

来抵消荷载下拉应力，可建造不允许开裂的混凝土结构，刚度大大提高，可建造跨度更大的结构，可使用高强钢筋。

3.13未来的土木工程材料将向哪些方向发展？

绿色材料，无污染，可持续发展。