土木工程概论作业

土木工程概论作业1、比萨斜塔的基础形式：答：斜塔呈圆筒形，塔身1—6层均由大理石砌成，大理石质地优良，每块大理石做得很规整，不仅高度一致，而且表面做成曲面，拼接成塔身为准确圆形钟塔基础外伸台阶也同样做成圆形。

尤其是塔周围有15根大圆柱，砌筑得更精致。

斜塔顶上7—8层为砖和轻石料筑成。

塔身砌体总厚度：第1层为4．1m，第2—6层为2．6m。

塔身内径约7．65m。

基础底面外直径19．35m，内直径4.51m。

塔身每层都有精美的花纹图案，整个斜塔是一座宏伟而精致的艺术品，令人赞叹不已。

原来游人可以登塔在各层围廊观赏眺望，因近年塔沉降加速，为了安全，于1990年1月被封闭。

全塔总荷重约为145MN，塔身传递到地基的平均压力约500kPa。

目前塔北侧沉降量约90cm，南侧沉降量约270cm，塔倾斜约5．5度，十分严重。

比萨斜塔向南倾斜．塔顶离开垂直线的水平距离已达5.27m，等于我国虎丘塔倾斜后塔顶离开水平距离的2．3倍。

幸亏比萨斜塔的建筑材料大理石条石质量优，施工精细，陈希哲教授曾围绕斜塔周围仔细观察，没有发现塔身有裂缝。

比萨斜塔基础底面倾斜值，经计算为0．093，即9.3％。

我国国家标准《建筑地基基础设计规范》GBJ 7—89中规定其允许值为0．005。

目前比萨斜塔基础实际倾斜值己等于我国国家标准允许值的18倍。

而比萨斜塔地基土的典型剖面如图所示。

由上至下．可分为8层；①表层为耕植土，厚1．60m；②第2层为粉砂，夹粘质粉土透镜体，厚度为5．40m；③第3层为粉土，厚3．00m；④第4层为上层粘土，厚度10．50m；⑤第5层为中间粘土，厚为5．00m；⑥第6层为砂土，厚2．00m；⑦第7层为下层粘土，厚度12．50m；⑧第8层为砂土．厚度超过20．00m。

上述8层土合为3大层：1一3层为砂质粉质土；4一7层为粘土层；8层为砂质土层。

地下水埋深1．6m，位于粉砂层2.比萨斜塔产生倾斜的主要原因：答：由于地基不均匀和土层松软而倾斜，使塔身向东南倾斜。

①钟塔基础底面位于第2层粉砂层：施工不慎使塔南侧附加应力大于北侧，导致塔向南倾斜。

南侧粉砂局部外挤，造成偏心荷载。

②塔基底压力高达500kPa，超过持力层粉砂的承载力，地基产生塑性变形，使塔下沉。

塔南侧接触压力大于北侧，南侧塑性变形必然大于北侧，使塔的倾斜加剧。

③钟塔地基中的粘土层厚达近30m．位于地下水位下，呈饱和状态。

在长期重荷作用下土体发生蠕变，也是钟塔继续缓慢倾斜的一个原因。

④在比萨平原深层抽水，使地下水位下降，相当于大面积加载，这是钟塔倾斜的重要原因。

在60年代后期与70年代早期，观察地下水位下降，同时钟塔的倾斜率增加。

当天然地下水恢复后，则钟塔的倾斜率也回到常态。

3.列举五个国内外著名桥梁及其所采用的结构形式：答：①南京长江三桥 648米，斜拉桥，中国，2005年通车。

南京三桥位于现南京长江大桥上游约19公里处的大胜关附近，横跨长江两岸，南与南京绕城公路相接，北与宁合高速公路相连，全长约15.6公里，其中跨江大桥长4.744公里，主桥采用主跨648米的双塔钢箱梁斜拉桥，桥塔采用钢结构，为国内第一座钢塔斜拉桥，也是世界上第一座弧线形钢塔斜拉桥。

②旧金山金门大桥 1280米，悬索桥，美国，1937年建成美国金门大桥。

主跨1280.2米（343.9+1280.2+343.9），加劲梁高7.6米，公路面宽18米，两边各设3.3米的人行道，桥塔高228米，采用由闭合格组成的截面，表面上组成显著的肋形线条，宽度分三次作阶梯式收缩减小，每阶段高度及横梁高度自下而上逐渐减小。

③虎门大桥 888米，悬索桥，中国，1997年通车。

是国内第一座大跨径钢箱梁加劲梁悬索桥，主航道跨度为888米，桥面全宽32m，桥下通航净空（宽300m×高60m）；索塔为门式框架结构，桥面以上塔高为89.861m，塔全高147.552m。

塔柱为钢筋混凝土薄壁箱形结构，设三道横梁。

东锚锭为重力式直接基础、西锚锭为重力式基础，由锚锭基础和锚锭主体组成，锚锭基础采用自行设计φ61.2m圆形地下连续墙构造施工，基础混凝土42302m3。

桥址位于海水潮汐区，海水流速大、流向复杂，海面宽，施工水深近20m，最大承台尺寸为42×25×6m，最大桩径φ2.0m，最大桩长为73m。

④江阴长江公路大桥 1385米，悬索桥，中国，1999年建成，位于江苏省江阴市黄田港以东3200米的西山，主跨1385米（328+1385+295），桥塔高190米，为两根钢筋混凝土空心塔柱与三道横梁组成的门式框架结构，重力式锚碇，主梁采用流线型箱梁断面，钢箱梁全宽36.9米，梁高3米，桥面宽29.5米，双向六车道，两侧各设宽1.8米的风嘴。

⑤诺曼底大桥 856米，斜拉桥，法国，建于1994年，由33个部分组成。

中间一部分是最后嵌进桥中，由下往上提升而成。

桥的重量由2000千米长的钢绳支撑。

两座混凝土桥塔高215米，耸立在相当于20层高楼的基座上。

诺曼底桥的中央跨度为856，但这不包括靠近桥两端的引桥。

桥的总长是2200米。

全桥造价32亿法郎。

主梁外形为扁平的梯形箱梁，采用悬臂法施工。

下部为140米高的A形混凝土结构，其上部是用两个混凝土半圆壳体加以保护的矩形横断面钢塔，全部斜缆锚固在塔顶部的钢锚箱内。

斜缆由平行钢丝索组成，最大直径16.8厘米，共184根。

为避免索面内斜缆的振动，在每个索面内布置了4对直线连接索，在缆索下端安装了阻尼器。

4. 决定桥梁跨度和高度时的主要考虑因素：答：首先是自然条件，然后是技术问题和投资成本。

桥梁有跨河和立交两种，决定桥梁高度的因素有：跨河桥：最高水位（根据桥梁的重要性选择是20年一遇、50年一遇还是100年一遇的水位）、是否有轮船通过，如果有的话，要考虑轮船的高度。

立交桥：主要考虑车辆的最大高度。

跨度也要考虑上面的两方面。

跨河桥要考虑轮船是否能够通过。

立交桥考虑车辆的横向宽度和车道数量。

还有桥址，这通常决定了全桥长度。

然后不同桥式的选择也决定了桥梁跨度布置的不同。

为控制流水对桥下地基的冲刷，对桥梁的孔跨布置是有要求的。

这样说来，设计水位、水相特征、桥墩形式等都对桥梁跨度有影响。

最后无论跨度和高度，都要加一定的安全距离。

5. 任选一港口城市，为它的建设和发展提出建议：答：我选择的是舟山港。

舟山港域位于我国东南沿海，背靠长江经济带与东部沿海经济带“T”型交汇的长江三角洲地区。

舟山群岛由1390个岛屿组成，可划分为4大港域。

目前发展面临的问题有：各港区分布较离散；岸线利用粗放，缺乏可控性、有序性和整体性；港口功能单一，产业链不够延伸；公共码头过少，难以提供高质量的公共服务。

则港域可持续发展对策建议：以连岛大桥为纽带，扩大舟山港域的辐射范围；进行资源整合，合理利用岸线资源；加强一体化进程建设，推进港口与产业的整体开发；其次，充分重视岸线、土地资源的集约利用，按标准要求布局岸线和陆域，减少岸线占用长度。

优先考虑符合规划，资源利用率高，能够带动产业优化升级的项目，大力增加公共码头的建设。

积极发展后方物流园区、工业园区的整体开发。

通过物流园区、工业园区的发展，能够延伸舟山市的产业链和物流链，充分带动地方经济的发展。

6.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、管道结构和容器结构等。

(1）烟囱烟囱分为砖烟囱、钢筋混凝土烟囱和钢烟囱三类。

砖烟囱的高度一般不超过50 m；钢筋混凝土烟囱多用于高度超过50m的烟囱，一般采用滑模施工。

钢筋混凝土烟囱按内衬布置方式的不同，可分为单筒式、双筒式和多筒式。

钢烟囱自重小，有韧性，抗震性能好，适用于地基差的场地，但耐腐蚀性差，需经常维护。

钢烟囱按其结构可分为拉线式、自立式和塔架式。

（2）水塔水塔按建筑材料分为钢筋混凝土水塔、钢水塔、砖石塔身与钢筋混凝土水箱组合的水塔。

（3）水池水池同水塔一样用于储水；水池多建造在地面或地下。

①水池的分类A、按水池的材料分为：钢水池、钢筋混凝土水池、钢丝网水泥水池、砖石水池等。

B、按水池的平面形状分为：矩形水池和圆形水池。

C、按水池的施工方法分为：顶制装配式水池和现浇整体式水池。

D、按水池的配筋形式分为：预应力钢筋混凝土水池和非预应力钢筋混凝土水池。

②水池的构造组成圆形水池由顶盖、池壁和底板三部分组成。

（4）筒仓根据所用的材料，筒仓可做成钢筋混凝土筒仓、钢筒仓和砖砌筒仓。

钢筋混凝土筒仓又可分为整体式浇筑和预制装配、预应力和非预应力的筒仓。

我国目前应用最广泛的是整体浇筑的普通钢筋混凝土筒仓。

（5）混凝土电视塔塔基础、塔体、塔楼、桅杆7.国内里程长度最长的前五条铁路:答：1、京九铁路 2553千米北京至香港九龙2、京广铁路 2313千米北京至广州3、青藏铁路 1956千米青海西宁至西藏拉萨4、兰新铁路 1903千米兰州至乌鲁木齐5、陇海铁路 1759千米江苏连云港至甘肃兰州青藏铁路是世界上穿越冻土区里程最长的高原铁路,铁路穿越多年连续冻土区里程达550公里。

...8.五个国内外著名桥梁及其所采用的结构形式：答：卢浦大桥钢拱结构苏通大桥斜拉桥武汉长江大桥连续钢桁架梁金门大桥悬索桥悉尼港大桥钢桁架拱桥9.决定桥梁跨度的主要因素有：答：（1）首先是桥址，这通常决定了全桥长度。

（2）不同桥式的选择也决定了桥梁跨度布置的不同。

（3）为控制流水对桥下地基的冲刷，对桥梁的孔跨布置是有要求的。

这样说来，设计水位、水相特征、桥墩形式等都对桥梁跨度有影响。

（4）中国桥梁的现状，特别是大桥，大都是领导拍板。

也有为了争第一，而“适当调整”桥梁跨度的。

桥梁净空的主要考虑因素则是桥下通航和通车需要。

桥高主要是由于通航水位要求。

或者是美观要求跨度就是材料梁的形式（比如板式桥跨度一般在二十米左右；T 梁在30米左右；箱梁三十米左右斜拉跨度大一些；跨度最大的是悬索桥）等综合因素了首先当然是自然条件了，然后是技术问题和投资成本。

桥梁有跨河和立交两种，决定桥梁高度的因素有：①跨河桥：最高水位（根据桥梁的重要性选择是20年一遇、50年一遇还是100年一遇的水位）、是否有轮船通过，如果有的话，要考虑轮船的高度。

②立交桥：主要考虑车辆的最大高度。

跨度也要考虑上面的两方面。

跨河桥要考虑轮船是否能够通过。

立交桥考虑车辆的横向宽度和车道数量。

无论跨度和高度，都要加一定的安全距离。

10.近三年来土木工程施工的新技术：答：竹材人行天桥、透水建材、二次风冷骨料技术、挤压式混凝土边墙施工新技术11、城市节水的重要途径就是节约工业用水、农业用水和城市生活用水。

（1）节约工业用水：①冷却水的重复使用、②回收利用废水，建立工业用水的封闭循环系统③循环用水④革新工艺，采用新技术⑤用次水代替好水和废水的交换使用；（2）节约农业用水：①输水渠道防渗②用地下输水管道代替明渠③采用喷、滴灌代替大水漫灌；（3）节约生活用水①加强宣传节水教育②严格管理与维修③研究与推广各种节水装置④提倡一水多用、分质用水。