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1、土木工程概论 第 1 章 绪论 一、学习重点 （一）基本概念 l 1、土木工程：土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设的对象， 即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、 施工、保养、维修等技术。 l 2、基本建设：国家将工厂、矿井、铁道、公路、桥梁、农田水利、商店、住宅、医院、学 校、给水排水、煤气输送等工程建设称为基本建设。 l 3、信息化施工：在施工过程中所涉及的各部分各阶段广泛应用计算机信息技术，对工期、 人力、材料、机械、资金、进度等信息进行收集、存储、处理和交流，并加以科学地综合利 用，为施工管理及时、准确地提供决策依据。
2、l 4、可持续发展：是指“既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的发展构成危害”。 （二）基本知识和基本理论 l 1、土木工程概论课程的任务 l “土木工程”包括哪些内容?l “土木工程”专业的学生要学习哪些知识、掌握哪些基本技能、具 备哪些能力?l 怎样才能学好等?l 回答这些问题便是本书的主要任务。 l 土木工程的内容非常广泛， 它和广大人民群众的日常生活密切相关， 在国民经济中起着非常 重要的作用。 l 土木工程的范围包括:房屋建筑工程、 公路与城市道路工程， 铁路工程， 桥梁工程， 隧道工程， 机场工程，地下工程，给水排水工程，港口、码头工程等。l 2、土木工程发展历史简述 土木工
3、程的发展经历了古代、近代和现代三个阶段。 l 现代土木工程的特点有： 功能要求多样化；城市建设立体化；交通工程快速化；工程设施大型化。 l 3、土木工程的未来 l 土木工程目前面临的形势是： 信息(包括计算机、通讯、网络等)工业的迅猛发展。航空、航天事业等高科技事业的发 展。 地球上居住人口激增， 而地球上的土地资源是有限的， 并且会因过度消耗而日益枯竭。 生态环境受到严重破坏 ，随着工业的发展、技术的进步而人类生存环境却日益恶化。 l （1）重大工程项目将陆续兴建 为了解决城市土地供求矛盾，城市建设将向高、深方向发展。 目前高速公路、高速铁道的建设仍呈发展趋势。 在航空港及海港和内河航运码头
4、的建设也会在不久的将来取得巨大的进步。 l （2）土木工程将向太空、海洋、荒漠地开拓。 l （3）工程材料向轻质、高强、多功能化发展（21 世纪在工程材料方面希望有较大突破： 传统材料的改性；化学合成材料的应用） l （4）设计方法精确化、设计工作自动化 l （5）信息和智能化技术全面引入土木工程 将信息、 计算机、 智能化技术等高新技术用于土木工程将是今后相当长时间内的重要发展方 向。 l 信息化施工 信息化施工还可通过网络与其他国家和地区的工程数据库联系， 在遇到新的疑难问题时可及 时查询解决。信息化施工可大幅度提高施工效率和保证工程质量，减少工程事故，有效控制 成本，实现施工管理现代化。
5、 l 智能化建筑 智能化建筑满足的要求： 一是房屋设备用先进的计算机系统监测与控制， 并可通过自动优化 或人工干预来保证设备运行的安全、可靠、高效。二是安装了对居住者的自动服务系统。l 智能化交通 智能化交通一般包括以下几个系统：A、先进的交通管理系统；B、交通信息服务系统；C、 车辆控制系统；D、车辆调度系统；F、公共交通系统等。它应具有信息收集，快速处理， 优化决策，大型可视化系统等功能。 l 土木工程分析的仿真系统 用此技术指导设计可大大提高工程结构的可靠性。 l （6）土木工程的可持续发展 在建设与使用土木工程过程中与能源消耗，资源利用，环境保护，生态平衡有密切关系， 对贯彻“可持续发
6、展”原则影响很大。 l 4、土木工程的学习建议 l （1）科学、技术与工程的关系? l 科学是关于事物的基本原理和事实的有组织、 有系统的知识。 科学的主要任务是研究世界万 物发展变化的客观规律，它解决一个为什么的问题。 l 技术则是指将科学研究所发现或传统经验所证明的规律转化成为各种生产工艺，作业方法， 设备装置等， 它解决一个如何实现的问题。 技术的主要任务是为生产某种满足人类需要的产 品而服务。 l 工程是指自然科学或各种专门技术应用到生产部门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。 l （2）土木工程的知识、能力和素质要求 l 我国高等土木工程专业的培养目标是
7、： 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， 获得土木工程工程师基本训练， 具有创新精神的 高级工程科学技术人才，毕业后能从事土木工程设计、施工与管理工作，具有初步的工程规 划与研究开发的能力。 l 在土木工程学科的系统学习中，实践经验中得出以下几点值得重视：自主学习能力；综合解决问题的能力；争强、创新能力；协调、管理能力。 l （三）本章节的学习重点和难点 l 1、基本概念。 l 2、土木工程发展历史。 l 3、土木工程的未来。 l （三）单项选择题 1、 （ ） 是建造各类工程设施的科学技术的总称。 A、土木工程； l 2、 （ ）是关于事
8、物的基本原理和事实的有组织、有系统的知识。 B、科学； l 3、 （ ）则是指将科学研究所发现或传统经验所证明的规律转化成为各种生产工艺，作业 方法，设备装置等，它解决一个如何实现的问题。 C、技术； D、工程。l 4、 （ ） 是指自然科学或各种专门技术应用到生产部门去而形成的各种学科的总称， D、工程。 l 5、 （ ）是指“既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的发展构成危害”。 D、可持续发展。 l 6、 （ ） 向轻质、高强、多功能化发展。 A、工程材料；l 7、 （ ） 其目的在于利用和改造自然来为人类服务。 D、工程。 l 8、用土木工程分析的仿真系统的技术指导设计可大大提高
9、工程结构的（ ） 。 A、可靠性；l 9、 （ ） 应具有信息收集，快速处理，优化决策，大型可视化系统等功能。 D、智能化交通。 l （四）多项选择题 l 1、在土木工程学科的系统学习中，实践经验中得出以下几点值得重视： （ ） 。A、自主学习能力； B、综合解决问题的能力； C、争强、创新能力； D、协调、管理 能力。 l 2、现代土木工程的特点有（ ） 。 A、功能要求多样化； B、城市建设立体化； C、交通工程快速化； D、工程设施大型化。 l 3、土木工程的发展经历（ ）的阶段。 A、古代； B、近代； C、现代；l 4、 在建设与使用土木工程过程中与 （ ） 有密切关系， 对贯彻“可
10、持续发展”原则影响很大。A、能源消耗； B、资源利用； C、环境保护； D、生态平衡。 l 5、信息包括（ ）等。 A、计算机； B、通讯； C、网络； l （五）简答题l 1、土木工程目前面临的形势是什么？ l 2、什么是“土木工程”？ 3、土木工程的范围包括哪些内容？ l 4、简述土木工程概论课程的任务？ l （六）辨析题 l 1、在建设与使用土木工程过程中，应充分满足建筑功能完备，与能源消耗，资源利用，环 境保护，生态平衡没有密切关系，对贯彻“可持续发展”原则影响不大。l 1、错。理由：在建设与使用土木工程过程中与能源消耗，资源利用，环境保护，生态平衡 有密切关系，对贯彻“可持续发展”原
11、则影响很大。l 2、将信息、计算机、智能化技术用于土木工程将是今后发展的重要方向。l 2、对。将信息、计算机、智能化技术等高新技术用于土木工程将是今后相当长时间内的重 要发展方向。 l （七）论述题 l 1、试述我国高等土木工程专业的培养目标是什么？ l 2、联系实际论述土木工程发展的前景。 l 第 2 章 土木工程材料 一、学习重点 l （一）基本概念 l 1、土木工程材料：任何土木工程建(构)筑物(包括道路、桥梁、港口、码头、矿井、隧道等)都是用相应材料按一定的要求建造成的，土木工程中所使用的各种材料统称为土木工程材 料。 l 2、天然砂：由自然条件作用(主要是岩石风化)而形成的，粒径在
12、5mm 以下的岩石颗粒，称 为天然砂。 l 3、硅酸盐水泥：根据国家标准(GB17592)规定，凡由硅酸盐水泥熟料，05石灰石或粒 化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。 l 4、绿色建材：其含义是指：采用清洁的生产技术，少用天然资源、大量使用工业或城市固 体废弃物和农植物秸秆，生产无毒，无污染、无放射性，有利于环保与人体健康的建材。 l （二）基本知识和基本理论 l 材料一般分为金属材料和非金属材料两大类。材料按功能分类般分为结构材料(承受荷载作 用的材料)和功能材料(具有专门功能的材料)。材料按用途分类，如建筑结构材料；桥梁结构 材料；水工结构材料；路面结构材料；建
13、筑墙体材料；建筑装饰材料；建筑防水材料；建筑 保温隔声材料等。 l 了解材料在土木工程中的作用主要应从三个方面去认识： 材料对保证工程质量的作用； 材料 对工程造价的影响；材料对工程技术进步的促进作用。l 1、砖、瓦、砂、石、灰 砖、l 瓦、砂、石、灰可统称为地方材料，由于其工程用量大，原料价格低，一般都在当 地或附近地区采购。 l （1）砖 砖是一种常用的砌筑材料。广泛地用于墙体、基础、柱等砌筑工程中。 按照生产工艺分为烧结砖和非烧结砖；按所用原材料分为粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤 灰砖、炉渣砖和灰砂砖等；按有无孔洞分为空心砖、多孔砖和实心砖。 l （2）瓦 瓦是屋面材料。瓦的种类较多，按
14、所用材料分，有粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、钢丝网水 泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃钢瓦、沥青瓦等；按形状分，有平瓦和波形瓦两类。 l （3）砂 砂是组成混凝土和砂浆的主要组成材料之一，是土木工程的大宗材料。 砂一般分为天然砂 和人工砂两类。按其产源不同，天然砂可分为：河砂、海砂和山砂。 l (4)石 凡采自天然岩石，经过加工或未经加工的石材，统称为天然石材。包括：毛石料石饰 面石材色石渣石子 l (5)灰 凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强 度的物质，统称为胶凝材料。l 胶凝材料可分为无机与有机两大类。l 无机胶凝材料可按照其硬 化条件分为气硬性与水硬性两
15、种。 只能在空气中硬化的称为气硬性胶凝材料， 如石膏、 石灰。l 既能在空气中又能在水中硬化的称为水硬性胶凝材料，如水泥。 l 2、木材 l 木材具有很多优点， 如轻质高强； 易于加工； 有较高的弹性和韧性； 能承受冲击和振动作用； 导电和导热性能低；木纹美丽；装饰性好等。l 但木材也有缺点，如构造不均匀，各向异性； 易吸湿、吸水，因而产生较大的湿胀、干缩变形；易燃、易腐等。 l 影响木材强度的主要因素为含水率(一般含水率高，强度降低)，温度(温度高，强度降低)， 荷载作用时间(持续荷载时间长，强度下降)及木材的缺陷(木节、腐朽、裂纹、翘曲、病虫害 等)。 l 工程中木材又常分为原木、锯材及各
16、类人造板材。l (3)钢材 钢材品质均匀致密，抗拉、抗压、抗弯、抗剪切强度都很高。有一定的塑性和很好的韧性、 良好的加工性能。土木工程所使用的钢材大多为低碳钢和低合金结构钢。 l 4、水泥 水泥是水硬性胶凝材料，即加水拌合成塑性浆体，能在空气中和水中凝结硬化，可将其他材 料胶结成整体，并形成坚硬石材的材料。 l （1）水泥的定义和分类 水泥按其用途及性能分为三类：通用水泥、专用水泥、特性水泥。 水泥按其主要水硬性物质名称分为：硅酸盐水泥，铝酸盐水泥，硫铝酸盐水泥，氟铝酸盐水 泥，磷酸盐水泥，以火山灰性或潜在水硬性材料以及其他活性材料为主要组分的水泥。 l （2）硅酸盐水泥 水泥浆体在常温下会逐
17、渐变稠直到开始失去塑性， 这一现象称为水泥的初凝； 随着塑性的消 失，水泥浆体开始产生强度，此时称为水泥的终凝；水泥浆体由初凝到终凝的过程称为水泥 的凝结。水泥浆体终凝后，其强度会随着时间的延长不断增长，并形成坚硬的水泥石，这一 过程称为水泥的硬化。 l (3)其他品种水泥有：快硬硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、高铝水 泥、膨胀水泥。 l 5、混凝土 混凝土(简写为砼)是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶结材料、骨料和水按一定比 例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材。混凝工具有原料丰富，价格 低廉，生产工艺简单的特点；同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，
18、强度等级范围宽， 使用范围十分广泛。 l 混凝土的种类 按胶凝材料不同，分为水泥混凝土(又叫普通混凝土)、沥青混凝土、石膏混凝土及聚合物混 凝土等；按表观密度不同，分为重混凝土(2600 kgm3)、普通混凝土 (19502 600 kg m3)、轻混凝土(2600 kgm3。 3、 （ ）是由胶凝材料、细骨料和水等材料按适当比例配制而成的。 B、砂浆 4、对建筑物主要起装饰作用的材料称（ ） ，其应具有装饰功能、保护功能及其他特殊功 能。 A、装饰材料； 5、 只能在空气中硬化的称为（ ）胶凝材料，如石膏、石灰。 C、气硬性； 6、建材行业是土木工程产业的基础，建材行业为适应今后经济不断增长
19、和可持续发展战略 的需要就必须走（ ）之路。 C、绿色建材 7、将不易传热的材料，即对热流有显著阻抗性的材料或材料复合体称为（ ） 。 A、绝热材料； 8、预应力混凝土预应力的产生，按（ ）可分为机械法、电热法和化学法。 A、张拉钢筋的方法； 9、 （ ）不仅有采光和防护的功能，而且是良好的吸声、隔热及装饰材料。 A、玻璃； 10、 （ ）具有很多优点，如轻质高强；易于加工；有较高的弹性和韧性；能承受冲击和振 动作用；导电和导热性能低等特点。 D、木材。 （五）简答题l 1、材料在土木工程中的作用主要应从哪些方面去认识？ l 2、特种混凝土有哪些？ l 3、绿色建材的基本特征有哪些？ l （六
20、）辨析题 l 1、砂是土木工程中的大宗材料。 正确。理由砂是组成混凝土和砂浆的主要组成材料之一，是土木工程的大宗材料。 l 2、发展“绿色建材”，是 21 世纪我国建材工业的必然出路。 正确。理由发展“绿色建材”，改变长期以来存在的粗放型生产方式，选择资源节约型、 污染最低型、质量效益型、科技先导型的生产方式是 21 世纪我国建材工业的必然出路。 l （七）论述题l 1、试述我国发展“绿色建材”取得的初步成果？ l 2、联系实际，论述我国的墙体改革已取得的成果有哪些？ 第 3 章 基础工程一、 学习重点 （一）基本概念 l 1、基础：将上部结构荷载传递给地基、连接上部结构与地基的下部结构称为基
21、础，地基是 指承托基础的场地。 l 2、沉降缝：是指从建筑物的屋顶到基础全部分开，分割成若干个长高比较小、整体刚度较 好、体型简单和自成沉降体系的单元。l 3、沉井：是井筒状的结构物，它是以井内挖土，依靠自身重量克服外壁摩擦力后下沉至设计标高，然后经过混凝土封底，并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其他构筑物的基础。 l 4，地基处理：是指天然地基很软弱，不能满足地基承载力和变形的设计要求，地基需经过 人工处理的过程。l (二） 基本知识和基本理论 工程地质、基础工程、地基处理都是土木工程专业知识的重要组成部分。 l 工程地质勘察 工程地质勘察的目的主要是查明工程地质条件， 分析存在的地质问题， 对
22、建筑地区作出工程 地质评价。 工程地质勘察的任务是按照不同勘察阶段的要求， 正确反映场地的工程地质条件及岩土体性 状的影响，并结合工程设计、施工条件，以及地基处理等工程的具体要求，进行技术论证和 评价， 提出解决问题的决策性具体建议， 为设计、 施工提供依据， 服务于工程建设的全过程。 l 工程地质勘察可分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察三个阶段。 l （一）工程地质测绘 工程地质测绘就是填绘工程地质图， 根据野外调查综合研究勘察区的地质条件， 填绘在适当 比例尺地形图上加以综合反映。 l 工程地质测绘方法有像片成图法和实地测绘法。 l （2）工程地质勘探方法 勘探的方法主要有坑、槽探，钻
23、探，地球物理勘探等。 l （3）一般工业与民用建筑岩土工程勘察 l （4）高层建筑岩土工程勘察 l 高层建筑岩土工程勘察中，应对以下问题进行分析评价：地基承载力，变形和倾斜，高层建 筑物与裙房的差异沉降问题，深基坑开挖，环境问题，场地与地基稳定性分析，抗震设计。 l （5）公路工程地质勘察 公路工程地质勘察包括以下方面：路线勘察，特殊岩土、不良地质地段的勘察，路基路面勘 察，桥渡勘察，隧道勘察和筑路材料勘察。 l （6）桥梁工程地质勘察 桥梁是公路建筑工程中的重要组成部分，由正桥、引桥和导流等工程组成。 桥梁工程地质问题主要有两个：桥墩台地基稳定性问题；桥墩台的冲刷问题。 l （7）隧道工程地
24、质勘察 勘察工作通常包括：隧道方案与位置的选择隧道洞口与洞身的勘察。 l 2、浅基础 通常把位于天然地基上、埋置深度小于 5 m 的一般基础(柱基或墙基)以及埋置深度虽超过 5 m，但小于基础宽度的大尺寸基础(如箱形基础)，统称为天然地基上的浅基础。 如果地基属于软弱土层(通常指承载力低于 100kPa 的土层)，或者上部有较厚的软弱土层， 不适于做天然地基上的浅基础时，也可将浅基础做在人工地基上。 l （1）浅基础的类型 浅基础可以按基础刚度的不同分为： 刚性基础，是由砖、毛石、素混凝土和灰土等材料做成的基础。 扩展基础，当刚性基础不能满足力学要求时，可以做成钢筋混凝土基础，称为扩展基础。
25、l 浅基础还可以按构造类型的不同分为： 单独基础；条形基础；筏板基础和箱形基础；壳体基础。 l 3、深基础 位于地基深处承载力较高的土层上， 埋置深度大于 5 m 或大于基础宽度的基础， 称为深基础。 深基础有桩基础、沉井基础、地下连续墙和墩基础四种常用类型。l （1）桩基础 按桩身材料划分为木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩、其他组合材料桩等。 l 按施工方法分为预制桩、灌注桩两大类。按成桩过程中的挤土效应分为挤土桩、小量挤土桩 和非挤土桩。按达到承载力极限状态时桩的荷载传递主要方式分为端承型桩和摩擦型桩。 l （2）沉井基础 沉井按不同的下沉方式分为就地制造下沉的沉井与浮运沉井。 l 4、
26、减少不均匀沉降的措施 当遇到地基不均匀、建筑物平面形状复杂、高差悬殊等情况时，在建筑物的特定部位设置沉 降缝；还应合理安排建筑物间的距离；尽可能采用轻型结构以减轻建筑物的自重；在砌体结 构中设置圈梁以增强结构整体性；合理安排施工顺序和采用合理的施工方法等。 l 地基处理 （1） 地基处理的对象与目的 地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。 地基处理的目的是采用各种地基处理方法以改善地基条件，这些措施包括： A、改善剪切特性；B、改善压缩特性；C、改善透水特性；D、改善动力特性；E、改善特 殊土不良地基的特性 l （2）地基处理方法与方案选择 l 地基处理方法：换填法、预压法、强夯法、振冲法、土
27、或灰土挤密桩法、砂石桩法、深层 搅拌法、高压喷射注浆法 l 地基处理的方案选择 l （3）地基处理技术的发展 l （三）本章节的学习重点和难点 l 1、工程地质勘察l 2、浅基础、深基础l 3、地基处理 l 二、练习题 l （二）名词解释题 1、基础； 2、沉降缝； 3、沉井； 4、地基处理。 l （五）简答题 1、高层建筑岩土工程勘察中，应对什么问题进行分析评价？ 2、什么是浅基础？ 3、地基处理的对象与目的是什么？ 4、地基处理方法有哪些？ l （六）辨析题 l 1、当刚性基础不能满足力学要求时，可以作成砖、毛石、素混凝土和灰土等材料做成的基 础，称为扩展基础。l 2、如果地基属于软弱土层
28、，或者上部有较厚的软弱土层，不适于做天然地基上的浅基础时， 不能将浅基础做在人工地基上。 l （七）论述题 1、联系实际，试述减少不均匀沉降的措施？ l 2、简述工程地质勘察的任务？ l 三、练习题参考答案 （一）l 辨析题。 l 1、错。理由：当刚性基础不能满足力学要求时，可以作成钢筋混凝土基础，称为扩展基础。 l 2、错。理由：如果地基属于软弱土层(通常指承载力低于 100kPa 的土层)，或者上部有较厚 的软弱土层，不适于做天然地基上的浅基础时，也可将浅基础做在人工地基上。 l 第 4 章 建筑工程 l 一、学习重点 l （一）基本概念 l 1、混合结构：指用不同的材料建造的房屋，通常墙
29、体采用砖砌体，屋面和楼板采用钢筋混 凝土结构，故称砖混结构。l 2、筒仓：是贮存粒状和粉状松散物体的立式容器，可作为生产企业调节和短期贮存生产用 的附属设施，也可作为长期贮存粮食的仓库。l 3、水塔：是储水和配水的高耸结构，是给水工程中常用的构筑物，用来保持和调节给水管 网中的水量和水压。水塔由水箱、塔身和基础三部分组成。 l 4、烟囱：是工业中常用的构筑物，是把烟气排入高空的高耸结构，能改善燃烧条件，减轻 烟气对环境的污染。 l （二）基本知识和基本理论 l 建筑工程按层数可分为单层建筑、多层建筑和高层建筑。 l 1、基本构件 l 建筑的基本构件可分为板、梁、柱、拱等。 板，指平面尺寸较大而
30、厚度较小的受弯构件，通常水平放置，但有时也斜向设置(如楼梯 板)或竖向设置(如墙板)。 板按受力形式可分为单向板和双向板。 单向板指板上的荷载沿一个方向传递到支承构件上的 板，双向板指板上的荷载沿两个方向传递到支承构件上的板。 梁 是工程结构中的受弯构件，通常水平放置，有时也斜向设置以满足使用要求。 梁的截面高度与跨度之比一般为 18116，高跨比大于 14 的称为深梁。梁的截面高度 通常大于截面的宽度， 但因工程需要， 梁宽大于梁高时， 称为扁梁。 梁的高度沿轴线变化时， 称为变截面梁。 梁按截面形式可分为矩形梁、T 形梁、倒 T 形梁、L 形梁、z 形梁、槽形梁、箱形梁、空腹 梁、叠合梁等
31、。按所用材料可分为钢梁、钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁、木梁以及钢与混 凝土组成的组合梁等。 按梁的常见支承方式可分为：简支梁、悬臂梁、一端简支另一端固定梁、两端固定梁、连续 梁。 梁按其在结构中的位置可分为主梁、次梁、连梁、圈梁、过梁等。 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。 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、L 形柱、十字形柱、双肢柱、格构柱；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；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。
32、 钢筋混凝土柱是最常见的柱， 广泛应用于各种建筑。 钢筋混凝土柱按制造和施工方法可分为 现浇柱和预制柱。 拱 为曲线结构，主要承受轴向压力，广泛应用于拱桥，在建筑中应用较少，其典型应用为 砖混结构中的砖砌门窗拱形过梁，亦有拱形的大跨度结构。l 2、单层建筑与多层建筑 单层建筑可分为一般单层建筑和大跨度建筑。 l （1）一般单层建筑 一般单层建筑按使用目的可分为民用单层建筑和单层工业厂房。 民用单层建筑一般采用砖混结构，即墙体采用砖墙，屋面板采用钢筋混凝土板，多用于单层 住宅、公共建筑、别墅等。 单层工业厂房一般采用钢筋混凝土柱或钢结构柱， 屋盖采用钢屋架结构。 按结构形式可分排 架结构和刚架结
33、构。 单层工业厂房通常由屋盖结构、吊车梁、柱子、支撑、基础和维护结构组成。 l （2）大跨度结构 大跨度结构常用于展览馆、体育馆、飞机机库等，其结构体系有网架结构、索结构、薄壳结 构、充气结构、应力膜皮结构、混凝土拱形桁架等。 l （3）多层建筑 多层和高层结构主要应用于居民住宅、商场、办公楼、旅馆等建筑。我国以 8 层为界限，低 于 8 层者称为多层建筑。 多层建筑常用的结构形式为混合结构、 框架结构。 框架结构指由梁和柱刚性连接而成骨架的 结构。框架结构的优点是强度高、自重轻、整体性和抗震性能好。因其采用梁柱承重，因此 建筑平面布置灵活，可获得较大的使用空间。 多层建筑可采用现浇，也可采用
34、装配式或装配整体式结构。 l 3、高层建筑与超高层建筑 8 层及 8 层以上者称为高层建筑。高层结构的主要结构形式有：框架结构，框架剪力墙结 构，剪力墙结构，框支剪力墙结构，筒体结构等。 l 框架结构 框架结构因其受力体系由梁和柱组成， 用以承受竖向荷载是合理的， 在承受水平荷载方面能 力很差。因此仅适用于房屋高度不大、层数不多时采用。 l 框架剪力墙结构 剪力墙即为一段钢筋混凝土墙体，固其抗剪能力很强，故称为剪力墙。在框架剪力墙结构 中，框架与剪力墙协同受力，剪力墙承担绝大部分水平荷载，框架则以承担竖向荷载为主， 这样，可以大大减小柱子的截面。 l 剪力墙结构 当房屋的层数更高时， 横向水平
35、荷载已对结构设计起控制作用， 如仍采用框架剪力墙结构， 剪力墙将需布置得非常密集， 这时， 宜采用剪力墙结构， 即全部采用纵横布置的剪力墙组成， 剪力墙不仅承受水平荷载，亦用来承受竖向荷载。 l 框支剪力墙结构 两种建筑的功能完全不同， 为完成这两种体系的转换， 需在其交界位置设置巨型的转换大梁， 将上部剪力墙的荷载传到下部柱子上。这种结构体系，我们称之为框支剪力墙体系。 l 筒体结构筒体结构是由一个或多个筒体作承重结构的高层建筑体系， 适用于层数较多的高层建筑。 筒 体结构可可分为框筒体系、筒中筒体系、桁架筒体系、成束筒体系等。 l 4、特种结构 特种结构是指具有特种用途的工程结构，包括高耸
36、结构、海洋工程结构、管道结构和容器结 构等。 l （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。 l （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。 l （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。 水池的分类 A、 按水池的材料分
37、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。 水池的构造组成 圆形水池由顶盖、池壁和底板三部分组成。 l （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。 （三） 本章节的学习重点和难点 1、基本构件。2、单层、多层与高层建筑。 3、 特种结构。4、 结
38、构设计的基本原理与方法。 二、练习题 （五）简答题 1、建筑工程的结构设计步骤是什么？ 2、结构设计的基本理论是什么？ 3、水池是如何分类的？ （六）辨析题 1、拱为曲线结构，主要承受轴向压力，广泛应用于拱桥，在建筑中不应用。 2、框架结构仅适用于房屋高度不大、层数不多时采用。 （七）论述题 1、试述高层结构的主要结构形式及特点？ 2、试述建筑结构必须满足哪些功能要求？ 三、练习题参考答案 （六）辨析题。 1、错。理由：拱为曲线结构，主要承受轴向压力，广泛应用于拱桥，在建筑中应用较少， 其典型应用为砖混结构中的砖砌门窗拱形过梁，亦有拱形的大跨度结构。 2、正确。理由：框架结构因其受力体系由梁和
39、柱组成，用以承受竖向荷载是合理的，在承 受水平荷载方面能力很差。因此仅适用于房屋高度不大、层数不多时采用。l 第 5 章 交通工程l 一、 学习重点 l （一）基本概念 l 1、高速公路：l 是一种具有四条以上车道，路中央设有隔离带，分隔双向车辆行驶，互不干 扰，全封闭，全立交，控制出入口，严禁产生横向干扰，为汽车专用，设有自动化监控系统， 以及沿线设有必要服务设施的道路。 l 2、城市道路：l 通达城市各个地区，供城市内交通运输及行人使用，便于居民生活、工作及 文化娱乐活动，与城市外道路连接并承担对外交通的道路称为城市道路。 l 3、铁路路基l 是承受并传递轨道重力及列车动态作用的结构，是轨
40、道的基础，是保证列车运 行的重要建筑物。 l 4、跑道构形：l 是指跑道的数量、位置、方向和使用方式，它取决于交通量需求，还受气象 条件、地形、周围环境等的影响。 l 5、航站楼: l 供旅客完成从地面到空中或从空中到地面转换交通方式之用，是机场的主要建 筑 l 6、机场维护区：l 是飞机维修、供油设施、空中交通管制设施、安全保卫设施、救援和消防 设施、行政办公区等设置的地方。 l 7、隧道：l 以某种用途，在地面下用任何方法按规定形状和尺寸，修筑的横断面积大于 2 m2 的硐室。 l （二）基本知识和基本理论 l 1、道路工程 l 道路是一种带状的三维空间人工构筑物， 它包括路基、路面、桥梁
41、、涵洞、隧道等工程实体。 道路的设计一般从几何和结构两大方面进行。 l （1）道路的分类 l 道路运输从广义上讲是指货物和旅客借助一定的运输工具， 沿道路某个分向， 作有目的的移 动过程。狭义上讲道路运输则是汽车在道路上有目的的移动过程。 l 道路根据其所处的位置、交通性质、使用特点等主要可分为公路、城市道路。 l 公路的分类 l 目前我国的公路等级按照其使用任务、功能和适应的交通量分为：高速公路、一级公路、二 级公路、三级公路、四级公路五个等级。 l 按照公路的位置以及在国民经济中的地位和运输特点的行政管理体制分类为：国道、省道、 县道、乡(镇)道及专用公路。 l 公路的技术标准一般有“几何标准”、“载重标准”和“净空标准”等，在公路设计时必须严格遵
