导图社区 土木工程概论
土木工程概论大纲，包括土木基本常识、土木工程材料、地表基础与地下工程、建筑工程、交通土建工程、桥梁工程等知识。
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土木工程概论
土木基本常识
英文：Civil Engineering——民用工程
基本定义：建造各类工程设施的科学技术总称
未来的发展建设
重大土木工程项目将陆续兴建
土木工程将向太空，海洋，荒漠地开拓
工程材料向轻质，高强，多功能化发展
设计方法更精确化，设计工作更自动化
信息和智能化技术全面引入土木工程
土木工程更加关注可持续发展问题
土木工程材料
主要材料
土，砂，石，砖，木
金属材料
沥青，橡胶，混凝土
与工程结构的关系
材料决定结构形式
属性
物理性质，化学性质，（这两为基础属性），力学性质和功能性质
钢材
优点
抗拉抗压强度高（同石材和混凝土比）
良好变形能力和易加工性能
钢结构抗震性能优越
截面尺寸相比其他材料可更长，更高，更纤细。
大大拓展现代工程跨度和高度，使现代工程表现出轻盈灵动感觉
缺点
易腐蚀
做好防腐防绣养护
浴火软化
做好防🔥
地表基础与地下工程
浅基础
定义：
位于天然地基上
埋置深度小于5m的一般基础（柱基或墙基）
埋置深度超过5m但小于基础宽度的大尺寸基础（箱形基础）
按构造分类
单独基础（独立基础）
常见于房屋建筑中，多为柱的基础
条形基础
常见于普通砌体结构中，枪的基础通常连续设置成长条形
筏板基础
房屋基础若前二者基础不能荷载时，把整个房屋底面做成一片连续钢筋混凝土板
箱形基础
高层建筑把地下室底板。顶层，侧墙及一定数量的内隔墙一起构成整体刚度很强的混凝土箱型结构
深基础
如桩柱，地下连续墙，墩基和深井
位于地基深处且承载力较高土层
埋置深度大于5m的基础
埋置深度大于基础宽度的基础
柱基础按施工方法分类
预制柱
灌注柱
建筑工程
基本构件：板，梁，柱，拱
板
平面尺寸较大而厚度小结构
受力特点：工程结构中受弯
应用场景：楼板，屋面板，基础板，墙板等
水平放置：屋面板
斜向放置：楼梯板
竖向放置：墙板
梁
应用场景：工程结构中重要且灵活部分（有各种材料和截面的梁应对工程需要）
水平放置
斜面放置：楼梯梁
支撑方式分类
简支梁
梁的两端搁置于支座上，支座仅使梁不产生垂直移动，但可以自由转动
悬臂梁
梁的一端固定于支座上，使该端不转动，亦不能产生水平和垂直转动；宁一端可以自由和水平转动
连续梁
拥有两个以上支座的梁
柱
竖向结构
受力特点：工程结构中受压力，有时也承受弯矩
应用场景：广泛应用于各种建筑（有各种材料和受力的柱应对工程需要）
拱
曲线结构
受力特点：工程结构中主要承受压力
应用场景：广泛应用于拱桥（有各种跨度和铰数的拱应对工程需要）
房屋建筑
组成部分：基础，墙或柱，楼板，梁，地坪，楼梯，屋顶和门窗
基础：建筑物最下部承重构件
承受建筑物全部荷载，并将荷载传递给地基
墙：建筑物承重和围护构件
承重：承受建筑物由屋顶或楼板层传来的荷载，并将荷载传给基础作用
围护：外墙-起着抵御自然界各种因素对室内侵袭作用；内墙-起着分隔房间，创造室内舒适环境的作用
楼板：楼房建筑中水平方向承重构件
承受家具，设备和人体荷载与本身自重，并传递给墙，梁；同时还对墙身有水平支撑作用
地坪：是底层房间与土层相接触的部分
承受底层房间内荷载
楼梯：楼房建筑的垂直交通设施
供人们上下楼层和紧急疏散作用
屋顶：建筑物顶部的外围护和承重构件
外围护：起着抵御自然界雨雪和太阳热辐射对顶层房间的影响作用
承重：承受建筑物顶部荷载，并将这些荷载传给垂直方向承重构件。
门窗：建筑围护系统重要组成部分
交通和采光及通风
分隔和围护
结构类型
低层建筑：一般为一层及二至三层建筑
大跨度建筑：跨度大于60m的建筑
多层建筑：一般低于8层或总高度低于24m的建筑
高层建筑：一般为9～40层（总高100m）的建筑
超高层建筑：超过100m的建筑
高层与超高层建筑主要结构形式：框架结构，框架-剪力结构，剪力墙结构，简体结构
框架结构可灵活布置；剪力墙结构布置不灵活
交通土建工程
道路
定义：一种带状的三维空间人工构造物
包括：路基，路面，桥梁，涵洞，隧道
设计：几何和结构
分类：
公路分类
干线公路
集散公路
支线公路
城市公路
快速路
主干路
次干路
支路
机场
分类
国际机场
干线机场
支线机场
隧道
定义：修建在地下或水下或在山体，铺设铁路或修建公路以供机动车辆通行的建筑物
施工方法：
明挖法（基坑法）：一种用垂直开挖方式来修筑隧道的方法
暗挖法（矿山法）：在坚硬的岩石层中采用矿山巷道掘砌技术来开凿的方法
桥梁工程
结构形式
梁式桥：
最常见且最基本桥梁
特点：形式简单，施工方便，对地基承载要求也不高，
受力特点：梁内产生很大弯矩，在竖向荷载作用下无水平反力
拱式桥：
特点：跨越能力大，外形也较美观，但经济高，施工难
受力特点：ℹ️竖向荷载作用下，拱脚受竖向反力作用外，还受水平推力作用ℹ️ℹ️拱圈或拱肋为拱桥主要承载结构，拱的弯矩和变形较小，所以主要受压力
刚架桥：
刚架桥是梁和立柱或竖墙完全刚结一起的结构形式
特点：当需跨越陡峭河岸和深邃峡谷时，刚架桥经济且合理
受力特点：竖向荷载作用下，梁主要受弯，柱脚有水平推力，受力状态介于梁式桥和拱桥间
斜拉桥
组成部分：斜拉索（高强钢材），塔柱和主梁
特点：结构轻便，能制造大跨度桥梁
受力特点：ℹ️将主梁恒载和车辆荷载传至塔柱，再由塔柱基础传至地基ℹ️ℹ️桥面体系受压弯，支承体系受拉
悬索桥
特点：省材料，自重轻，跨越能力最大
受力特点：以悬挂在两边塔架上强大缆索作主承载结构，缆索受到拉力作用
支撑结构：桥台和桥墩（二者由台冒，台身和基础构成）
桥台：桥梁两端支承结构且作为道路与桥梁的连接点
桥墩：多跨桥的中间支承结构
港口工程
主要特征指标
港口水深
码头泊位数
码头线长度
货物吞肚量
港口组成部分
水域
陆域
防波堤功能
为港口提供掩护条件，阻止波浪和漂沙进入港内，从而保持港内水面平稳和所需水深，
防沙与防冰的作用
水利水电工程
农田水利工程，水利枢纽工程，水电工程，防洪工程
土木工程施工
施工分类部分：施工技术和施工组织
土方开挖分类：人工挖方和机械挖方
结构工程施工
砌筑工程
钢筋混凝土工程
施工部分
钢筋施工
施工过程
钢筋进场检验
加工成型
绑扎安装
钢筋连接方法
绑扎搭接
焊接连接
机械连接
混凝土施工
混凝土施工过程
混凝土制备
主要为制备和搅拌
混凝土运输
混凝土浇筑
包括浇灌和振捣
混凝土养护
商品混凝土及泵送混凝土
商品混凝土
指混凝土于工厂制备，然后运输到工地进行浇筑的混凝土
泵送混凝土
指使用混凝土泵输送混凝土：混凝土在泵体压力下，通过管路输送至浇筑地点，一次性完成垂直运输与水平运输
混凝土浇筑注意
准备：保证浇灌混凝土的匀质性和振捣的密实性（关键）
流程：混凝土浇筑要分层进行（以使混凝土能够振捣密实）
操作：下层混凝土凝结前，上层应先浇筑振捣完毕
模版施工
定义：从搅拌机拌和出的混凝土具备一定流动性，需浇筑在与构件形状尺寸相同的模型内，凝结硬化，才可以形成需要构件
施工工艺
现浇式
是在结构物施工现场制作结构构件的一种施工方法
钢筋的制备和安装工程
模板的制备和组装工程
混凝土制备和浇捣工程
装配式
是在构件预测厂或施工现场预先制作好结构构件，再在现场将其安装到设计位置的方法
装配整体式
是构件在工厂进行预制，在施工现场进行安装的方法
ps：需在预制构件相接部位浇筑混凝土，将其连接成整体，
整体性，防水性，抗震性强
结构安装工程
结构安装
单件吊装
整体吊装
特殊吊装
装配整体式建筑施工
指在工厂进行构件的预制，于工地将构件装配而成，且构件间采用现浇混凝土连接而成的建筑
建筑项目管理
施工组织设计内容
工程概况
施工方案选择
施工进度计划
施工平面图
主要技术经济指标
质量，安全保证体系
项目建设程序经历阶段
工程项目管理核心内容
三控制
进度控制
质量控制
费用控制
二管理
合同管理
信息管理
一协调
组织协调
工程项目管理基本目标
专业目标
工期目标
费用目标
工程项目招投标
招标
业主将建设项目的内容和要求以文件形式标明，招引承包商报价，然后比较后选择理想承包单位并达成协议活动
三种方式
公开～
邀请～
协商～
投标
承包商向招标单位提出承包该工程项目价格和条件，供招标单位选择以获得承包权活动
工程建设监理
工程建设监理作用是代表建设单位
工程灾害
工程灾害类型
地震灾害
地质灾害
火灾
风灾
洪灾
爆炸
数字土木
数字化技术应用
cad
计算机结构设计与模拟仿真
建筑信息模型
