土木工程概論學習指導(dǎo)

第一部分本門課程的學習指導(dǎo)

一.本門課程的性質(zhì)、地位和作用

土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學技術(shù)的總稱，它既指工程建設(shè)的對象，即建在地

上、地下、水中的各種工程設(shè)施，也指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進行的勘測設(shè)計、施工、保

養(yǎng)、維修等技術(shù)。土木工程的內(nèi)容非常廣泛，它和廣大人民群眾的日常生活密切相關(guān)，在國

民經(jīng)濟中起著非常重要的作用。本課程是加強基礎(chǔ)課程到專業(yè)課程的有機溝通，用系統(tǒng)的觀

點和方法建立新的課程體系結(jié)構(gòu)，包括對課程的整合與真成，組織和建設(shè)專業(yè)核心課程。通

過學習，培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德智體全面發(fā)展、掌握土木工程學科的基本理

論和基本知識，獲得土木工程工程師基本訓練，具有創(chuàng)新精神的工程科學技術(shù)人才，畢業(yè)后

能從事土木工程設(shè)計、施工與管理工作，具有初步的工程規(guī)劃與研究開發(fā)的能力。

二.木門課程的體系結(jié)構(gòu)、基本內(nèi)容

全書共13章，以緒論為主要線索粗略地介紹土木工程各個分支學科所涉及的內(nèi)容。具體包

括土木工程材料、地基與基礎(chǔ)工程、建筑工程、交通土建工程（含、匕機場工程、隧道工程）、

橋梁工程、道路與鐵路工程、隧道與地下工程、土木工程施工、建設(shè)項目管理、工程防災(zāi)與

減災(zāi)、高新技術(shù)應(yīng)用、十木工程與可持續(xù)發(fā)展、+木T程執(zhí)業(yè)注冊制度等方面的內(nèi)容.

三.本門課程的學習重點要求

考核目標包括考核知識點和考核要求?？己酥R點是對考試內(nèi)容的一般要求，明確考試

所涉及的知識面。也就是說，凡考核知識點的內(nèi)容都在考試范圍之內(nèi)，凡不在考核知識點的

內(nèi)容都不在考試范圍內(nèi)?？己艘笫菍荚噧?nèi)容的知識能力層次的具體要求，分為識記、領(lǐng)

會和應(yīng)用三個層次。

所謂“識記”，是指課程內(nèi)容中的基本概念、原理和運作過程的知識。識記是最低層次

的要求。凡要求識記的內(nèi)容，學員要能夠準確掌握，并記住。識記的內(nèi)容多是以名詞解釋、

選擇、簡答等題型來考核的。

所謂“領(lǐng)會”，是指在識記的基礎(chǔ)上，對圍繞基本概念、原理和運作過程的相關(guān)知識、

相互關(guān)系和互動原理與影響能夠理解。領(lǐng)會是對學生知識能力的較高層次的要求。領(lǐng)會也就

是要求在識記的基礎(chǔ)上理解，因此凡要求領(lǐng)會的內(nèi)容，學員應(yīng)在記憶、理解的基礎(chǔ)上掌握問

題的全部要點，不僅要掌握該概念、原理、方法的基本知識和基本理論，而且應(yīng)了解和掌握

該知識和理論的產(chǎn)生、發(fā)展及與相關(guān)知識、理論的關(guān)系。領(lǐng)會的內(nèi)容一般是通過選擇、簡答、

論述或案例分析的題目來考核的。

所謂“應(yīng)用”，是指結(jié)合識記和領(lǐng)會的基礎(chǔ)知識、原理和互動關(guān)系，能夠分析和解決實

際問題。應(yīng)用是對學員知識能力的最高要求，其目的是使學員能夠在領(lǐng)會的基礎(chǔ)匕運用所

學的基本知識和基本理論去分析和解決有關(guān)的理論和實際問題，因此，應(yīng)用題的考核要求是

考核學員解決實際問題的能力和技能。選擇、簡答、論述和案例分析題目都可考核應(yīng)用的內(nèi)

容。

本課程課時較少，任課教師的課堂講授以串講形式，要求學生在課余時間自學為主。要

求學員在預(yù)習的基礎(chǔ)上，帶著問題學習，以此為參考資料，通過認真研讀教材把該門課程學

好，條件具備的學員還應(yīng)廣泛閱讀相關(guān)資料，以進一步提高該門課程的學習水平。

四.學習本門課程的方法和應(yīng)注意的問題

在通讀教材的基礎(chǔ)上.聽取教師面授，并認真完成相關(guān)的作業(yè)和練習。學習中應(yīng)注意比

較各種城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施工程規(guī)劃異同，便于掌握基本概念、基本理論、基本知識；學會聯(lián)系實

際分析、解決問題。

第二部分本門課程的內(nèi)容輔導(dǎo)

第1章緒論

一.學習重點

（一）基本概念

1.土木工程：土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學技術(shù)的總稱，它既指工程建設(shè)的對象,

即建在地上、地下、水中的各種工程設(shè)施，也指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進行的勘測設(shè)計、

施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)，

2.基本建設(shè)：國家將工廠、礦井、鐵道、公路、橋梁、農(nóng)田水利、商店、住宅、醫(yī)院、

學校、給水排水、煤氣輸送等工程建設(shè)稱為基本建設(shè)。

3.信息化施工：在施工過程中所涉及的各部分各階段廣泛應(yīng)用計算機信息技術(shù)，對工期、

人力、材料、機械、資金、進度等信息進行收集、存儲、處理和交流，并加以科學地綜合利

用，為施工管理及時、準幽地提供決策依據(jù)。

4.可持續(xù)發(fā)展：是指“既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的發(fā)展構(gòu)成危害”。

（二）基本知識和基本理論

1.土木工程概論課程的任務(wù)

“土木工程”包括哪些內(nèi)容？“土木工程”專業(yè)的學生要學習哪些知識、掌握哪些基本

技能、具備哪些能力?怎樣才能學好等?回答這些問題便是本書的主要任務(wù)。

土木工程的內(nèi)容非常廣泛，它和廣大人民群眾的日常生活密切相關(guān)，在國民經(jīng)濟中起著

非常重要的作用。

土木工程的范圍包括房屋建筑工程、公路與城市道路工程，鐵路工程，橋梁工程，隧道

工程，機場工程，地下工程，給水排水工程，港口、碼頭工程等。

2.土木工程發(fā)展歷史笥述

土木工程的發(fā)展經(jīng)歷了古代、近代和現(xiàn)代三個階段。

現(xiàn)代土木工程的特點有：

①功能要求多樣化；②城市建設(shè)立體化；③交通工程快速化；④工程設(shè)施大型化。

3.土木工程的未來

土木工程目前面臨的形勢是：

①信息（包括計算機、通訊、網(wǎng)絡(luò)等）工業(yè)的迅猛發(fā)展。②航空、航天事業(yè)等高科技事業(yè)

的發(fā)展。③地球上居住人口激增，而地球上的土地資源是有限的，并且會因過度消耗而日益

枯竭。④生態(tài)環(huán)境受到嚴直破壞，隨著工業(yè)的發(fā)展、技術(shù)的進步而人類生存環(huán)境卻日益惡化。

（1）重大工程項目將陸續(xù)興建

①為了解決城市土地供求矛盾，城市建設(shè)將向高、深方向發(fā)展。

②目前高速公路、高速鐵道的建設(shè)仍呈發(fā)展趨勢。

（2）土木工程將向太空、海洋、荒漠地開拓。

（3）工程材料向輕質(zhì)、高強、多功能化發(fā)展（21世紀在工程材料方面希望有較大突破:

①傳統(tǒng)材料的改性：②化學合成材料的應(yīng)用）

（4）設(shè)計方法精確化、設(shè)計工作自動化

（5）信息和智能化技術(shù)全面引入土木工程

將信息、計算機、智能化技術(shù)等高新技術(shù)用于土木工程將是今后相當長時間內(nèi)的重要發(fā)

展方向。

①信息化施工

信息化施工還可通過網(wǎng)絡(luò)與其他國家和地區(qū)的工程數(shù)據(jù)庫聯(lián)系，在遇到新的疑難問題時

可及時查詢解決。信息化施工可大幅度提高施工效率和保證工程質(zhì)量，減少工程事故，有效

控制成本，實現(xiàn)施工管理現(xiàn)代化。

②智能化建筑

智能化建筑滿足的要求：一是房屋設(shè)備用先進的計算機系統(tǒng)監(jiān)測與控制，并可通過自動

優(yōu)化或人工干預(yù)來保證設(shè)備運行的安全、可靠、高效。二是安裝了對居住者的自動服務(wù)系統(tǒng)。

③智能化交通

智能化交通一般包括以下幾個系統(tǒng)：A.先進的交通管理系統(tǒng)；B.交通信息服務(wù)系統(tǒng)；C.

車輛控制系統(tǒng)：D.車輛調(diào)度系統(tǒng)；F、公共交通系統(tǒng)等。它應(yīng)具有信息收集，快速處理，優(yōu)化

決策，大型可視化系統(tǒng)等功能。

④土木工程分析的仿真系統(tǒng)

用此技術(shù)指導(dǎo)設(shè)計可大大提高工程結(jié)構(gòu)的可靠性。

（6）土木工程的可持續(xù)發(fā)展

在建設(shè)與使用土木工程過程中與能源消耗，資源利用，環(huán)境保護，生態(tài)平衡有密切關(guān)系,

對貫徹“可持續(xù)發(fā)展”原則影響很大。

4.土木工程的學習建議

（1）科學、技術(shù)與工程的關(guān)系

科學是關(guān)于事物的基本原理和事實的有組織、有系統(tǒng)的知識?？茖W的主要任務(wù)是研究世

界萬物發(fā)展變化的客觀規(guī)律，它解決一個為什么的問題。

技術(shù)則是指將科學研究所發(fā)現(xiàn)或傳統(tǒng)經(jīng)驗所證明的規(guī)律轉(zhuǎn)化成為各種生產(chǎn)工藝，作業(yè)方

法，設(shè)備裝置等，它解決一個如何實現(xiàn)的問題。技術(shù)的主要任務(wù)是為生產(chǎn)某種滿足人類需要

的產(chǎn)品而服務(wù)。

工程是指自然科學或各種專門技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)部門去而形成的各種學科的總稱，其目的

在于利用和改造自然來為人類服務(wù)。

（2）土木工程的知識、能力和素質(zhì)要求

我國高等土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德智體全面

發(fā)展、掌握土木工程學科的基本理論和基本知識，獲得土木工程工程師基本訓練，具有創(chuàng)新

3.土木工程的發(fā)展經(jīng)歷（）的階段。

A.古代；B.近代；C.現(xiàn)代；D.未來。

4.在建設(shè)與使用土木工程過程中與（）有密切關(guān)系，對貫徹“可持續(xù)發(fā)展”原則影

響很大。

A.能源消耗；B、資源利用；C、環(huán)境保護：D、生態(tài)平衡。

5.信息包括（）筆。

A.計算機；B.通訊；C.網(wǎng)絡(luò)：D.科技。

（五）簡答題

1.土木工程目前面臨的形勢是什么？

2.什么是“土木工程”？

3.土木工程的范圍包括哪些內(nèi)容？

4.簡述土木工程概論課程的任務(wù)？

（六）辨析題

1.在建設(shè)與使用土木工程過程中，應(yīng)充分滿足建筑功能完備，與能源消耗，資源利用，環(huán)

境保護，生態(tài)平衡沒有密切關(guān)系，對貫徹“可持續(xù)發(fā)展”原則影響不大。

2.將信息、計算機、智能化技術(shù)用于土木工程將是今后發(fā)展的重要方向。

（七）論述題

1.試述我國高等土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標是什么？

2.聯(lián)系實際論述土木工程發(fā)展的前景。

三.練習題參考答案

略（見教材和本章學習提示）

第2章土木工程材料

一.學習重點

（一）基本概念

1.土木工程材料：任何土木工程建（構(gòu)）筑物（包恬道路、橋梁、港口、碼頭、礦井、隧道

等）都是用相應(yīng)材料按?定的要求建造成的，土木工程中所使用的各種材料統(tǒng)稱為土木工程

材料。

2.了解新型材料的特點。

3.綠色建材：其含義是指：采用清潔的生產(chǎn)技術(shù)，少用天然資源、大最使用T業(yè)或城市固

體廢棄物和農(nóng)植物秸稈，生產(chǎn)無毒，無污染、無放射性，有利于環(huán)保與人體健康的建材，

（-）基本知識和基本理論

材料一般分為金屬材料和非金屬材料兩大類。材料按功能分類股分為結(jié)構(gòu)材料（承受荷

載作用的材料）和功能材料（具有專門功能的材料）。材料按用途分類，如建筑結(jié)構(gòu)材料；橋梁

結(jié)構(gòu)材料；水工結(jié)構(gòu)材料；路面結(jié)構(gòu)材料；建筑墻體材料；建筑裝飾材料；建筑防水材料；

建筑保溫隔聲材料等。

了解材料在土木工程中的作用主要應(yīng)從三個方面去認識：材料對保證工程質(zhì)量的作用；

材料對工程造價的影響；材料對工程技術(shù)進步的促進作用。

2.1常用工程材料

2.1.1膠凝材料

凡能在物理、化學作用下，從漿體變成堅固的石狀體，并能膠結(jié)其他物料而具有一定機

械強度的物質(zhì)，統(tǒng)稱為膠凝材料。膠凝材料可分為無機與有機兩大類。無機膠凝材料可按照

其硬化條件分為氣硬性與水硬性兩種。只能在空氣中硬化的稱為氣硬性膠凝材料，如石膏、

石灰。既能在空氣中又能在水中硬化的稱為水硬性膠凝材料，如水泥。

1.無機膠凝材料

（1）石膏

（2）石灰

（3）水泥

水泥是水硬性膠凝材料，即加水拌合成塑性漿體，能在空氣中和水中凝結(jié)硬化，可將其

他材料膠結(jié)成整體，并形成堅硬石材的材料。

（1）水泥的定義和分類

水泥按其用途及性能分為三類：通用水泥、專用水泥、特性水泥。

水泥按其主要水硬性物質(zhì)名稱分為：硅酸鹽水泥，鋁酸鹽水泥，硫鋁酸鹽水泥，氟鋁酸鹽

水泥，磷酸鹽水泥，以火山灰性或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥。

（2）硅酸鹽水泥

水泥漿體在常溫下會逐漸變稠直到開始失去塑性，這一現(xiàn)象稱為水泥的初凝；隨著塑性

的消失，水泥漿體開始產(chǎn)生強度，此時稱為水泥的終凝：水泥漿體由初凝到終凝的過程稱為

水泥的凝結(jié)。水泥漿體終凝后，其強度會隨著時間的延長不斷增長，并形成堅硬的水泥石,

這一過程稱為水泥的硬化。硅酸鹽水泥：根據(jù)國家標準（GB175—92）規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥

熟料，（）~5%石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水

泥。

（3）其他品種水泥有：快硬硅酸鹽水泥、快凝快硬硅酸鹽水泥、白色硅酸鹽水泥、高

鋁水泥、膨脹水泥。

2.有機膠凝材料

（1）瀝青、瀝青制品與其他防水材料

瀝青材料是由一些極其復(fù)雜的高分子碳氫化合物和這些碳氫化合物的非金屬衍生物所

組成的混合物。

（2）橡膠

（3）合成樹脂

2.1.2砂漿和混凝土

1.砂漿

⑴砂

砂是組成混凝土和砂漿的主要組成材料之一，是土木工程的大宗材料。砂一般分為天

然砂和人工砂兩類。按其產(chǎn)源不同，天然砂可分為：河砂、海砂和山砂。天然砂：由自然條

件作用（主要是巖石風化）而形成的，粒徑在5mm以下的巖石顆粒，稱為天然砂。

（2）石

凡采自天然巖石，經(jīng)過加工或未經(jīng)加工的石材，統(tǒng)稱為天然石材。包括：①毛石②料石③

飾面石材④色石渣⑤石子

（3）砌筑砂漿

（4）抹面砂漿（普通抹面砂漿、裝飾砂漿）

2.混凝土

混凝土（簡寫為碎）是當代最主要的土木工程材料之一。它是由膠結(jié)材料、骨料和水按一

定比例配制，經(jīng)攪拌振搗成型，在一定條件卜.養(yǎng)護而成的人造石材?；炷ぞ哂性县S富,

價格低廉，生產(chǎn)工藝簡單的特點；同時混凝土還具有抗壓強度高，耐久性好，強度等級范圍

寬，使用范圍十分廣泛。

①混凝土的種類

按膠凝材料不同，分為水泥混凝土（又叫普通混凝土）、瀝青混凝土、石膏混凝土及聚合

物混凝土等；按表觀密度不同，分為重混凝土（P>2600kg/m3）、普通混凝土（1950~2600kg

/m3）.輕混凝土（P〈1950kg/m3）；按使用功能不同，分為結(jié)構(gòu)用混凝土、道路混凝土、水

工混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土及防輻射混凝土等；按施工工藝不同，又分為噴射混凝

土、泵送混凝土、振動灌漿混凝土等。

為了克服混凝土抗拉強度低的缺陷，將水泥混凝土與其他材料復(fù)合，出現(xiàn)了鋼筋混凝土,

預(yù)應(yīng)力混凝土，各種纖維增強混凝土及聚合物浸漬混凝土等。

②普通混凝土

普通混凝土是由水泥、粗骨料、細骨料和水拌合，經(jīng)硬化而成的一種人造石材。

③特種混凝土

A.輕骨料混凝土

B.纖維增強混凝土（簡稱FRC）

C.聚合物混凝土

D.碾壓混凝土

E、自密實混凝土

④鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土

鋼筋混凝土是指配置鋼筋的混凝土。

預(yù)應(yīng)力混凝土一般指預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，通過張拉鋼筋，產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力的產(chǎn)生,

按張拉鋼筋的方法可分為機械法、電熱法和化學法；按施加預(yù)應(yīng)力的順序可分為先張法和后

張法。

2.1.3鋼材

鋼材品質(zhì)均勻致密，抗拉、抗壓、抗彎、抗剪切強度都很高。有一定的塑性和很好的韌

性、良好的加工性能。土木工程所使用的鋼材大多為低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。

2.1.4木材

木材具有很多優(yōu)點，如輕質(zhì)高強；易于加工；有較高的彈性和韌性；能承受沖擊和振動

作用；導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能低；木紋美麗；裝飾性好等。但木材也有缺點，如構(gòu)造不均勻，各向

異性；易吸濕、吸水，因而產(chǎn)生較大的濕脹、干縮變形；易燃、易腐等。

影響木材強度的主要因素為含水率（一般含水率高，強度降低），溫度（溫度高，強度降

低），荷載作用時間（持續(xù)荷載時間長，強度下降）及木材的缺陷（木節(jié)、腐朽、裂紋、翹曲、病

蟲害等）。

工程中木材又常分為原木、鋸材及各類人造板材。

2.1.5墻體材料

1.砌筑磚

磚是一種常用的砌筑材料，廣泛地用于墻體、基礎(chǔ)、柱等砌筑工程中。

按照生產(chǎn)工藝分為燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚；按所用原材料分為粘土磚、頁巖磚、煤砰石磚、粉煤

灰磚、爐渣磚和灰砂磚等；按有無孔洞分為空心磚、多孔磚和實心磚。

2.2裝飾材料

對建筑物主要起裝飾作用的材料稱裝飾材料，裝飾材料應(yīng)具有裝飾功能、保護功能及其

他特殊功能。裝飾功能即裝飾效果，是由質(zhì)感、線條和色彩三個因素構(gòu)成的。

按其在建筑物的裝飾部位予以分類：外墻、內(nèi)墻、地面、吊頂裝飾材料

2.2.1陶瓷

陶瓷是由適當成分的粘土經(jīng)成型、燒結(jié)而成的較密實材料。

常用陶瓷材料的品種可分為：陶瓷錦磚（馬賽克），陶瓷墻地磚，陶瓷釉面磚，衛(wèi)生陶瓷。

2.2.2玻璃

玻璃不僅有采光和防護的功能，而且是良好的吸聲、隔熱及裝飾材料。

2.2.3天然石材

2.2.4金屬裝飾材料

2.2.5裝飾塑料

塑料是以有機高分子化合物為基本材料，加入各種改性添加劑后，在一定的溫度和壓力

下塑制而成的材料。

2.3功能材料

2.3.1防水材料

高分子新型防水卷材有三大類：橡膠類防水卷材，塑料類防水卷材，橡塑共混型防水卷

材。

瓦是屋面材料。瓦的種類較多，按所用材料分，有粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、鋼絲

網(wǎng)水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃鋼瓦、瀝青瓦等；按形狀分，有平瓦和波形瓦兩類。

2.3.2保溫隔熱材料

將不易傳熱的材料，即對熱流有顯著阻抗性的材料或材料復(fù)合體稱為絕熱材料。絕熱材

料是保溫、隔熱材料的總稱。分為無機絕熱材料和有機絕熱材料兩大類。

2.3.3聲學材料

吸聲材料是指能在較大程度上吸收由空氣傳遞的聲波能量的材料。

常用的吸聲材料有：①無機材料②有機材料③多孔材料④纖維材料。

2.3.4綠色建材

①“綠色建材”的基本概念及其特征

綠色建材的基本特征有：

A.建材生產(chǎn)盡量少用天然資源，大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物。

B.采用低能耗、無污染環(huán)境的生產(chǎn)技術(shù)。

C.在生產(chǎn)中不得使用甲醛、芳香族、碳氫化合物等.不得使用鉛、鎘、格及其化合物制

成的顏料、添加劑和制品，

D.產(chǎn)品不僅不損害人體健康，而且有益于人體健康。

E、產(chǎn)品具有多功能，如抗菌、滅菌、除霉、除臭、隔熱、保溫、防火；調(diào)溫、消磁、

防射線、抗靜電等功能。

F、產(chǎn)品可循環(huán)和回收利用，廢棄物無污染以防止造成二次污染。

②綠色建材在國外的發(fā)展

③''綠色建材”在國內(nèi)的發(fā)展

發(fā)展“綠色建材”，改變長期以來存在的粗放型生產(chǎn)方式，選擇資源節(jié)約型、污染最低

型、質(zhì)量效益型、科技先導(dǎo)型的生產(chǎn)方式是21世紀我國建材工業(yè)的必然出路。

我國發(fā)展“綠色建材”取得的初步成果有：

A.利用廢渣類：廢棄物為基料研制的磚制品取代粘土磚已趨于成熟，工程中已大量應(yīng)

用；

B.采用化學石膏制板產(chǎn)品，以磷石膏、脫硫石膏、氟石膏代替天然石膏生產(chǎn)“綠色建材”;

C、充分利用白色污染廢棄物，經(jīng)粉碎后，采用刨花板（或中密度板）生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)保溫板

系列產(chǎn)品、復(fù)合夾心板材產(chǎn)品來代替木材。

D、利用稻草或農(nóng)植物秸稈為填料，加水泥蒸壓生產(chǎn)水泥草板。

E、采用高新技術(shù)生產(chǎn)有益于人體健康的多功能“綠色建材”。

F、水泥的生產(chǎn)從綜合治理尋求出路。

（三）本章節(jié)的學習重點和難點

1.磚、砂、石、砂漿

2.水泥

3.混凝土

4.防水材料

5.裝飾材料

二.練習題

（一）判斷與改錯題

1.砂是一種常用的砌筑材料。廣泛地用于墻體、基礎(chǔ)、柱等砌筑工程中。

2.既能在空氣中又能在水中硬化的稱為氣、水硬性膠凝材料，如水泥。

3.功能材料是承受荷載作用的材料。

4.水泥漿體在常溫下會逐漸變稠直到開始失去塑性，這一現(xiàn)象稱為水泥的凝結(jié)。

5.陶瓷是以有機高分子化合物為基本材料，加入各種改性添加劑后，在一定的溫度和壓

力下塑制而成的材料

（"）名詞解釋題

1.土木工程材料；2.天然砂；3.硅酸鹽水泥；4.綠色建材。

（三）單項選擇題

1.水泥漿體在常溫下會逐漸變稠直到開始失去塑性，這一現(xiàn)象稱為水泥的（）。

A.初凝；B、終凝：C、凝結(jié)：D、硬化。

2.按表觀密度為（）時稱為重混凝土。

A.>2900kg/m3；D.<1950kg/m3；C.1950-2600kg/m3；D>2600kg/m3。

3.（）是由膠凝材料、細骨料和水等材料按適當比例配制而成的。

A.混凝土；B.砂漿；C.鋼筋混凝土；D.三合土。

4.對建筑物主要起裝飾作用的材料稱（），其應(yīng)具有裝飾功能、保護功能及其他特

殊功能。

A.裝飾材料；B.裝飾功能；C.裝飾效果：D.建筑材料。

5.只能在空氣中硬化的稱為（）膠凝材料，如石膏、石灰。

A.水硬性；B.濕硬性；C.氣硬性；D.干硬性。

6.建材行業(yè)是土木工程產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，建材行業(yè)為適應(yīng)今后經(jīng)濟不斷增長和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)

略的需要就必須走（）之路。

A.科技建材；B.高強建材；C.綠色建材；D.高性能建材。

7.將不易傳熱的材料，即對熱流有顯著阻抗性的材料或材料復(fù)合體稱為（

A.絕熱材料；B.吸聲材料；C.裝飾材料；D.保溫材料。

8.預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)應(yīng)力的產(chǎn)生，按（）可分為機械法、電熱法和化學法。

A.張拉鋼筋的方法；B.施加預(yù)應(yīng)力的順序；C.先張法；D.后張法。

9.（）不僅有采光和防護的功能，而且是良好的吸聲、隔熱及裝飾材料

A.玻璃；B.陶瓷；C.水泥；D.紅磚。

10.（）具有很多優(yōu)點，如輕質(zhì)高強；易于加工；有較高的彈性和韌性：能承受沖擊

和振動作用；導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能低等特點。

A.鋼材；B、水泥；C、混凝土；D、木材。

（四）多項選擇題

1.按其產(chǎn)源不同，天然砂可分為（

A.河砂B.海砂C.山砂D.石屑。

2.天然石材。包括：（）。

A.毛石；B、料石；C、飾面石材；D、色石渣；E、石子。

3.影響木材強度的主要因素為（工

A.含水率；B.溫度；C.荷載作用時間：D.木材的缺陷。

4.鋼材品質(zhì)均勻致密，（）強度都很高。

A.抗拉；B.抗壓；C.抗彎；D.抗剪切。

5.按施工工藝不同，又分為（）等。

A.噴射混凝土；B.泵送混凝土；C.振動灌漿混凝土；D.高強混凝土。

6.常用的吸聲材料有：（）。

A.無機材料；B、有機材料；C、多孔材料；D、纖維材料。

（五）簡答題

1.常用工程材料分為哪兒類？在.土木工程中主要應(yīng)從哪些方面去認識？

2.新型工程材料有哪些特點？

3.混凝土分為哪幾類？特種混凝土有哪些？

4.工程墻體材料有哪些？建筑墻體材料有哪些？

5.鋁合金在工程中有哪些應(yīng)用？

6.目前常用防水材料有哪些？

7.綠色建材的基本特征有哪些？

（六）辨析題

1.砂是土木工程中的大宗材料。

2.發(fā)展“綠色建材”，是21世紀我國建材工業(yè)的必然出路。

二.練習題參考答案

略（見教材和本章學習提示）

第3章基礎(chǔ)工程

一、學習重點

（一）基本概念

1.基礎(chǔ)：將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞給地基、連接上部結(jié)構(gòu)與地基的下部結(jié)構(gòu)稱為基礎(chǔ)，地基是

指承托基礎(chǔ)的場地。

2.沉降縫：是指從建筑物的屋頂?shù)交A(chǔ)全部分開，分割成若干個長高比較小、整體跳度較

好、體型簡單和自成沉降體系的單元。

3.沉井：是井筒狀的結(jié)構(gòu)物，它是以井內(nèi)挖土，依靠自身重量克服外壁摩擦力后下沉至設(shè)

計標高，然后經(jīng)過混凝土封底，并填塞井孔，使其成為橋梁墩臺或其他構(gòu)筑物的基礎(chǔ)。

4.地基處理：是指天然地基很軟弱，不能滿足地基承載力和變形的設(shè)計要求，地基需經(jīng)過

人工處理的過程。

（-）基本知識和基本理論

工程地質(zhì)、地基處理、基礎(chǔ)工程都是土木工程專業(yè)知識的重要組成部分。

1.工程地質(zhì)勘察

工程地質(zhì)勘察的目的主要是查明工程地質(zhì)條件，分析存在的地質(zhì)問題，對建筑地區(qū)作出

工程地質(zhì)評價。

工程地質(zhì)勘察的任務(wù)是按照不同勘察階段的要求，正確反映場地的工程地質(zhì)條件及巖土

體性狀的影響，并結(jié)合工程設(shè)計、施工條件，以及地基處理等工程的具體要求，進行技術(shù)論

證和評價，提出解決問題的決策性具體建議，為設(shè)計、施工提供依據(jù)，服務(wù)于工程建設(shè)的全

過程。

工程地質(zhì)勘察可分為可行性研究勘察、初步勘察和詳細勘察三個階段。

（1）工程地質(zhì)測繪

工程地質(zhì)測繪就是填繪工程地質(zhì)圖，根據(jù)野外調(diào)查綜合研究勘察區(qū)的地質(zhì)條件，填繪在

適當比例尺地形圖上加以綜合反映。

工程地質(zhì)測繪方法有像片成圖法和實地測繪法。

（2）工程地質(zhì)勘探方法

勘探的方法主要有坑、槽探，鉆探，地球物理勘探等。

（3）一般工業(yè)與民用建筑巖土工程勘察

（4）高層建筑巖土工程勘察

高層建筑巖土工程勘察中，應(yīng)對以下問題進行分析評價：地基承載力，變形和傾斜，高

層建筑物與裙房的差異沉降問題，深基坑開挖，環(huán)境問題，場地與地基穩(wěn)定性分析，抗震設(shè)

計。

（5）公路工程地質(zhì)勘察

公路工程地質(zhì)勘察包括以下方面：路線勘察，特殊巖土、不良地質(zhì)地段的勘察，路基路面

勘察，橋渡勘察，隧道勘察和筑路材料勘察。

（6）橋梁工程地質(zhì)勘察

橋梁是公路建筑工程中的重要組成部分，由正橋、引橋和導(dǎo)流等工程組成。

橋梁工程地質(zhì)問題主要有兩個：橋墩臺地基穩(wěn)定性何題；橋墩臺的沖刷問題。

（7）隧道工程地質(zhì)勘察

勘察工作通常包括：隧道方案與位置的選擇隧道洞匚與洞身的勘察。

3.3地基

3.3.1地基概念

3.3.2特殊土地基

1.濕陷性黃土

2.膨脹土地基

3.紅粘土地基

4.凍土地基

3.3,3地基處理

（1）地基處理的對象與目的

①地基處理的對象是軟弱地基和特殊土地基。

②地基處理的目的是采用各種地基處理方法以改善地基條件，這些措施包括：

A.改善剪切特性；B、改善壓縮特性；C、改善透水特性；D、改善動力特性；E、改善

特殊土不良地基的特性

（2）地基處理方法與方案選擇

①地基處理方法：換填法、預(yù)壓法、強夯法、振沖法、土或灰土擠密樁法、砂石樁法、

深層攪拌法、高壓噴射注漿法

②地基處理的方案選擇

（3）減少不均勻沉降的措施

當遇到地基不均勻、建筑物平面形狀復(fù)雜、高差懸殊等情況時，在建筑物的特定部位設(shè)

置沉降縫；還應(yīng)合理安排建筑物間的距離；盡可能采用輕型結(jié)構(gòu)以減輕建筑物的自重；在砌

體結(jié)構(gòu)中設(shè)置圈梁以增強結(jié)構(gòu)整體性；合理安排施工順序和采用合理的施工方法等。

3.4基礎(chǔ)工程

3.4.1淺基礎(chǔ)

通常把位于天然地基上、埋置深度小于5m的一般基礎(chǔ)（柱基或墻基）以及埋置深度雖超

過5m,但小于基礎(chǔ)寬度的大尺寸基礎(chǔ)（如箱形基礎(chǔ)），統(tǒng)稱為天然地基上的淺基礎(chǔ)。

如I果地基屬于軟弱土層（通常指承載力低于lOOkPa的土層），或者上部有較厚的軟弱土層,

不適于做天然地基上的淺基礎(chǔ)時，也可將淺基礎(chǔ)做在人工地基上。

(1)淺基礎(chǔ)的類型

淺基礎(chǔ)可以按基礎(chǔ)剛度的不同分為：

①剛性基礎(chǔ)，是由磚、毛石、素混凝土和灰土等材料做成的基礎(chǔ)。

②擴展基礎(chǔ)，當剛性基礎(chǔ)不能滿足力學要求時，可以做成鋼筋混凝土基礎(chǔ)，稱為擴展基

礎(chǔ)。

淺基礎(chǔ)還可以按構(gòu)造類型的不同分為：

①單獨基礎(chǔ)：②條形基礎(chǔ)；③筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)；④殼體基礎(chǔ)。

3.4.2深基礎(chǔ)

位于地壟深處承載力較高的土層上，埋置深度大于5m或大于基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ)，稱為深

基礎(chǔ)。深基礎(chǔ)有樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻和墩基礎(chǔ)四種常用類型。

(1)樁基礎(chǔ)

按樁身材料劃分為木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁、其他組合材料樁等。

按施工方法分為預(yù)制樁、灌注樁兩大類。按成樁過程中的擠土效應(yīng)分為擠土樁、小量擠

土樁和非擠土樁。按達到承載力極限狀態(tài)時樁的荷載傳遞主要方式分為端承型樁和摩擦型

樁。

(2)沉井基礎(chǔ)

沉井按不同的下沉方式分為就地制造下沉的沉井與浮運沉井。

3.箱型基礎(chǔ)

4.地下連續(xù)墻

(三)本章節(jié)的學習重點和難點

1.工程地質(zhì)勘察

2.淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)

3.地基處理

二、練習題

(-)判斷與改錯題

1.工程地質(zhì)勘察的目的主要是查明工程地質(zhì)條件，分析存在的地質(zhì)問題，對建筑地區(qū)作

出工程地質(zhì)評價。

2.位于地基深處承載力較高的土層上，埋置深度小于5m或大于基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ)，稱為

深基礎(chǔ)。

3.沉井按不同的制作方式分為就地制造下沉的沉井與浮運沉井

4.當擴展基礎(chǔ)不能滿足力學要求時，可以作成鋼筋混凝土基礎(chǔ)，稱為剛性基礎(chǔ)。

5.橋梁是房屋建筑工程中的重要組成部分，由正橋、引橋和導(dǎo)流等工程組成。

(-)名詞解釋題

1.基礎(chǔ)；2.沉降縫；3.沉井；4.地基處理。

(三)單項選擇題

1.通常把位于天然地基上、埋置深度小于()m的一般基礎(chǔ)(柱基或墻基)稱為天然

地基上的淺基礎(chǔ)。

A.4；B.5；C.6；D.8。

2.()是指天然地基很軟弱，不能滿足地基承載刀和變形的設(shè)計要求，地基需經(jīng)過人

工處理的過程。

A.地基處理；B、工程地質(zhì)；C、基礎(chǔ)工程；D、地基加固。

3.地基中的軟弱土層通常指承載力低于()kPa的土層。

A.50：B.80；C.IOO；D.200.

4.()是由磚、毛石、素混凝土和灰土等材料做成的基礎(chǔ)。

A.單獨基礎(chǔ)；B.擴展基礎(chǔ)；C.剛性基礎(chǔ)；D.條形基礎(chǔ)。

5.樁基礎(chǔ)按（）分為端承型樁和摩擦型樁。

A.樁身材料；B.施工方法；C.成樁過程中的擠土效應(yīng)；D.達到承載力極限狀態(tài)時樁的

荷載傳遞主要方式。

6.（）的目的是采用各種地基處理方法以改善地基條件。

A.地基處理；B.地基加固；C.基礎(chǔ)工程；D.地質(zhì)處理。

7.橋梁是（）工程中的重要組成部分，由正橋、引橋和導(dǎo)流等工程組成。

A.公路建筑；B、房屋建筑；C、河流治理；D、水利建設(shè)。

8.（）是指承托基礎(chǔ)的場地。

A.地基；B.條型基礎(chǔ)；C.樁基礎(chǔ)；D.承臺。

9.工程地質(zhì)、基礎(chǔ)工程、地基處理都是（）專業(yè)知識的重要組成部分。

A.土木工程；B.工程管理；C.混凝土工程；D.地質(zhì)勘察。

10.埋置深度雖超過5m,但小于基礎(chǔ)寬度的大尺寸基礎(chǔ)（如箱形基礎(chǔ)）稱為天然地基上的

（）。

A.淺基礎(chǔ)；B、深基礎(chǔ)；C、擴展基礎(chǔ)；D、獨立基礎(chǔ)。

（四）多項選擇題

1.公路工程地質(zhì)勘察包括：路線勘察，特殊巖土、不良地質(zhì)地段的勘察，（）。

A.路基路面勘察；B、橋渡勘察;C、隧道勘察；D、筑路材料勘察。

2.勘探的方法主要有（）等。

A.查閱資料；B.坑、槽探；C.鉆探；D.地球物理勘探。

3.工程地質(zhì)勘察可分為（）階段。

A.可行性研究勘察；B.初步勘察；C.詳細勘察；D.前期勘察。

4.淺基礎(chǔ)可以按基礎(chǔ)剛度的不同分為（）o

A.單獨基礎(chǔ)；B.條形基礎(chǔ)：C.筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)；D.殼體基礎(chǔ)。

5.深基礎(chǔ)有（）常用類型。

A.樁基礎(chǔ)；B.沉井基礎(chǔ)；C.地下連續(xù)墻；D.墩基礎(chǔ)。

（五）簡答題

1.高層建筑巖土工程勘察中，應(yīng)對什么問題進行分析評價？

2.什么是淺基礎(chǔ)？

3.地基處理的對象與H的是什么？

4.地基處理方法有哪些？

（六）辨析題

1.當剛性基礎(chǔ)不能滿足力學要求時，可以作成磚、毛石、素混凝土和灰土等材料做成的

基礎(chǔ)，稱為擴展基礎(chǔ)。

2.如果地基屬于軟弱土層，或者上部有較厚的軟弱土層，不適于做天然地基上的淺基礎(chǔ)

時，不能將淺基礎(chǔ)做在人工地基上。

（七）論述題

1.聯(lián)系實際，試述減少不均勻沉降的措施？

2.簡述工程地質(zhì)勘察的任務(wù)？

三.練習題參考答案

略（見教材和本章學習提示）

第4章建筑工程

一.學習重點

（-）基本概念

1.混合結(jié)構(gòu)：指用不同的材料建造的房屋，通常墻體采用磚砌體，屋面和樓板采用鋼筋

混凝土結(jié)構(gòu)，故稱磚混結(jié)構(gòu)。

2.筒倉：是貯存粒狀和粉狀松散物體的立式容器，可作為生產(chǎn)企業(yè)調(diào)節(jié)和短期貯存生產(chǎn)

用的附屬設(shè)施，也可作為長期貯存糧食的倉庫。

3.水塔：是儲水和配水的高聳結(jié)構(gòu)，是給水工程中常用的構(gòu)筑物，用來保持和調(diào)節(jié)給水管

網(wǎng)中的水量和水壓。水塔由水箱、塔身和基礎(chǔ)三部分組成。

4.煙囪：是工業(yè)中常用的構(gòu)筑物，是把煙氣排入高空的高聳結(jié)構(gòu)，能改善燃燒條件，減輕

煙氣對環(huán)境的污染。

（二）基本知識和基本理論

建筑工程按層數(shù)可分為單層建筑、多層建筑和高層建筑。

1.基本構(gòu)件

建筑的基本構(gòu)件可分為板、梁、柱、拱、桁架等。

①板，指平面尺寸較大而厚度較小的受彎構(gòu)件，通常水平放置，但有時也斜向設(shè)置（如樓

梯板）或豎向設(shè)置（如墻板），

板按受力形式可分為單向板和雙向板。單向板指板上的荷載沿一個方向傳遞到支承構(gòu)件

上的板，雙向板指板上的荷載沿兩個方向傳遞到支承構(gòu)件上的板。

②梁是工程結(jié)構(gòu)中的受瀉構(gòu)件，通常水平放置，有時也斜向設(shè)置以滿足使用要求。

梁的截面高度與跨度之比一般為I/8~1/16,高跨比大于1/4的稱為深梁。梁的截面

高度通常大于截面的寬度，但因工程需要，梁寬大于梁高時，稱為扁梁。梁的高度沿軸線變

化時，稱為變截面梁。

梁按截面形式可分為矩形梁、T形梁、倒T形梁、L形梁、z形梁、槽形梁、箱形梁、

空腹梁、疊合梁等。按所用材料可分為鋼梁、鋼筋混凝土梁、預(yù)應(yīng)力混凝土梁、木梁以及鋼

與混凝土組成的組合梁等，

按梁的常見支承方式可分為：簡支梁、懸臂梁、一端簡支另一端固定梁、兩端固定梁、

連續(xù)梁。

梁按其在結(jié)構(gòu)中的位置可分為主梁、次梁、連梁、圈梁、過梁等。

③柱是工程結(jié)構(gòu)中主要承受壓力，有時也同時承受彎矩的豎向構(gòu)件。

柱按截面形式可分為方柱、圓柱、管柱、矩形柱、工字形柱、H形柱、L形柱、十字形

柱、雙肢柱、格構(gòu)柱；按所用材料可分為石柱、磚柱、砌塊柱、木柱、鋼柱、鋼筋混凝土柱、

勁性鋼筋混凝土柱、鋼管混凝土柱和各種組合柱；按柱的破壞特征或長細比可分為短柱、長

柱及中長柱；接受力特點可分為軸心受壓柱和偏心受壓柱。

鋼筋混凝土柱是最常見的柱，廣泛應(yīng)用于各種建筑。鋼筋混凝土柱按制造和施工方法可

分為現(xiàn)澆柱和預(yù)制柱。

④拱為曲線結(jié)構(gòu)，主要承受軸向壓力，廣泛應(yīng)用于拱橋，在建筑中應(yīng)用較少，其典型應(yīng)

用為磚混結(jié)構(gòu)中的磚砌門窗拱形過梁，亦有拱形的大跨度結(jié)構(gòu)。

4.2單層建筑與多層建筑

單層建筑可分為一般單層建筑和大跨度建筑。

（1）一般單層建筑

一般單層建筑按使用目的可分為民用單層建筑和單層工業(yè)廠房。

民用單層建筑?般采用磚混結(jié)構(gòu)，即墻體采用磚墻，屋面板采用鋼筋混凝土板，多用于

單層住宅、公共建筑、別壁等。

單層工業(yè)廠房一般采用鋼筋混凝土柱或鋼結(jié)構(gòu)柱，屋蓋采用鋼屋架結(jié)構(gòu)。按結(jié)構(gòu)形式可

分排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)。

單層工業(yè)廠房通常由屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車梁、柱子、支攆、基礎(chǔ)和維護結(jié)構(gòu)組成。

（2）大跨度結(jié)構(gòu)

大跨度結(jié)構(gòu)常用于展覽館、體育館、飛機機庫等，其結(jié)構(gòu)體系有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)、薄

殼結(jié)構(gòu)、充氣結(jié)構(gòu)、應(yīng)力摸皮結(jié)構(gòu)、混凝土拱形桁架等。

（3）多層建筑

多層和高層結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于居民住宅、商場、辦公樓、旅館等建筑。我國以8層為界限,

低于8層者稱為多層建筑.

多層建筑常用的結(jié)構(gòu)形式為混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)指由梁和柱剛性連接而成骨

架的結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點是強度高、自重輕、整體性和抗震性能好。因其采用梁柱承重，因

此建筑平面布置靈活，可獲得較大的使用空間。

多層建筑可采用現(xiàn)澆，也可采用裝配式或裝配整體式結(jié)構(gòu)。

4.3高層建筑與超高層建筑

8層及8層以上者稱為高層建筑。高層結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式有：框架結(jié)構(gòu)，框架一剪力墻

結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)，框支剪力墻結(jié)構(gòu)，筒體結(jié)構(gòu)等。

①框架結(jié)構(gòu)

框架結(jié)構(gòu)因其受力體系由梁和柱組成，用以承受豎向荷載是合理的，在承受水平荷載方

面能力很差。因此僅適用于房屋高度不大、層數(shù)不多時采用。

②框架一剪力墻結(jié)構(gòu)

剪力墻即為一段鋼筋混凝土墻體，固其抗剪能力很強，故稱為剪力墻。在框架一剪力墻

結(jié)構(gòu)中，框架與剪力墻協(xié)同受力，剪力墻承擔絕大部分水平荷載，框架則以承擔豎向荷載為

主，這樣，可以大大減小柱子的截面。

③剪力墻結(jié)構(gòu)

當房屋的層數(shù)更高時，橫向水平荷載已對結(jié)構(gòu)設(shè)計起控制作用，如仍采用框架一剪力墻

結(jié)構(gòu)，剪力墻將需布置得非常密集，這時，宜采用剪力墻結(jié)構(gòu)，即全部采用縱橫布置的剪力

墻組成，剪力墻不僅承受水平荷載，亦用來承受豎向荷載。

④框支剪力墻結(jié)構(gòu)

兩種建筑的功能完全不同，為完成這兩種體系的轉(zhuǎn)換，需在其交界位置設(shè)置巨型的轉(zhuǎn)換

大梁，將上部剪力墻的荷載傳到下部柱子上。這種結(jié)構(gòu)體系，我們稱之為框支剪力墻體系。

⑤筒體結(jié)構(gòu)

筒體結(jié)構(gòu)是由一個或多個筒體作承重結(jié)構(gòu)的高層建筑體系，適用于層數(shù)較多的高層建

筑。筒體結(jié)構(gòu)可分為框筒體系、筒中筒體系、桁架筒體系、成束筒體系等。

4.4特種結(jié)構(gòu)

特種結(jié)構(gòu)是指具有特種用途的工程結(jié)構(gòu)，包括高聳結(jié)構(gòu)、海洋工程結(jié)構(gòu)、管道結(jié)構(gòu)和容

器結(jié)構(gòu)等。

（1）煙囪

煙囪分為磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪和鋼煙囪三類。

磚煙囪的高度一般不超過50m：

鋼筋混凝土煙囪多用于高度超過50m的煙囪，一般采用滑模施工。鋼筋混凝土煙囪按內(nèi)

襯布置方式的不同，可分為單筒式、雙筒式和多筒式。

鋼煙囪自重小，有韌性，抗震性能好，適用于地基差的場地，但耐腐蝕性差，需經(jīng)常維

護。鋼煙囪按其結(jié)構(gòu)可分為拉線式、自立式和塔架式。

（2）水塔

水塔按建筑材料分為鋼筋混凝土水塔、鋼水塔、磚石塔身與鋼筋混凝土水箱組合的水塔。

(3)水池

水池同水塔一樣用于儲水；水池多建造在地面或地下。

①水池的分類

A.按水池的材料分為：鋼水池、鋼筋混凝土水池、鋼絲網(wǎng)水泥水池、磚石水池等。

B.按水池的平面形狀分為：矩形水池和圓形水池。

C、按水池的施工方法分為：頂制裝配式水池和現(xiàn)澆整體式水池。

D、按水池的配筋形式分為：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池和非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池。

②水池的構(gòu)造組成

圓形水池由頂蓋、池壁和底板三部分組成。

(4)筒倉

根據(jù)所用的材料，筒倉可做成鋼筋混凝土筒倉、鋼筒倉和磚砌筒倉。鋼筋混凝土筒倉又

可分為整體式澆筑和預(yù)制裝配、預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力的筒倉。我國目前應(yīng)用最廣泛的是整體澆

筑的普通鋼筋混凝土筒倉，

(三)本章節(jié)的學習重點和難點

1.基本構(gòu)件。

2.單層、多層與高層建筑。

3.特種結(jié)構(gòu)。

4.結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理與方法。

二.練習題

(一)判斷與改錯題

1.單向板指板上的荷教沿兩個方向傳遞到支承構(gòu)件上的板。

2.單層廠房一般采用磚混結(jié)構(gòu)，即墻體采用磚墻，屋面板采用鋼筋混凝土板。

3.梁的截面高度與跨度之比一般為1/8~1/16o

4.鋼筋混凝土煙囪多用于高度低于50m的煙囪，一般采用滑模施工。

5.水池是儲水和配水的高聳結(jié)構(gòu)，是給水工程中常用的構(gòu)筑物。

(-)名詞解釋題

1.混合結(jié)構(gòu)；2.筒倉；3.水塔；4.煙囪。

(三)單項選擇題

1.()指平面尺寸較大而厚度較小的受彎構(gòu)件，通常水平放置，但有時也斜向設(shè)置或

豎向設(shè)置。

A.板；B、梁；C、柱；D、屋面。

2.()指板上的荷載沿一個方向傳遞到支承構(gòu)件上的板。

A.單向板；B.雙向板；C.簡支板：D.長板。

3.高跨比大于1/4的稱為()。

A.大梁；B.變截面梁；C.扁梁；D.深梁。

4.()是工程結(jié)構(gòu)中主要承受壓力，有時也同時承受彎矩的豎向構(gòu)件。

A.板；B.梁；C.柱；D.屋面。

5.()柱是最常見的柱，廣泛應(yīng)用于各種建筑。

A.徜；B.木；C.鋼；D.鋼筋混凝土。

6.我國以()層為界限，低于者稱為多層建筑。

A.6；B、7；C、8；D、9。

7.()指由梁和柱剛性連接而成骨架的結(jié)構(gòu)。

A.框架結(jié)構(gòu)；B.筒體結(jié)構(gòu)；C.剪力墻；D.混合結(jié)構(gòu)。

8.磚煙囪的高度一般不超過()mo

A.30；B.50：C.60；D.100。

9.（）是由一個或多個筒體作承重結(jié)構(gòu)的高層建筑體系，適用于層數(shù)較多的高層建筑。

A.框架結(jié)構(gòu)；B.筒體結(jié)構(gòu)；C.剪力墻；D.混合結(jié)構(gòu)。

10.按水池的（）分為：鋼水池、鋼筋混凝土水池、鋼絲網(wǎng)水泥水池、磚石水池等。

A.材料；B、平面形狀；C、施工方法；D、配筋形式。

（四）多項選擇題

1.建筑工程按層數(shù)可分為（）o

A.單層建筑；B.多層建筑；C.高層建筑；D.超高層建筑。

2.按梁的常見支承方式可分為（工一端簡支另一端固定梁。

A.簡支梁；B.懸臂梁；C.兩端固定梁；D.連續(xù)梁，

3.梁按其在結(jié)構(gòu)中的位置可分為（）、過梁等。

A.主梁；B.次梁；C.連梁；D.圈梁。

4.簡體結(jié)構(gòu)可分為（）等。

A.框筒體系；B.筒中筒體系；C.桁架筒體系；D.成束筒體系。

5.高層結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式有（）筒體結(jié)構(gòu)等。

A.框架結(jié)構(gòu)；B.框架一剪力墻結(jié)構(gòu)；C.剪力墻結(jié)構(gòu)；D.框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

（五）簡答題

1.建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟是什么？

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本理論是什么？

3.水池是如何分類的？

（六）辨析題

1.拱為曲線結(jié)構(gòu)，主要承受軸向壓力，廣泛應(yīng)用于拱橋，在建筑中不應(yīng)用。

2.框架結(jié)構(gòu)僅適用于房屋高度不大、層數(shù)不多時采用。

（七）論述題

1.試述高層結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式及特點？

2.試述建筑結(jié)構(gòu)必須滿足哪些功能要求？

三、練習題參考答案

略（見教材和本章學習提示）

第5章橋梁工程

一.學習重點

（一）基本概念

1.橋梁工程：是土木工程中屬于結(jié)構(gòu)工程的一個分支學科，它與房屋建筑工程一樣、也是

用磚石、木、混凝土、鋼筋混凝土和各種金屬材料建造的結(jié)構(gòu)工程。

（二）基本知識和基本理論

橋梁既是一種功能性的建筑物，又是一座立體的造型藝術(shù)工程，也是具有時代特征的景

觀工程，橋梁具有一種凌空宏偉的魅力。

發(fā)展交通運輸事業(yè)，建立四通八達的現(xiàn)代交通網(wǎng)，則離不開橋梁建設(shè)。

5.1橋梁的分類

橋梁工程按照其受力特點和結(jié)構(gòu)體系分為：梁式橋、拱式橋、剛架橋、吊橋、組合體系

橋等八

①按用途分類為：公路橋，鐵路橋，公路鐵路兩用橋，農(nóng)用橋，人行橋，運水橋（渡槽）和

專用橋梁（如管路電纜等）。

②按照橋梁全長和跨徑的不同分為：特大橋、大橋、中橋、小橋

③按照橋梁主要承重結(jié)構(gòu)所用材料分為：月工橋（包括磚、石、混凝土橋），鋼筋混凝土橋,

預(yù)應(yīng)力混凝土橋，鋼橋和木橋等。

④按照跨越障礙的性質(zhì)分為：跨河橋，跨線橋（立體交叉），高架橋和棧橋等。

⑤按照上部結(jié)構(gòu)的行車道位置分為：上承載式橋，下承載式橋和中承載式橋。

5.2橋梁的組成與分類

5.2.1橋梁的組成

5.2.2橋梁的分類

1.橋跨結(jié)構(gòu)

橋跨結(jié)構(gòu)形式，是指采用何種結(jié)構(gòu)形式的橋型。一般有：梁式橋、拱式橋、剛架橋、斜拉

橋、懸索橋等。

（1）梁式橋

梁式橋是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結(jié)構(gòu)。目前應(yīng)用最廣的是簡支梁結(jié)構(gòu)形式

的梁式橋，這種結(jié)構(gòu)形式筒單，施工方便，對地基承載力的要求也不高，通?？鐝皆?5m以

下的橋梁常被采用。當跨度大于25m,并小于50m時；一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁式橋的

形式。

（2）拱式橋

拱式橋足以拱圈或拱肋作為主要承載結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在豎向荷載下，橋墩或橋臺將承受

水平推力。拱的跨越能力大，外形也較美觀，因此一般修建拱橋是經(jīng)濟合理的。

（3）剛架橋

剛架橋的主要承重結(jié)構(gòu)是梁或板和立柱或豎墻構(gòu)筑成整體的剛架結(jié)構(gòu)，且梁與柱的連接

處具有很大的剛性。因此在豎向荷載作用下，梁主要承受彎矩，而柱腳處也有水平反力，其

受力狀態(tài)介于梁式橋和拱式橋之間。

對剛架橋，通常是采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。

（4）斜拉橋

斜拉橋由斜拉索、塔柱和主梁所組成，是一種高次超靜定的組合結(jié)構(gòu)體系。

斜拉橋根據(jù)跨度大小的要求以及經(jīng)濟上的考慮，可以建成單塔式、雙塔式或多塔式等不

同類型。通常的對稱斷面及橋卜凈空要求較大時，多采用雙塔式斜拉橋。

一般地，對于跨度為200-7（X）m的橋梁，斜拉橋在技術(shù)上和經(jīng)濟上都具有相當優(yōu)越的競

爭力。

（5）懸索橋

懸索橋，也稱為吊橋，采用懸掛在兩邊塔柱上的吊索作為,主要承重結(jié)構(gòu)。在豎向荷載作用

下，通過吊桿的荷載傳遞使吊索纜繩承受很大的拉力，因此，通常需要在兩岸橋臺的后方修

筑非常巨大的錨錠結(jié)構(gòu)。懸索橋也是具有水平反力（拉力）的結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代懸索橋結(jié)構(gòu)中，廣

泛采用高強度鋼纜繩，以發(fā)揮其優(yōu)異的抗拉性能。

<6）組合體系橋

除了以上幾種橋的基本形式外，在工程實踐中，還采用幾種橋型的組合結(jié)構(gòu)，如梁和拱

的組合體系，斜拉索與懸索的組合體系等。

2.橋墩與橋臺

橋梁的支承結(jié)構(gòu)為橋墩與橋臺。橋臺是橋梁兩端橋頭的支承結(jié)構(gòu)，是道路與橋梁的連接

點。橋墩是多跨橋的中間支承結(jié)構(gòu)，橋臺和橋墩都是由臺（墩）帽、臺（墩）身和基礎(chǔ)組成c

（1）橋墩的類型

橋墩的作用是支承從它左右兩跨的上部結(jié)構(gòu)通過支座傳來的豎向力和水平力。橋墩在結(jié)構(gòu)上

必須有足夠的強度和穩(wěn)定性，在布設(shè)上要考慮橋墩與河流的相互影響，即水流沖刷橋墩和橋

墩壅水的問題,在空間上應(yīng)滿足通航和通車的要求。

一般公路橋梁常采用的橋墩類型根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式可分為實體式（重力式）橋墩、空心式橋墩和

樁（柱）式橋墩。

（2）橋臺的類型

橋臺是橋頭兩端的支承結(jié)構(gòu)物，它是連接兩岸道路的路橋銜接構(gòu)筑物。橋臺必須有足夠

的強度，并能避免在荷載作用下發(fā)生過大的水平位移、轉(zhuǎn)動和沉降，這在超靜定結(jié)構(gòu)橋梁中

尤為重要。公路橋梁的橋臺有實體式橋臺和埋置式橋臺等形式。

3.橋梁基礎(chǔ)

橋梁的基礎(chǔ)承擔著橋聯(lián)、橋跨結(jié)構(gòu)（橋身）的全部重量以及橋上的可變荷載。

橋梁基礎(chǔ)的類型有剛性擴大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和沉井基礎(chǔ)等。在特殊情況下，也用氣壓沉箱

基礎(chǔ)。

5.3橋梁設(shè)計

橋梁工程的總體規(guī)劃和設(shè)計要點

（1）橋梁總體規(guī)劃的任務(wù)和重點

我國現(xiàn)今一股有初步設(shè)計階段、施工圖階段兩階段設(shè)計。

橋梁總體規(guī)劃的基本內(nèi)容包括：橋位選定，橋梁總跨徑及分孔方案的確定，選定橋型,

決定橋梁的縱、橫斷面布置等。

（2）橋梁總體規(guī)劃的原則是：

根據(jù)其使用任務(wù)、性質(zhì)和未來發(fā)展的需要，全面貫徹安全、經(jīng)濟、適用和美觀的方針。

一般需考慮各項要求為：①使用上的要求；②經(jīng)濟上的要求；③結(jié)構(gòu)上的要求；④美觀上的

要求。

（3）橋梁設(shè)計前一般需要作如下資料準備：

①調(diào)查橋梁的使用任務(wù)；

②測量橋位附近的地形，制成地形圖；

③調(diào)查和測量河流的水文情況；

④探測橋位的地質(zhì)情況；

⑤調(diào)查當?shù)厥┕挝坏募夹g(shù)水平、施工機械等裝備情況以及施工現(xiàn)場的動力和電力供應(yīng)

情況；

⑥調(diào)查和收集建橋地點的氣象資料以及河流上下游原有橋梁的使用情況等。

（4）橋梁工程設(shè)計要點

①選擇橋位；

②確定橋梁總跨徑與分孔數(shù)；

③橋梁的縱橫斷面布置；

④公路橋型的選擇。

（三）本章節(jié)的學習重點和難點

1.橋梁的分類與選用。

2.橋梁工程的總體規(guī)劃和設(shè)計要點。

3.橋跨結(jié)構(gòu)、橋墩與橋臺、橋梁基礎(chǔ)。

二、練習題

（一）判斷與改錯題

1.發(fā)展交通運輸事業(yè)，建立四通八達的現(xiàn)代交通網(wǎng)，則離不開橋梁建設(shè)。

2.橋梁的基礎(chǔ)承擔著橋墩、橋跨結(jié)構(gòu)（橋身）的全部重量，不包括橋上的可變荷載。

3.按照橋梁主要承重結(jié)構(gòu)所用材料分為：用工橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋、鋼

橋和斜拉橋等。

4、橋跨結(jié)構(gòu)形式，是指采用何種結(jié)構(gòu)形式的橋跨。

5、橋梁是一種功能性的建筑物，不是造型藝術(shù)工程,

（二）名詞解釋題

1.橋梁工程。

（三）單項選擇題

1.（）是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結(jié)構(gòu)。

A.梁式橋；B.斜拉橋；C.懸索橋；D.拱式橋。

2.（）是以拱圈或拱肋作為主要承載結(jié)構(gòu)。

A.梁式橋；B.斜拉橋；C.懸索橋：D.拱式橋。

3、當跨度大于25m,并小于50m時，一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支（）的形式。

A.梁式橋；B.斜拉橋；C.懸索橋；D.剛架橋。

4.（）的作用是支承從它左右兩跨的上部結(jié)構(gòu)通過支座傳來的豎向力和水平力。

A.橋墩；B.橋臺；C.橋身；D.基礎(chǔ)。

5.（）是橋頭兩端的支承結(jié)構(gòu)物，它是連接兩岸道路的路橋銜接構(gòu)筑物。

A.橋墩；B.橋臺；C、橋身；D、基礎(chǔ)。

6、對于跨度為200-700m的橋梁，（）在技術(shù)上和經(jīng)濟上都具有相當優(yōu)越的競爭力。

A.梁式橋；B、斜拉橋；C、懸索橋；D、剛架橋。

（四）多項選擇題

1.橋梁工程按照其受力特點和結(jié)構(gòu)體系分為（）、組合體系橋等。

A.梁式橋；B.拱式橋；C.剛架橋；D.吊橋。

2.按照橋梁主要承重結(jié)構(gòu)所用材料分為（）等。

A.%?工橋；B.鋼筋混凝土橋；C.預(yù)應(yīng)力混凝土橋；D.鋼橋和木橋。

3.按照跨越障礙的性質(zhì)分為（）等。

A.跨河橋；B.跨線橋；C.高架橋；D.棧橋。

4.一般公路橋梁常采用的橋墩類型根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式可分為（）橋墩。

A.實體式；B.空心式；C.樁式；D.柱式。

5.橋梁基礎(chǔ)的類型有（）等。

A.剛性擴大基礎(chǔ)；B、樁基礎(chǔ)；C、沉井基礎(chǔ)；D、氣壓沉箱基礎(chǔ)。

（五）簡答題

1.橋梁總體規(guī)劃的基本內(nèi)容包括哪些？

2.橋梁總體規(guī)劃的原貝J是什么？

3、橋梁工程設(shè)計要點是什么？

（六）辨析題

1.橋墩在布設(shè)上無須考慮橋墩與河流的相互影響。

2.梁式橋是目前應(yīng)用最廣的是簡支梁結(jié)構(gòu)形式。

（七）論述題

1.試述橋梁設(shè)計前一般需要作的資料準備？

2、試述橋跨結(jié)構(gòu)的形式及其要點？

三、練習題參考答案

略（見教材和本章學習提示）

第六章道路與鐵道工程

一.學習重點

（一）基本概念

1.高速公路：是一種具有四條以上車道，路中央設(shè)有隔離帶，分隔雙向車輛行駛，互不

干擾，全封閉，全立交，控制出入口，嚴禁產(chǎn)生橫向干擾，為汽車專用，設(shè)有自動化監(jiān)控系統(tǒng),

以及沿線設(shè)有必要服務(wù)設(shè)施的道路。

2.城市道路：通達城市各個地區(qū)，供城市內(nèi)交通運輸及行人使用，便于居民生活、工作及

文化娛樂活動，與城市外道路連接并承擔對外交通的道路稱為城市道路。

3.鐵路路基是承受并傳遞軌道重力及列車動態(tài)作用的結(jié)構(gòu)，是軌道的基礎(chǔ)，是保證列車

運行的重要建筑物。

4.隧道：以某種用途，在地面下用任何方法按規(guī)定形狀和尺寸，修筑的橫斷面積大于2

m2的洞室。

（二）基本知識和基本理論

6.1公路

道路是一種帶狀的三維空間人工構(gòu)筑物，它包括路基路面、橋梁、涵洞、隧道等工程實

體。道路的設(shè)計一般從幾何和結(jié)構(gòu)兩大方面進行。

6.1.1道路的分類

道路運輸從廣義上講是指貨物和旅客借助一定的運輸工具，沿道路某個分向，作有目的

的移動過程。狹義上講道珞運輸則是汽車在道路上有目的的移動過程。

道路根據(jù)其所處的位置、交通性質(zhì)、使用特點等主要可分為公路、城市道路。

①公路的分類

目前我國的公路等級按照其使用任務(wù)、功能和適應(yīng)的交通量分為：高速公路、一級公路、

二級公路、三級公路、四級公路五個等級。

按照公路的位置以及在國民經(jīng)濟中的地位和運輸特點的行政管理體制分類為：國道、省

道、縣道、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）道及專用公路。

公路的技術(shù)標準一般有“幾何標準”、“載重標準”和“凈空標準”等，在公路設(shè)計時必

須嚴格遵守。

②城市道路的分類

道路一般按照其在道路網(wǎng)中的地位、交通功能以及對沿線建筑物的服務(wù)功能來分類。一

般分為：快速道（雙向行車道、中央設(shè)有分車帶、進出口?般全控制或部分控制，為城市大量、

長距離、快速交通服務(wù)）；主干道（連接城市主要分區(qū)的干道，以交通功能為主，一股為三幅

或四幅路）；次干道（與主干道組成道路網(wǎng)，起集散交通之用，兼有服務(wù)功能）：支道（為次干道

與街坊路的連接線，解決局部地區(qū)交通，以服務(wù)功能為主）。

6.1.2公路建設(shè)

1.公路的幾何組成（或稱線形組成）

公路選線工作一般包括從路線方案選擇、路線布局，到具體定出線位的全過程。

（1）在選線時必須考慮以下主要因素：

a路線在政治、經(jīng)濟、國防上的意義，國家和地方建設(shè)對路線使用的任務(wù)、性質(zhì)方面的

要求，國防、支農(nóng)、綜合利用等重要方針的體現(xiàn)。

b路線在鐵路、公路、航道等交通網(wǎng)系中的作用，與沿線工礦、城鎮(zhèn)等規(guī)劃的關(guān)系，以

及與沿線農(nóng)田水利等建設(shè)的配合及用地情況。

c沿線地形，地質(zhì)、水文、氣象、地震等自然條件的影響，路線長度、筑路材料來源、

施工條件以及工程量、主要材料用量、造價、工期、勞動力等情況及其對運營、施工、養(yǎng)護

等方面的影響。

d其他如沿線歷史古跡、歷史文物、與風景區(qū)的聯(lián)系等。

（2）路線方案選擇的方法及步驟

a搜集與路線方案有關(guān)的規(guī)劃、計劃、統(tǒng)計資料及各種比例尺的地形圖、地質(zhì)圖、水文、

地質(zhì)、氣象資料等。

b根據(jù)確定的路線總方向和公路等級，先在小比例尺的地形圖上，結(jié)合搜集的資料，初

步研究各種可能的路線走向。

c按室內(nèi)初步研究提出的方案進行實地考察，連同野外考察中發(fā)現(xiàn)的新方案都必須堅持

跑到、看到、調(diào)查到。

路線的類型有：

a沿河線；b越嶺線；c山坡線；d山脊線

6.1.3公路的結(jié)構(gòu)建設(shè)

I.公路的路基建設(shè)

路基是行車部分的基礎(chǔ)，它由土、石按照一定尺寸、結(jié)構(gòu)要求建筑成帶狀土工構(gòu)筑物,

路基必須具有一定的力學強度和穩(wěn)定性，又要經(jīng)濟合理，以保證行車部分的穩(wěn)定性和防止自

然破壞力的損害。公路路基的橫斷面形式有路堤、路塹和半填半挖三種。

路堤有：一般路堤、軟土路堤、沿河路堤、護腳路堤等；

基本路塹形式有：全挖式、臺口式和半山洞式。

2.公路的路面建設(shè)

公路路面是用各種堅硬材料分層鋪筑而成的路基頂面的構(gòu)筑物，以供汽車安全、迅速

和舒適地行駛，因此路面必須具有足夠的力學強度和良好的穩(wěn)定性，以及表面平整和良好的

抗滑性能。

路面一般按其力學性質(zhì)分為柔性路面和剛性路面兩大類。

3.公路排水構(gòu)筑物建設(shè)

地面水的排除系統(tǒng)按其排水方向不同，分為縱向排水和橫向排水。

4.公路特殊構(gòu)筑物

公路的特殊構(gòu)筑物有隧道、懸出路臺、防石廊、擋土墻和防護工程等。

5.公路沿線附屬結(jié)構(gòu)建設(shè)

除各種基本結(jié)構(gòu)以外，還需設(shè)置交通管理設(shè)施、交通安全設(shè)施、服務(wù)設(shè)施和環(huán)境美化設(shè)施等。

公路交通標志有三類：指示標志、警告標忐、禁令標志。

622城市道路的類型

快速道、主干道、次干道、支道、居住區(qū)道路、風景區(qū)道路、自行車專用道

6.3高速公路

我國已建成的高速公路總里程已居世界第三位，僅次于美國和加拿大。