内容简介

　　新颖充实、结构清晰、图文并茂，展示了土木工程发展的历史进程及前景，并结合国内外土木工程的具体案例展现我国土木工程在世界上的地位与作用，以及土木工程涉及的相关学科和对从事土木工程的相关人员的知识与实践要求。本书共分16章，包括绪论、土木工程材料、土木工程设计理论、工程测量、房屋建筑工程、道路工程、铁道工程、桥梁工程、地下工程、机场工程、水利工程、给水排水工程、港口码头工程、防震与减灾工程、土木工程施工与管理和先进技术的应用。本书尽可能从学科入门的角度全面清晰地介绍土木工程包含的主要内容。本书可以作为高等院校道路与铁道工程、工程管理、工程造价以及下属的岩土工程、结构工程、市政工程、供热、供燃气、通风及空调工程、防震减灾工程和桥梁与隧道工程等专业的教材与教学参考书。

目录

目 录

第1章 绪论 1

1.1 土木工程的内涵 2

1.2 土木工程专业简介 3

1.3 土木工程概论课程的任务 7

思考题 8

第2章 土木工程材料 9

2.1 土木工程材料概述 10

2.2 木材 11

2.3 钢材 13

2.4 混凝土 21

2.5 砌体材料 26

2.6 沥青及沥青混合料 29

2.7 建筑功能材料 30

思考题 37

第3章 土木工程设计理论 39

3.1 作用及作用效应 40

3.2 基本构件 44

3.3 基本力学概念 49

3.4 工程结构设计方法简介 52

思考题 54

第4章 工程测量 55

4.1 工程测量的概念和测量基准 56

4.2 水准测量 57

4.3 距离测量与直线定向 62

4.4 建筑工程测量 64

思考题 69

第5章 房屋建筑工程 71

5.1 建筑物的分类及组成 72

5.2 工业建筑 76

5.3 民用建筑 77

5.4 大跨结构 86

5.5 特种结构 89

思考题 91

第6章 道路工程 93

6.1 综述 94

6.2 道路的功能和分类 98

6.3 道路的组成和设计 106

6.4 高速公路 112

知识拓展 115

思考题 117

第7章 铁道工程 119

7.1 综述 120

7.2 铁路选线设计 124

7.3 城市轻轨与地下铁道 127

7.4 磁悬浮铁路 131

思考题 135

第8章 桥梁工程 137

8.1 桥梁的发展 138

8.2 桥梁的组成和分类 150

8.3 桥梁工程的总体规划和设计要点 155

8.4 桥面构造 157

8.5 桥墩与桥台 159

8.6 桥梁工程未来的发展方向 161

思考题 162

第9章 地下工程 163

9.1 地下空间的开发和利用 164

9.2 地下工程的种类 165

9.3 隧道工程 167

思考题 184

第10章 机场工程 185

10.1 概述 186

10.2 机场的划分及组成 186

10.3 机场工程的主要构筑物 189

10.4 现代化机场工程 196

思考题 198

第11章 水利工程 199

11.1 水利工程概述 200

11.2 水利枢纽和水工建筑物 204

思考题 218

第12章 给水排水工程 219

12.1 给水排水工程的发展 220

12.2 城市给水工程 222

12.3 建筑给水工程 227

12.4 城市排水工程 231

12.5 建筑排水工程 235

思考题 245

第13章 港口码头工程 247

13.1 港口码头工程概述 248

13.2 港口水工构筑物 250

思考题 257

第14章 防震与减灾工程 259

14.1 地震灾害及其防治 260

14.2 风灾及其防治 263

14.3 火灾及其防治 267

14.4 其他灾害 268

思考题 274

第15章 土木工程施工与管理 275

15.1 土木工程施工技术 276

15.2 土木工程项目管理 286

15.3 建设工程监理 287

思考题 288

第16章 先进技术的应用 289

16.1 计算机辅助设计 290

16.2 计算机仿真系统 292

16.3 计算机在土木工程中的应用 294

16.4 先进的施工机械 295

思考题 299

参考文献 301

精彩书摘

第1章 绪　　论

【学习重点】

* 土木工程的定义和内涵。

* 土木工程涵盖的范围。

* 土木工程专业的培养要求。

* 土木工程概论课程的基本任务。

【学习目标】

* 掌握土木工程的定义和范围。

* 熟悉土木工程的内涵。

* 熟悉土木工程专业的培养要求。

* 了解土木工程专业的发展历史。

1.1 土木工程的内涵

1.1.1 土木工程的定义

1. 土木工程的定义和理解

　　土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科学研究服务的各种工程设施，例如，房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。

　　土木工程是一门工程分科，它是指用石材、砖、砂浆、水泥、混凝土、钢材、木材、建筑塑料、合金等建筑材料修建房屋、铁路、道路、隧道、运河、堤坝、港口等工程的生产活动和工程技术。

　　土木工程也是一门学科，它是指运用数学、物理、化学等基础科学知识，力学、材料等技术科学知识以及土木工程方面的工程技术知识来研究、设计、修建各种建筑物和构筑物的一门学科。

　　土木工程是开发和吸纳劳动力资源的重要平台，对国民经济具有举足轻重的作用。由于土木工程的投入大，可带动的行业多，其对国民经济的拉动作用是显而易见的。我国改革开放之后，土建行业对国民经济的贡献度达到1/3，近年来我国固定资产投入约占国民生产总值的50%，其中绝大多数都与土建行业有关。随着我国城市化进程的不断加速，这一趋势还将呈现增长的势头。

　　土木工程名称的由来与我国几千年的发展历史有关，中国古代哲学认为，世界是由“金”“木”“水”“火”“土”五大类物质组成的，在几千年漫长的历史过程中，主要是五行中的“土”(包括岩石、砂、泥土、石灰，以及由土烧制而成的砖、瓦、陶、瓷等)和“木”(包括木材、茅草、竹子、藤条、芦苇等植物材料)用于房屋、桥梁、道路、寺庙、宫殿等的建设，因此，古代常将“大兴土木”作为大搞工程项目建设的代名词，并由此演化为现在的土木工程一词。

2. 土木工程的范围

　　土木工程在英文中为“Civil Engineering”，其直译成中文为“民用工程”，原义是想与军事工程“Military Engineering”相对应，即除了服务于战争的工程设施外，所有用于生活、生产需要的工程设施均为民用工程，即土木工程，后来这个界限也日益模糊。现在已经把军用的战壕、掩体、碉堡、防空洞等工程也归入土木工程的范畴。

　　土木工程的范围十分广泛，它包括房屋建筑工程(Building Engineering)、道路工程(Road Engineering)、铁道工程(Railway Engineering)、桥梁工程(Bridge Engineering)、隧道及地下工程(Tunnel and Underground Engineering)、飞机场工程(Airport Engineering)、给水排水工程(Water Supply and Wastewater Engineering)、港口工程(Harbor Engineering)等。国际上，运河、水库、大坝、水渠等水利工程(Hydraulic Engineering)也包含在土木工程之中。

1.1.2 土木工程的基本属性

　　土木工程具有综合性、社会性、实践性和技术、经济、艺术上的统一性这四个基本属性。

　　(1) 综合性：建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段，需要运用工程地质勘查、水文地质勘查、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、土木工程材料、设备和工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识，还要用到电子计算机和结构测试、试验等技术，因而土木工程是一门范围宽广的综合性学科。

　　随着人们对工程设施功能要求的不断提高和科学技术的进步，土木工程学科也已经发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系，这就要求土木工程综合运用各种物质条件，以满足各种各样的需求。

　　(2) 社会性：土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。土木工程的各种工程设施反映了不同国家和地区在各个历史时期社会、经济、文化、科学、技术发展的水平，是人类社会发展的历史见证之一。

　　从原始社会简陋的房舍到举世闻名的万里长城、金字塔、故宫，以至于现代社会的高楼大厦、跨海大桥、海底隧道、地下铁路，土木工程无不反映了人类文明的发展程度和生产力水平，许多伟大的工程项目成为某一国家、地区在特定历史时期的标志性成果，土木工程已经成为人类社会文明的重要组成部分。

　　(3) 实践性：土木工程是具有很强的实践性的学科。在人类社会早期，土木工程是通过在工程实践中不断总结经验、教训而发展起来的。从17世纪30年代开始，以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践结合起来，逐渐形成了材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学，并成为土木工程的基础理论，这样土木工程才从经验发展成为科学。在土木工程发展过程中，工程实践常先行于理论。工程灾害和事故显示出未来能预见的新因素，从而触发新理论的研究和发展。至今，不少工程问题的处理仍然在很大程度上依靠实践经验。

　　(4) 技术、经济、艺术的统一性：人们对工程设施的需求主要体现在使用功能和审美要求两个方面，符合功能要求的工程设施是一种空间艺术，它通过总体布局、体量、体型、各部分的尺寸比例、线条、色彩、阴影和工程设施与周边环境的协调来表现工程的艺术性，反映出地方风格、民族风格、时代特点和政治、宗教等特点，人们总是期望功能上十分良好、艺术上十分优美的工程。

　　在实际工程中，人们力求最经济地建造一项工程设施，用以满足使用者的特定需要。工程的经济性首先表现在工程选址、总体规划上，其次表现在设计和施工技术上。工程建设的总投资、经济效益、维修费用等指标都是衡量工程经济性的重要方面，而一项工程的经济性又和各项技术活动密切相关。

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