级土木工程概论思考讨论题答案完整.pdf

1 13 级土木工程概论（完整精华版） -各章没考的没考的没考的没考的思考讨论题答案（考过的，见历年真题） 第一章： 4、在土木工程中的不同阶段在土木工程中的不同阶段在土木工程中的不同阶段在土木工程中的不同阶段，土木工程师应该做哪些主要工作土木工程师应该做哪些主要工作土木工程师应该做哪些主要工作土木工程师应该做哪些主要工作？【？【？【？【15 页页页页】 答：土木工程项目，通常包括以下几个阶段：收集数据、计划或规划、设计、经济分析、现场施工以 及日常运营或维护： （1）大部分土木工程项目都会从收集和整理现场地貌数据、土及场地地质情况、水利资料及社会人口 统计资料开始 （2）规划过程要求通过较大范围的规划分析来确定工程所涉及相关设施的未来需求 （3）工程设计是一个综合过程，是通过采用方案规划和场地勘察的相关数据，根据业主（或社会）的 需求，设计出能满足功能要求的，并可在业主预算下建造出来的结构或设施的过程 （4）施工方案明确后，土木工程师要对项目进行工程估算 （5）在施工过程中， 土木工程师负责保证所有的工程设施满足规划和技术要求， 工程所采用的材料和 设备要与设计相符 （6）工程完成后，土木工程师还要指导工程设施的正常使用和日常维护工作 第二章：为土木工程师准备的大学教育 3、一名土木工程师应具有的哪些能力？（若简答，就简略一些；若是论述题，则需要扩展一些） 答： （1）应用知识的能力： 经过四年的大学学习，掌握了基本而又系列的知识，包括基础理论和专业知识与技术，这是成为 执业工程师的第一步，更为重要的是，要将这些知识都能用来解释和解决工程中碰到的实际问题。 （2）进行实验和解释数据的能力： 能够策划实验方案，获取实验数据，分析实验结果，说明实验现象是对未来工程师能力的一项基 本要求。 （3）设计能力： 能够设计一个部件、一个系统或者一种施工工艺的能力，是对工程师的另一项基本要求。在一定 的限制条件下，在功能、安全和经济性之间作出平衡，完成具有创新意义的工程设计，正是工程师设 计工作具有强大吸引力的魅力所在。 （4）与团队协同工作的能力： 工程师绝不可能单独完成自己的任务，无论作为工作团队的领导还是其中一员，都要努力保持团 队的和谐和合作。为此，工程师们要具有聆听和理解他人的能力，学会从自己和合作者不同的角度考 虑问题，并通过讨论和研究获得必要的共识： 。 （5）表达和有效沟通能力： 现代社会中的工程应当注重培养这方面的能力。许多工作都需要你表达自己，进行有效沟通。 *第二章 相关知识的补充： * 2 第三章： 1、影响木材强度的因素影响木材强度的因素影响木材强度的因素影响木材强度的因素？【？【？【？【42 页页页页】 答：含水率、密度、颗粒结构、温度、木材缺陷，其中木材密度是主要因素。 （1）一般，木材密度越大，强度越高； （2）木材含水率小于纤维饱和十时，随含水率的增加，强度下降。当含水率超过纤维饱和点时，含水 率的变化不影响木材的强度； （3）温度升高，木材强度也会降低； 2、简要说明金属材料在土木工程中的应用简要说明金属材料在土木工程中的应用简要说明金属材料在土木工程中的应用简要说明金属材料在土木工程中的应用【42 页页页页】 答： （1）土木工程结构用钢： （2）钢结构用钢： 3 （3）钢筋混凝土用钢 （4）专门结构用钢 4、简述混凝土中的主要成分简述混凝土中的主要成分简述混凝土中的主要成分简述混凝土中的主要成分？【？【？【？【36 页页页页】 答：混凝土主要由水泥、水、骨料三种材料组成，同时，为改善混凝土的性能常加入一定量的混凝土 外加剂（以及纤维、聚合物等） 。此外，为降低成本、改善混凝土的性能还加入一些掺合料。 5、简述沥青材料在土木工程中的应用简述沥青材料在土木工程中的应用简述沥青材料在土木工程中的应用简述沥青材料在土木工程中的应用？【？【？【？【42 页页页页】 答：通常按照工程应用特性将石油沥青分为道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青三种 （1）道路石油沥青：主要在道路工程中用作胶凝材料，用来与碎石等矿物材质配置成沥青混合料； （2）建筑石油沥青：主要用于制作油纸、油毡和防水涂料等，这些材料大部分用于屋面及地下防水、 沟槽防水、防腐蚀及管道防腐工程等。 6、简述高分子材料在土木工程中的应用简述高分子材料在土木工程中的应用简述高分子材料在土木工程中的应用简述高分子材料在土木工程中的应用？【？【？【？【42 页页页页】 答： （1）高分子材料成为一种重要的建筑材料，主要形式有：塑料制品、橡胶制品、涂料、胶粘剂、 密封剂、玻璃钢、防水材料等。是一类产品形式多样、性能范围很宽、使用面很广的建筑材料。 （2）土木工程中常用的高分子材料主要有：聚氯乙烯（PVC） 、聚烯烃、苯乙烯类聚合物、有机玻璃、 聚碳酸酯等。 第四章; 3、一栋建筑可能会受到哪些荷载的作用一栋建筑可能会受到哪些荷载的作用一栋建筑可能会受到哪些荷载的作用一栋建筑可能会受到哪些荷载的作用【54 页页页页】 答：一栋建筑物受到其自重和来自人群、家具、设备、结构材料等的重量以及风雨雪、地震的作用， 这些统称为荷载。 4、如何区别围护结构和承重结构如何区别围护结构和承重结构如何区别围护结构和承重结构如何区别围护结构和承重结构，举例说明白举例说明白举例说明白举例说明白？【？【？【？【54 页页页页】 答： （1）围护结构：将建筑物维护起来，形成封闭的区域，阻止外界风、雪、雨的侵入，但能让阳光 空气进入，使人们安全舒适地生活和工作。建筑的功能是通过围护结构来达到的。例如：墙、门、窗、 屋檐、围栏、雨蓬等。 （2）承重结构：建筑中能承受荷载并将它们传递到其他部位的结构称为承重结构。由承重结构组成的 体系，称为结构体系，涵盖各式各样的构件，例如：梁、板、柱、屋架、承重墙、基础等。 5、对建筑进行分类的目的是什么对建筑进行分类的目的是什么对建筑进行分类的目的是什么对建筑进行分类的目的是什么？【？【？【？【54 页页页页】 答:目的是研究建筑的特点和性能，建立设计和施工的规范、标准。所有建筑可按照用途分为生产性建 筑和民用建筑，生产性建筑又可次分为工业建筑和农畜业建筑，民用建筑也可次分为住宅建筑和公共 建筑。 6、您能区分梁与柱的差别吗您能区分梁与柱的差别吗您能区分梁与柱的差别吗您能区分梁与柱的差别吗？【？【？【？【第第第第 49 页页页页】 答：梁与柱是建筑工程中最基本的构件，由水平刚性梁连接在竖向的刚性柱上，而形成的结构十分普 通。 梁是水平构件，承受着作用在其上的荷载荷载荷载荷载，并将力传递到支承这个梁的竖向构件上。梁受到荷载 作用后，会发生弯曲变形，弯曲会使梁产生内力和变形，导致梁的上部纤维受压缩短，而下部纤维受 拉伸长。 柱为竖向构件，沿着它的轴向受力，并将所受的力传递到地面。 第五章;桥梁工程 3、桥梁有哪几种结构体系桥梁有哪几种结构体系桥梁有哪几种结构体系桥梁有哪几种结构体系？它们各自它们各自它们各自它们各自的特点是什么的特点是什么的特点是什么的特点是什么？ 答：桥梁的结构体系包括： （1）梁式桥：是古老的结构体系，在竖向荷载作用下无水平推力。梁作为承重结构是以它的抗弯能力 来承受荷载的。 （2）拱式体系（拱桥） ：主要承重结构是拱，其特点是竖直荷载作用下有水平推力。拱以承压为主来 4 承受荷载，可采用抗压能力强的圬工材料。对地基要求较高，一般常建于地基良好的地区。 （3）刚架体系（刚架桥） ：是介于梁与拱之间的一种结构体系，它是由受弯的上部梁式结构与承压的 下部柱或墩整体结合在一起的结构。刚架桥的整个体系是压弯结构，是有推力的结构。 （4）斜拉体系（斜拉桥） ：斜拉桥是由承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系。 结构自重较轻，是二战后桥梁史上的最伟大成就之一。 （5）悬索体系（悬索桥） ：又称吊桥，也是具有水平反力（拉力）的桥梁结构。传统的吊桥采用地锚 式，即用悬挂在两边主塔上的强大的缆索作为主要承重构件。 （6）组合体系：a.梁拱组合桥：即当中承式拱桥和下承式拱桥的系杆不光能承受轴力，也能像梁一样 承受弯矩。b.包含悬索和斜拉两种体系优点的桥梁。 4、请分别说明桥梁设计工程师请分别说明桥梁设计工程师请分别说明桥梁设计工程师请分别说明桥梁设计工程师，为什么越来越重视为什么越来越重视为什么越来越重视为什么越来越重视 桥梁的五小构件桥梁的五小构件桥梁的五小构件桥梁的五小构件？ 答：五小部件都是直接与桥梁服务功能有关的部件，过去总称为桥面构造，在桥梁设计中往往不够重 视，因而使桥梁服务质量低下，外观粗糙。 随着人类的文明水平的提高，人们对桥梁行车的舒适性和结构物的观赏水平要求愈来愈高，因而 国际上在桥梁设计中很重视五小部件，这不但是“外观包装” ，而且是服务功能的大问题。 5、为什么目前混凝土桥多用于中为什么目前混凝土桥多用于中为什么目前混凝土桥多用于中为什么目前混凝土桥多用于中、小跨径桥梁小跨径桥梁小跨径桥梁小跨径桥梁，而钢桥多用于大跨度桥梁而钢桥多用于大跨度桥梁而钢桥多用于大跨度桥梁而钢桥多用于大跨度桥梁？ 答答答答：这与材料本身的性能特点有关这与材料本身的性能特点有关这与材料本身的性能特点有关这与材料本身的性能特点有关 （1）混凝土桥包括钢筋混凝土桥、圬工拱桥和预应力混凝土桥。采用混凝土或砖石材料建造，结 构本身的自重大，约占全部设计荷载的3060%,且跨度越大其自重所占的比值更显著增大，大大 限制了其跨越能力。 （2）钢桥是用钢材作为主要建造材料的桥梁。具有强度高，刚度大的特点，相对于混凝土桥可 减小梁高和自重。现常用于实腹梁桥及大跨度的桁架梁桥、拱桥、斜张桥和悬索桥。其主要优点是施 工速度较快，跨越能力大；缺点是用钢量较多，维修费大。 6、悬索桥中地锚式和自锚式有什么区别悬索桥中地锚式和自锚式有什么区别悬索桥中地锚式和自锚式有什么区别悬索桥中地锚式和自锚式有什么区别？特大跨悬索桥适宜采用哪一种特大跨悬索桥适宜采用哪一种特大跨悬索桥适宜采用哪一种特大跨悬索桥适宜采用哪一种，为为为为什么什么什么什么？ 答答答答:悬索桥又称为吊桥，是具有水平反力（拉力）的桥梁结构。 （1）传统的吊桥采用地锚式，即用悬挂在两边主塔上的强大的缆索作为主要承重构件，主缆索承 受很大的拉力，需要在两侧桥台后方修筑巨大的锚碇结构，将主缆锚固在锚锭上。所以，水平力由地 基承受，要求地基要有较大的承载力。 而自锚式悬索桥，主揽锚固于边跨主梁的跨中或端部，由主梁承受主缆的水平分力和竖向分力，从而 取消了大体积的锚碇，对基础要求不高。为此必须先架梁，后挂索。由于它的施工程序与悬索桥恰恰相 反，主梁又要承担主缆传递的力，故只能达到中等跨度，适用于较小跨径的城市桥梁。 所以，特大跨悬索桥适宜采用地锚式。 第十章 土力学与基础工程土力学与基础工程土力学与基础工程土力学与基础工程 3、试述土的分类有哪些？ 答：碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土。 第十二章 2.为了确定社区中的灾害定位，需要调查和了解哪些方面的情况和资料？ 3.什么是灾害易损性分析？风险矩阵灾害分类列表中一般有哪几种分类？ 5 4.能力评估应包含哪些内容？ * 特别说明特别说明特别说明特别说明： （1）考试大纲中明确考试大纲中明确考试大纲中明确考试大纲中明确第第第第 6 章章章章、7 章章章章、8 章章章章、9 章章章章、11 章作为了解内容章作为了解内容章作为了解内容章作为了解内容。 （2）这几章分值这几章分值这几章分值这几章分值：11 年占年占年占年占 15 分分分分，12 年占年占年占年占 8 分分分分，13 年占年占年占年占 20 分分分分，所以对所以对所以对所以对 一些常识性的内容一些常识性的内容一些常识性的内容一些常识性的内容，还是有必要复习的还是有必要复习的还是有必要复习的还是有必要复习的。 第第第第 6 6 6 6 章章章章 ： 轨道交通轨道交通轨道交通轨道交通（历年分值历年分值历年分值历年分值：11111111 年年年年 7 7 7 7 分分分分，12121212 年年年年 2 2 2 2 分分分分，13131313 年年年年 9 9 9 9 分分分分） 1、铁路工程包含哪些内容？【P72 页】 答：铁路的主要运输设备包括：线路、机车与车辆、车站及枢纽、信号与通信设备四个方面。 其中，铁路线路是机车车辆和列车运行的基础，由路基、桥隧建筑物和轨道一个整体工程结构。车站 是铁路运输的基本生产单位，它集中了和运输有关的各项技术设备，并参与整个运输过程的各作业环 节。 6 2、目前铁路工程采用的钢轨是怎么从朩轨发展而来的？【P70 页】 答：最原始的轨道是英国特兰西瓦尼亚矿井中供矿车行驶的木轨道。18 世纪这项技术推广到英国大多 数煤矿后，轨道有了重要改进。特别是，发展边缘轨道，大大改善了枕木的受力，节省了投资和养护 费用，迈出了向现代轨道轨变的重要一步。 后来，用熟铁轨替代铸铁轨，铁路干线才具备了商业应用的可能性，其中，得到最广泛采用的是 工字形铁轨。其平底直接用道钉固定在枕木上，受力情况良好，最后演变成为当今通用的钢轨。 3、世界各国铁路采用的轨距有哪几种形式和尺寸？【P76 页】 答：大多数国家采用的都是 1435mm 宽的标准轨距，但全世界仍有 30 多种不同的轨距。加拿大、英国、 美国等采用标准轨距。俄罗斯和前苏联国家、蒙古、芬兰都采用俄国的 1520mm 轨距。澳洲大多采用窄 轨系统，有 1600mm、1067mm 等多种轨距。日本的铁路轨距主要为 1067mm，新干线采用标准轨距。 4、您认为铁路今后的主要发展是什么？【 】 答：总体上朝高速化、高效化、舒适性和节能性方面发展。提高速度是交通发展永恒的主题，在提高 速度的同时，还要解决运量和节能问题。 5、高速铁路与磁悬浮系统有什么本质上的区别？各自有哪些优缺点？（2011 年考过:简述磁悬浮铁路 的优点） 【 】 答： （1）本质区别：高速铁路和传统铁路一样，都属于轮轨粘着式铁路，即利用车轮和钢轨的粘着力 使列车前进。而磁悬浮系统刚是非粘着式超高速车辆。 （2）高速铁路：高速铁路与传统铁路比，大幅度提高了运行速度，为城市之间的快速交通来往和为旅 客出行提供了极大的方便。在经济发达、人口密集地区的经济效益和社会效益尤为突出。但高速铁路 对各项技术的要求高，一次性投资巨大。 （3）磁悬浮铁路：与传统铁路相比，磁悬浮铁路由于消防了轮轨之间的接触，因而无摩擦阻力，线路 垂直荷载小，适于高速运行。同时，还有噪声低、振动小、无磨耗，不受气候条件影响、安全舒适节 能等优点。 但是，磁悬浮铁路的造价十分昂贵，投资巨大，利润回收期较长，投资的风险系数也较高。 其次，磁悬浮铁路无法利用既有的线路，必须全部重新建设。 最后，磁悬浮铁路在速度上的优势并没有凸现出来。 第第第第 7 7 7 7 章章章章: : : :隧道工程隧道工程隧道工程隧道工程（历年分值历年分值历年分值历年分值：11111111 年年年年、12121212 年均为年均为年均为年均为 0 0 0 0 分分分分，13131313 年年年年 2 2 2 2 分分分分） 1、什么是隧道？ 答：隧道是一种狭长线形的地下开挖工程，其轴向长度远大于横向尺寸的宽和高。 2、隧道主要有哪几种类型？ 答：由于开挖引起的地层响应复杂多变，可分为四种主要类型：明挖法隧道、软土隧道、中硬岩石隧 道、硬岩隧道。 3、请举例说明岩石隧道与土层隧道的区别。 答：土层隧道在土层开挖后，需立即施筑刚性支护，土层通常主动提供弹性抗力以约束衬砌结构的向 外变形。 岩石隧道，这种隧道围岩坚硬，一般具有足够的自稳能力，必要时只需修筑簿层或简单的衬砌结 构。 4、试分析讨论环境设计在隧道设计中的重要性。 答：由于隧道工程是直接开挖山体，注重人类环境保护具有重要意义。 以公路隧道为例，对生态环境的影响主要表现在以下几个方面： (1) 水土流失和植被破坏：施工过程中的水土流失和植被破坏主要表现在进洞口的施工，由于隧 道洞口的安全非常重要，所以当洞口的地质条件不太理想时，设计者和建设者为了使施工变的简单， 降低风险，通常将相当范围的覆盖层以路堑的方式清除或采用先开挖后回填的明洞方式，这样会带来 7 不利的影响。 （2）隧道废渣：一条隧道的渣体往往上万甚至几十万立方米，由于围岩的不同，渣体的性质也不同， 在弃渣的过程中，施工单位受经济利益的驱动，再加上有的建设单位仅重视工程质量，进度，环境保 护意识较差，往往会出现乱倒废渣的问题。如倒入狭窄的山沟内，填平沟底影响水流渲泄，在雨季使 得洪水漫溢，造成经济损失。 （3）施工污水和对地下水的破坏：隧道施工排出的废水，一般来说是已被油脂污染，和混凝土或喷射 混凝土所产生的强碱性污染水质，如果任其排放就可能污染附近的河流，地下水，影响周边人民生活 甚至生命安全。 （4）野生动物。野生动物作为自然界的一部分，在整个环境体系中起着不可低估的作用。在施工过 程中可能会出现占据野生动物的栖息地，施工所产生的污染物可能导致野生动物中毒，甚至一些施工 人员抓捕野生动物食用，对野生动物造成极大的危害。 （5） 隧道工程对空气环境的影响。 隧道施工中对人类影响最直接、 危害最大的就是粉尘、 噪声和震动。 （6）隧道施工对声环境的影响。隧道施工产生的噪声污染是非常严重的，它除了影响隧道建设工人的 身心外，也干扰了附近居民的正常生活。 （7）隧道工程对附近景观的影响。隧道作为一种功能建筑，其本身也应视为一种景观，应与公路线形 和自然环境融为一体，相互协调，同时还有诱导视线的功能。隧道洞口是隧道的关键组成部分，其构 造除了考虑力学，造型和诱导视线等因素外，主要应该考虑与外界环境的协调。 第第第第8 8 8 8章章章章 水工结构物水工结构物水工结构物水工结构物（历年分值历年分值历年分值历年分值：11111111 年年年年 2 2 2 2 分分分分，12121212 年年年年 2 2 2 2 分分分分，13131313 年年年年 4 4 4 4 分分分分） 1、建造大坝采用哪些材料？【P95-96 页】 答：大坝是一种挡水结构，其主要作用就是拦蓄水流。通常采用 （1） 混凝土、钢筋混凝土、砌体、木和砌体、石块来修建砌体坝 （2） 砂、粉土、砾石、卵石以及石材来修建土石坝。 （3） 混凝土来修建重力坝、 、拱坝、支墩坝 2、试阐述大坝的各种分类方法。 【P101】 答：坝是根据它们的类型和建筑材料分类的，如重力坝、拱坝、支墩坝、堆石坝和土坝等。 3、水工结构除水坝以外，还有哪些结构物？ 答：一般水坝结构和运河渠道是最主要的两种水利结构形式，还有： （1） 水力发电设备：如发电厂、前池、调压塔和竖井 （2） 河流运输设施:如航闸、升航机、码头、修船和房屋建筑、材料处理结构和筏道 （3） 用于灌溉、排水和喷沙等的农田水利设施：如水闸调节阀、泥沙池、地面排水系统和养鱼等。 4 4 4 4、您通描述一下我们长江三峡水利枢纽工程吗？有可能出论述题有可能出论述题有可能出论述题有可能出论述题！ ！ ！ ！ ！ ！ ！ ！ ！P103P103P103P103- - - -104104104104 页页页页 答： （1）为了充分开发长江水资源，防洪防洪，新中国成立后，我国开展了对长江流域的大规模勘探、 规划、设计与科学研究，提出了建设长江三峡水利枢纽工程。 （2） 8 第第第第 9 9 9 9 章章章章 海洋工程结构海洋工程结构海洋工程结构海洋工程结构（历年分值历年分值历年分值历年分值：11111111、12121212、13131313 年均为年均为年均为年均为 0 0 0 0 分分分分） 1、移动式海洋平台有哪几种类型，各适用于何种情况？【P109 页】 答：分为自升式、坐底式、半潜式和浮动式钻井船 （1） 自升式：使用最广泛，特别适合于打预探井和估产井。适宜于水深不大于 300 英尺（90 米） 、 土质较为坚实的海底进行钻井工作。 （2） 坐底式：稳定性，能在土质软的海底进行作业，并且就位后能迅速地升起和坐下，缺点是拖运 困难。 （3） 半潜式平台：是坐底式平台的一种变种，既可作为坐底式平台使用，也可在深水作为浮动式平 台使用。主要优点是能在水深变化很大的范围内作业，是最新型的钻井平台。 （4） 浮动式钻井船：能在 60 英尺（18m）直到深海进行钻井作业。 2、对导管架式海洋平台一般采用何种顺序安装？【P10