《土木工程概论》思考题

思考题1-1（5分）近代土木工程的特点是什么？材料：由木材、石料、砖、瓦为主，到开始并日益广泛使用铸铁、钢材、混凝土、钢筋混凝土，直至早期的预应力混凝土。理论：材料力学、理论力学、结构力学、土力学、工程结构设计理论等学科逐步形成，保证了工程结构的安全和人力物力的节约。施工与机械：不断出现新的工艺和新的机械。施工技术进步，建造规模扩大，营造速度加快。1-2（5分）阐述土木工程的发展方向。1.适应新的功能；研究新的材料；3.新的空间开拓；设计向自动化发展；5.施工信息化、设备不断更新。1-3（5分）建筑结构有哪些类型？单层建筑：砖混结构（民用架构，刚架结构（厂房）……大跨度建筑：网架结构，网壳结构，悬索结构，悬吊结构，索膜结构，充气结构，薄壳结构，应力蒙皮结构…多层建筑：混合结构，框架结构……高层与超高层建筑：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……特种结构2-1（6分）特种结构有哪些种类？各种结构类型在设计中主要考虑哪些因素？特种结构：高耸结构，海洋工程结构，管道结构，容器结构，核电站结构等风荷载是高耸结构的主要荷载，设计时需要当地风力的可靠数据海洋工程结构主要考虑风、浪、流等对海洋结构的作用机理、确定性载荷和随机波浪载荷管道结构应考虑管内外介质的化学腐蚀作用而采取必要的防腐蚀措施容器结构的荷载除自重外，主要是所储介质的压力，此外还须考虑其他因素的影响。如储存原油和重油的油罐核电站结构主要考虑强度和核辐射对的材料的影响（6分前常用的隧道施工方法有哪些要设计理论是什么适用于什么条件？公路隧道：新奥法，挪威法地铁隧道：明挖法，暗挖法（盾构法，注浆法，沉管法，顶管法）水底隧道：沉管法，盾构法，矿山法新奥法：以既有隧道工程经验和岩体力学的理论基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主支护手段的一种施工方法。主要适用于软弱破碎围岩地段。挪威法：根据隧道质量指标进行围岩分类并选定支护，是对新奥法的完善，补充和发展。

3-1（6分）简述绿色建材的定义及其基本特征。绿色建材，又称生态建材、环保建材和健康建指健康型、环保型、安全型的建筑材料，在国际也称为“健康建材”或“环保建材”，绿色建材不是指单独的建材产品，而是对建材“健康、保、安全”品性的评价。它注重建材对人体健康和环保所造成的影响及安全防火性能。它具有消磁消声、调光、调温、隔热、防火、抗静电的性能，并具有调节人体机能的特种新型功能建筑材料基特1、其产所用原料尽可能少用天然资源、大量使用尾渣、垃圾、废液等废弃物。2、采低能耗制造工艺和无污染环境的生产技术。3、在品配制或生产过程中，不得使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物，产品中不得含有汞及其化合物的颜料和添加剂。4、产的设计是以改善生产环境、提高生活质量为宗旨，即产品不仅不损害人体健康，而应有益于人体健康，产品具有多功能化，如抗菌、灭菌、防霉、除臭、隔热、阻燃、调温、调湿、消磁、防射线、抗静电等。5、产可循环或回收利用，无污染环境的废弃物。3-2（6分）混凝土耐久性设计中减小钢筋锈蚀的主要措施。混凝土中Cl－总量限定值限定钢筋界面的电流密度和酸碱度限定混凝土裂缝宽度和水胶比严把检测关、增厚保护层优选原材料和阻锈剂采用三组分胶结材料及涂层禁止使用含氯盐的融雪、化冰剂4-1（6分）什么是结构上的作用？结构上的作用是如何分类的？结构上的作用就是外界对结构所施加的影响，主要是荷载还有像温,震作用，爆炸力等。结构上的作用可以按时间、空间的变异以及结构的反应进行划分。它们适用于不同的场合。．按时间的变异分类按时间的变异情况，可将结构上的作用分为：永久作用永作用指在设基准期内值不随时间而变化或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。属于永久作用的有结构自重、土的压力、预加应力、基础沉降以及焊接等。

可变作用可作用指在设基准期内值随时间发生变化且变化的程度与平均值相比不可以忽略的作用。属于可变作用的有安装荷载、楼面上人群、家具等产生的活荷载、风荷载、雪荷载，还有吊车荷载以及温度变化等。偶然作用偶作用指在设基准期内不一定出现一旦出现则量值很大且持续的时间也较短的作用。属于偶然作用的有地震、爆炸以及撞击等。．按空间位置的变异类按空间位置的变异情况，考大可结构上的作用分为：固定作用。固定作用指在结构上具有固定分布的作用。属于固定作用的有工业与民用建筑楼面上的固定设备荷载以及结构构件的自重等。可动作用。可动作用指在结构上一定范围内可以任意分布的作用。属于可动作用的有工业与民用建筑楼面上的人群荷载、厂房中的吊车荷载等。．按结构的反应分类按结构的反应情况，可将结构上的作用分为：静作。静态作用指对结构或构件不产生加速度或其加速度很小因而可以忽略不计的作用。动态作用4-2（7分）什么是地震震级？什么是地震裂度？二者关系如何？地震震级是根据地震仪记录的地震波振幅来测定的，一般采用里氏震级标准。震级M）是据震100KM处的准地震仪（周期0.8s衰减常数约等于，放大倍率2800倍所记录的地震波最大幅值的对数来表示的地震愈大，震级的数字也愈大，震级每差一级，通过地震被释放的能量约差32倍。地震烈度（seismicintensity表示地震对地表及工程建筑物影响的强弱程度。（或释为地震影响和破坏的程度）。是在没有仪器记录的情况下，凭地震时人们的感觉或地震发生后器物反应的度，工程建筑物的损坏或破坏程度、地表的变化状况而定的一种宏观尺度。因此烈度的鉴定主要依对上述几个方面的宏观考察和定性描述。地震震级越大，造成的地震烈度也越大.它们的概念是不同的，一个是有仪器测定的，而一个是没有仪器测定，只靠人的感觉划分的。5-1（5分）谈谈你对“要不要盖摩天大楼不是工程问题而是社会问题”的理解。5-2（6分）桥梁结构按照主要承重构件分为哪四种基本体系？简述各自的概念。

以主要的受力构件为基本依据，可分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥五大类。1梁式桥主梁为主要承重构件，受力特点为主梁受弯。主要材料为钢筋混凝土、预应力混凝土，多用于中小跨径桥梁。简支梁桥合理最大跨径约20，悬臂梁桥与连续梁桥合宜的最大跨径约60-70米。优点：采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观；这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。缺点：结构本身的自重大，约占全部设计荷载的至60%，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拱式桥拱肋为主要承重构件，受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力。主要材料是圬工、钢筋砼，适用范围视材料而定。跨径从几十米到三百多米都有，目前我国最大跨径钢筋砼拱桥为170米。优点：跨越能力较大；与钢桥及钢筋砼梁桥相比，可以节省大量钢材和水泥；能耐久，且养护、维修费用少；外型美观；构造较简单，有利于广泛采用。缺点：由于它是一种推力结构，对地基要求较高；对多孔连续拱桥，为防止一孔破坏而影响全桥，要采取特殊措施或设置单向推力墩以承受不平衡的推力，增加了工程造价；在平原区修拱桥，由于建筑高度较大，使两头的接线工程和桥面纵坡量增大，对行车极为不利。3钢架桥是一种桥跨结构和吨台结构整体相连的桥梁，支柱与主梁共同受力，受力特点为支柱与主梁刚性连接，在主梁端部产生负弯矩，减少了跨中截面正弯矩，而支座不仅提供竖向力还承受弯矩。主要材料为钢筋砼，适宜于中小跨度，常用于需要较大的桥下净空和建筑高度受到限制的情况，如立交桥、高架桥等。优点：外形尺寸小，桥下净空大，桥下视野开阔，混凝土用量少。缺点：基础造价较高，钢筋的用量较大，且为超静定结构，会产生次内力。5悬索桥主缆为主要承重构件，受力特点为外荷载从梁经过系杆传递到主缆，再到两端锚锭。主要材料为预应力钢索、混凝土、钢材，适宜于大型及超大型桥梁。优点：由于主缆采用高强钢材，受力均匀，具有很大的跨越能力。缺点：整体钢度小，抗风稳定性不佳；需要极大的两端锚锭，费用高，难度大。6-1（7分）工程项目建设周期分哪几个阶段？各阶段的主要工作内容是什么？分为：项目建议书、可行性研究、建设工程设计、建设实施、竣工验收、后评价阶段项目建议书是业主单位向国家提出的要求建设某一项目的建议文件，是对工程项目建设的轮廓设想目建议书的主要作用是推荐一个拟建项目述其建设的必要性、建设条件的可行性和获利的可能性，供国家选择并确定是否进行下一步工作。可行性研究：是在项目建议书被批准后，在投资决策之前，对项目有关的社会、经

济、技术等各方面情况进行深入细致的调查研究；对各种可能拟定的建设方案和技术方案进行认真的技术经济分析与比较论证并对项目建成后的经济效益进行科学的预测和评价建设工程设计：是指根据建设工程的要求，对建设工程所需的技术、经济、资源、环境等条件进行综合分析证编制建设工程设计文件的活动战略决策的具体化，同时是组织施工的依据。建设实施：主要进行施工前的准备、组织施工和竣工前的生产准备三项工作。本阶段的主要任务是将“蓝图”变成工程项目实体，实现投资决策意图。竣工验收：建设项目竣工验收是动用验收，是指建设单位在建设项目按批准的设计文件所规定的内容全部建成后使用单（国有资金建设的工程向国家工的过程。后评价阶段：建设项目后评价是工程项目竣工投产、生产运营一段时间后，再对项目的立项决策设计施工工投产生产运营等全过程进行系统评价的一种技术活动，是固定资产管理的一项重要内容，也是固定资产投资管理的最后一个环节。6-2（5分）工程项目管理的职能有哪些？一、计划职能。二、协调职能。三、组织职能。四、控制职能。五、监督职能。6-3（5分）监理单位对工程项目进行“三控三管一协调”的具体内容是什么？三控：工程进度控制：是指项目实施阶段（包括设计准备、设计、施工、施工前准备各阶段）的进度控制。工程质量控制：监理工程师组织参加施工的承包商，按合同标准进行建设，并对形成质量的诸因素进行检测、核验，对差异提出调整、纠正措施的监督管理过程。工程投资（成本）控制：针对施工单位是成本控制，而对于建设单位和监理单位来说，就是成本控制了。不是指投资越省越好，而是指在工程项目投资范围内得到合理控制。三管：合同管理：建设项目监理的合同贯穿于合同的签订、履行、变更或终止等活动的全过程。职业健康安全与环境管理：是围绕着动态目标控制展开的，而安全则是固定资产建设过程中最重要的目标控制的基础。信息管理：施工项目管理是一项复杂的现代化的管理活动，更要依靠大量的信息以及对大量信息的管理，并应用电子计算机进行辅助。一协调：就是加强各参建单位的协调配合。制定了统一标准，妥善解决了各阶段、各环节工作衔接的问题，增强了工程建设的整体性、规范性和可操作性。

7-1（7分）基础的类型有哪些？阐述桩基础的适用性。1，类型2大类，深基础浅基础基础沉井基础沉箱基础

浅基础有：刚性基础展基础深基础有：桩2，一般采用天然基地且地基承载力不足或沉降量过大时，宜考虑选择桩基础；当建筑物或构筑物何在较大基上部软弱而下部不太深处埋藏有坚实地层时最适宜采用桩基。7-2（7分）减小地基不均匀沉降危害的措施有哪些？①在设计时尽量使上部荷载中心受压，均匀分布。②遇到高低相差悬殊或地基软硬突变时，要合理设置沉降缝。③增加上部结构对地基不均匀的协调作用。如在砌体结构中设置圈梁以增强结构的整体性。④合理安排施工工序和采用合理的施工方法。8-1（6分）简述新型材料的发展对土木工程发展的影响。必然是推动发展材料的发展向着复合化、多功能化、节能化绿色化（再生化废化高强化业材料的商品化制化成品化成品化是为了满足建筑向高层化、耐久性化发展（摩天大楼建筑向节能可持续发展方向发展总之围绕功能上加强，技术进步和可持续发展绿色两方面论述

《土工程论》考题年第一学班学姓成

级：号：名：绩：

《水利工程测量》作业一答案一、填空（每小题2分共20分测学的概念是量学是研究如何测定

地面点的平面位置和高程

将地球表面的地形及其它信息

测绘成图，以及研究地球的形状和大小等的一门科学。绝高（简称程的定义是某面点沿着

铅垂线

方向到

大地水准面

的距离。、设（施工方样）的概念是：

工程施工时，把设计的建筑物或构筑物的平面位置、高程标定到实地的测量工作，

叫做测设。、大地水准面的定义是：

一个与假想的无波浪、潮汐、海流和大气压变化引起扰动的处于流体静平衡状态的海水面相重合并延伸向大陆且包围整个地球的重力等位面，

叫做大地水准面。、大地水准面的特性是：⑴、封闭性；⑵、不规则性；⑶、处处与该处的铅垂线相垂直。、在一定的观测条件下，用某种仪器或工具与被观测量直接观测值。

直接比较

所得到的结果，叫做、从过某点的坐标纵线的做坐标方位角。

北端

起，依时针方，量至目标方向线的水平夹角，叫、象限角的定义是：从过某点的坐标纵线的

北端或者南端

开始，沿着

顺时针或者逆时针

方向，量至目标方向线的小于900的（水平夹角做象限角。、高斯投影后，在平面上经纬线的夹角关系是：均互相正交。10度观测值的定义是：

在相同的观测条件下

进行一组观测所得到的一组观测值，叫做同精度观测值。二、简答（共30分、已知两段距离的长度及其中误差为：mmmmm试说明这两段距离的真误差是否相等？它们的最大误差是否相等？它们的精度是否相等？它们的相对精度是否相等？（分）答：这两段距离的真误差不一定相等；它们的最大误差是相等它们的精度是相等；它们的相对精度不相等。

、测量平面直角坐标系与数学平面直角坐标系的区别是什么？分答：其区别是：⑴、坐标轴的命名不同；⑵、象限的位置不同；⑶、度量直线的角度的方向不同。、已知我国境内某点高斯平面直角坐标为：

x

，

ym

。问：①该标值是按几度带投影计算而得？②该所在投影带的带号是多少？③该所在投影带的中央子午线的经度是多少？④该位于中央子午线的哪一侧？距离中央子午线多少米？⑤该距离赤道多少米？（）答：①该坐标值是按3度带投影计算而得。②该点所在投影带的带号是37。③该点所在投影带的中央子午线的经度L3N3111

④该点位于中央子午线的西侧；距离中央子午线米。⑤该点距离赤3118992.434米。、相对误差的定义是什么？5）答当观测量的误差大小与观测量的数值相关时把单位观测量上所含误差的大小，叫做相对误差。按观测量的性质划分一般相对误差可分为距离相对误差面积相对误差和体积（容积）相对误差。、测量工作的基本原则是什么？3分）答为避免误差累积不合理使得整个测区内误差分布均匀且误差传递合理（即均匀传递便于整个测区同时或分期展开工作，以及为了保证测量成果的准确性进行测量过程各项精度指标的有效检核测量工作应该按照一定的原则进行：（1在整个测区的布局上，由整体到局部。（2在工作步骤上，先控制后碎部（细部从高级到低级逐级进行控制。（3在外业、内业的工作过程中，步步要检核。、定义比例尺精度的作用是什么？分）答：①为了使某种尺寸的物体和地面形态都要在地形图上表示出来，则可根据比例尺精度，按要求确定应该选用多大的比例尺。例1：测区测图，要求表示出的实地最短距离是0.2，问：应选用多大的比例尺进行测图？解：根据地形图的比例尺精度的定义，可知：0.1M

M2000答：应选用千比例尺进行图。②根据地形图的比例尺精度和测图比例尺，可确定实地量距需要准确到什么程度。

1212例2：某测区测图的比例尺为1:5，问量距时需要准确到什么程度？解：根据地形图的比例尺精度的定义，可知：D5000

dm、确定地面点位的测量三项基本工作是什么？分答：确定地面点位的测量三项基本工作是：距离测量、水平角测量、高程测量。、精度的定义是什么？误差传播定律的概念是什？误差传播定律所要解决的问题是什么？（3）答：精度(精密度)：在一定观测条件下，对某一个量或者某一列量进行的一组观测所得到的一组偶然误差分布的密集或离散的程度，叫做这组观测值的精度。阐述观测值函数的中误差与观测值本身的中误差关系的定,叫做误差传播定律。误差传播定律所要解决的问题是：当某一量不是直接观测值时表现为某些独立的直接观测值的函数形式──间接观测值，那么利用直接观测值的中误差去求取间接观测值的中误差，以此来评定间接观测值的精度，──这，就是误差传播定律所要解决的问题。例如：已知三角形的三内角等精度观测，测角中误差均为ｍ＝20，内角和的中误差为多少？、应用误差传播定律的三个步骤是什么？分答列出函数关系式zX)1n（2列出真误差关系式（全微分式）dz

1

2

n（3换成中误差关系式m

2

21

2X1

22

2

K

10偶然误差的特性是什么？4分答⑴在一定的观测条件下偶然误差的绝对值不会超过一定的界限或者说，超过一定界限的偶然误差出现的概率为零。⑵、绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的可能性大；或者说，小误差出现的概率大，大误差出现的概率小。⑶、绝对值相等的正负误差（即互为相反数的误差）出现的可能性相等；或者说，绝对值相等的正负误差出现的概率相等。⑷、偶然误差的算术平均值随着观测次数的无限增多而趋近于零。偶然误差四个特性的数学意义：⑴、特性１：有界性。⑵、特性２：单峰性，或者说是小误差的密集性。⑶、特性３：对称性。⑷、特性４：抵偿性。

三、已知我国某水库进水闸门位于东1

0

58

，求其所在投带的带号及该投影带的中央子午线的经度分别为多少？分）解所在

投影带的带号为：N3

02505533

（收尾）该投影带的中央子午线的经度为L3

四、已知南京栖霞山位于东经06

，求其所在万例地形图梯形图幅的图号是多少？其图廓经纬度分别为多少说明按教材中所介绍的旧规范规定进行计算分解：首先，推算南京栖霞山位于1:100万比例尺地形图梯形图幅的图号：位于纵列的列号为30

1180486

50（收尾）006位于横行的行号为：4

（收尾）横行行号的第9行是英文字母I。南京栖霞山位于1:100万比例尺地形图梯形图幅的图号是I－50其图廓经纬度如下图所示。

然后，推算南京栖霞山所在1:10万比例尺地形图梯形图幅的图号：一幅1:100比例尺地形图划分为1:10万比例尺地形图，根据南京栖霞山的经纬度可知其位于的1:10万比例尺地形图的图号为Ｉ－50－142图廓经纬度如右图所示。最后，推算南京栖霞山所在比例尺地形图梯形图幅的图号：一幅1:10万比例尺地形图划分为641:1比例尺地形图，根据南京栖霞山的经纬度可知其位于的1:1万比例尺地形图的图号为Ｉ（45其图廓经纬度如右图所示。五、求图号为K－50－（）的地形图图幅周同一比例尺地形图图幅的编号分别为多少？（说明：按教材中所介绍的旧规范规定进行计算分）答如下：－50－133（9－50－133（17－50－133（25

K－－－（）K－－－（）K－－－（）

K－－133（11）K－133（）K－133（）六、已知地面点、BC相对于地水准面的高程分别为：H193.842mAHBC点对于某城市独立高程系统的假定水准面的高程为

m3

。请计算A、B两点在该城市独立高程系统中的高程H、H分为多少？）1解：大地水准面与某城市独立高程系统的假定水准面的距离为：m3CA点在该城市独立高程系统中的高程H为：1Hm1AB点在该城市独立高程系统中的高H为：2H35.1692

RABRAB七、误差理论计算题（每个小题，共分）、在三角形ABC中对角R、R分进行了四个测回的同精度观测，由计算求得。A试问：相于几个测回的观测精？解：此题的计算思路是：根据算术平均值及其中误差推算。

180C

0

又

∴2mA

∴

mm2

m42根据算术平均值中误差的公式可知，此处根号下的，即相当于测回数。因此，相当于2个测回的观测精度。、在距离为4km的A、两点间进行路线水准测量，共设了40个站，每测站的距离大致相等。已知每测站的高差观测中误ｍ均为±毫。求A、B两点之间的高差h的站中误差

为多少？AB解：h

1

40mh站答：A、B两点之间的高差h的中误差AB

h

为。AB3、设某三角形三内角的同精度测值

、

、

，其中误差均为ｍ；三角形闭合差的计算公式为

W33

。观测角值经闭合差反符号平均分配后，得：

3求

、

、

的中误差

m

、

、

分别为多少？解

121()333323m2

412m99

2∴

66m同理，可解得mm33答

、

的中误差m、m均为

63

m。

中黑红黑黑红红中22中中黑红黑黑红红中22中、已知一水平角以同精度观测五次，观测值列于下表中，请完成表中的计算工作（要其它计算过程观测次数

角度观测值

改正数V

计

算第一次

27

0

角度最或然值

x

0

第二次

27

0

52

第三次

27

0

52

[VV]=第四次

27

0

52

角度一次观测中误差

第五次

52

角度最或然值中误差

m

5、某角度四次同精度观测的术平均值的中误差为±3，欲使其算术平均值的中误差达到1.7，至少应观测多少？解:

[L]4

mmL4根据上式及m又因为:

可解得：一测回的测角中误差为Ln

可解得：ｎ＝13（收尾）答：至少应观测13次。6、⑴、有一个n边边形，每个内角的测角中误差均10，试求该边边形的内角和的中误差为多少？解：函数式为：Σ＝［β］＝1(

n⑵、已知四边形内角的测角中误差均20，差为中误差的倍求该四边形角度闭合差的限差为多少？解：分析：要求闭合差的限差，应先求闭合差的中误差，然后，取其二倍即得闭合差的限差要求闭合差的中误差应先列