土木工程概论课件

第一章

绪论本章内容1.1《土木工程概论》课程的任务1.2土木工程发展历史简述1.3土木工程的未来1.4土木工程的学习建议

1.1土木工程概论课程的任务一、土木工程的定义

中国国务院学位委员会在学科简介中定义：土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。

二、土木工程的范围

土木工程的范围非常广泛，它包括房屋建筑工程，公路与城市道路工程，铁道工程，桥梁工程，遂道工程，机场工程，地下工程，给水排水工程，港口、码头工程等。国际上，运河、水库、大坝、水渠等水利工程也包括于土木工程之中。1.1土木工程概论课程的任务建筑工程交通工程水利工程桥梁工程港口工程给排水工程1.1土木工程概论课程的任务1.2土木工程发展历史简述

1.2.1古代土木工程土木工程的发展经历了三个阶段：古代、近代、现代一、古代土木工程的历史跨度约公元前5000年—17世纪中叶二、古代土木工程的主要结构形式木结构、石结构、砖结构，例：山西应县木塔、埃及金字塔、山西佛光寺祖师塔三、典型工程古罗马斗兽场、万里长城、都江堰水利工程1.2.2近代土木工程一、近代土木工程的时间跨度

17世纪中叶—第二次世界大战前后二、近代土木工程的材料发展

1824年波特兰水泥1867年钢筋混凝土

1859年转炉炼钢法

1886年钢筋混凝土

1928年预应力混凝土苏伊士运河

法国艾菲尔铁塔芝加哥家庭保险公司大厦三、近代土木工程经典案例1.2.2近代土木工程1.2.3现代土木工程一、世界最高高层建筑哈利法塔（BurjKhalifaTower）原名迪拜塔（BurjDubai），又称迪拜大厦或比斯迪拜塔，是位于阿拉伯联合酋长国迪拜的一栋已经建成的摩天大楼，有160层，总高828米，比台北101足足高出320米。迪拜塔由韩国三星公司负责营造，2004年9月21日开始动工，2010年1月4日竣工启用，同时正式更名哈利法塔。1.2.3现代土木工程一、世界最高高层建筑1.2.3现代土木工程一、世界最高高层建筑

中文名称：平安国际金融中心英文名称：PINGANIFC建设地点：深圳市福田区01号地块，益田路与福华路交汇处西南角。建设单位：中国平安保险（集团）股份有限公司设计单位：CCDI承建单位：中建一局集团建设发展有限公司开工时间：2009年8月（整理场地）。竣工时间：2014年。总用地面积：18931.74㎡。

建设用地面积：18931.74㎡。总建筑面积：460665.0㎡，其中计容积率面积：388679.0㎡，不计容积率面积：71986.0㎡。规定容积率：20.00调整容积率：20.53

建筑基底面积：12305.63㎡。塔顶高度：660米。主体高度：597米。建筑层数：地上118层,地下5层。结构形式：带外伸臂的混合结构。设计年限：50年

1.2.3现代土木工程一、世界最高高层建筑自由大厦位于纽约世贸中心遗址西北部，主体建筑共70层。加上大厦楼顶上84.1米的广播电视通讯天线发射塔，整个建筑将达到541.3米。

1.2.3现代土木工程一、世界最高高层建筑佩重纳斯大厦马来西亚吉隆坡高452m

，88层西尔斯塔楼美国芝加哥高443m

，110层金茂大厦中国上海高420.6m，88层101大厦中国台北高508m，106层加拿大多伦多电视塔（549m)莫斯科电视塔(537m)上海东方明珠电视塔(468m)二、世界最高电视塔1.2.3现代土木工程三、世界最长桥梁日本明石海峡大桥(主跨1991m)第二至第五位分别是：丹麦大贝尔特东桥(跨度1624m)英国恒伯尔桥(主跨1410m)江阴长江大桥(主跨1385m)香港青马大桥(主跨1377m)1、世界最大跨度悬索桥：1.2.3现代土木工程2、世界最大跨度斜拉桥:日本多多罗大桥（主跨890m)第二和第三位的分别是：法国诺曼底桥（主跨856m)上海杨浦大桥（主跨602m)1.2.3现代土木工程3、世界最大跨度钢拱桥:第二和第三位的分别是：美国奇尔文桥（跨度503.6m)、悉尼港湾桥(跨度503m)上海卢浦大桥（跨度550m）1.2.3现代土木工程挪威拉达尔隧道（长25.8km)瑞士圣哥大隧道（长16.91km)5、世界最长海底隧道：青函海底隧道（53.8km）英吉利海峡隧道（长50.3km)4、世界最长山区隧道：1.2.3现代土木工程第二和第三位的分别是：俄国萨杨苏申克坝（高245m)青海龙羊峡大坝（高178m)瑞士大狄克桑坝（高285m)6、世界最高重力坝:1.2.3现代土木工程1.3土木工程的未来日本拟建的SKYCITY中国上海拟建的环球金融大厦，美国芝加哥拟建的Mglin－Beitler大厦等。一、重大工程项目将陆续兴建二、土木工程将向太空、海洋、荒漠开拓1.3土木工程的未来三、工程材料向轻质、高强、多功能化发展

1.传统材料的改性

2.化学合成材料的应用四、设计方法精确化，设计工作自动化

数值计算机的进步使过去不能而带有盲目性的估计可以变为较精确地分析。1.3土木工程的未来五、信息和智能化技术全面引入土木工程

在土木工程的设计、施工过程中，充分利用计算机的功能，实现信息自动采集、精确分析、房屋和设备的智能检测和控制等。PKPM界面AutoCAD界面1.3土木工程的未来

在建设与使用土木工程中与能源消耗，资源利用，环境保护，生态平衡有密切关系，对贯彻我国的国策——可持续发展原则影响很大。六、土木工程的可持续发展1.3土木工程的未来1.4土木工程的学习建议一、科学、技术与工程的关系

科学（Science）和技术（Technique）虽联系密切，但毕竟是两个不同的概念，而工程（Engineering）的含义是指自然科学或各种专门技术应用到生产部门去而形成的各种学科的总称，其目的在于利用和改造自然来为人类服务。应注意以下几个方面能力的培养1.自主学习能力2.综合解决问题的能力3.争强、创新能力4.协调、管理能力二、土木工程的知识、能力和素质的要求1.4土木工程的学习建议本章内容2.1传统土木工程材料2.2近代土木工程材料2.3现代土木工程材料

土木工程材料任何土木工程建（构）筑物（包括道路、桥梁、港口、码头、矿井、隧道等）都是用材料按一定的要求打造成的，土木工程中所使用的各种材料都统称为土木工程材料。长期以来人类一直在从事着土木工程材料的各类研究工作，并不断开发新的材料。几乎世界上的各种材料都可用作土木工程材料。2.1传统土木工程材料

2.1.1砖砖的分类：标准砖多孔砖砌块瓦是屋面材料。2.1.2瓦2.1.3石

凡采自天然岩石，经过加工或未经加工的石材，统称为天然石材。石的种类：1、毛石2、料石3、饰面石材4、色石渣

石子2.1.4砂砂一般分为：天然砂和人工砂。由自然条件作用（主要是岩石风化）而形成，粒径在5mm以下的岩石颗粒，称为天然砂。人工砂是由岩石轧碎而成，由于成本高、片状及粉状物多，一般不用。砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合在一起的平均粗细程度。通常有粗砂、中砂、细砂之分。黄砂2.1.5灰灰是指石灰和石膏。石灰和石膏是无机胶凝材料。2.1.6木材

影响木材强度的主要因素为含水率（一般含水率高，强度降低），温度（温度高，强度降低），荷载作用时间（持续荷载时间长，强度下降）及木材的缺陷（木节、腐朽、裂纹、翘曲、病虫害等）。木材的主要性质：木材的性质包括物理性质和力学性质，如含水率、热胀干缩、密度、强度(抗拉、抗压、抗弯和抗剪等四种强度)，其中抗拉、抗压、抗剪强度又有顺纹和横纹之分。顺纹和横纹强度有很大的差别。2.2近代土木工程材料2.2.1钢材一、钢材的分类

建筑钢材的产品种类一般分为型材、板材、管材和金属制品四类。2.2.1钢材1、型材主要有角钢、工字钢、槽钢、方钢、吊车轨道、金属门窗、钢板桩型钢等。槽钢钢管角钢工字钢H型钢2.2.1钢材2、板材主要指钢结构用钢，建筑结构中主要采用中厚板与薄板。3、管材主要用于桁架、塔桅等钢结构中。4、金属制品土木工程中主要使用的产品有钢丝、钢丝绳以及预应力钢丝及钢绞线。二、土木工程用钢材土木工程钢材可划分为钢结构用材和钢筋混凝土用材两大类。1、钢结构用钢材我国钢结构用钢材的钢类主要有普通碳素结构钢和低合金结构钢。主要有Q235(A3钢)、Q315(16Mn钢)轻钢厂房2.2.1钢材2、钢筋混凝土用钢材钢筋混凝土用的钢材主要指钢筋。钢筋等级：一级钢二级钢三级钢四级钢二级钢一级钢2.2.1钢材钢筋2.2.1钢材2.2.2水泥1、水泥的定义水泥是粉状的水硬性胶凝材料，即加水拌合成塑性浆体，能在空气中和水中凝结硬化，可将其它材料胶结成整，并形成坚硬石材的材料。袋装水泥2、水泥的定义和分类(1)水泥按其用途及性能分为三类：通用水泥,专用水泥,特性水泥。(2)水泥按其主要水硬性物质名称分为：硅酸盐水泥，铝酸盐水泥，硫铝酸盐水泥，氟铝酸盐水泥，磷酸盐水泥，以火山灰性或潜在水硬性材料以及其他活性材料为主要组分的水泥。2.2.2水泥2.2.3混凝土一、混凝土简写砼，是当代最主要的土木工程材料之一。混凝土是由胶结材料，骨料和水按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材。

二、发展历史

1824年Aspdin发明了波特兰水泥（硅酸盐水泥），以水泥作为胶凝材料的混凝土开始问世

1850年钢筋混凝土问世

1928年预应力混凝土问世混凝土运输车2.2.3混凝土1、普通混凝土(1)普通混凝土是由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、细骨料（砂）和水拌合，经硬化而成的一种人造石材。(2)砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收缩；水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。水泥浆体在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好工作性能，硬化后将骨料胶结在一起，形成坚强的整体。

三、混凝土的种类2.2.3混凝土2.2.3混凝土2、特种混凝土(1)轻集料混凝土（轻质砼、轻骨料砼）、(2)纤维增强混凝土（简称FRC）(3)聚合物混凝土(4)道路混凝土（碾压砼）(5)自密实混凝土

2.2.3混凝土3、钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土钢筋混凝土是指配置钢筋的混凝土。预应力混凝土一般指预应力钢筋混凝土。

2.3现代土木工程材料

2.3.1沥青、沥青制品与其他防水材料

地沥青（包括天然地沥青和石油地沥青）焦油沥青（包括煤沥青、木沥青、页岩沥青等）

沥青复合胎柔性防水卷材

2.3现代土木工程材料2.3.2玻璃、陶瓷制品2.3.3人造板材2.3.4塑料及制品2.3.5绝热材料2.3.6吸声隔声材料2.3.7装饰材料2.3.8新型复合板材2.3.9绿色建材本章内容3.1工程地质勘查3.2浅基础3.3深基础3.4不均匀沉降问题3.5地基处理地基与基础

将上部结构荷载传递给地基土、连接上部结构与地基土的下部结构称为基础。

地基是指承托土木工程基础的这一部分很小的场地。

本章内容3.1工程地质勘查3.2浅基础3.3深基础3.4不均匀沉降问题3.5地基处理3.1工程地质勘察一、勘察与测绘的目的1、查明地貌和地质条件2、对场地或建筑地段的稳定性和适宜性做出评价3、为勘察方案的布置提供依据。比萨斜塔二、勘察与测绘的仪器水准仪经纬仪3.1工程地质勘察三、工程地质勘察三阶段可行性研究勘察（选址勘察）初步勘察详细勘察3.1工程地质勘察四、各种条件下的勘测海上勘察水上勘察岩溶勘察软土勘察3.1工程地质勘察3.2浅基础一、浅基础的定义和作用上海大学新校区二、浅基础的类型

按基础刚度分类：刚性基础、扩展基础1、刚性基础刚性基础是由砖、石、素混凝土或灰土等材料做成的基础。3.2浅基础石基础砖基础素混凝土基础2、扩展基础

当刚性基础不能满足力学要求时，可以做成钢筋混凝土基础，称为扩展基础,亦称延性基础。

3.2浅基础扩展基础按构造分类：1、单独基础2、条形基础3、筏板基础4、箱形基础5、壳体基础3.2浅基础1、单独基础

在建筑中，柱的基础一般都是单独基础。亦称独立基础。返回柱下单独基础3.2浅基础2、条形基础墙的基础通常连续设置成长条形，称为条形基础。返回墙下条形基础3.2浅基础3、筏板基础

当柱子或墙传来的荷载很大，地基土较软弱，用单独基础或条形基础都不能满足地基承载力要求时，往往需要把整个房屋底面（或地下室部分）做成一片连续的钢筋混凝土板，作为房屋的基础，称为筏板基础。返回3.2浅基础带形基础、十字形基础、筏式基础箱形基础4、箱形基础

为了对筏板基础进行加强，增加基础板的刚度，以减小不均匀沉降，高层建筑往往把地下室的底板、顶板、侧墙及一定数量的内隔墙一起构成一个整体刚度很强的钢筋混凝土箱形结构，称为箱形基础。返回3.2浅基础箱形基础5、壳体基础

为改善基础的受力性能，基础的形式可不做成台阶状，而做成各种形式的壳体，称做壳体基础。返回3.2浅基础壳体基础3.3深基础一、深基础定义位于地基深处承载力较高的土层上，埋置深度大于5m或大于基础宽度的基础，称为深基础。厦门九州花园深基础施工二、深基础的类型桩基础地下连续墙墩基础沉井基础沉箱基础3.3深基础1、桩基础桩基础的分类：（1）按桩身材料分类木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩、其它组合材料桩。3.3深基础水泥土搅拌桩(2)按施工方法分类预制桩钻孔灌注桩按施工方法可分为预制桩、灌注桩两大类。3.3深基础(3)按承载性状分类:

端承型桩和摩擦型桩。端承型桩返回摩擦型桩3.3深基础2、地下连续墙天津百货大楼地下连续墙返回3.3深基础3、墩基础

在人工或机械成孔的大直径孔中浇筑混凝土（钢筋混凝土）而成，我国多用人工开挖，亦称大直径人工挖孔桩。返回3.3深基础墩基础4、沉井基础返回沉井基础3.3深基础沉井基础动画5、沉箱基础

沉箱基础返回3.3深基础3.4地基不均匀沉降一、定义1、一般是指同一结构体中，相邻的两个基础沉降量的差值是反映土木工程结构地基的变形特征的重要指标；2、差异沉降过大，就会使相应的上部结构产生额外应力3、差异沉降将会产生裂缝，倾斜甚至破坏二、减小地差异沉降的主要措施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对地基协调作用。如在砌体结构中设置圈梁以增强结构得整体性；4、合理安排施工工序和采用合理的施工方法。3.4地基不均匀沉降3.5地基处理大型填海工程地基处理

地基处理的主要目的是指提高软弱地基的强度、保证地基的稳定性；降低软弱地基的压缩性、减少基础的沉降；防止地震时地基土的振动液化；消除特殊土的湿陷性、胀缩性和冻胀性。一、地基处理方法3.5地基处理二、地基处理的方案选择地基处理的方案选择考虑的因素：1、地基土质条件2、工程要求3、工期4、造价5、料源6、施工机械条件3.5地基处理三、地基处理技术的发展

1、土的“加筋法”；2、土工合成材料、砂井预压和塑料排水带；3、“强夯法”和“振动水冲法”等；4、真空预压法；5、高压喷射注浆法。3.5地基处理本章内容4.1基本构件4.2单层与多层建筑4.3高层与超高层建筑4.4特种结构4.5未来展望古今建筑竹屋香港维多利亚海湾建筑群石柱群高楼林立的城市、庞大的工厂、标志性的纪念碑，都是现代化建筑工程的体现。古今建筑上海浦西外滩上海浦东陆家嘴规划图4.1基本构件一、分类二、思考

板、梁、柱、拱

大家可以设想，这四个基本构件在建筑物中承担的作用和可能的形式。4.1.1板定义：平面尺寸较大而厚度较小的受弯构件，通常水平放置。单向板双向板1、按截面形式分：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、叠合梁等。

4.1.2梁钢梁形状混凝土梁形状2、按支承方式分：

简支梁，连续梁，悬臂梁4.1.3柱定义：柱是工程结构中主要承受压力，有时也同时承受弯矩的竖向构件。钢筋混凝土柱4.1.4拱定义：为曲线结构，主要承受轴向压力。河北赵州桥美国贝永桥拱示意动画4.2单层与多层建筑单层装配式钢筋混凝土厂房4.2.1单层建筑

按使用目的可分为民用单层建筑和单层工业厂房。

铝合金压型屋面板建筑施工中的轻钢结构别墅和厂房4.2.1单层建筑

大跨度结构是指跨度大于60m的建筑。它常用于展览馆、体育馆、飞机机库等，其结构体系有很多种，如网架结构、网壳结构、悬索结构、悬吊结构、索膜结构、充气结构、薄壳结构、应力蒙皮结构等。4.2.2大跨度建筑1、网架结构

哈尔滨会展中心体育场2、网壳结构

河南省南阳鸭河口电厂干煤棚4.2.2大跨度建筑4、悬吊结构

1958年的布鲁塞尔世博会的法国馆1992年塞维利亚工业世博会的德国馆

3、悬索结构4.2.2大跨度建筑5、索膜结构意大利热拉亚1992年海洋与船舶世博会露天广场的巨型屋顶

4.2.2大跨度建筑1970年日本大阪世博会的富士集团厅和美国馆拟建造的深圳龙岗商业中心充气悬浮结构6、充气结构

4.2.2大跨度建筑充气结构动画7、薄壳结构

其常用的形状为圆顶、筒壳、折板、双曲扁壳和双曲抛物面壳。4.2.2大跨度建筑薄壳结构8、应力蒙皮结构

应力蒙皮结构一般是用金属薄板做成很多块各种板片单元焊接而成的空间结构。考虑结构构件的空间整体作用时，利用蒙皮抗剪可以大大提高结构整体的抗侧刚度，减少侧向支撑的设置；利用面板的蒙皮效应，可以减小所连杆件的计算长度铝质应力蒙皮穹顶是美国Temcor公司的里克特在六十年代开发的，其基本原理是将予应力铝板加工成钻石形的结构板块，沿板边缘镶固在钢框架上，组成结构单元，根据穹顶的分格作成尺寸不同的单元，只由这些单元组成穹顶，不需要网架的杆件、节点。

4.2.2大跨度建筑4.2.3多层建筑我国以8层为界限，低于8层者称为多层建筑。常用结构形式为混合结构、框架结构。混合结构指用不同的材料建造的房屋，通常墙体采用砖砌体，屋面和楼板采用钢筋混凝土结构，故亦称砖混结构。框架结构指由梁和柱刚性连接而成骨架的结构。多层混合结构4.2.3多层建筑4.3高层与超高层建筑摩天大楼诞生在芝加哥、成长在纽约，建筑师路易斯·沙利文曾说过“摩天大厦是经济力量合乎逻辑的结果”。我国规定超过100m的为超高层。无疑，现代超高层建筑从一定意义上是城市现代化标志。4.3高层与超高层建筑高层结构的主要结构形式：1、框架结构2、框架－剪力墙结构3、剪力墙结构4、框支剪力墙结构5、筒体结构上海金茂大厦4.3高层与超高层建筑1、框架结构由梁和柱刚性连接而成骨架的结构。框架结构北京长城饭店4.3高层与超高层建筑2、框架－剪力墙结构

剪力墙即为一段钢筋混凝土墙体，因其抗剪能力很强，故得此名。框－剪结构广州中天大厦4.3高层与超高层建筑4.3高层与超高层建筑3、剪力墙结构

全部采用纵横布置的剪力墙组成，剪力墙不仅承受水平荷载，亦用来承受垂直荷载。剪力墙结构广州白云宾馆4.3高层与超高层建筑4、框支剪力墙结构适用于上部为住宅楼或办公楼，而下部开设商店。需在其交界位置设置巨型的转换大梁，将上部剪力墙的力传至下部柱子上。框支剪力墙结构北京兆龙饭店5、筒体结构

筒体结构是由一个或多个筒体作承重结构的高层建筑体系，适用于层数较多的高层建筑筒体在侧向风荷载的作用下，其受力类似刚性的箱型截面的悬臂梁，迎风面将受拉，而背风面将受压。筒式结构分类：框筒体系、筒中筒体系、桁架筒体系、成束筒体系等。4.3高层与超高层建筑(1)框筒体系

指内芯由剪力墙构成，周边为框架结构。深圳华联大厦4.3高层与超高层建筑(2)筒中筒体系当周边的框架柱布置较密时，可将周边框架视为外筒，而将内芯的剪力墙视为内筒，则构成筒中筒体系。广东国际大厦4.3高层与超高层建筑(3)桁架筒体系

在筒体结构中，增加斜撑来抵抗水平荷载，以进一步提高结构承受水平荷载的能力，增加体系的刚度。这种结构体系称为桁架筒体系。

香港中银大厦4.3高层与超高层建筑(4)成束筒体系

成束筒体系是由多个筒体组成的筒体结构。最典型的成束筒体系的建筑应为美国芝加哥的西尔斯塔楼（1974）。西尔斯塔楼4.3高层与超高层建筑4.4特种结构

特种结构是指具有特种用途的工程结构，包括高耸结构、海洋工程结构、管道结构和容器结构等。水池水塔筒仓常见种类：烟囱水塔水池筒仓核电站4.4特种结构4.5未来展望2001年～2013年，建筑业的新黄金时期2014年～2040年，修道院式和生态艺术2041年～2055年，怀旧风格与高科技建材2056年～2070年，出现带穹顶的城市2071年以后，动态建筑时期

本章内容5.1道路工程5.2铁路工程5.3飞机场工程5.4隧道工程5.1道路工程5.1.1道路工程的基本体系组成道路工程基本体系组成图公路城市道路5.1.1道路工程的基本体系组成5.1.2公路建设一、公路的线形组成

路线方案是路线设计最根本的问题。方案是否合理，不但直接关系公路本身的工程投资和运输效率，更重要的是影响到路线在公路网中是否能起到应有的作用，是否满足国家的政治、经济、国防的要求和长远利益。二、公路的结构建设路堤示意图5.1.2公路建设三、路面结构图

低、中级路面高级路面

5.1.2公路建设5.1.3高速公路定义:

具有四条以上车道，路中央设有中央隔离带，分隔双向车辆行驶，互不干扰，全封闭，全立交，控制出入口，严禁产生横向干扰，为汽车专用，设有自动化监控系统，以及沿线设有必要服务设施的道路。

1988年上海至嘉定高速公路建成通车→1998年年均通车里程超过4000公里→2004年底，中国高速公路通车里程已超过3.4万公里

一、高速公路的线形设计标准

高速公路的几何设计标准比其它等级的公路要求高，具体规定各国有所不同。

普通公路与高速公路的转弯线形的比较5.1.3高速公路二、高速公路的优势1、行车速度快、通行能力大2、物资周转快、经济效益高3、交通事故少、安全舒适好4、带动沿线地方的经济发展高速公路5.1.3高速公路三、高速公路建设存在的问题

1、投资大、资金来源困难2、占地多3、与普通公路和地方交通贯通问题4、密集型的管理问题5、环境保护问题

5.1.3高速公路5.2铁路工程在我国，铁路建设自1876年英国商人在上海修建淞沪铁路已经开始，1949年，我国共有铁路营运里程2.18万公里，集中分布在东北和东部沿海地区，截至2002年底，全国铁路营业里程达到7.2万公里，形成延伸祖国东南西北的全国铁路网。上海的磁悬浮铁路兴建运行成功，标志着我国铁路建设已逐步迈上国际先进水平。

5.2.1铁路选线设计与路基一、铁路选线设计眼镜线

螺旋线二、铁路路基设计1、横断面形式有：路堤、半路堤、路堑、半路堑、不填不挖等2、路基稳定性

5.2.1铁路选线设计与路基5.2.2高速铁路

铁路速度的分档为：时速100～120km称为常速；时速120～160km称为中速；时速160～200km称为准高速或快速；时速200～400km称为高速；时速400km以上称为特高速。日本、法国、德国英国等是当今世界高速铁路技术发展水平最高的几个国家日本的高速列车德国的高速列车英国的高速摆式列车法国的TGV高速列车5.2.2高速铁路

5.2.3城市轻轨与地下铁道

城市轻轨和地下铁道一般具有如下特点：1、线路多经过居民区，对噪声和振动的控制较严；2、行车密度大，运营时间长；3、一般采用直流电机牵引，以轨道作为供电回路；4、曲线段占的比例大，曲线半径比常规铁路小。伦敦地铁视频城市轻轨(上海明珠线)地下铁道

5.2.3城市轻轨与地下铁道

5.2.4磁悬浮铁路一、磁悬浮铁路的由来

1、磁悬浮铁路上运行的列车，是利用电磁系统产生的吸引力和排斥力将车辆托起，使整个列车悬浮在线路上，利用电磁力进行导向，并利用直流电机将电能直接转换成推进力来推动列车前进。

2、轮轨粘着式→非粘着式超高速铁路

3、常规磁铁吸引式悬浮系统（EMS系统）与排斥式悬浮系统（EDS系统）二、磁悬浮列车的组成分为三部分：悬浮系统、推进系统和导向系统5.2.4磁悬浮铁路磁悬浮列车的组成

磁悬浮列车悬浮系统的组成示意图

5.2.4磁悬浮铁路磁悬浮列车推进系统的组成示意图5.2.4磁悬浮铁路导向系统是一种测向力来保证悬浮的机车能够沿着导轨的方向运动。必要的推力与悬浮力相类似，也可以分为引力和斥力。在机车底板上的同一块电磁铁可以同时为导向系统和悬浮系统提供动力，也可以采用独立的导向系统电磁铁。

5.2.4磁悬浮铁路日本的磁悬浮列车5.2.4磁悬浮铁路德国的磁悬浮列5.2.4磁悬浮铁路中国上海的磁悬浮列车5.2.4磁悬浮铁路三、磁浮铁路的优缺点

优点：1、克服了传统轮轨铁路提高速度的主要障碍，发展前景广阔。2、速度高，可达400～600km/h3、列车能耗低5.2.4磁悬浮铁路缺点：1、由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功能的，断电后磁悬浮的安全保障措施，尤其是列车停电后的制动问题仍然是要解决的问题。其高速稳定性和可靠性还需很长时间的运行考验。2、常导磁悬浮技术的悬浮高度较低，因此对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导技术更高。3、超导磁悬浮技术由于涡流效应悬浮能耗较常导技术更大，冷却系统重，强磁场对人体与环境都有影响。4、造价昂贵、不能利用既有线路以及速度优势不明显。5.2.4磁悬浮铁路5.3飞机场工程5.3.1机场概况一、民航运输机1、干线运输机：载客量>100人，航程>3000km2、支线运输机：载客量<100人，航程200～400km莱特兄弟飞机视频各类民航飞机Boeing777空中客车380协和超音速客机MD905.3.1机场概况二、民航机场分类和组成

1、机场分类:国际机场、干线机场、支线机场2、机场的组成:主要由飞行区、旅客航站区、货运区、机务维修设施、供油设施、空中交通管制设施、安全保卫设施、救援和消防设施、行政办公区。生活区、生成辅助设施、后勤保障设施、地面交通设施及机场空域等组成。5.3.1机场概况5.3.2机场的跑道方案机场跑道方案一、跑道的分类与构成跑道按其作用可分为：主要跑道、辅助跑道、起飞跑道等三种。跑道的作用与构成包括：跑道道肩、停止道、跑道端的安全区、净空道、滑行道等5.3.2机场的跑道方案二、机场跑道长度的限制条件5.3.2机场的跑道方案三、机坪与机场净空区机坪：等待坪和掉头坪机场净空区：指飞机起飞着陆涉及的范围，沿着机场周围要有一个没有影响飞行安全的障碍物的区域。国际民航组织对机场的净空区专门的要求如下图所示：5.3.2机场的跑道方案机场净空区要求5.3.2机场的跑道方案5.3.3航站区布局航站区主要有航站楼、站坪及停车场所等组成。上海浦东国际机场一、航站楼

1、布局：平面布局和竖向布局2、主要型式：线型、廊道型(上海浦东国际机场)、卫星型(原北京国际机场)、转运型二、站坪、机场停车场5.3.3航站区布局5.3.4机场维护区及环境一、机场维护区机场维护区是飞机维修，供油设施、空中交通管制设施、安全保卫设施、救援和消防设施、行政办公区等设置的地方。

二、机场环境问题1、机场周围环境：声环境、空气环境、水环境2、机场营运环境：净空环境、电磁环境、预防鸟击飞机3、机场内部环境：机场的内部环境保护重点是声环境，机场建筑物要进行合理的声学设计。5.3.4机场维护区及环境5.4隧道工程

世界经济发展合作组织（OECD）对隧道所下的定义为：以某种用途，在地面下用任何方法按规定形状和尺寸，修筑的断面积大于2m2的洞室。隧道的种类很多，按用途分,有铁路隧道、公路隧道、公铁两用隧道等；按断面形状分,有圆形隧道、拱形隧道、卵形隧道、矩形隧道等；按位置分，有傍山隧道、越岭隧道、水底隧道和地下隧道等；按衬砌结构分，有之墙式衬砌隧洞、曲墙式衬砌隧道、曲边墙叫仰拱衬砌隧道等；按隧道内铁路线路数分，有单线隧道、双线隧道和多线隧道等。隧道结构：洞身：隧道结构的主体部分。衬砌：承受地层压力，维持岩体稳定，阻止坑道周围地层变形的永久性支撑物。它由拱圈、边墙、托梁和仰拱组成。洞门——位于隧道出入口处，用来保护洞口土体和边坡稳定，排除仰坡流下的水。它由端墙、翼墙及端墙背部的排水系统所组成。

5.4隧道工程

英吉利海峡隧道视频5.4.1公路隧道

一、公路隧道线路公路隧道的各种主要断面形状公路建筑限界公路隧道横断面净空

5.4.1公路隧道

二、公路隧道通风公路隧道空气污染造成危害的主要原因是一氧化碳。通风方式的种类：5.4.1公路隧道

三、公路隧道施工

施工的主要程序:5.4.1公路隧道

施工方法：新奥法(NATM):新奥法的概念是奥地利学者拉布西维兹教授于1948年提出的，它是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要支护手段的一种施工方法。挪威法（NMT）：是20世纪90年代在西北欧隧道工程中发展起来的一种新方法，该法根据隧道质量指标Q值进行围岩分类并选定支护，是对新奥法的完善、补充和发展。5.4.1公路隧道

5.4.2铁路隧道

一、地铁车站的站台型式：岛式站台、侧式站台和岛侧混合式站台。二、地铁隧道施工地下铁道的施工方法概括起来有两大施工方式：明挖法和暗挖法。明挖法(基坑法)：从地面向下开挖，并在欲建地下铁道结构的位置进行结构的修建，然后在结构上部回填土及恢复路面。5.4.2铁路隧道

暗挖法主要方法：盾构法、注浆法、沉管法和顶管法盾构施工法的示意图5.4.2铁路隧道

盾构拼装出洞的顺序5.4.2铁路隧道

5.4.3水底隧道

在有大吨位船舶航行的水域，或穿越水域的铁路运量和输密度很大，或在城市内河流两岸建筑物密集区，经过技术经济比较，可考虑修建水底隧道。水底隧道一般由岸边敞口段，岸边暗挖段和水底暗埋段三部分组成。5.4.3水底隧道

一、水底隧道埋置深度的影响因素

1、地质及水文地质条件

2、施工方法要求

3、抗浮稳定的需要

4、防护要求

二、水底隧道的断面形式

圆形断面、拱形断面、矩形断面

5.4.3水底隧道

三、隧道防水1、防水混凝土2、壁后回填3、围岩注浆4、双层衬砌5.4.3水底隧道

四、世界著名的隧道工程日本青函海底隧道世界上最长的隧道5.4.3水底隧道

英吉利海峡隧道5.4.3水底隧道

仙尼斯隧道：连接法国、意大利两国，长12900米，双线，建于1857—1871年。圣哥达隧道：位于瑞士境内，长15000米，双线，建于1872—1882年。辛普伦隧道：连接瑞士意大利的一座铁路长隧道，长19800米。第一号隧道建于1896—1906年，第二号隧道建于1912—1921年。美国最长的隧道是1925—1928年修建的长12540米的喀斯喀特隧道。世界上最长的山岭隧道是位于日本上越新干线的大清水隧道，长22280米。5.4.3水底隧道

什么是桥梁——是指供铁路、道路、管道、渠道等交通运输线路跨越水体或山谷的工程构筑物。桥梁的原始雏形

——独木桥、浮桥和石拱。随着科学技术的发展和社会的进步，桥梁的跨越能力越来越强，功能与构造形式也越来越多样化。

桥梁的组成桥梁的组成：上部结构、下部结构、基础

桥梁设计中一般考虑以下荷载的作用：(1)恒载：桥自重、高栏、桥面等的重量。

(2)活载：汽车、列车等交通荷载、人群荷载。(3)冲击力：交通工具的冲击。(4)风载：作用于桥梁、汽车、列车的风。(5)离心力；在曲线桥的情况下，列车的离心力。(6)制动作用：列车、汽车紧急刹车的作用。(7)温度作用：由于温度变化构件伸缩受到限制产生的内力。(8)地震作用：地震引起的惯性作用。(9)雪载：在积雪较多的地区予以考虑。桥梁工程的荷载与建筑工程的区别主要受车辆的移动荷载。还要承受来自车辆的冲击力、离心力等。基础、桥墩工程较复杂。按使用性分类：公路桥、、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥等按结构形式分类：梁桥、板桥、拱桥、刚构桥、斜拉桥、悬索桥

6.1

桥梁的分类按跨径大小和多跨总长分类：小桥、、中桥、大桥、特大桥等按行车道位置分类：上承式桥、中承式桥、下承式桥按使用年限分类：永久性桥、半永久性桥、临时桥按材料分类：木桥、圬工桥、钢筋混凝土桥、钢桥（1）使用上的要求（2）经济上的要求（3）结构上的要求（4）美观和环保的要求

6.2

桥梁工程的总体规划和设计要点6.2.1桥梁总体规划的任务和重点（1）选择桥位（2）确定桥梁总跨径和分孔数（3）桥梁的纵横断面布置（4）公路桥型的选择6.2.2桥梁工程设计要点

6.3

桥梁的结构形式

(1)梁式桥

梁式桥是一种最简单常用的桥梁上部结构形式，用于中小跨径桥梁。主梁常用断面形式有I型、T型、箱型和板梁等。

概念：在竖向移动式荷载作用下无水平反力的结构体系。受力特点：梁作为受弯构件由梁跨两端支座（桥墩或桥台）支撑着。主梁断面连续桁架梁桥。支承在三个支点以上的桥梁。简支梁桥伸臂梁桥梁式桥的支撑条件武汉长江大桥1957年建成,是中国在万里长江上修建的第一座铁路、公路两用桥梁。全桥总长1670米，其中正桥1156米，北岸引桥303米，南岸引桥211米。从基底至公路桥面高80米，下层为双线铁路桥，宽14.5米，两列火车可同时对开。桥身为三联连续桥梁，每联3孔，共8墩9孔。每孔跨度为128米。1969年建成,是我国自行设计、制造、施工并使用国产高强钢材的现代化大型桥梁，属于连续钢桁梁双层桥。全长包括引桥在内，铁路部分为6772m，公路部分为4589m。南京长江大桥九江长江大桥该桥铁路部分全长7675.4m，公路部分4215.9m，最大跨度为216m。属于梁式桥与拱的组合体系桥。216m（2）拱式桥概念：拱桥的主要承重结构是拱圈，它在桥面竖向移动荷载作用下桥墩或桥台要承受水平推力，同时，这种推力将显著抵消在拱圈中引起的弯矩，使拱圈承受的主要是压力，故通常可采用抗压能力强的圬工材料(如石、砖、混凝土)建造。赵州桥赵州桥座落在河北省南部的洨河上，洨河流经赵县。由著名匠师李春设计和建造，距今已有1400年的历史，是当今世界上现存最早、保存最完善的古代敞肩石拱桥。湖南长沙湘江双曲拱桥。主拱圈横截面是由一个或数个小拱组成的。主拱圈在纵向及横向均呈曲线形。拱桥的主要优点材料就地取材，与钢桥和钢筋混凝土梁式桥相比，可节省大量的钢材和水泥。能耐久，养护、维修费用少。外形美观拱桥的承重方式上承式拱桥：桥面布置在主要承重构件之上。

中承式拱桥：桥面在桥跨结构的高度中间武汉晴川桥武汉晴川大桥位于汉江与长江的交汇处，连接汉口的中山大道和汉阳铁门关，主桥为下承式钢管无铰拱桥，工程全长2147.5米,净跨280米。

下承式拱桥：桥面布置在承重结构之下。（3）刚架桥桥跨结构与桥墩整结，即刚性连接。(rigidconnection)特点桥墩与桥跨刚性连接概念：是梁和柱（或竖墙）整体结合的桥梁结构。1、在竖向移动荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处有水平推力。受力特点：2、受力状态介于梁式桥和拱桥之间。⑶类型T形刚架桥，便于施加预应力，加挂梁后，跨度很大。连续刚架桥.有较好的抗震性能。斜腿刚架桥。造型轻巧美观。T形刚架桥（刚构桥）挂梁广东虎门珠江辅航道桥建于1997年。桥面有6车道，总宽33m，主跨270m由上下行两座单桥组成。主航道桥为跨径888m的钢箱梁悬索桥。位于广东东莞和番禺市之间跨越珠江的公路大桥，全桥长3618m。该桥建于1997年。主跨270m，属于连续刚架桥。主跨跨径世界第一。连续刚架桥Y形墩多孔预应力连续-—刚架桥广西桂林漓江桥该桥是一座建于风景区的预应力混凝土V形墩刚架桥。主跨和分孔为67.5m＋95m＋67.5m,主孔悬臂长27.5m，挂梁长40m，斜腿倾角45o，长12m。整座桥型线条流畅，轻巧别致，桥景相融。斜腿刚架桥陕西安康汉江桥（4）斜拉桥斜拉桥主要由塔、主梁和斜拉钢索组成。斜拉桥一般为双塔，有时也可采用单塔；绝大多数桥塔是竖向的，极少数为斜立。斜拉桥的跨度一般介于悬索桥和桁架桥之间，通常为钢梁或钢筋混凝土梁。某现代化斜拉桥施工现场辐射形竖琴形扇形辐射形索型竖琴形索型来宾红水河，位于广西红水河，是我国修建的第一座预应力混凝土铁路斜拉桥。全长398ｍ，主跨48＋96＋48(ｍ），索型采用双塔竖琴型。扇形索型三台涪江桥位于四川省三台县跨越涪江。全桥共１１孔，全长５６０．３ｍ。该桥主桥为双塔混凝土斜拉桥，其孔跨为５６＋１２８＋５６(ｍ）。，桥面总宽１２．５ｍ(车行道７ｍ及两侧人行道各２．２５ｍ）。斜拉索为扇形双索面体系。构造要求一般为三孔，中孔为主孔，边孔跨度通常为中孔的0.25~0.5倍（多在0.4倍左右）。若为两孔，其跨度比值为0.5~1.0，常在0.8~0.9之间。索面根据桥宽和美观要求可为双索或单索面。索面根据桥宽和美观要求可为单索或双索；索塔也可是单塔或双塔。单塔单索面重庆石门桥位于重庆市沙坪坝，跨越嘉陵江，全长716ｍ。主桥为200＋230(ｍ）单索面独塔预应力混凝土斜拉桥，桥面全宽25.5ｍ，设４车道。墩高约50ｍ，塔柱自桥面以上高113ｍ，塔总高约163ｍ。拉索采用平行索布置。双塔双索面济南黄河公路桥位于山东省济南市北郊，大桥全长2033.44ｍ，其中主桥长488ｍ，为５孔40＋94＋220＋94＋20(ｍ）连续的预应力混凝土双塔斜拉桥。。该桥总宽19.5ｍ，其中车行道15ｍ，两侧人行道各２ｍ。桥塔为Ａ型门式立体结构，塔高68.4ｍ，索面采用扇形布置，索距８ｍ，每塔共11对索。大桥于1982年建成。

广东沙溪大桥。桥型为单面独塔斜拉板桥。桥长553m.我国现代斜拉桥始建于1975年四川云阳桥-我国最早建成的现代斜拉桥辐射型拉索云阳汤溪河桥位于四川省云阳县，是我国第一座试验性斜拉桥，建于1975年。双塔斜拉桥的孔跨布置为34.91＋75.84＋34.91(ｍ），全长153.12ｍ。每塔有三对斜拉索，由钢芯缆索组成，呈辐射形布置。改革开放后我国建成和正在建设的重要的大型现代斜拉桥工程有：上海南浦大桥主跨径423m上海南浦大桥，全长8346m，1991年建成。主桥跨径171+423+171m，为双塔双索面钢与混凝土叠和斜拉桥，扇形拉索，主塔高150m，H形折线形塔身。上海杨浦大桥主跨径602m上海杨浦大桥，1993年建成。跨径602m，双塔双索面，主塔高144m，钻石形塔身，为当时世界最大跨径的斜拉桥。当年在建设的杨浦大桥重庆长江二桥主跨444m重庆长江二桥位于重庆市西郊九龙坡地区，大桥南岸为李家沱工业区，主孔全长1288米。该桥为双塔双索预应力混凝土斜拉桥，主塔高141米，1995年底建成。武汉长江二桥主跨400m当年大桥施工即将合拢的情况武汉长江三桥（白沙洲大桥主跨618m）武汉白沙洲大桥位于武汉长江大桥上游8.6公里处，全长3586米，正桥长2458米，主跨618米，是双塔双索面斜拉桥。大桥北岸引桥与汉阳鹦鹉大道形成三层立交，南岸跨武昌武金临江大道，桥面净宽26.5米，６车道，设计时速为８０公里，设计日通车能力５万辆次。2000.9.8建成通车。（4）悬索桥

悬索桥是在桥的两端设置索锚，借助于架设在桥塔的拉索，通过分布设置的吊杆将桥上的荷载传至悬索上。一般认为在所有桥式中，悬索桥的可能跨度最大。目前主跨超过1000m的桥梁主要为悬索桥。

概念是一种古老桥型。早期制索材料为藤条、竹子、皮革、铁链等。至今我国四川灌县安澜竹索桥仍保持着原始的风貌。建于公元1705年的四川大渡河的泸定铁索桥，主跨达103m，很可能是当时世界跨度最大的悬索桥。钢缆采用高强钢丝成股编制，充分发挥材料优越的抗拉性能。基本组成荷载传递主缆、塔架、加劲梁、锚碇桥面主梁吊杆主塔地基在力的传递过程中，吊杆和主缆索承受很大的拉力，此拉力由两岸桥台后修筑的巨型锚碇平衡。悬索桥示意图悬索桥受力示意优点能充分发挥钢缆材料优越的抗拉性能。因此结构自重轻，可以获得比斜拉桥更大的跨径；成卷钢缆便于运输，也便于无支架悬吊拼装，适合在大江、湖海或跨越深沟、深谷时采用。悬索桥边跨与主跨之比一般为0.3~0.4，最小可达0.21。我国建造现代大跨度悬索桥的发展情况我国应用悬索桥的历史虽比西方早1000多年（据记载我国早在8世纪就出现了铁链悬索结构，西方是在1218年在瑞士出现了一座悬链式桥，即横跨斯高林峡谷的特兰斯弗斯大桥），但建造现代大跨度悬索桥的历史我国却是近几年的事，但发展很快。1995年建成的汕头海湾大桥，跨径452m1996年建成的西陵长江大桥，跨径900m香港青马大桥建于1997年大桥主塔施工的情况当年大桥安装钢箱梁的情况大桥主缆施工的情况(6)组合体系桥

同时采用几种桥型的组合形式，充分利用各种形式桥的受力特性，发挥其优越性。梁拱组合体系桥6.4桥墩与桥台桥墩承受上部结构传来的竖向力和水平力还要承受水流，风力和船只的撞击力。桥台承受上部结构传来的竖向力和水平力还要承受挡土护岸等土的压力。基础承受上部结构、桥墩的重力和桥上的可变荷载。桥台和桥墩由台（墩)帽、台（墩)身和基础组成。6.4.1桥墩的类型桥墩在结构上必须有足够的强度和稳定性，在布设上要考虑桥墩与河流的相互影响，即水流冲刷桥墩和桥墩壅水的问题。在空间上应满足通航和通车的要求。一般公路桥梁常采用的桥墩类型根据其结构形式可分为实体式(重力式)桥墩、空心式桥墩和桩(柱)式桥墩。（1）重力式桥墩主要特点是依靠自身重量来平衡外力而保持稳定。适用于荷载较大的大、中型桥梁，或流水、漂流物较多的江河之中。缺点是圬工体积大，自重大，阻水面积也较大。（2）空心式桥墩克服了实体式桥墩在许多情况下强度得不到充分发挥的缺点，而将混凝土或钢筋混凝土做成空心薄壁的形式。优点：节省圬工材料，减轻重量，但经不起漂浮物的撞击。（3）桩（或柱）式桥墩是将桩基一直延伸到桥跨结构下面，桩顶浇筑墩帽，桩作为墩身的一部分，桩和墩帽均由钢筋混凝土制成。1.要求：（1）足够的强度；（2）避免在荷载作用下发生大的水平唯一、转动、沉降。2.形式：（1）实体式桥台U型桥台是最常用的桥台形式，它由支承桥跨结构的台身与两侧翼墙在平面上构成U字形而得名。一般用圬工材料砌筑，构造简单。适合于填土高度在8～10m以下，跨度稍大的桥梁。缺点是桥台体积和自重较大，也增加了对地基的要求。6.4.2

桥台的类型（2）埋置式桥台它是将台身大部分埋入锥形护坡中，只露出台帽在外，以安置支座及上部结构。由于台前护坡用作永久性表面防护设施，存在被洪水冲毁而使台身裸露的可能，故一般用于桥头为浅滩、护坡受冲刷较小的场合。6.5桥梁基础桥梁的基础承担着桥墩、桥跨结构（桥身）的全部重量以及桥上的可变荷载。桥梁基础往往遭受水流的冲刷。桥梁基础一般比房屋基础的规模大，需要考虑的问题多，施工条件也困难。桥梁基础的类型：刚性扩大基础、桩基础和沉井基础、气压沉箱基础。

一、刚性扩大基础是实体式墩台浅基础的基本形式。由于地基承载力一般较墩台的承载力低，因而需要将其基础平面尺寸扩大以满足地基承载力要求，这种刚性基础又称刚性扩大基础。它是桥涵及其他构造物常用的基础形式，其平面形状常为矩形。当基础较厚时，可在纵横两个剖面上都做成台阶形，以减少基础自重，节省材料。

二、桩基础是桥梁基础中常用的形式。适用于地基上面土层较软且较厚，或水流稍深的江河道上的桥梁基础。

三、沉井基础在桥梁基础中被广泛使用。四、沉箱基础沉箱形似有顶盖的沉井。在水下修筑大桥时，若用沉井基础施工有困难，则改用气压沉箱施工，并用沉箱作基础。练习题（一）判断题1、发展交通运输事业，建立四通八达的现代交通网，则离不开桥梁建设。（）2、桥梁的基础承担着桥墩、桥跨结构(桥身)的全部重量，不包括桥上的可变荷载。（）3、按照桥梁主要承重结构所用材料分为：圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥和斜拉桥等。（）4、拱式桥的拱圈承受的弯矩较大、压力较小。（）5、桥梁是一种功能性的建筑物，不是造型艺术工程。（）

（二）单项选择题1、（）是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。

A、梁式桥；

B、斜拉桥；

C、悬索桥；

D、拱式桥。2、（）是以拱圈或拱肋作为主要承载结构。

A、梁式桥；

B、斜拉桥；

C、悬索桥；

D、拱式桥。3、（）的作用是支承从它左右两跨的上部结构通过支座传来的竖向力和水平力。

A、桥墩；

B、桥台；

C、桥身；

D、基础。4、（）是桥头两端的支承结构物，它是连接两岸道路的路桥衔接构筑物。

A、桥墩；

B、桥台；

C、桥身；

D、基础。5、（）在各种体系桥梁中的跨越能力最大。

A、梁式桥；

B、斜拉桥；

C、悬索桥；

D、刚架桥。

（三）多项选择题1、桥梁工程按照其受力特点和结构体系分为（）、组合体系桥等。

A、梁式桥；

B、拱式桥；

C、刚架桥；

D、斜拉桥。2、按照桥梁主要承重结构所用材料分为（）等。

A、圬工桥；

B、钢筋混凝土桥；

C、钢桥；

D、木桥。3、桥梁基础的类型有（）等。

A、刚性扩大基础；

B、桩基础；

C、沉井基础；

D、气压沉箱基础。本章内容7.1港口分类7.2港口规划与布置7.3码头建筑7.4防波堤7.5护岸建筑7.6港口仓库与货场7.7我国港口工程的未发展前景简述

港口有一定面积的水域和陆域，供船舶出入和停泊，是货物和旅客集散并变换运输方式的场地，是为船舶提供安全停靠、作业的设施，并为船舶提供补给、修理等技术服务和生活服务。简述世界主要港口有：荷兰的鹿特丹美国的纽约、新奥尔良和休斯敦日本的神户和横滨比利时的安特卫普新加坡的新加坡法国的马赛英国的伦敦我国的主要港口有：上海港香港大连港秦皇岛港天津港青岛港湛江港连云港简述世界第一大港荷兰的鹿特丹港夜景上海港全景7.1港口分类港口可按多种方法分类：1、按所在位置可分为海岸港、河口港和内河港（海岸港和河口港统称为海港）。2、按用途可分为商港、军港、渔港、工业港和避风港。3、按成因可分为天然港和人工港。7.1港口分类4、按港口水域在寒冷季节是否冻结可分为冻港和不冻港。5、按潮汐关系、潮差大小，是否修建船闸控制进港，可分为闭口港和开口港。6、按对进口的外国货物是否办理报关手续可分为报关港和自由港。7.2港口规划与布置7.2.1港口的组成1、港口由水域和陆域两大部分组成。2、水域包括进港航道、港池和锚地。海港7.2.1港口的组成3、港口陆域则由码头、港口仓库及货场、铁路及道路、装卸及运输机械、港口辅助生产设备等组成。河港中船舶靠离码头的方法（动画1，动画2）内河港口7.2.1港口的组成7.2.2港口规划一、港口规划一般分为两个阶段：1、选址可行性研究2、工程可行性研究二、可行性研究可行性研究是确定工程项目是建设还是放弃（或暂缓）的重要科学依据，也是限定工程项目规模大小、建设周期、资金筹措等重要问题的主要依据，是工程项目前期工作的核心。7.2.3港口布置

一、港口布置必须遵循的原则：1、统筹安排2、合理布局3、远近结合4、分期建设

开敞式海岸上的港口平面略图7.2.3港口布置

二、港口布置的型式可分为三种基本类型：1、自然地形的布置（图F、G、H）2、挖入内陆的布置（图B、C、D）3、填筑式的布置（图A、E）港口布置的型式7.3码头建筑码头是供船舶系靠、装卸货物或上下旅客的建筑物的总称。7.3.1码头的布置形式顺岸式突堤式挖入式采用挖入式港池布置的唐山港7.3.1码头的布置形式顺岸码头的布置形式突堤与顺岸结合部位的布置7.3.2码头型式

一、码头按其前沿的横断面外形有直立式、斜坡式、半直立式和半斜坡式。码头断面形式7.3.2码头型式

二、码头按结构形式可分为：重力式（a）板桩式（b）、高桩式（c）、混合式（d、e）三、码头又可分为岸壁式和透空式两大类。码头的结构形式7.4防波堤7.4.1防波堤的平面布置单突堤双突堤岛堤组合堤防波堤布置形式7.4.2防波堤的类型防波堤按其构造形式（或断面形状）及对波浪的影响分为：(a)斜坡式(b)直立式(c)混合式(d)透空式(e)浮式(f)喷气消波设备(g)喷水消波设备防波堤类型斜坡式防波堤直立式防波堤7.4.2防波堤的类型7.5护岸建筑护岸方法可分为两大类：1、直接护岸，即利用护坡和护岸墙等加固天然岸边，抵抗侵蚀。2、间接护岸，即利用在沿岸建筑的丁坝或潜堤，促使岸滩前发生淤积，以形成稳定的新岸坡。威海市海滨南路护岸工程7.5.1直接护岸建筑直接护岸方法所采用的两类建筑物：1、斜面式护坡2、直立式护岸墙块石护坡7.5.1直接护岸建筑波浪拍击护岸墙波浪在凹区墙面回卷入海护岸墙断面图护坡和护岸墙的混合结构7.5.2间接护岸建筑潜堤促淤丁堤的结构形式7.6港口仓库与货场一、港口仓库可分为：1、普通仓库2、特种仓库（筒仓、油罐等）二、堆货物场地从其使用特点和构造来看有：1、件杂货堆场2、散货堆场散货堆场剖面图7.7我国港口工程的未发展前景港口从本质意义上来讲就是一个物流基地、物流中枢、物流结点，是物流企业的集群，主要从事进出口货物的集散。中国港口发展必须以发展为主导，以结构调整为主线，合理布局，加快建设步伐，最大限度地满足国民经济和社会发展，以及国际航运发展对我国港口的要求。

本章内容8.1基础工程施工8.2结构工程施工8.3现代施工技术8.4施工组织8.5施工技术发展展望

将设计的施工图纸转变为实际的建筑物，必须经过建筑施工，它是建筑结构施工、建筑装饰施工和建筑设备安装的总称。一、概念：二、内容：土木工程施工可分为施工技术和施工组织两大部分8.1基础工程施工

基础工程主要包括土石方工程和基础工程。土石方工程简称土方工程，包括：场地平整、基坑（槽）及管沟开挖、地坪填土、路基填筑、隧道开通及基坑回填等。基础工程：天然浅基础和深基础。

放坡开挖：是选择合理的坡度系数进行基坑开挖。适用于地基土质好、开挖深度不大，施工现场有足够放坡场地的工程。8.1.1坑槽土方施工一、土方边坡与土壁支撑,它们的作用是保证土壁稳定。

基坑的常用支护方法

基坑无法放坡或放坡无法保证土壁稳定时，应根据开挖深度、土体类别及工程性质等综合因素选择基坑支护方法。

●基坑的简易支护适用于部分地段放坡不够的宽度较大的基坑使用。

适用于部分地段下部放坡不够的宽度较大的基坑使用。

(a)衬板式(b)悬臂式(c)拉锚式(d)锚杆式(e)斜撑式

1－横撑；2－立木；3－衬板；4－桩；5－坑底；6－拉条；7－锚固桩；8－锚杆；9－斜撑坑壁支撑方式基坑支护。

●深基坑的悬臂式支护

开挖前在基坑周围设置砼灌注桩，桩的排列有间隔式、双排式和连续式，桩顶设置砼连系梁或锚桩、拉杆。施工方便、安全度好、费用低。

适于开挖面积 大、深度大于

6m、不允许放 坡、邻近有建 （构）筑物的深基坑的间隔式排桩支护土木工程概论

●深基坑的拉锚式支护

在立壁土层上钻（掏）孔至要求深度，孔内放入钢筋，灌入水泥砂浆或化学浆液，使之与土层结合成抗拉锚杆，将立壁土体侧压力传至稳定土层。适用于难以采用内支撑的大面积、深基坑、各种土层的坑壁支护。3.1基坑工程土木工程概论

●深基坑的内撑式支护

由支护桩或墙和内支撑组成，适用于各种地基土层，缺点是内支撑会占用一定的施工空间。

北京地铁熊猫环岛 车站基坑钢管支护 大型深基坑的钢管对撑支护3.1基坑工程土木工程概论制作深基坑砼构架

构架支护下 挖桩间土方3.1基坑工程构架支护下逆作法施工

8.1.1坑槽土方施工二、基坑排水与降水

1、明沟集水井抽水2、井点降水明沟排水法明沟与集水井排水

在基坑的一侧或四周设置排水明沟，在四角或每隔20～30m设一集水井，排水沟始终比开挖面低0.4～0.5m，集水井比排水沟低0.5～1m，在集水井内设水泵将水抽排出基坑。3.1明排水法普通明沟与集水井排水法共60页第38页施工降水

在含水丰富的土层中开挖大面积基坑时，明沟排水法难以排干大量的地下涌水，当遇粉细砂层时，还会出现严重的翻浆、冒泥、涌砂现象，不仅基坑无法挖深，还可能造成大量水土流失、边坡失稳、地面塌陷，严重者危及邻近建筑物的安全。遇有此种情况时应采用井点降水的人工降水方法施工。3施工排水地下室电梯井局部二次降水全基坑轻型井点降水共60页第41页8.1.1坑槽土方施工三、基础土方的开挖

1、分类：人工开挖、机械开挖2、常用机械：推土机、铲运机、挖掘机8.1.4深基础施工

深基础工程是由地面向下开挖的一个地下空间，基坑周围一般为垂直的挡土结构。

深基坑施工图8.1.4深基础施工一、桩基础

桩基础由桩和桩顶的承台组成。桩基础施工

8.2结构工程施工

8.2.1砌筑工程8.2.2钢筋混凝土工程8.2.3预应力混凝土工程8.2.4结构安装工程

指砖石块体和各种类型砌块的砌筑。它是一个综合的施工过程，包括材料运输、脚手架搭设、砌筑工艺等。8.2.1砌筑工程施工

1落地式2悬挑式3吊挂式4附着升降

砌筑工艺的基本要求：横平竖直、砂浆饱满、灰缝均匀、上下错缝、内外搭砌、接槎牢固。砌筑用脚手架：砌筑过程中堆放材料和工人进行操作的临时性设施。按其搭设位置分为外脚手架和里脚手架两大类。外脚手架的四种形式：扣件式钢管脚手架（落地式）搭设施工共47页第13页专用悬挑钢梁水平布置悬挑钢梁的楼面锚固型钢悬挑脚手架的搭设共47页第21页

材料运输：有垂直运输、地面运输和水平运输。其中垂直运输是影响砌筑工程施工速度的重要因素。垂直运输的几种常用设备：履带式起重机附着式塔式起重机下旋转塔式起重机垂直运输设施

井架是施工中最常用、最简便的垂直运输设施。钢管井架共47页第38页5.2

龙门架

是由立柱、天轮梁构成的门式架。在龙门架加设滑轮（天轮、地轮）、导轨、吊盘、安全装置及起重索、缆风绳构成完整的垂直运输体系。龙门架的基本构造见右图：5垂直运输设施共47页第43页3

建筑施工电梯

人货两用建筑施工电梯是高层建筑的常用垂直运输机械。其吊笼装在井架的外侧，沿齿轮条式轨道升降。它附着在建筑结构上，可载货1～1.2t，可乘12～15人，可随建筑主体结构施工往上接高100m。SC200建筑施工电梯共47页第46页共47页第47页拌制混凝土配料粗细骨料水泥水外加剂浇筑混凝土钢筋制备与安装模板安装养护拆模模板修理8.2.2钢筋混凝土工程施工钢筋混凝土工程的一般施工程序：钢筋混凝土工程钢筋工程模板工程混凝土工程1.钢筋工程钢筋检验钢筋的冷加工钢筋连接绑扎连接焊接连接机械连接

8.2.2钢筋混凝土工程施工2.模板工程：混凝土成型的模具。

质量要求：形状尺寸准确、足够的强度、拆装方便等。

1

模板的种类

模板系统的组成：包括模板板块和支架两大部份。模板板块是由面板、次肋、主肋等组成。支架则有支撑、桁架、系杆及对拉螺栓等不同的形式。

按材料分：有木模板、竹模板、钢木模板、钢模板、塑料模板、铸铝合金模板、玻璃钢模板等。

第11讲模板工程共60页第2页组合钢模板8.2.2钢筋混凝土工程施工三、混凝土工程施工混凝土工程包括：制备、运输、浇筑、养护。制备运输大型现代化混凝土搅拌站8.2.3预应力混凝土工程施工一、先张法施工二