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第1章 绪论1

1.1 土木工程的含义1

1.1.1 名称的由来1

1.1.2 英文含义2

1.1.3 学科定义2

1.1.4 土木工程的种类2

1.1.5 建设项目的全寿命周期3

1.2 土木工程历史简述3

1.2.1 古代土木工程4

1.2.2 近代土木工程7

1.2.3 现代土木工程的特点10

1.3 学习建议11

1.3.1 关注工程需求、思考工程问题11

1.3.2 依托体系框架、自我丰富知识11

1.3.3 培养工程兴趣、开展课程研讨11

第2章 工程力学13

2.1 固体力学的基本概念13

2.1.1 力与力矩13

2.1.2 力偶14

2.1.3 主动力与约束反力14

2.1.4 支座15

2.1.5 外力与内力16

2.1.6 变形与位移17

2.1.7 应力与应变17

2.1.8 应变能21

2.2 流体力学的基本概念22

2.2.1 液体的主要物理性质22

2.2.2 静水压力23

2.2.3 动水压力25

2.3 土的工程性能28

2.3.1 土的三相比例指标28

2.3.2 黏性土30

2.3.3 砂土31

2.3.4 其他种类岩土31

2.3.5 土的力学性能32

2.4 土的工程问题37

2.4.1 地基沉降37

2.4.2 地基承裁力37

2.4.3 土坡稳定38

2.4.4 土侧压力39

第3章 工程结构43

3.1 构件的基本受力状态43

3.1.1 轴向拉伸与压缩43

3.1.2 弯曲44

3.1.3 扭转46

3.1.4 剪切48

3.1.5 不同受力状态的比较48

3.2 土木工程的基本构件49

3.2.1 杆49

3.2.2 梁49

3.2.3 柱53

3.2.4 拱55

3.2.5 索58

3.2.6 墙59

3.2.7 板59

3.2.8 壳60

3.2.9 膜60

3.2.10 管60

3.3 基础结构类型61

3.3.1 浅基础61

3.3.2 深基础63

3.4 工程结构的基本力学问题64

3.4.1 强度要求64

3.4.2 刚度要求65

3.4.3 稳定要求65

3.5 工程结构的荷载66

3.5.1 荷载种类66

3.5.2 永久荷载68

3.5.3 楼面可变荷载68

3.5.4 风荷载68

3.5.5 车辆荷载和飞机轮载70

第4章 工程材料76

4.1 材料的主要性能76

4.1.1 力学性能76

4.1.2 物理性能77

4.1.3 耐久性能79

4.2 胶凝材料79

4.2.1 胶凝材料种类79

4.2.2 水泥80

4.3 混凝土80

4.3.1 集料81

4.3.2 混凝土的配合比83

4.3.3 混凝土拌合物的性能84

4.3.4 硬化后混凝土的性能84

4.3.5 素混凝土86

4.3.6 钢筋混凝土87

4.3.7 预应力混凝土87

4.4 钢材89

4.4.1 钢材种类89

4.4.2 钢材主要性能90

4.4.3 钢材的防护91

4.4.4 钢构件的连接方式91

4.5 木材92

4.5.1 木材种类92

4.5.2 木材的构造92

4.5.3 木材主要性能93

4.5.4 木材防护96

4.5.5 木构件连接方式96

4.6 砌体材料96

4.6.1 块体种类96

4.6.2 块体主要性能97

第5章 建筑工程99

5.1 房屋的结构组成与种类99

5.1.1 房屋的结构组成99

5.1.2 房屋的种类99

5.2 房屋水平结构体系类型101

5.2.1 梁板结构体系101

5.2.2 拱结构体系102

5.2.3 桁架结构体系103

5.2.4 网架结构体系104

5.2.5 壳体结构体系106

5.2.6 索结构体系108

5.2.7 膜结构体系111

5.2.8 杂交结构体系111

5.3 房屋竖向结构体系类型113

5.3.1 框架结构体系113

5.3.2 剪力墙结构体系114

5.3.3 筒体结构体系115

5.3.4 框架—剪力墙结构体系117

5.3.5 框架—筒体结构体系118

5.3.6 框架—支撑结构体系118

5.3.7 转换结构体系119

5.4 构筑物119

5.4.1 烟囱119

5.4.2 冷却塔120

5.4.3 水池120

5.4.4 塔桅121

第6章 桥梁工程124

6.1 桥梁的结构组成和种类124

6.1.1 桥梁的结构组成124

6.1.2 桥梁种类124

6.2 桥跨结构类型125

6.2.1 梁桥125

6.2.2 刚架桥126

6.2.3 桁架桥127

6.2.4 拱桥127

6.2.5 斜拉桥129

6.2.6 悬索桥131

6.2.7 复合结构桥134

6.3 桥墩结构类型134

6.3.1 重力式桥墩134

6.3.2 桩柱式桥墩135

6.3.3 刚架式、桁架式桥墩136

第7章 地下工程137

7.1 地下工程种类与特点137

7.1.1 隧道137

7.1.2 地下建筑139

7.1.3 人防工程140

7.1.4 地下工程的优缺点140

7.2 隧道受力特点141

7.2.1 围岩应力状态141

7.2.2 围岩压力144

7.3 衬砌种类145

7.3.1 整体式模筑混凝土衬砌145

7.3.2 装配式衬砌146

7.3.3 喷锚式衬砌146

7.3.4 复合式衬砌147

7.4 地下工程岩土挖掘方法147

7.4.1 明挖法147

7.4.2 矿山法和新奥法148

7.4.3 掘进机法和盾构法148

7.4.4 沉管法和顶管法149

第8章 道路工程150

8.1 公路150

8.1.1 公路种类150

8.1.2 公路横断面组成150

8.1.3 公路线形组成152

8.1.4 线路交叉153

8.1.5 高速公路记录155

8.2 铁路155

8.2.1 铁路分类155

8.2.2 铁路线形组成156

8.2.3 铁路横断面组成156

8.3 机场158

8.3.1 机场种类158

8.3.2 机场飞行区等级158

8.3.3 飞行场地的组成158

8.3.4 跑道的结构组成与要求160

第9章 水工程163

9.1 我国水资源状况163

9.1.1 水资源总量163

9.1.2 水资源分布164

9.1.3 用水量166

9.1.4 水质状况167

9.2 给水排水工程169

9.2.1 给水工程169

9.2.2 排水工程171

9.3 水工建筑物173

9.3.1 堤173

9.3.2 坝175

9.3.3 水闸与船闸177

9.3.4 码头179

第10章 项目论证182

10.1 可行性研究的内容、步骤和作用182

10.1.1 可行性研究的内容182

10.1.2 可行性研究的步骤183

10.1.3 可行性研究的作用183

10.2 可行性研究的经济学基础184

10.2.1 经济学研究的问题184

10.2.2 需求185

10.2.3 需求弹性185

10.2.4 供给187

10.2.5 市场均衡188

10.2.6 边际效用与消费者剩余190

10.3 可行性研究的方法191

10.3.1 需求预测方法191

10.3.2 投资效益分析方法194

10.3.3 环境影响评价方法199

第11章 工程勘察设计202

11.1 工程勘察202

11.1.1 工程测量202

11.1.2 岩土工程勘察205

11.1.3 水文勘察206

11.2 工程设计种类与设计要求206

11.2.1 功能与形态设计206

11.2.2 土建设计207

11.2.3 设备设计207

11.2.4 方案设计207

11.2.5 初步设计207

11.2.6 施工图设计208

11.2.7 设计要求208

11.3 结构设计方法208

11.3.1 结构的功能与可靠度208

11.3.2 结构的荷载效应分析210

11.3.3 结构构件的抗力217

11.3.4 结构的优化218

11.4 结构防灾设计222

11.4.1 抗震设计222

11.4.2 防火设计227

第12章 工程施工229

12.1 土石方与基础工程施工229

12.1.1 内容229

12.1.2 场地平整229

12.1.3 基坑开挖229

12.1.4 基础工程施工231

12.1.5 土方填筑232

12.2 主体工程施工232

12.2.1 脚手架工程232

12.2.2 吊装工程233

12.2.3 混凝土结构工程235

12.3 设备安装与装饰装修工程施工238

12.3.1 设备安装238

12.3.2 装饰装修工程239

12.4 施工管理239

12.4.1 工程招投标239

12.4.2 工程预算240

12.4.3 施工组织设计243

12.4.4 施工准备工作248

12.4.5 目标控制248

12.4.6 合同管理250

12.5 施工监理251

12.5.1 概述251

12.5.2 工程质量控制工作252

12.5.3 工程造价控制工作252

12.5.4 工程进度控制工作252

12.5.5 施工合同管理的监理工作253

第13章 项目运行维护255

13.1 工程养护的工作内容和意义255

13.1.1 工程养护的工作内容255

13.1.2 工程养护的意义255

13.2 需要维修加固的原因255

13.2.1 环境影响255

13.2.2 不当使用255

13.2.3 设计缺陷256

13.2.4 施工缺陷256

13.2.5 超期服役256

13.2.6 临时超负荷使用256

13.3 常用检测方法256

13.3.1 检测的种类256

13.3.2 钻孔取芯法257

13.3.3 回弹法258

13.3.4 超声法258

13.3.5 光纤法258

13.4 常用维修方法259

13.4.1 混凝土裂缝修补259

13.4.2 钢筋阻锈259

13.4.3 防渗堵漏259

13.4.4 沥青路面修补260

13.5 常用上部结构加固方法260

13.5.1 混凝土置换加固法260

13.5.2 粘贴加固法260

13.5.3 增大截面加固法261

13.5.4 组合构件加固法261

13.6 常用地基基础加固方法262

13.6.1 加固方法的种类262

13.6.2 锚杆静压桩法263

13.6.3 改变基础类型法263

13.6.4 高压喷射注浆法263

13.7 工程改造263

13.7.1 增大空间面积264

13.7.2 增大空间净高264

13.7.3 增加建筑面积265

13.7.4 移位265

第14章 土木工程专业266

14.1 专业教育的起源266

14.1.1 西方工程教育的起源266

14.1.2 我国工程教育的起源266

14.1.3 专业名称的由来267

14.2 我国土木工程专业的演变268

14.2.1 民国时期268

14.2.2 改革开放前269

14.2.3 改革开放后270

14.3 专业培养要求271

14.3.1 素质要求271

14.3.2 能力要求272

14.3.3 知识要求273

14.4 我国土木工程专业教育评估273

14.4.1 专业教育评估背景273

14.4.2 专业教育评估的发展历程275

14.4.3 专业教育评估的标准和程序278

研讨题281

主要参考文献282