【文章內(nèi)容簡介】 ，應用科學原理可以開發(fā)技術(shù)；技術(shù)的發(fā)展，會出現(xiàn)新的現(xiàn)象和問題，人們對它們進行研究，就能進一步發(fā)展科學。所以，科學與技術(shù)相互促進，相輔相成，而且互相滲透，兩者之間沒有明確的界限。 12工程是指自然科學或各種專門技術(shù)應用到生產(chǎn)部門去而形成的各種學科的總稱。 13工程師： 是從事工程活動的技術(shù)家。 14工程目的： 在于利用和改造自然來為人類服務(wù)。 15工程師的類型 ：技術(shù) 實施型 研究開發(fā)型 工程管理型 三類。 16工程師的素質(zhì)要求： 1 有較強的基礎(chǔ)科學和技術(shù)科學額理論基礎(chǔ)或較寬的知識面 2 具備以下幾方面的能 力 設(shè)計、實施、開發(fā)、管理、評價能力。 17在土木工程學科的系統(tǒng)學習中，實踐經(jīng)驗中得出以下幾點值得重視： ①自主學習能力；②綜合解決問題的能力；③爭強、創(chuàng)新能力；④協(xié)調(diào)、管理能力 18 我國高等學校及社會對人才的需求和學校對人才的培養(yǎng)之間存在著兩個根本矛盾： 1 社會需求的多樣性和學習培養(yǎng)人才的規(guī)格較為單一之間的矛盾 2 社會需求的可變性和學校教學的相對穩(wěn)定性之間的矛盾。 19人的素質(zhì) ：按 心理學解釋，指“人的先天的主要在神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器官方面的生理解剖特點 ”, 是人的心理發(fā)展的生理條件。而按教育學解釋，則指“人在先天生理基礎(chǔ)上受后天環(huán)境 教育影響，通過個體自身的認識與社會實踐，養(yǎng)成的比較穩(wěn)定的身心發(fā)展的基本品質(zhì)”。 20 本專業(yè)學生應該追求的基本品質(zhì)的內(nèi)容： 1 認知方面 2 技能和能力方面 3 思想和情感方面 4 意識和意志方面 5 心里和體魄方面 21大學生養(yǎng)成高素質(zhì)所要求的基本品質(zhì)的主要途徑 ：勤奮學習、努力實踐、用語創(chuàng)新、交融集體、健康身心、與時俱進。 22土木工程學： 是指運用數(shù)學、物理、化學等基礎(chǔ)科學知識， 力學、材料等技術(shù)科學知識以及土木工程方面的工程技術(shù)知識來研究、設(shè)計、修建各種建筑物和構(gòu)筑物的一門學科。 23構(gòu)筑物及種類 :是指人們一般不直接在內(nèi)進行生產(chǎn)生活活動的建筑物，如煙囪、水塔。 24土木工程的物質(zhì)基礎(chǔ)種類 :土地、材料以及各種施工機具。 25土木工程所受到自然界和人為作用外力種類： 地球引力、風、地震、溫度變化、爆炸等。 26土木工程學科的出發(fā)點和歸宿： 利用物質(zhì)條件，滿足人們生產(chǎn)、生活和其他活動的使用需要和審美要求，做到使各類土木工程既能完全地承受各種作用力，又能經(jīng)濟而迅速地完成其建造任務(wù)。 27土木工 程的發(fā)展經(jīng)歷三個歷史時期： 古代、近代和現(xiàn)代三個階段。 28現(xiàn)代土木工程的特點有： ①功能要求多樣化；②城市建設(shè)立體化；③交通工程快速化；④工程設(shè)施大型化。 29土木工程的內(nèi)涵及其重要性： 土木工程建造各類各類工程設(shè)施的科學技術(shù)的總稱，指工程建設(shè)的對象，即建在地上地下水中的各種工程設(shè)施，也指所應用的材料設(shè)備和所進行勘測設(shè)計，施工，維修，養(yǎng)護等技術(shù)。 30土木工程的范圍： 包括房屋建筑工程，公路與道路市政工程，鐵道工程，橋梁工程，隧道工程，機場工程，地下工程，給排水工程，港口，碼頭工程。 31 土木工程各發(fā)展階段： 古代土木工程： 歷史跨度長，大致從舊石器時代（公元前 5000 年）到十七世紀中葉。這一時期的土木工程沒有什么設(shè)計理論指導，是公主要靠經(jīng)驗。所應用的材料主要取之于自然，如樹，石頭，土坯，所用工具很簡單，如斧，錘，刀，鏟，夯等。 近代土木工程： 從十七世紀中葉刀第二次世界大戰(zhàn)前后，歷時 300 余年，這一時期的土木工程逐步形成一門獨立的學科。材料方面開始應用鋼筋，砼，這一時期的工具應用新的施工機械。 現(xiàn)在土木工程： 從第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束到至今 1功能要求多樣化 2城市建設(shè)立體化 3交通工程高速化 4工程設(shè)施大型化。 32土木工程面臨的形勢： ，資源枯竭 33 土木工程的發(fā)展： 、全、新，并向太空海洋荒漠發(fā)展 3.土木工程設(shè)計規(guī)劃科學化、自動化，施工精細化、工廠化。 34可持續(xù)發(fā)展 :既滿足當代人的需要，又不對后代滿足其需要的發(fā)展構(gòu)成威脅。 每平方米建筑物所用材料量： 1~2t。 35各種工程材料應用的年代： 遠古時代，采用石塊和樹木；公元前 12~4世紀，采用磚和瓦； 17 世紀，采用生鐵和熟鐵； 18 世紀，鋼 材。 36土木工程設(shè)施對材料提出的要求： 堅固、耐久、耐火、防水、耐磨、隔熱、絕緣、抗沖擊、抗核輻射。 37土木工程材料 ：任何土木工程建 (構(gòu) )筑物 (包括道路、橋梁、港口、碼頭、礦井、隧道等 )都是用相應材料按一定的要求建造成的，土木工程中所使用的各種材料統(tǒng)稱為土木工程材料。 38容積密度： 材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。 39密度： 材料在絕對密實狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。 40強度： 抵抗破壞的能力。 41變形： 承受形狀改變的能力。 42彈性 ：材料在外力除去后起其變形能完全消失的性質(zhì)。塑性：外力撤去后不能恢復其原有形 狀的性質(zhì)。 43韌性： 材料受沖擊斷裂時吸收機械能的能力。 44耐久性： 材料在長期使用過程中經(jīng)受各種所受環(huán)境和條件的作用仍能保持其原有性能的能力。 45 材料分類： 一般分為金屬材料和非金屬材料兩大類。材料按功能分類般分為結(jié)構(gòu)材料 (承受荷載作用的材料 )和功能材料 (具有專門功能的材料 )。材料按用途分類，如建筑結(jié)構(gòu)材料；橋梁結(jié)構(gòu)材料；水工結(jié)構(gòu)材料；路面結(jié)構(gòu)材料；建筑墻體材料；建筑裝飾材料；建筑防水材料；建筑保溫隔聲材料等。 材料在土木工程中的作用： 材料對保證工程質(zhì)量的作用；材料對工程造價的影響；材料對工程技術(shù)進步的促 進作用。 46土木工程設(shè)施中所起的作用和功能分： 1 承重材料， 起承受大自然和人為的各種作用力的作用，典型的如各種鋼材、混凝土、木材和由多種塊材、砂漿組織的砌體。 2 圍護材料， 其保持空間和通道使用功能的作用，典型的如粘土磚瓦、輕質(zhì)混凝土、無機和有機纖維制品 3 裝飾材料， 起創(chuàng)造優(yōu)美和舒適環(huán)境的作用，典型的如玻璃、油漆、墻地面裝飾材料 4 膠結(jié)材料， 典型的如水泥、石灰、石膏、瀝青。 4 種主要工程材料的名稱： 鋼材、混凝土、木材和砌體。 47低碳鋼： 主要成分是鐵（ Fe，約占 99%）和少量的碳（ C，通常不超過 %）。 48低合金鋼： 主要成分是鐵（ Fe，約占 99%）和少量的碳（ C，通常不超過 %），還含有少量錳、硅、釩等元素。 49各種鋼在結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗拉和抗壓設(shè)計強度值： 低碳鋼：約為 215N/mm178。；低合金鋼： 310~380N/mm178。 .鋼材：優(yōu)點： 材質(zhì)均勻致密，抗拉、抗壓、抗彎、抗剪切強度都很高，有一定的塑性和很好的韌性、良好的加工性能。 缺點：耐火性差、易于銹蝕、維護費用較高。 50混凝土： 是由膠結(jié)材料、骨料和水按一定比例配制，經(jīng)攪拌振搗成型，在一定條件下養(yǎng)護而成的人造石材。 51混凝土強度等級： 一般為 C20~C40，甚至可達 C60~C80。 52 混凝土的種類及受力特點： C20~C40 混凝土在實際受壓構(gòu)件中的抗壓設(shè)計強度約為 10~20N/mm178。，抗拉設(shè)計強度約為~178。 53混泥土：優(yōu)點： 可模性、耐久性、耐火性、整體性都較好，易于就地取材，價格較低，強度比磚、木材高，能和鋼筋粘結(jié)做成各種強度高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)； 缺點： 自重較大，施工比較復雜，工序多，工期長，易產(chǎn)生裂縫。 54木材：優(yōu)點： 輕質(zhì)高強；易于加工；有較高的彈性和韌性；能承受沖擊和振動作用；導電和導熱性能低；木紋美麗；裝飾性好等。 缺點： 構(gòu)造不均勻 ，各向異性；易吸濕、吸水，因而產(chǎn)生較大的濕脹、干縮變形；易燃、易腐等。 55 土木工程中所用木材種類 :圓木 （直徑 120mm 以上） 、方木 （截面方形，邊長 100~250mm） 、條木 （寬度不大于厚度的 2 倍） 、板材 （寬度大于厚度的 2 被；厚 35mm 以下的薄板）等。 56木材受力特點： 順紋抗拉設(shè)計強度為 8~10N/mm178。，順紋抗壓設(shè)計強度為 10~16N/mm178。（在承重結(jié)構(gòu)中不允許木材橫紋受拉）。 57砌體： 是由石材、粘土、混凝土、工業(yè)廢料等材料做成的塊材，和水泥、石灰膏等膠凝材料與砂、水混合做成的砂漿，疊合粘結(jié)而成的符 復合料。 58砌體受力特點： 抗壓強度只有 ~178。，抗拉強度僅有 ~178。 59砌體：優(yōu)點： 易于就地取材，價格低廉，施工簡便，隔熱保溫性以及耐火性好； 缺點： 強度低導致結(jié)構(gòu)笨重，而且粘土磚與農(nóng)田爭地，手工在現(xiàn)場砌筑而成，施工勞動量大，工程中質(zhì)量問題偏多。 60力： 物體間有方向的相互作用，這種相互作用有使物體改變原來形狀或改變運動方向，或二者具有的效應。 61純量、矢量：純量： 只有量值特征； 純量： 即有量值又有方向。 62轉(zhuǎn)動平衡： 力矩既可按順時針方向轉(zhuǎn)動，也可按逆時針方向轉(zhuǎn)動，當兩 個方向轉(zhuǎn)動效應之和為零時，稱出于轉(zhuǎn)動平衡。 63 移動平衡： 裝置上所有向下的重力必然和懸掛點處的反作用上舉力相等，裝置才會出于不移動的靜止狀態(tài)，∑ F=0，也稱此裝置處于移動平衡。 67:5種內(nèi)力特征及對應表示符號： 1產(chǎn)生拉伸變形的是拉力，一般以 +N表示； 2 產(chǎn)生壓縮變形的是壓力，一般以 — N表示； 3產(chǎn)生彎曲變形的是婉拒，一般以 M表示； 4 產(chǎn)生剪切變形的是剪力，一般以 V 表示； 5產(chǎn)生扭曲變形的是扭矩，一般以 Mr表示 . 68恒載與總荷載的關(guān)系 :承重結(jié)構(gòu)的恒載約占總荷載的 50%~70%。 69可變荷載的類型： 1 使用荷載 2車 輛荷載 3 風載 4 血載。 70基礎(chǔ)： 將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞給地基、連接上部結(jié)構(gòu)與地基的下部結(jié)構(gòu)稱為基礎(chǔ)，地基是受結(jié)構(gòu)傳來荷載影響的土層或巖層 71永久載荷 :指在使用期間永久在結(jié)構(gòu)上，其值不隨時間變化的載荷（恒載） 72可變載荷 :指在使用期間施加在結(jié)構(gòu)上的值隨時間變化的載荷（活載）