第一篇:土木概論
對(duì)土木工程的發(fā)展起關(guān)鍵作用的,首先是作為工程物質(zhì)基礎(chǔ)的土木建筑材料,其次是隨之發(fā)展起來的設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)。每當(dāng)出現(xiàn)新的優(yōu)良的建筑材料時(shí),土
木工程就 會(huì)有飛躍式的發(fā)展。
人們?cè)谠缙谥荒芤揽磕嗤痢⒛玖霞捌渌烊徊牧蠌氖聽I造活動(dòng),后來出現(xiàn)了磚
和瓦這種人工建筑材料,使人類第一次沖破了天然建筑材料的束縛。中國在公元前
十一世紀(jì) 的西周初期制造出瓦。最早的磚出現(xiàn)在公元前五世紀(jì)至公元前三世紀(jì)戰(zhàn)
國時(shí)的墓室中。磚和瓦具有比土更優(yōu)越的力學(xué)性能,可以就地取材,而又易于加工
制作。
磚和瓦的出現(xiàn)使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工
程技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。直至18~19世紀(jì),在長達(dá)兩千多年時(shí)間里,磚和瓦一直
是土木工程的重要建筑材料,為人類文明作出了偉大的貢獻(xiàn),甚至在目前還被廣泛
采用。
鋼材的大量應(yīng)用是土木工程的第二次飛躍。十七世紀(jì)70年代開始使用生鐵、十九世紀(jì)初開始使用熟鐵建造橋梁和房屋,這是鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的前奏。
從十九世紀(jì)中葉開始,冶金業(yè)冶煉并軋制出抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高、延性好、質(zhì)量均勻的建筑鋼材,隨后又生產(chǎn)出高強(qiáng)度鋼絲、鋼索。于是適應(yīng)發(fā)展需要的鋼
結(jié)構(gòu)得到蓬勃發(fā)展。除應(yīng)用原有的粱、拱結(jié)構(gòu)外,新興的桁架、框架、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)逐漸推廣,出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)形式百花爭艷的局面。
建筑物跨徑從磚結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)的幾米、幾十米發(fā)展到鋼結(jié)構(gòu)的百米、幾百米,直到現(xiàn)代的千米以上。于是在大江、海峽上架起大橋,在地面上建造起摩
天大樓和高聳鐵塔,甚至在地面下鋪設(shè)鐵路,創(chuàng)造出前所未有的奇跡。
為適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)工程發(fā)展的需要,在牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)上,材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論等就應(yīng)運(yùn)而生。施工機(jī)械、施工技術(shù)和施工組織設(shè)計(jì)的理論也隨
之發(fā)展,土木工程從經(jīng)驗(yàn)上升成為科學(xué),在工程實(shí)踐和基礎(chǔ)理論方面都面貌一新,從而促成了土木工程更迅速的發(fā)展。
第二篇:土木水利工程概論
土木水利概論大作業(yè)
姓名
學(xué)號(hào) 班級(jí)
劉榮楨 201151019
土1104
鋼橋工程發(fā)展與未來
前言
橋梁是為行人和車輛提供跨越山川,河流而設(shè)計(jì)的建筑物。橋梁的建造往往要占道路總造價(jià)的百分之十到二十。橋梁的建設(shè)可以體現(xiàn)出一個(gè)國家在設(shè)計(jì),施工方面的水平。一個(gè)好的橋梁工程往往是一個(gè)城市和一個(gè)國家的驕傲。它的設(shè)計(jì),不僅可以提供跨越障礙的建筑物,還可以幫助美化城市。其中橋梁結(jié)構(gòu)中,按材料分類可以分成好幾種,分別有木橋、圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)、鋼筋混凝土橋、鋼橋等。本文所寫的是鋼橋。
鋼橋利用鋼為原材料,使得橋梁強(qiáng)度更高,剛度更大,但是重力卻更小。大部分鋼橋在工廠首先預(yù)制,然后運(yùn)往工地拼接,施工用的時(shí)間段,加工方便且不受季節(jié)影響。鋼橋的跨越能力是所有其它橋中最大的、它最合適無工業(yè)化制造、便于運(yùn)輸、安裝快、鋼橋構(gòu)件易于修復(fù)和更換,但是鋼材容易腐蝕,維護(hù)所需要的費(fèi)用較大。我國發(fā)展歷史
我國的鋼橋建設(shè)開始于100多年前。清朝末期,政府沒有技術(shù)人才,當(dāng)時(shí)的鋼架橋大多是由外國人主持建造。例如說1986 年由俄國和比利時(shí)建成的哈爾濱松花江橋,1905 年由比利時(shí)人建成的鄭州黃河橋等。我國第一座鋼橋工程是灤河大橋,由詹天佑設(shè)計(jì)指導(dǎo)完成。詹天佑的鋼橋工程,開啟了我國鋼橋建設(shè)的新紀(jì)元。詹天佑之后,我國著名的橋梁專家茅以升在1937年開始設(shè)計(jì)錢塘江大橋,錢塘江大橋的建設(shè),拉開了我國大跨度鋼橋建設(shè)的序幕。
新中國成立后,我國鋼橋建設(shè)進(jìn)入一個(gè)新的快速發(fā)展的時(shí)期。到1990年時(shí)主跨大于100 m的鐵路鋼橋就已經(jīng)有了十余座。像是1957 年建成的武漢長江大橋,為公鐵兩用橋,正橋?yàn)槿?lián),每聯(lián)為3 ×128 m 連續(xù)鉚接鋼桁梁;1968 年建成的南京長江大橋,也為公鐵兩用橋,上部結(jié)構(gòu)的主要部分由一孔128 m的剪支鋼桁梁和三聯(lián)3 ×160 m連續(xù)鋼桁梁組成。在此時(shí)期,公路鋼橋發(fā)展也尤為迅速,如1984 年建成的拉薩河達(dá)孜懸索橋,其主跨度為500 m,1989 年建成的上海南浦大橋?yàn)橹骺玳L464 m 的三跨連續(xù)組合斜拉橋。
中國進(jìn)入90年代是,鋼橋發(fā)展速度到達(dá)了歷史最快的時(shí)候。大量跨度大,難度大的鋼橋建成。例如江蘇蘇通長江大橋是目前世界上最長的斜拉橋,建成于2008年。我國主要鋼橋
我國鋼橋建設(shè)處于高速發(fā)展的階段。目前世界主要的橋梁的結(jié)構(gòu)有斜拉橋和懸索橋。比較起來懸索橋要比斜拉橋的跨度更長。
我國目前建成的世界跨度最長的斜拉橋是江蘇蘇通長江大橋。它是七跨連續(xù)鋼箱梁斜拉橋,總長度有 2088m,它的主梁是偏平封閉鋼箱梁。建成于2008年,它的建成擊敗了之前最長的斜拉橋是日本多多拉大橋(Tatara bridge),跨度為890米。
我國的斜拉橋中比江蘇蘇通長江大橋跨度低點(diǎn)的是建成于2005南京長江三橋。南京長江三橋是我國第一座鋼塔斜拉橋,也是世界上第一座弧線形鋼塔斜拉橋。主橋雙塔鋼箱梁斜拉橋的索塔采用鋼結(jié)構(gòu);全長約15.6公里。主跨跨徑648米,設(shè)計(jì)為6車道高速公路。工程耗資39億元,用1.22萬噸的Q370qD鋼。位于斜拉橋后面的有南京長江二橋,武漢長江三橋,長度分別為1258米與1078米
懸索橋的最大跨度要大于斜拉橋,我國最大跨度的懸索橋是江蘇潤楊長江大橋北汊橋,全長23.66公里;由470+1490+470m單跨雙鉸鋼箱梁懸索橋和175.4+406+175.4m雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋組成,斜拉橋長758米。大橋共使用各類鋼材總量16.3萬噸,其中鋼箱梁用去13000 噸,斜拉索用去636 噸,其他鋼材用7000 噸。它的本質(zhì)屬于斜拉橋與懸索橋的結(jié)合。
位于這座大橋之后的有江陰長江大橋,香港青馬大橋,全長分別為1385米和1377米。鋼橋發(fā)展?fàn)顩r 1 大跨度
大跨度鋼橋以索梁結(jié)構(gòu)體系為最適合的橋式,如懸索橋和斜拉橋。
懸索橋是跨越能力最強(qiáng)的橋型之一,其雛形三千年前已在我國出現(xiàn)。19 世紀(jì)末,其跨徑突破300 m,但當(dāng)時(shí)的問題是活載撓度過大,曾通過增大加勁梁剛度來解決這一問題。之后,隨著撓度理論的誕生,材料、施工方法和計(jì)算理論的進(jìn)展,懸索橋進(jìn)入一個(gè)朝低高度主梁、高強(qiáng)度材料和大跨徑方向發(fā)展的階段。涌現(xiàn)出跨度1000米以上的懸索橋,如主跨為1280米的金門大橋(1937 年)。這些橋加勁梁均以桁架為主。
斜拉橋誕生于17 世紀(jì),二戰(zhàn)后由于高強(qiáng)度材料的廣泛應(yīng)用、施工方法的改進(jìn)和結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展,使這一古老的橋型煥發(fā)出了新的生命力。如今,在短短的50 年里,鋼斜拉橋有了飛速的發(fā)展,成為了200 m~800 m 跨徑范圍內(nèi)最具有競爭力的橋梁結(jié)構(gòu)形式之一,并且其范圍仍有擴(kuò)大的趨勢(shì)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我們有理由相信,在一些地基不適合修建懸索橋的地方,可能修建超過1 200米的斜拉橋。我國的斜拉橋設(shè)計(jì)建造技術(shù)已跨入世界先進(jìn)行列,建成的楊浦大橋,跨度達(dá)602 m,是世界矚目的疊合梁斜拉橋,還有南京長江二橋、武漢長江三橋、上海徐浦大橋都躋身于世界鋼斜拉橋前列。2 復(fù)合型
20世紀(jì)80年代的時(shí)候,歐洲各國對(duì)復(fù)合橋技術(shù)進(jìn)行再開發(fā)和技術(shù)革新。建成了各式各樣復(fù)合結(jié)構(gòu)的鐵路公路的鋼橋,復(fù)合橋梁將成為21 世紀(jì)橋梁發(fā)展的重要結(jié)構(gòu)體系之一。
復(fù)合結(jié)構(gòu)大體可分為組合結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)。組合結(jié)構(gòu)是指由異種材料組合斷面的構(gòu)件而組成的結(jié)構(gòu)體系,混合結(jié)構(gòu)是指把異種材料的構(gòu)件通過接頭而組成的結(jié)構(gòu)體系。
復(fù)合結(jié)構(gòu)橋梁有以下特點(diǎn):a.鋼與混凝土(RC 或PC)組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)橋梁可以得到比單一材料無法取得的更優(yōu)越的結(jié)構(gòu)力學(xué)特性和合理的結(jié)構(gòu)形式。b.現(xiàn)今開發(fā)的復(fù)合結(jié)構(gòu)橋梁,結(jié)構(gòu)簡單,易于工廠制造,提高了制造和安裝質(zhì)量,可縮短施工工期,大大減少了維修工作量,降低了建設(shè)和維修管理的成本。因此,復(fù)合結(jié)構(gòu)橋梁將成為21世紀(jì)橋梁的熱點(diǎn)動(dòng)向。c.多種形式的復(fù)合結(jié)構(gòu)橋梁突破了傳統(tǒng)的中小跨度梁式橋的模式,可以適應(yīng)各種施工條件,能與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào),具有優(yōu)良的景觀性。
復(fù)合結(jié)構(gòu)在橋梁上應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛;上部結(jié)構(gòu)組合梁類包括組合工字鋼梁、組合箱梁、組合鋼桁梁、波形鋼腹板PC 箱梁橋、鋼管混凝土拱橋、SRC 梁橋等。混合梁類:混合連續(xù)箱梁橋(鋼箱梁+ PC 箱梁),混合連續(xù)鋼構(gòu)橋,混合加勁梁斜拉橋,混合加勁梁矮塔斜拉橋等。下部結(jié)構(gòu)為組合橋墩和混合基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。近幾年,隨著組合梁技術(shù)的不斷發(fā)展,組合梁得到了廣泛應(yīng)用,尤其在高速鐵路上。法國TGV 高速鐵路上大量采用二主梁組合梁橋(約占45 %以上),英國和德國也有大體相同的趨向;日本的中小跨度橋,包括一些高速鐵路橋梁多采用SRC 混合梁橋。混合梁橋往往在中跨采用自重較輕的鋼箱梁,側(cè)跨采用自重較大的PC 箱梁,這樣可以平衡中跨彎矩,并避免端支座產(chǎn)生負(fù)反力。因此,其在連續(xù)梁、連續(xù)鋼構(gòu)(包括斜腿鋼構(gòu))日本木曾川公路橋?yàn)榛旌辖Y(jié)構(gòu)矮塔斜拉橋。鋼橋發(fā)展前景分析 1技術(shù)成熟
鋼橋劃線、切割、鉆孔等新技術(shù)上。目前,我國都采用了NC劃線,切割,鉆孔。而且對(duì)薄板使用空氣等離子和激光切割技術(shù),以減少熱切割引起的形變和硬化。
鋼橋焊接技術(shù)上,鋼橋焊接材料、焊接方法、焊接設(shè)備的技術(shù)在發(fā)展。其中,為了減少鋼橋的焊接裂縫和提高焊接效率, 我國的手工焊接技術(shù)開始超低氫型和鐵粉焊條方向發(fā)展。焊接的設(shè)備開始往可控硅電源向晶體管逆變器、焊接自動(dòng)化、機(jī)器人方向發(fā)展。2材料
為了增加跨度,減少鋼重, 我國開始使用低合金鋼向高合金鋼發(fā)展,例如我國的白河橋、永定新河橋、九江大橋也用了600N/mm2級(jí)的高強(qiáng)鋼。吊橋的鋼索材料,使用了1600 N/mm2的鋼線,明石海峽大橋用了1800 N/mm2的鋼線。目前開始使用碳纖維的新鋼線。為了改善高強(qiáng)鋼的焊接性和抗層狀撕裂性能使用了炭當(dāng)量低、預(yù)熱溫度低、韌性好, 用大熱輸人焊接的T M CP鋼。3外觀
我國近代以來,鋼橋的外觀設(shè)計(jì)越來越貼近人性化,我國的鋼橋的景觀往往與地景、城市景觀相伴生, 有時(shí)其復(fù)合景觀意義更大。例如武漢長江大橋與龜蛇兩山的景觀一直為武漢的一大景觀。
夜景中,鋼橋上的燈光通過合理的配置,顯示出美麗的圖案。如我國的南京長江三橋。但是這種配置有時(shí)可能不能起到照明效果還會(huì)浪費(fèi)能源。此時(shí),我們開始圖案美觀,照明效果好,不浪費(fèi)能源方面努力。4安全
鋼橋的設(shè)計(jì),除了要考慮沉重外,還要考慮環(huán)境變化時(shí)給鋼橋帶了的安全隱患,例如地震,火災(zāi),腐蝕。
在功能設(shè)計(jì)地震作用下, 橋梁結(jié)構(gòu)只允許發(fā)生十分輕微的破壞, 不影響正常的交通, 不經(jīng)修復(fù)也可以繼續(xù)使用在安全設(shè)計(jì)地震的作用下, 允許橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的破壞, 但不允許發(fā)生整體破壞, 如倒塌、落梁等。
鋼橋使用有一定年限,到一定時(shí)候,鋼鐵會(huì)出現(xiàn)疲勞或者腐蝕。這對(duì)這些方面,我國開始對(duì)構(gòu)造細(xì)節(jié)的疲勞研究。對(duì)新的鋼材料進(jìn)行研究。使用新型的材料或噴漆等方法來延長橋的使用壽命。以減少工程重復(fù)使用對(duì)能源的浪費(fèi)。5施工
鋼橋施工時(shí),對(duì)周邊環(huán)境影響小,雜音小。施工的周期短。一般采用工廠澆筑,實(shí)地安裝方法。是對(duì)環(huán)境影響小,人性化的建筑工程。
綜上,可以看出,鋼橋的建設(shè)使用,是21世紀(jì)的一大潮流。并將繼續(xù)發(fā)展。并會(huì)向人性化,節(jié)能環(huán)保化發(fā)展。自身發(fā)展規(guī)劃
橋梁是一個(gè)國家發(fā)展永遠(yuǎn)不會(huì)變更的話題,橋梁建設(shè)往往體現(xiàn)出一個(gè)國家的實(shí)力。為此,我決定在這方面去努力。同時(shí)由于鋼橋本身存在一些缺點(diǎn),所以我希望朝改變著些缺點(diǎn)這方面努力。主要有一下幾個(gè)方面 1提高鋼橋抗震能力
設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),使得鋼橋的各個(gè)方向上抗震能力加強(qiáng),防止地震發(fā)生時(shí)帶來的破壞。可以加強(qiáng)鋼鐵的強(qiáng)度,減少鋼橋的質(zhì)量,從材料方面進(jìn)行研究。2延長鋼鐵老化時(shí)間
由于鋼鐵本身會(huì)腐蝕,所以隨著時(shí)間變久,鋼橋的強(qiáng)度會(huì)大大減少,這時(shí)鋼橋承重能力大大降低。研究可以從發(fā)現(xiàn)新型鋼鐵的材料,去延長鋼鐵老化時(shí)間。3鋼橋的可活動(dòng)性
目前的鋼橋一但老化需要維修時(shí),往往很困難,我想設(shè)計(jì)出的鋼橋,在某個(gè)零件壞掉時(shí)可以就這個(gè)零件換而不需要?jiǎng)尤w。個(gè)體分散開來,一起結(jié)合成一個(gè)橋。4鋼橋節(jié)能美化
我希望在燈光能足夠照亮行車的時(shí)候,同時(shí)可以起到美化河畔。設(shè)置人行道可以供人觀看河上的風(fēng)景。設(shè)置安全保護(hù)的欄桿。
參考文獻(xiàn)
孫昌茂 《鋼橋制造技術(shù)的發(fā)展》 張黎杰 朱衛(wèi)華 劉海寧《我國鋼橋的發(fā)展》 萬敏 《我國橋梁景觀設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與發(fā)展》
第三篇:土木概論作業(yè)
1.比薩斜塔的基礎(chǔ)形式.答:斜塔呈圓筒形,塔身1—6層均由大理石砌成,大理石質(zhì)地優(yōu)良,每塊大理石做得很規(guī)整,不僅高度一致,而且表面做成曲面,拼接成塔身為準(zhǔn)確圓形鐘塔基礎(chǔ)外伸臺(tái)階也同樣做成圓形。尤其是塔周圍有15根大圓柱,砌筑得更精致。斜塔頂上7—8層為磚和輕石料筑成。塔身砌體總厚度:第1層為4.1m,第2—6層為2.6m。塔身內(nèi)徑約7.65m。基礎(chǔ)底面外直徑19.35m,內(nèi)直徑4.51m。塔身每層都有精美的花紋圖案,整個(gè)斜塔是一座宏偉而精致的藝術(shù)品,令人贊嘆不已。原來游人可以登塔在各層圍廊觀賞眺望,因近年塔沉降加速,為了安全,于1990年1月被封閉。
全塔總荷重約為145MN,塔身傳遞到地基的平均壓力約500kPa。目前塔北側(cè)沉降量約90cm,南側(cè)沉降量約270cm,塔傾斜約5.5度,十分嚴(yán)重。
比薩斜塔向南傾斜.塔頂離開垂直線的水平距離已達(dá)5.27m,等于我國虎丘塔傾斜后塔頂離開水平距離的2.3倍。幸虧比薩斜塔的建筑材料大理石條石質(zhì)量優(yōu),施工精細(xì),陳希哲教授曾圍繞斜塔周圍仔細(xì)觀察,沒有發(fā)現(xiàn)塔身有裂縫。
比薩斜塔基礎(chǔ)底面傾斜值,經(jīng)計(jì)算為0.093,即9.3%。我國國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ 7—89中規(guī)定其允許值為0.005。目前比薩斜塔基礎(chǔ)實(shí)際傾斜值己等于我國國家標(biāo)準(zhǔn)允許值的18倍。
而比薩斜塔地基土的典型剖面如圖1.2所示。由上至下.可分為8層; ① 表層為耕植土,厚1.60m;
② 第2層為粉砂,夾粘質(zhì)粉土透鏡體,厚度為5.40m; ③ 第3層為粉土,厚3.00m;
④ 第4層為上層粘土,厚度10.50m; ⑤ 第5層為中間粘土,厚為5.00m; ⑥ 第6層為砂土,厚2.00m;
⑦ 第7層為下層粘土,厚度12.50m; ⑧ 第8層為砂土.厚度超過20.00m。
上述8層土合為3大層:1一3層為砂質(zhì)粉質(zhì)土;4一7層為粘土層;8層為砂質(zhì)土層。地下水埋深1.6m,位于粉砂層 2.比薩斜塔產(chǎn)生傾斜的主要原因。
答:① 鐘塔基礎(chǔ)底面位于第2層粉砂層:施工不慎使塔南側(cè)附加應(yīng)力大于北側(cè),導(dǎo)致塔向南傾斜。南側(cè)粉砂局部外擠,造成偏心荷載。
② 塔基底壓力高達(dá)500kPa,超過持力層粉砂的承載力,地基產(chǎn)生塑性變形,使塔下沉。塔南側(cè)接觸壓力大于北側(cè),南側(cè)塑性變形必然大于北側(cè),使塔的傾斜加劇。
③ 鐘塔地基中的粘土層厚達(dá)近30m.位于地下水位下,呈飽和狀態(tài)。在長期重荷作用下土體發(fā)生蠕變,也是鐘塔繼續(xù)緩慢傾斜的一個(gè)原因。
④ 在比薩平原深層抽水,使地下水位下降,相當(dāng)于大面積加載,這是鐘塔傾斜的重要原因。在60年代后期與70年代早期,觀察地下水位下降,同時(shí)鐘塔的傾斜率增加。當(dāng)天然地下水恢復(fù)后,則鐘塔的傾斜率也回到常態(tài)。3.列舉五個(gè)國內(nèi)外著名橋梁及其所采用的結(jié)構(gòu)形式。
答:① 南京長江三橋 648米,斜拉橋,中國,2005年通車。南京三橋位于現(xiàn)南京長江大橋上游約19公里處的大勝關(guān)附近,橫跨長江兩岸,南與南京繞城公路相接,北與寧合高速公路相連,全長約15.6公里,其中跨江大橋長4.744公里,主橋采用主跨648米的雙塔鋼箱梁斜拉橋,橋塔采用鋼結(jié)構(gòu),為國內(nèi)第一座鋼塔斜拉橋,也是世界上第一座弧線形鋼塔斜拉橋。
② 舊金山金門大橋 1280米,懸索橋,美國,1937年建成美國金門大橋。主跨1280.2米(343.9+1280.2+343.9),加勁梁高7.6米,公路面寬18米,兩邊各設(shè)3.3米的人行道,橋塔高228米,采用由閉合格組成的截面,表面上組成顯著的肋形線條,寬度分三次作階梯式收縮減小,每階段高度及橫梁高度自下而上逐漸減小。
③ 虎門大橋 888米,懸索橋,中國,1997年通車。是國內(nèi)第一座大跨徑鋼箱梁加勁梁懸索橋,主航道跨度為888米,橋面全寬32m,橋下通航凈空(寬300m×高60m);索塔為門式框架結(jié)構(gòu),橋面以上塔高為89.861m,塔全高147.552m。塔柱為鋼筋混凝土薄壁箱形結(jié)構(gòu),設(shè)三道橫梁。東錨錠為重力式直接基礎(chǔ)、西錨錠為重力式基礎(chǔ),由錨錠基礎(chǔ)和錨錠主體組成,錨錠基礎(chǔ)采用自行設(shè)計(jì)φ61.2m圓形地下連續(xù)墻構(gòu)造施工,基礎(chǔ)混凝土42302m3。橋址位于海水潮汐區(qū),海水流速大、流向復(fù)雜,海面寬,施工水深近20m,最大承臺(tái)尺寸為42×25×6m,最大樁徑φ2.0m,最大樁長為73m。
④ 江陰長江公路大橋 1385米,懸索橋,中國,1999年建成,位于江蘇省江陰市黃田港以東3200米的西山,主跨1385米(328+1385+295),橋塔高190米,為兩根鋼筋混凝土空心塔柱與三道橫梁組成的門式框架結(jié)構(gòu),重力式錨碇,主梁采用流線型箱梁斷面,鋼箱梁全寬36.9米,梁高3米,橋面寬29.5米,雙向六車道,兩側(cè)各設(shè)寬1.8米的風(fēng)嘴。
⑤ 諾曼底大橋 856米,斜拉橋,法國,建于1994年,由33個(gè)部分組成。中間一部分是最后嵌進(jìn)橋中,由下往上提升而成。橋的重量由2000千米長的鋼繩支撐。兩座混凝土橋塔高215米,聳立在相當(dāng)于20層高樓的基座上。諾曼底橋的中央跨度為856,但這不包括靠近橋兩端的引橋。橋的總長是2200米。全橋造價(jià)32億法郎。主梁外形為扁平的梯形箱梁,采用懸臂法施工。下部為140米高的A形混凝土結(jié)構(gòu),其上部是用兩個(gè)混凝土半圓殼體加以保護(hù)的矩形橫斷面鋼塔,全部斜纜錨固在塔頂部的鋼錨箱內(nèi)。斜纜由平行鋼絲索組成,最大直徑16.8厘米,共184根。為避免索面內(nèi)斜纜的振動(dòng),在每個(gè)索面內(nèi)布置了4對(duì)直線連接索,在纜索下端安裝了阻尼器。
4.決定橋梁跨度和高度時(shí)的主要考慮因素。
答:首先是自然條件,然后是技術(shù)問題和投資成本。
橋梁有跨河和立交兩種,決定橋梁高度的因素有:跨河橋:最高水位(根據(jù)橋梁的重要性選擇是20年一遇、50年一遇還是100年一遇的水位)、是否有輪船通過,如果有的話,要考慮輪船的高度。立交橋:主要考慮車輛的最大高度。
跨度也要考慮上面的兩方面。跨河橋要考慮輪船是否能夠通過。立交橋考慮車輛的橫向?qū)挾群蛙嚨罃?shù)量。還有橋址,這通常決定了全橋長度。然后不同橋式的選擇也決定了橋梁跨度布置的不同。為控制流水對(duì)橋下地基的沖刷,對(duì)橋梁的孔跨布置是有要求的。這樣說來,設(shè)計(jì)水位、水相特征、橋墩形式等都對(duì)橋梁跨度有影響。最后無論跨度和高度,都要加一定的安全距離。5.任選一港口城市,為它的建設(shè)和發(fā)展提出建議。
答:我選擇的是舟山港。舟山港域位于我國東南沿海,背靠長江經(jīng)濟(jì)帶與東部沿海經(jīng)濟(jì)帶“T”型交匯的長江三角洲地區(qū)。舟山群島由1390個(gè)島嶼組成,可劃分為4大港域。
目前發(fā)展面臨的問題有:各港區(qū)分布較離散;岸線利用粗放,缺乏可控性、有序性和整體性;港口功能單一,產(chǎn)業(yè)鏈不夠延伸;公共碼頭過少,難以提供高質(zhì)量的公共服務(wù)。
則港域可持續(xù)發(fā)展對(duì)策建議:以連島大橋?yàn)榧~帶,擴(kuò)大舟山港域的輻射范圍;進(jìn)行資源整合,合理利用岸線資源;加強(qiáng)一體化進(jìn)程建設(shè),推進(jìn)港口與產(chǎn)業(yè)的整體開發(fā);其次,充分重視岸線、土地資源的集約利用,按標(biāo)準(zhǔn)要求布局岸線和陸域,減少岸線占用長度。優(yōu)先考慮符合規(guī)劃,資源利用率高,能夠帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)的項(xiàng)目,大力增加公共碼頭的建設(shè)。積極發(fā)展后方物流園區(qū)、工業(yè)園區(qū)的整體開發(fā)。通過物流園區(qū)、工業(yè)園區(qū)的發(fā)展,能夠延伸舟山市的產(chǎn)業(yè)鏈和物流鏈,充分帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。6.
第四篇:土木水利工程概論總結(jié)
土木水利工程概論總結(jié)
為期兩周的土木工程概論課結(jié)束了,在這段時(shí)間里,我獲益良多。這兩周的課涵蓋了土木工程的各種結(jié)構(gòu)形式,使我們對(duì)土木工程有一個(gè)大致的認(rèn)識(shí)。土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動(dòng);也指工程建設(shè)的對(duì)象,即建造在地上或地下、陸上或水中,直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施,例如房屋、道路、鐵路、運(yùn)輸管道、隧道、橋梁、運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場(chǎng)、海洋平臺(tái)、給水和排水以及防護(hù)工程等。
我講的內(nèi)容是橋梁的組成以及橋梁倒塌案列及其分析。橋梁的組成與分類,傳統(tǒng)的說法,橋梁主要由橋跨結(jié)構(gòu)、墩臺(tái)、基礎(chǔ)、附屬工程等部分組成。隨著大型橋梁的增多、結(jié)構(gòu)先進(jìn)性和復(fù)雜性的增強(qiáng)、對(duì)橋梁使用品質(zhì)的要求越來越高,傳統(tǒng)提法的局限性逐漸顯露。現(xiàn)在的提法:橋梁由“五大部件”與“五小部件”組成。
橋梁分類:按跨徑大小分類,按橋面的位置劃分,上承式 ——視野好、建筑高度大,下承式——建筑高度小、視野差,中承式——兼有兩者的特點(diǎn)
。按橋梁用途分類,公路橋,鐵路橋、公路鐵路兩用橋,農(nóng)橋、人行橋、運(yùn)水橋(渡槽)、其它專用橋梁(如通過管路、電纜等)。按材料劃分,木橋、鋼橋、圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋。按結(jié)構(gòu)體系分,梁式橋——主梁受彎,拱橋——主拱受壓,剛架橋 ——構(gòu)件受彎壓,纜索承重橋(吊橋、斜拉橋)——纜索受拉,組合體系橋。梁式橋,用梁或桁架梁作主要承重結(jié)構(gòu)的橋梁。其上部結(jié)構(gòu)在鉛垂向荷載作用下,支點(diǎn)只產(chǎn)生豎向反力。梁式橋?yàn)闃蛄旱幕倔w系之一。制造和架設(shè)均甚方便,使用廣泛,在橋梁建筑中占有很大比例。拱式橋,用拱作為橋身主要承重結(jié)構(gòu)的橋。拱橋主要承受壓力,故可用磚,石,混凝土等抗壓性能良好的材料建造。大跨度拱橋則可用鋼筋混凝土或鋼材建造,可承受發(fā)生的力矩。剛架橋,也稱剛構(gòu)橋,上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)連成整體的框架結(jié)構(gòu)。根據(jù)基礎(chǔ)連結(jié)條件不同,分為有鉸與無鉸兩種。這種結(jié)構(gòu)是超靜定體系,在垂直荷載作用下,框架底部除了產(chǎn)生豎向反力外,還產(chǎn)生力矩和水平反力。常見的剛架橋有門式剛架橋和斜腿剛架橋等。纜索承重橋,利用高強(qiáng)鋼絲制成的纜索做主要承重構(gòu)件,以其跨越大距度的能力而著稱荷載通過吊桿使纜索產(chǎn)生拉力,并傳遞到岸上巨大的錨碇上;分吊橋和斜拉橋兩種。有水平反力,跨越能力大,對(duì)動(dòng)荷載要求較高。
典型橋梁事故及原因分析。(1),印度海得拉巴市大橋,2007年9月9日傍晚,印度南部安得拉邦首府海得拉巴市正在建設(shè)中的高架橋,在暴雨中突然垮塌將十多輛汽車和許多正在橋下躲雨的行人掩埋,30余人遇難印度總理曼莫漢·辛格當(dāng)晚發(fā)表聲明說:“我為這一事件震驚并感到深深的悲痛。” 橋梁概況高架橋位于海得拉巴市中心繁華地段,長1.7公里,已建設(shè)一年半,原計(jì)劃今年12月通車。距離地面約46米用鋼桁支架法施工的現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)。原因分析,在57毫米降雨量的暴雨中坍塌,支架的地基基礎(chǔ)處理不當(dāng)肯定是重要原因之一,市政供水和污水排放管理局事發(fā)前正在立交橋附近埋設(shè)管線。(2)越南芹苴大橋,2007年9月25日,越南南部建設(shè)中的芹苴大橋坍塌,至少60人死亡,170多人受傷。首先坍塌的是前一天才灌注混凝土的第13號(hào)梁段,接著第14號(hào)、15號(hào)橋段也隨之坍塌.坍塌的橋段約90m長,離地面約30m高。橋梁概況越南的國家重點(diǎn)工程。這座耗資3億美元、雙向四車道、跨度總長2.75公里、由日本關(guān)西集團(tuán)等三家日本知名公司承建,完工后大橋是越南的第一長橋,原因分析:1.巨型塔吊起重機(jī)倒塌砸向施工梁段 2.腳手架基礎(chǔ)處理不當(dāng),雨水浸泡軟化。(3)滬東“7·17”特大事故,2001年7月17日,上海滬東某造船(集團(tuán))有限公司船塢工地,600t170m龍門起重機(jī)在吊裝主梁過程中發(fā)生倒塌事故,造成36人死亡(其中有副教授1人,博士后2人,在職博士1人),3人受傷,直接經(jīng)濟(jì)損失8000多萬元。滬東“7·17”特大事故是一起由于吊裝施工方案不完善,吊裝過程中違規(guī)指揮、操作,并缺乏統(tǒng)一嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)管理而導(dǎo)致的重大責(zé)任事故。事故原因分析,1.剛性腿在纜風(fēng)繩調(diào)整過程中受力失衡是事故的直接原因2.施工作業(yè)中違規(guī)指揮是事故的主要原因 3.吊裝工程方案不完善、審批把關(guān)不嚴(yán)是事故的重要原因,4.施工現(xiàn)場(chǎng)缺乏統(tǒng)一嚴(yán)格的管理,安全措施不落實(shí)是事故傷亡擴(kuò)大的原因(1)施工現(xiàn)場(chǎng)組織協(xié)調(diào)不力。(2)安全措施不具體、不落實(shí)。湖南鳳凰沱江大橋坍塌事故,2007年8月13日,湖南省鳳凰縣在建的堤溪沱江大橋發(fā)生特別重大坍塌事故,造成64人死亡,4人重傷,18人輕傷,直接經(jīng)濟(jì)損失3974.7萬元。大橋?yàn)檫B拱石拱橋,全長328.45m,橋面寬度13m,橋型為4孔65m跨徑等截面懸鏈線空腹式無鉸拱橋。大橋橋墩高33m,大橋于2004年3月12日開工,計(jì)劃工期16個(gè)月。事故發(fā)生時(shí),大橋腹拱圈、側(cè)墻的砌筑及拱上填料已基本完工,拆架工作接近尾聲,計(jì)劃于2007年8月底完成大橋建設(shè)所有工程,9月20日竣工通車,為湘西自治州50周年慶典獻(xiàn)禮。事故發(fā)生后,國務(wù)院事故調(diào)查組組織了交通部和建設(shè)部全國頂尖的專家進(jìn)行了2個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)勘察、分析,提出處理意見。事故的主要原因,1.施工單位擅自變更原主拱圈施工方案,現(xiàn)場(chǎng)管理混亂,違規(guī)亂用料石,主拱圈施工不符合規(guī)范要求,在主拱圈未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的情況下就開始落架施工作業(yè)。2.建設(shè)單位項(xiàng)目管理混亂,對(duì)發(fā)現(xiàn)的施工質(zhì)量問題未認(rèn)真督促施工單位整改,未經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意擅自與施工單位變更原主拱圈設(shè)計(jì)施工方案,盲目倒排工期趕進(jìn)度,越權(quán)指揮,甚至要求監(jiān)理不要上橋檢查。3.工程監(jiān)理單位未能制止施工單位擅自變更原主拱圈施工方案,對(duì)發(fā)現(xiàn)的主拱圈施工質(zhì)量問題督促整改不力,在主拱圈砌筑完成但強(qiáng)度資料尚未測(cè)出的情況下即簽字驗(yàn)收合格。4.設(shè)計(jì)和地質(zhì)勘察單位違規(guī)將勘察項(xiàng)目分包給個(gè)人,地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)深度不夠,現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)和設(shè)計(jì)交底不到位。5.湖南省、湘西州交通質(zhì)量監(jiān)督部門對(duì)大橋工程的質(zhì)量監(jiān)管嚴(yán)重失職。6.湘西自治州、鳳凰縣兩級(jí)政府及湖南省有關(guān)部門對(duì)工程建設(shè)立項(xiàng)審批、招投標(biāo)、質(zhì)量和安全生產(chǎn)等方面的工作監(jiān)管不力。州政府要求盲目趕工期,向“州慶”50周年獻(xiàn)禮。
橋毀人亡的事故,留下了慘痛的血的教訓(xùn);而其中絕大多數(shù),本來是可以避免的,作為橋梁建設(shè)者,我們有責(zé)任從這些事故中充分吸取教訓(xùn),舉一反三,從而避免類似的悲劇再次重復(fù)發(fā)生,前事不忘,后事之師!我們應(yīng)認(rèn)真研究和吸取這些血淋淋的教訓(xùn),以高度的責(zé)任感,嚴(yán)格按照建設(shè)程序,建立健全各級(jí)安全責(zé)任制,確保大橋質(zhì)量安全.。
通過一個(gè)學(xué)期土木工程概論課的學(xué)習(xí),我已經(jīng)深深地感受到土木工程涵蓋的廣泛,體味了前人取得的成就,也領(lǐng)悟了作為一名土木工程師的重大責(zé)任。當(dāng)然,我們不能沉浸于現(xiàn)已取得的輝煌成就,止步不前。我們還應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn),去挖掘,去發(fā)現(xiàn),去思考,去想象,去創(chuàng)新。在此,作為一名中國未來的土木工程師,我想結(jié)合土木工程的歷史,結(jié)合我國的國情和世界形勢(shì),談一談土木工程的可持續(xù)發(fā)展之路
第五篇:2017-2018土木工程施工概論期末試題
《土木工程施工概論》
一、填空(每空2分,共20分)
1、室外地下管道開槽施工包括下管、()、()和質(zhì)量檢查與驗(yàn)收工作。
2、熱力管道地下敷設(shè)可分為()敷設(shè)和()敷設(shè)兩種。
3、材料的運(yùn)輸包括()和()。
4、樁基礎(chǔ)按照承臺(tái)位置的高低可分為()和()。
5、鋼筋的連接的主要手段有()、鋼筋焊接、()。
二、選擇(每個(gè)2分,共20分)
1、反鏟挖土機(jī)的工作特點(diǎn)是()。
A、后退向下,自重切土
B、前進(jìn)向上,強(qiáng)制切土
C、后退向下,強(qiáng)制切土
D、直上直下,自重切土
2、端承樁、摩擦樁是按照()分類的。
A、承臺(tái)位置的高低
B、樁身的材料
C、承載性質(zhì)的不同 D、成孔方法
3、石料按照其加工后的外形,可分為料石和()。
A、細(xì)料石 B、毛料石 C、石子 D毛石
4、水泥漿體在常溫下會(huì)逐漸變稠直到開始失去塑性,這一現(xiàn)象稱為水泥的()。
A、初凝
B、終凝
C、凝結(jié)
D、硬化。
5、人工挖孔灌注樁一般直徑為()。A、800-1200mm B、1200-1600mm C、1200-2000mm D、800-2000mm
6、熱力管道地溝敷設(shè)中的通行地溝一般尺寸為()
A、小于950mm B、950-1200mm
C、1200-1600mm C、大于1800mm
7、先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋放張時(shí),如無設(shè)計(jì)要求,則不低于混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的()。
A.100%
B.75%
C.50%
D、25%
8、模板按所用材料分為木模板、鋼模板和()。
A、膠合板模板 B、裝飾混凝土模板
C、預(yù)應(yīng)力混凝土模板 D、以上都是
9、梅花丁砌法(又叫沙包式),其厚度為()。
A、12cm B、18cm C、24cm D、36cm
10、混凝土外加劑中,能顯著減少拌合用水、改善混凝土的和易性、節(jié)約水泥、提高混凝土強(qiáng)度的是()。
A、減水劑 B、早強(qiáng)劑
C、抗凍劑 D、防銹劑
三、判斷題(每題2分,共20分)
1、在城市人口密集地區(qū)打樁,為了不影響居民休息,減少噪音,一般采用靜力壓樁。()
2、砌筑時(shí)蒸壓(養(yǎng))磚的產(chǎn)品齡期不得少于28天。()
3、回轉(zhuǎn)扣件用于連接扣緊兩根相互垂直相交的鋼管。()
4、電渣壓力焊是利用電流通過電渣池產(chǎn)生的電阻熱將鋼筋端部熔化,然后施加壓力使鋼筋焊接在一起。()
5、井架運(yùn)輸機(jī)多用于多層和高層建筑施工中的水平運(yùn)輸。()6、混凝土自高處傾落的自由高度不應(yīng)超過5米,自由下落高度較大時(shí),應(yīng)使用溜槽或串筒。()
7、預(yù)應(yīng)力粗鋼筋有冷拉鋼筋,熱處理鋼筋和精軋螺紋鋼筋。()8、后張法施工所用到的設(shè)備有臺(tái)座、錨具和千斤頂。()9、施工電梯+塔式起重機(jī)的組合適用于混凝土量特別大而吊裝量不大的結(jié)構(gòu)。()
10、下管方法分為人工下管和機(jī)械下管,其中機(jī)械下管適用于管徑大、自重大,溝槽深、工程量大的情況。()
四、簡答題(每題8分,共40分)1、試述高架管道安裝過程及方法。
2、簡述先張法的施工流程
3、張拉預(yù)應(yīng)力筋的程序有哪幾種?為什么要進(jìn)行超張拉?
4、請(qǐng)寫出三種混凝土外加劑,簡述其作用。
5、混凝土的養(yǎng)護(hù)方法有哪些?簡述其原理。
《土木工程施工概論》答案
一、填空題
穩(wěn)管
接口
地溝
地下直埋
水平運(yùn)輸
垂直運(yùn)輸 搞成臺(tái)樁基礎(chǔ)
低承臺(tái)樁基礎(chǔ)
人工綁扎
機(jī)械連接
二、填空題
1-5 CCDAD
6-10 DBDCA
三、判斷題
1-5 √√×√×
6-10 ×√××√
四、簡答題
1、高架加工制作和管架基礎(chǔ)施工-安裝管架-搭設(shè)支架兩側(cè)腳手架-管道安裝-連接-保溫-試壓驗(yàn)收。
2、(1)先張拉預(yù)應(yīng)力筋,并固定在臺(tái)座上。
(2)預(yù)應(yīng)力值校核。
(3)澆筑混凝土。
(4)切斷預(yù)應(yīng)力筋。
3、預(yù)應(yīng)力筋張拉程序有下面兩種:
應(yīng)力松弛是鋼材的一種特性,即鋼材在常溫、高應(yīng)力狀態(tài)下具有不斷產(chǎn)生塑性變形的特性。應(yīng)力松弛損失的大小跟控制應(yīng)力和延續(xù)時(shí)間有關(guān)。控制應(yīng)力越高,松弛損失越大。應(yīng)力延續(xù)時(shí)間越長,損失也越大,但是應(yīng)力松弛可在1min內(nèi)完成應(yīng)力損失的50%,24h可完成80%。上述張拉程序,先超張拉5%。再持荷2min,則可減少大部分松弛損失。超張拉3%,也是為了彌補(bǔ)松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失。4、(1)早強(qiáng)劑
早強(qiáng)劑可以提高混凝土的早期強(qiáng)度,從而加速模板周轉(zhuǎn),加快工程進(jìn)度,節(jié)約冬期施工費(fèi)用。(2)減水劑
減水劑在保證混凝土能順利澆筑的前提下,顯著減少拌和用水、改善混凝土的和易性、節(jié)約水泥、提高混凝土強(qiáng)度。(3)緩凝劑
緩凝劑是一種能延遲水泥水化反應(yīng),從而延長混凝土凝結(jié)時(shí)間的外加劑。主要用于大體積混凝土和氣候炎熱地區(qū)的混凝土施工及長距離運(yùn)輸、澆筑時(shí)間緊張的混凝土施工工程中。(4)抗凍劑
抗凍劑是能夠降低混凝土中水的冰點(diǎn)的一種外加劑,也就是在混凝土中起到延遲水泥的凍結(jié),保證混凝土強(qiáng)度在負(fù)溫條件下能繼續(xù)增長的作用。(5)加氣劑
加氣劑能在混凝土中產(chǎn)生大量微小的封閉氣泡,以改善混凝土的和易性,提高抗凍和抗?jié)B性能,摻有加氣劑的混凝土還可用作灌漿混凝土。(6)防銹劑
防銹劑摻入混凝土以后減少金屬失去電子的趨勢(shì),從而起到防銹的目的。在混凝土中摻有氯鹽等可腐蝕鋼筋的外加劑時(shí),往往同時(shí)使用防銹劑。5、(1)自然養(yǎng)護(hù)
自然養(yǎng)護(hù)是在常溫下用適當(dāng)?shù)牟牧细采w混凝土,并適當(dāng)澆水,使混凝土的水泥水化作用在所需的適當(dāng)溫度和濕度條件下順利進(jìn)行。自然養(yǎng)護(hù)又分為覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)和塑料薄膜養(yǎng)護(hù)。(2)蒸汽養(yǎng)護(hù)
蒸汽養(yǎng)護(hù)是將構(gòu)建放在充有飽和蒸汽或蒸汽空氣混合物的養(yǎng)護(hù)室內(nèi),在較高的溫度和一定濕度的環(huán)境中進(jìn)行養(yǎng)護(hù),加快混凝土的硬化。