土 木 工 程 概 论
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一.工程结构及荷载
1、房屋中的梁、板、柱和墙的作用是什么?
答:梁:承受板传来的荷载。 板:承受恒荷载和活荷载。 柱:柱是承受竖向压力的构件,承受梁传来的压力以及柱自重。 墙:墙面主要承受压力 。
(梁在截面宽度和高度方向的尺寸远小于其长度尺寸,承受板传来的荷载。板在长、宽两方向的尺寸远大于其高度,承受恒荷载和活荷载。 柱是承受竖向压力的构件,承受梁传来的压力以及柱自重,柱的横截面尺寸远小于其高度。墙在长度、宽度两方向尺寸远大于其厚度,墙面主要承受压力。)
2、举例说明什么是恒荷载,什么是活荷载?
答:恒荷载指持久存在着的外加力,一般情况恒载由构件的具体尺寸和材料的重量计算。活荷载指可移动的外加力,其数量、位置都是可改变的,如房屋中的人群、家具、储存物等。动载对房屋的作用效应
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比它们作为静载的绝对值要大。恒载与活载的单位 kN(1kN=100kg)
二.合理的结构造就优美的建筑 1.高层建筑的划分:
答:1~3层为低层;4~6层为多层;7~9层为中高层;10层~100米高层;凡超过100米均为超高层。 2.我国建筑设计方针:
答:适用、经济、在可能条件下兼顾美观。 3.高层建筑承担的主要荷载有哪些?
答:自重;楼层活荷载;地震作用和风荷载;温度作用;撞击、爆炸等。
4.建筑结构类型的选择主要从哪几个方面入手? 答:(1)技术性 (2)经济性
(3)施工便捷性 (4)建筑功能和美观的要求
三.道路与桥梁工程
1.简述桥梁的基本组成及各组成部分的作用
答:(1)桥梁上部结构:桥面板、桥面梁等。作用:承受桥面上的车辆、行人荷载并传递至下部结构。(2)桥梁下部结构:桥墩、桥台。作用:桥墩支承上部结构;桥台在桥两端支承上部结构、防止路堤滑塌并衔接路堤。(3) 桥墩、台基础:桥墩、桥台下面埋入土中的扩大部分。作用:传递墩、台上的荷载至地基。
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2.桥梁设计的术语:设计水位;跨度;桥梁全长 答:设计水位:按规定设计洪水频率算得的水位。
跨度:桥跨结构相邻两支座中心的间距。 桥梁全长:桥两端桥台侧墙或八字墙端点间距离。 3.桥梁按结构形式分为哪几类?
答:梁式桥、拱桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥等。 4.悬索桥由哪几部分组成?说明各部分的作用 答:(1)基本组成:桥塔、主缆、锚碇、吊索(杆)
(2)荷载传递:两个桥塔将主缆索架起,由固定在主缆索上的吊杆将桥面梁悬吊住。主缆索拉力由两岸桥台的巨型锚碇平衡。 5.简述拱桥与梁式桥的区别
答:拱桥与梁式桥的区别在于在竖向荷载作用下拱桥墩处承受水平推力和竖向反力。 6.简述路面结构的组成
答:面层、联结层、基层、底基层、垫层
四.工程概预算
1、基本建设总费用的组成?
答:(1)建筑安装工程费用(2)设备及工具、器具购置费(3)工程建设其他费用(4)预备费(5)建设期贷款利息(6)固定资产投资方向调节税
2、什么是建筑工程定额?作用是什么?
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答:建筑工程定额是在正常施工条件下,完成单位合格产品所必须消耗的劳动力、材料、机械台班的数量标准。这种量的规定,反映出完成建设工程中的某项合格产品与各种生产消耗之间特定的数量关系。建筑工程定额具有以下几方面作用:
(1) 定额是编制工程计划、组织和管理施工的重要依据为了更好地组织和管理施工生产,必须编制施工进度计划和施工作业计划。在编制计划和组织管理施工生产中,直接或间接地要以各种定额来作为计算人力、物力和资金需用量的依据。
(2) 定额是确定建筑工程造价的依据在有了设计文件规定的工程规模、工程数量及施工方法之后,即可依据相应定额所规定的人工、材料、机械台班的消耗量,以及单位预算价值和各种费用标准来确定建筑工程造价。
(3) 定额是建筑企业实行经济责任制的重要环节当前,全国建筑企业正在全面推行经济改革,而改革的关键是推行投资包干制和以招标、投标、承包为核心的经济责任制。其中签订投资包工协议、计算招标标底和投标报价、签订总包和分包合同协议等,通常都以建筑工程定额为主要依据。
(4) 定额是总结先进生产方法的手段定额是在平均先进合理的条件下,通过对施工生产过程的观察、分析综合制定的。它比较科学地反映出生产技术和劳动组织的先进合理程度。因此,我们可以以定额的标定方法为手段,对同一建筑产品在同一施工操作条件下的不同生产方式进行观察、分析和总结,从而得出一套比较完整的先进生产方法,
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在施工生产中推广应用,使劳动生产率得到普遍提高。 3、什么是工程量清单计价规范?作用是什么?
答:工程量清单计价规范是国家标准,必须按《标准化法》执行,有其强制执行的范围,应用上有全国要求的四统一及标准格式。 清单计价采用的是实体和非实体分离,分部分项工程量清单项目是按综合实体划分,项目设置不含施工方法。施工方法施工手段等措施项目单列,由投标人自主决定采取合理施工方案,项目划分清楚,互不包含。
作用:简化工程量清单计价,方便清单招标快速报价。防止或杜绝低于成本最低价中标,提高了工程计价效率,规范建筑市场行为,促进建筑业又快又好地发展。 4、如何确定工程造价?
答:工程造价=分部分项工程费+措施项目费+其他项目费+规费+税金
5、建筑安装工程费用中税金包括哪方面内容?
答:税金是指国家税法规定的应计入建筑安装工程造价内的营业税、城市维护建设税及教育费附加等。包括营业税、城市维护建设税、教育费附加等。
五.土木工程材料
1.土木工程材料对建筑结构形式和建筑技术有哪些影响 ?
答:土木工程材料是土木工程发展三要素之一,土木工程材料的发展
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水平决定着建筑物和构筑物等土木工程的发展水平,决定了设计的观念。新型的建筑材料创造了新型的设计概念。新材料是新设计,新技术的物质基础。
2.土木工程材料主要分几类,它们各自需要具备哪些功能,列举各类土木工程材料中的主要材料。
答:结构材料:主要有混凝土、钢材、钢筋混凝土。功能:承受荷载,主要的技术要求是高强轻质。
围护材料:主要有各种砖(尺寸:小于240,烧结砖、免烧砖;粘土砖、废渣砖;实心砖、空心砖)、砌块(粉煤灰加气砌块、混凝土空心砌块等,尺寸980),墙板(石膏板、植物纤维板等等,复合板(外墙用),尺寸3000*900等),防水材料:如沥青等。屋面材料:瓦、屋面板等;功能:分隔空间、隔音、隔热、防水,主要要求:有足够的强度、轻质、保温隔热、隔音吸声、防水等。
装饰材料:主要有金属(铜、铝合金等)、陶瓷、塑料、玻璃、石材、涂料等。功能:美观,对承重结构和维护结构有一定的保护作用。 胶凝材料:主要有水泥、石灰、石膏、沥青等。它是构成上述各种材料或配合各种材料使用的胶结材料。例如是构成混凝土的基本材料、制作砌块和墙板的基本材料,粘结装饰材料的胶结材料等。 3.阐述混凝土和钢材的力学特性(如拉、压作用下的应力-应变关系等),分析他们力学性能的主要差别。
答:混凝土结构拥有较强的抗压强度,但是混凝土的抗拉强度较低,通常只有抗压强度的十分之一左右,任何显著的拉弯作用都会使其微
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观晶格结构开裂和分离从而导致结构的破坏。相较混凝土而言,钢筋抗拉强度非常高。
4.在钢筋混凝土受弯构件中,钢筋和混凝土各自主要承受什么性质的作用力?
答:钢筋承受受拉应力作用,混凝土承受受压应力作用。 5.何为气硬性胶凝材料、何为水硬性胶凝材料?
答:气硬性胶凝材料只能在空气中硬化,并保持发展其强度。在水中不能硬化,也不具有强度。水硬性胶凝材料既能在空气中硬化,又能更好地在水中硬化,保持并继续发展其强度。
6.目前对智能建筑材料有那些研究方向,各种智能材料有哪些功能? 答:实现建筑材料的高性能、高耐久性、自感知、自修复以及环保功能。自我诊断功能与预告破坏功能;自我调节功能;自我修复功能。 (高性能、高耐久性、自感知、自修复以及环保功能。碳纤维混凝土具有压敏特性;可以监测其应变的情况;可以记录其所受荷载的次数及幅度,从而可监测自身的疲劳损伤情况;具有温敏性能;具有良好的电热效应;导电性良好,具有电磁屏蔽特性。电磁功能水泥基材料具有手雷达隐身、电磁屏蔽和压敏传感等系列特殊功能。自修复智能混凝土具有结构自修复的功能。纳米混凝土具有比传统混凝土更好的物理力学性能,并具有智能特性。)
六、建筑工程的类别
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(供人们生活 居住建筑:住宅 公寓 宿舍
起居用的建筑)
1、建筑工程按房屋的使用性质、按房屋结构所采用的材料、按房屋行政办公建筑
主体结构所采用的结构体系划分都可分为哪几类?它们各有哪些特 文教建筑
点? 非生产性建筑:民用建筑 托幼建筑
答:(1)按房屋的使用性质分:
工业建筑:厂房
生产性建筑
科研建筑
医疗建筑
生活服务建筑
公共建筑
商业建筑
观演建筑
展览建筑
体育建筑
旅馆建筑
交通建筑
…… 动力用房 仓库
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多功能建筑和综合体建筑如:兼有体育比赛、群众集会和文艺演出 的体育馆,集商业、行政办公和居住等功能于一楼的综合大楼(不 同时间、同一空间,同一时间、不同空间)。 (2) 按房屋结构所采用的材料分:
砌体结构、钢筋混凝土结构、钢结构、木结构、钢—混凝土组合结构、 薄膜结构。
(3)按组成房屋主体结构的结构体系分:
1)对于多层和高层结构 :墙体结构(在高层建筑中也称剪力墙结构)、框架结构、筒体结构、利用框架、剪力墙和筒体组合而的成的结构(框架-剪力墙结构、框架-筒体结构、筒中筒结构、筐筒和实腹内筒结合、束筒结构)。
2)对于大跨度结构:梁式结构、框架结构、拱结构、空间薄壳结构、 空间折板结构、网架结构、悬索结构。 2、特种结构主要包括哪些类型?
农业建筑:饲养厂粮仓 答:(1)电视塔 (2)水塔、水池 (3)烟囱 (4)筒仓 (5)纪念碑(纪念建筑)
七、抗震结构设计
1、 地震按其成因分为哪几种类型?按其震源的深浅又分为哪几种类型?
答:地震按其成因可划分为四种类型:
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(1) 构造地震; (2)火山地震; (3)陷落地震; (4)诱发地震。
按震源的深浅不同,地震又可分为三种类型:
(1)浅源地震 :震源深度在70km以内,一年中全世界所有地震释放能量的约85%来自浅源地震;
(2)中源地震:震源深度在70~300km范围内,一年中全世界所有地震释放能量的约12%来自中源地震;
(3)深源地震:震源深度超过300km,一年中全世界所有地震释放能量的约3%来自深源地震。
2、 什么是地震震级和地震烈度?震级和烈度有何异同?
答: 震级是表示一次地震本身强弱程度的尺度。地震烈度是指地震时某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度,是衡量某一地区地震后果的一种尺度。震级和烈度是两个不同的概念,对应于一次地震,震级只有一个,而烈度在不同地点却是不同的。 3、 什么是多遇烈度、基本烈度、罕遇烈度和设防烈度?
答:多遇地震烈度是在50年设计基准期内,超越概率为63.2%的地震烈度。相当于50年一遇的烈度值。
基本地震烈度是50年内超越概率约为10%的地震烈度。相当于474年一遇的烈度值。
罕遇地震烈度是50年内的超越概率约为2~3%的地震烈度。相当
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于1600~2500年一遇的烈度值。
抗震设防烈度(基本烈度)是按国家规定的权限批准的作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 4、 工程结构的抗震设防目标是什么?
答:抗震设防目标就是要使建筑物在使用期间对不同频度和强度的地震应具有不同的抵抗能力。我国的三水准抗震设防的目标,概括起来为“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
5、 建筑按抗震设防类别分为哪几类?分类的作用是什么? 答:建筑物按其使用功能的重要性,主要以地震中和地震后建筑物的损坏对社会和经济产生影响的程度大小以及抗震减灾作用的不同,将建筑划分为4个抗震设防类别:
①甲类建筑 重大建筑工程和地震时可能发生次生灾害的建筑(如产生放射性物质的污染、大爆炸的建筑);
②乙类建筑 地震中使用功能不能中断或需迅速恢复的建筑物(如城市生命线工程的建筑和地震时救灾需要的建筑等);
③丙类建筑 除甲、乙、丁类以外的一般建筑(即大量的一般工业与民用建筑);
④丁类建筑 次要建筑。
八、无损检测和健康监测技术在土木工程中的应用 1、什么是声发射法?简述声发射法的局限性。
答:如图所示。通过向待检测目标发射声信号,接收和分析材料中因
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裂缝扩展、塑性变形或相变等引起应变能快速释放而产生的声发射信号变化来评定材料性能或结构完整性的无损检测方法。
局限性:在检测中,对于应力水平较小的初期,声发射事件累计数较小,给分析带来不确定性与误差。
2、简述红外热成像法基本原理及其缺陷。
答:基本原理:任何温度高于绝对零度的物体都在不停地发射红外辐射
红外热成像法把来自目标的红外辐射转变成可见的热图像,通过直观地分析物体表面的温度分布,推定物体表面的结构状态和缺陷,并以此判断材料性质和受损情况。
缺陷:由于目标不同部位发射的红外热辐射有重叠,在转换出的热图像中,材料的受损部位可能不能显示,可能被误判。 3、解释NDE与SHM。
答:NDE,无损检测评估,以一定技术检测目标物而不对检测物未来
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的使用产生影响的检测评估方法。
SHM,无损检测评估的连线实施,相对于NDT而言。通过多种尚未开发的方法实施无损检测评估。
4、简述建筑结构损伤的原因。 答:(1)结构设计与工程质量; (2)使用环境和灾害;
(3)材料性能退化和结构损伤积累; (4)设计标准和使用要求的改变。
九、现代建筑欣赏与大跨度空间结构 1、建筑构成的三要素是什么? 答:建筑功能、建筑技术、建筑形象。
2、空间网格结构主要分为哪两类?具有什么优点?
答:空间网格结构一般分为平板型(网架)和曲面型(网壳)等两类,有相当大的空间刚度,整体性强,能适应不同方向,不同性质的荷载。特别是网壳结构还兼有薄壳结构的特性。各个杆件主要承受轴力,所以容易做到材尽其用,节省材料,减轻自重。 3、玻璃幕墙结构主要分为哪几类?
答:明框玻璃幕墙、全隐玻璃幕墙、半隐玻璃幕墙、全玻玻璃幕墙、索网玻璃幕墙、点支式玻璃幕墙。 4、悬索结构的主要特点是什么?
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答:悬索结构是一种张力结构,它以一系列受拉的索作为主要承重构件,这些索按一定规律组成各种不同形式的体系,并悬挂在相应的支承结构上。悬索结构通过索的轴向拉伸来抵抗外荷载作用,可以最充分利用钢材的强度。
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