建筑力学与结构第1章

建筑力学与结构第1章（精选6篇）

建筑力学与结构第1章 第1篇

《建筑力学与结构》 教案

任课老师：杨维英

第七章：钢筋混凝土楼（屋）盖

内容提要：钢筋混凝土楼屋盖的类型及各自的受力特点

学习目标：理解单向板肋形楼盖，双向板肋形楼盖的受力特点和构造

理解钢筋混凝土现浇板式楼梯，梁式楼梯的构造要求

了解装配式楼盖的结构布置，预制梁板的形式及连接的构造要求 课前熟悉钢筋混凝土楼盖的分类：

按形式分：单向板肋形楼盖、双向板肋形楼盖、井式楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖 按施工分：现浇式、装配式和装配整体式

7.1现浇肋形楼盖

7.11受力特点

板一般四边均有支承，板上的荷载通过双向受弯传到四边支承的构件上。但当区格板的长边l1与短边l2之比较大时，板上的荷载主要沿短边方向传递到支承构件上，而沿长边方向传递的荷载较小，可忽略不计。

《混凝土规范》规定，当l2/l1≤2.0时应按双向板计算；当2.0

单向板肋形楼盖构造简单、施工方便；双向板肋形楼盖较单向板受力好、板的刚度好，但构造较复杂、施工不够方便。

7.12单向板肋形楼盖

7.121结构平面布置（掌握结构平面布置方案）

在实际工程中，单向板、次梁、主梁的常用跨度为：单向板1.7～2.5m，一般不宜超过3m；次梁4～6m；主梁5～8m。

单向板肋形楼盖的结构平面布置方案通常有以下三种：

（1）主梁横向布置，次梁纵向布置（2）主梁纵向布置，次梁横向布置（3）只布置次梁，不布置主梁 7.122板的构造

（1）板厚：单向板板厚一般取l0/35～l0/40，悬臂板可取l0/10～l0/12（2）板中受力钢筋：板中受力钢筋有板面承受负弯矩的板面负筋和板底承受正弯矩的受力钢筋，选择板内正、负钢筋时，一般宜使它们的间距相同而直径不同，但直径不宜多于两种。

连续单向板中受力钢筋的配筋方式有弯起式和分离式两种

（3）板中构造钢筋（重点）：分布钢筋；与主梁垂直的附加负筋；与承重砌体墙垂直的附加负筋；板角附加短钢筋

熟记受力钢筋和构造钢筋的种类和伸入支座的要求

图7.6 墙边和角部附加负筋

7.123次梁的构造

次梁的截面高度一般为跨度的1/15～1/20，梁宽为梁高的1/3～1/2。纵向钢筋的配筋率一般为0.6％～1.5％。位于次梁下部的纵向钢筋除弯起外应全部伸入支座 次梁的一般构造要求与第3章受弯构件的配筋构造相同 7.124主梁的构造

主梁的截面高度一般为跨度的1/8～1/12，梁宽为梁高的1/3～1/2。主梁的一般构造要求与次梁相同。

次梁与主梁相交处，次梁传来的集中荷载有可能在主梁上产生斜裂缝而引起局部破坏，所以，在主梁与次梁的交接处应设置附加横向钢筋。

图7.9 附加横向钢筋布置

7.1.3 双向板肋形楼盖

（1）双向板的受力特点 ：双向板沿两个方向弯曲和传递荷载，即两个方向共同受力，所以两个方向均需配置受力钢筋

（2）板底板面裂缝形状：板底中部裂缝沿45°角向板的四角扩展，板顶面四角产生环状裂缝

（3）厚度：双向板的板厚不宜小于80mm。为满足板的刚度要求，简支板板厚应≥l01/45，连续板应≥l01/50（4）支撑梁的受力特点：沿短跨方向的支承梁承受板面传来的三角形荷载，沿长跨方向的支承梁承受板面传来的梯形荷载。7.2 装配式楼盖

7.2.1 结构平面布置方案 ：

（1）横墙承重（2）纵墙承重（3）纵横墙承重（4）内框架承重 7.2.2 预制板的形式 ：

常用的预制板有实心板、空心板、槽形板、T形板、夹心板

7.2.3 预制梁

一般混合结构房屋中的楼盖梁往往是简支梁或带悬挑的简支梁，也常采用连续梁 7.2.4 装配式楼盖的连接

（1）板与板的连接（2）板与墙或板与梁的连接（3）梁与墙的连接（4）对于抗震设防区的多层砌体房屋，当圈梁设在板底时，预制板应相互拉结，并与梁、墙或圈梁拉结

7.3 钢筋混凝土楼梯（重点）

1.现浇板式楼梯

形式及适用范围：由踏步板、平台板和平台梁组成，一般用于跨度在3m以内的小跨度楼梯较为经济。板式楼梯的下表面平整，施工支模方便，外观也较轻巧，但斜板较厚（为楼段板水平长度的1/25～1/30），当跨度较大时，材料用量较多。

受力特点：板式楼梯斜板承受均布面荷载作用，两端支承在平台梁上；平台板承受均布面荷载作用，两端支承在平台梁或墙上；平台梁承受楼梯斜板和平台板传来的均布线荷载作用，并传至墙体，由墙体再传给建筑物的基础。平台梁计算简图：见书上图7.29

板式楼梯的配筋：见书上图7.26 2.现浇梁式楼梯

形式及适用范围：由在斜板两侧或中间设置的斜梁、踏步板、平台板和平台梁组成。用于梯段较长时较为经济，但梁式楼梯的支模及施工均较板式楼梯复杂，且外观也显得笨重。受力特点：梁式楼梯的平台梁承受斜梁传来的集中荷载和平台板传来的均布荷载及平台梁自重。平台梁一般按简支梁计算

平台梁计算简图：见书上图7.32 梁式楼梯斜梁的配筋见书上图7.31 3.装配式楼梯的构造

常用的装配式楼梯有悬臂式楼梯、板式楼梯、小型分件装配式楼梯等。装配式楼梯一般各地均编有通用图，可根据制作、运输、吊装等条件选用。

作业布置：课后思考题7.2，7.3，7.6

第八章多层及高层钢筋混凝土房屋

内容提要：介绍钢筋混凝土多层及高层房屋的结构体系，以及框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构的受力特点、构造要求和抗震措施。

学习目标：了解钢筋混凝土多层及高层房屋的常用结构体系的特点及适用高度； 理解框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构的受力特点、构造要求 框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构抗震设计的一般规定和抗震构造措施。

课前：掌握高层建筑和多层建筑的定义；

结构内力，位移与高度的关系

8.1 常用结构体系

多层及高层钢筋混凝土房屋的常用结构体系可分为四种类型：框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构，各有不同的适用高度和优缺点。

8.1.1 框架结构体系

概念：采用梁、柱组成的框架体系作为建筑竖向承重结构，并同时承受水平荷载

优点：建筑平面布置灵活，可做成需要较大空间的会议室、餐厅、办公室及工业车间、实验室等，加隔墙后，也可做成小房间 缺点：框架结构的侧向刚度较小，水平位移大

适用层数：6～15层，非地震区也可建到15～20层。8.1.2 剪力墙结构体系

概念：将房屋的内、外墙都做成实体的钢筋混凝土结构 优点：整体性好，刚度大，在水平力作用下侧向变形很小。缺点：剪力墙间距太小，平面布置不灵活，结构自重较大 适用层数：10~50层

8.1.3 框架－剪力墙体系

概念：在框架中设置一些剪力墙，就成了框架－剪力墙(简称框－剪)体系

优点：结构总体刚度加大，侧移减小。同时，通过框架和剪力墙协同工作，通过变形协调，使各种变形趋于均匀，改善了纯框架或纯剪力墙结构中上部和下部层间变形相差较大的缺点

适用层数：15～25层，一般不宜超过30层

8.1.4 简体体系

概念：由筒体为主组成的承受竖向和水平作用的结构

8.2 框架结构

8.2.1 框架结构类型

（1）全现浇框架

优点;整体性及抗震性能好，预埋铁件少，较其他形式的框架节省钢材等。

缺点:模板消耗量大，现场湿作业多，施工周期长，在寒冷地区冬季施工困难等。（2）装配式框架

优点：构件质量容易保证，并可节约大量模板，改善施工条件，加快施工进度，缺点：结构整体性差，节点预埋件多，总用钢量较全现浇框架多，施工需要大型运输和拼装机械，在地震区不宜采用。

（3）装配整体式框架

优点：保证了节点的刚性，提高了框架的整体性，省去了大部分预埋铁件，节点用钢量减少 缺点：增加了现场浇筑混凝土量

（4）半现浇框架

优点：全现浇简单，而整体受力性能比全装配优越。梁、柱现浇，节点构造简单，整体性较好；而楼板预制，又比全现浇框架节约模板，省去了现场支模的麻烦

8.2.2 框架结构的受力特点

框架结构承受的荷载包括竖向荷载和水平荷载。竖向荷载包括结构自重及楼（屋）面活荷载，一般为分布荷载，有时有集中荷载。水平荷载主要为风荷载。

在高层框架结构中，竖向荷载的作用与多层建筑相似，柱内轴力随层增加而增加，而水平荷载的内力和位移则将成为控制因素。

侧移由2部分组成：第一部分侧移由柱和梁的弯曲变形产生；第二部分侧移由柱的轴向变形产生

框架抗侧刚度主要取决于梁、柱的截面尺寸。通常梁柱截面惯性较小，侧向变形较大，所以称框架结构为柔性结构。

竖向活荷载具有不确定性。梁、柱的内力将随竖向活荷载的位置而变化。风荷载也具有不确定性，梁、柱可能受到反号的弯矩作用，所以框架柱一般采用对称配筋。8.2.3 现浇框架节点构造

具体有四点要求，见书上164页

8.3 剪力墙结构

了解几点要求：（1）为保证墙体的稳定及浇灌混凝土的质量，钢筋混凝土剪力墙的截面厚度不应小于楼层净高的1/25，也不应小于140mm。（2）（3）（4）采用装配式楼板时，楼板搁置不能切断或过多削弱剪力墙沿高度的连续性，剪力墙至少应有60%面积与上层相连。

钢筋混凝土剪力墙中，混凝土不宜低于C20级

剪力墙上开洞时，洞口边缘必须配置钢筋，必要时应配斜筋以抵抗洞口角部的应力集中。

熟读书上166页的图8.12 剪力墙截面的配筋形式和图8.13洞口配筋

8.4 框架－剪力墙结构简介

8.4.1 框架－剪力墙结构的受力特点

剪力墙的变形以弯曲型为主，框架的变形以剪切型为主。在框-剪结构中，框架和剪力墙由楼盖连接起来而共同变形。

剪力墙负担大部分水平力；另外，框架和剪力墙分担水平力的比例，房屋上部、下部是变化的。在房屋下部，由于剪力墙变形增大，框架变形减小，使得下部剪力墙担负更多剪力，而框架下部担负的剪力较少。在上部，情况恰好相反，剪力墙担负外载减小，而框架担负剪力增大。

8.4.2 框架－剪力墙的构造要求

（1）剪力墙是主要的抗侧力构件，承担着大部分剪力，因此构造上应加强。

（2）剪力墙的厚度不应小于160mm，也不应小于h/20（h为层高）。（3）剪力墙墙板的竖向和水平方向分布钢筋的配筋率均不应小于0.2%，直径不应小于8mm，间距不应大于300mm，并至少采用双排布置。

（4）剪力墙周边应设置梁（或暗梁）和端柱组成边框。（5）剪力墙水平和竖向分布钢筋的搭接长度不应小于1.2la。

（6）剪力墙洞口上、下两边的水平纵向钢筋不应少于2根直径12mm的钢筋，钢筋截面面积分别不宜小于洞口截断面的水平分布钢筋总截面面积的1/2。

（7）当剪力墙墙面开有非连续小洞口，且在整体计算中不考虑其影响时，应将洞口处被截断的分布筋量分别集中配置在洞口上、下和左、右两边，且钢筋直径不应小于12mm，穿过连系梁的管道宜预埋套管，洞口上、下的有效高度不宜小于梁高的1/3，且不宜小于200mm，洞口处宜配置补强钢筋，熟读书上168页图8.16 洞口补强配筋示意

8.5 多层及高层钢筋混凝土房屋措施

8.5.1 地震基本知识

(1)地震及其破坏作用 地震是指由于人工爆破、矿山开采、工程活动以及火山爆发、地壳的运动所引起的地面震动。地震破坏的主要表现有：1）地表破坏现象；2）房屋结构破坏 8.5.1.2 地震震级和烈度 掌握几个定义

（1）地震震级：表示地震本身能量大小的一种度量，其数值是根据地震仪记录到的地震波图表确定。震级用M表示。

（2）地震烈度:指某一区域的地表和各类建筑物遭受某一次地震影响的平均强弱程度。一次地震，表示地震大小的震级只有一个。(3)震中烈度：震中区的烈度

并了解表8.1中国地震烈度表的内容 8.5.1.3 建筑地震设防（1）抗震设防的依据

一个地区在一定时期（我国取50年）内在一般场地条件下按一定的概率（我国取10%）可能遭遇到的最大地震烈度称为基本烈度。

抗震设防烈度是指按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般取基本烈度。

（2）建筑抗震设防分类

建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。（3）抗震设防标准

抗震设防标准是指衡量抗震设防要求的尺度，由抗震设防烈度和建筑使用功能的重要性确定。具体的4个标准见书上170页

（4）抗震设防的目的（重点）

抗震设防的目的是在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏，保障人民生命财产的安全。

三个基本水准原则：小震不坏、中震可修、大震不倒 8.5.1.4 抗震设计的基本要求

所谓建筑抗震概念设计指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。

基本内容和要求如下：

（1）场地和地基的要求

（2）建筑设计和建筑结构的规则性（3）结构体系的要求

8.5.2 多层及高层钢筋混凝土房屋抗震措施

8.5.2.1 震害特点

（1）钢筋混凝土框架房屋的震害

①结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层

②柱端与节点的破坏较为突出

③砌体填充墙的破坏较为普遍

④防震缝的震害也很普遍

（2）高层钢筋混凝土抗震墙结构和钢筋混凝土框架－抗震墙结构房屋的震害

①设有抗震墙的钢筋混凝土结构有良好的抗震性能

②连系梁和墙肢底层的破坏是抗震墙的主要震害

具体的震害特点见书上172页 8.5.2.2 抗震设计的一般规定

(1)钢筋混凝土高层建筑房屋的适用高度和高宽比（2）抗震等级

①框架－抗震墙结构，在基本震型地震作用下，若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定，②裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，不应低于主楼的抗震等级；主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级

③当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。④抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑，应按表8.3确定抗震等级（3）防震缝

①框架结构房屋的防震缝最小宽度，当高度不超过15m时，可采用70mm；超过15m时，6度、7度、8度和9度相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm。

②框架－抗震墙结构房屋的防震缝宽度可用①项规定数值的70%，抗震墙结构房屋的防震缝宽度可采用①项规定数值的50%，且均不宜小于70mm。

③防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。

(4)抗撞墙

（5）纵向钢筋锚固和连接 现浇钢筋混凝土框架梁、柱的纵向受力钢筋的连接方法，一、二级框架柱的各部位及三级框架柱的底层宜采用机械连接接头，也可采用绑扎搭接或焊接接头；三级框架柱的其他部位和四级框架柱可采用绑扎搭接或焊接接头。（6）箍筋的要求

箍筋末端应作135°的弯钩，弯钩的平直部分的长度不应小于10d（d为箍筋直径），高层建筑中尚不应小于75mm 8.5.2.3 抗震构造措施

(1)框架结构的抗震措施

1)梁的截面尺寸宜符合下列各项要求：截面宽度不宜小于200mm；截面高宽比不宜大于4；净跨与截面高度之比不宜小于4。

2)梁的纵向钢筋配置应符合下列各项要求：梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%，且计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比，一级不应大于0.25，二、三级不应大于0.35；梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配置筋量的比值，除按计算确定外，一级不应小于0.5，二、三级不应小于0.3。

3)梁端箍筋加密区的长度，箍筋的最大间距和最小直径应按表8.9（详见P177）采用，当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，表中箍筋最小直径应增大2mm。

4)柱的截面尺寸宜符合下列各项要求：截面的宽度和高度均不宜小于300mm；圆柱直径不宜小于350mm；剪跨比宜大于2；截面长边与短边的边长比不宜大于3。

5)柱的纵向钢筋配置应符合下列各项要求：宜对称配置；截面尺寸大于400mm的柱，纵向钢筋间距不宜大于200mm；柱总配筋率不应大于5%；一级且剪跨比不大于2的柱，每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%；边柱、角柱及抗震墙端柱在地震作用组合产生小偏心受拉时，柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25%； 6)柱的箍筋加密范围应按下列规定采用： ①柱端，取截面高度（圆柱直径）、柱净高的1/6和500mm三者的最大值；

②底层柱，柱根不小于柱净高的1/3。当有刚性地面时，除柱端外尚应取刚性地面上下各500mm；

③剪跨比不大于2的柱和因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱，取全高。一般情况下，加密区箍筋的最大间距和最小直径应按表8.12（详见P178）采用。7）框架梁、柱纵向钢筋在节点核心区的锚固和搭接

(2)抗震墙结构抗震构造措施 1)抗震墙的厚度，一、二级不应小于160mm且不应小于层高的1/20，三、四级不应小于140mm且不应小于层高的1/25。

2)抗震墙竖、横向分布钢筋的配筋，应符合下列要求：

①一、二、三级抗震墙的竖向和横向分布钢筋最小配筋率均不应小于0.25%；四级抗震墙不应小于0.20%；钢筋最大间距不应小于300mm，最小直径不应小于8mm。

②部分框支抗震墙结构的抗震墙底部加强部位，纵向及横向分布钢筋配筋率均不应小于0.3%，钢筋间距不应大于200mm。

3)抗震墙两端和洞口两侧应设置边缘构件，并应符合下列要求

①抗震墙结构，一、二级抗震墙底部加强部位及相邻的上一层应按表8.14设置约束边缘构件。

②部分框支抗震墙结构，一、二级落地抗震墙底部加强部位及相邻的上一层的两端应设置符合约束边缘构件要求的翼墙或端柱，洞口两侧应设置约束边缘构件；不落地抗震墙应在底部加强部位及相邻的上一层的墙肢两端设置约束边缘构件。

4)抗震墙的约束边缘构件包括暗柱、端柱和翼墙，如图8.21所示。5)抗震墙的构造边缘构件的范围宜按图8.21采用；构造边缘构件的配筋应满足受弯承载力要求，并宜符合表8.15（详见P182）的要求。

6）抗震墙的墙肢长度不大于墙厚的3倍时，应按柱的要求进行设计，箍筋应沿全高加密。7）

一、二级抗震墙跨高比不大于2且墙厚不小于200mm的连系梁，除普通箍筋外宜另设斜向交叉构造钢筋。

8）顶层连系梁的纵向钢筋锚固长度范围内应设置箍筋，(3)框架－抗震墙结构抗震构造措施

①抗震墙的厚度不应小于160mm且不应小于层高的1/20，底部加强部位的抗震墙厚度不应小于200mm且不应小于层高的1/16，抗震墙的周边应设置梁（或暗梁）和端柱组成的边框；端柱截面宜与同层框架柱相同，并应满足框架结构柱的抗震要求；抗震墙底部加强部位的端柱和紧靠抗震墙洞口的端柱宜按柱箍筋加密区的要求沿全高加密箍筋。

②抗震墙的竖向和横向分布钢筋配筋率均不应小于0.25%，并应双排布置，拉筋间距不应大于600mm，直径不应小于6mm。

③框架－抗震墙结构的其他抗震构造措施应符合对框架和抗震墙的有关要求。

作业布置：思考题8.1~8.10

建筑力学与结构第1章 第2篇

一、名词解释

1.细胞 2.原生质体 3.减数分裂 4.组织 5.器官 6.纹孔 7.胞间连丝 8.维管束 9.主根 10.侧根 11.不定根 12.须根系 13.直根系 14.凯氏带 15.髓

二、填空题

1.自然界中现在已知的生物（含微生物）多达__________种，其中高等植物约_______种，可供栽培的植物为________种，目前我国已发现的有用植物约 _________ 种。

2.农业生产是由_________生产、_________生产和_________生产三个基本环节组成。

3.农业生产中，绿色植物的生产是 _________的生产，是进行其他农业生产的前提和基础。

4.一般植物细胞是由_________ 和 __________两部分组成，原生质体可分为 _______、和 __________ 三部分

5.在细胞核中，能被碱性染料染色的物质叫__________。在细胞分裂中期浓缩成棒状体，其主要成分是___________，简称 _______。

6._________与细胞需水量有关，并贮藏各种养料和生命活动产物。___________ 的成分主要是糖类、水、有机酸、单宁、生物碱等，所以细胞具有酸、甜、涩、苦等味道。

7.植物细胞所特有的结构是________、________和 ________。

8.细胞核由_______、________和 __________构成，核膜是 ___层膜，膜上有许多小孔，称为_____。

9.质体主要由________ 和_____组成，_______层膜。按其所含色素及生理功能的不同，可分为________、________和_________三种，其中_________是植物进行光合作用的场所，__________是质体中最小的一种，在光下可转化。

10._________是呼吸作用的主要场所，_________是由生物膜构成的网状管道系统，有运输代谢产物的作用，_________是蛋白质合成的中心，由_________和________组成，______与细胞的分泌功能有关，并参与细胞壁的合成。11.成熟细胞的细胞壁由外向内依次分为_________、_________和________三层。

12.细胞的次生壁可发生________、_________、_________和________。13.细胞繁殖的方式有________、_________和_________。其中_________是营养细胞最普遍的一种分裂方式，为叙述方便，人为地把它分为五个时期，即______、______、______、_______、______。

14.在细胞的有丝分裂中，_________是观察染色体数目和形态的最佳时期。15.减数分裂时，细胞连续_________次的分裂，但染色体只复制_____次，这样，一个母细胞经过减数分裂可以形成_________个子细胞，每个子细胞的染色体数目只有母细胞的_________。

16.植物组织依其细胞种类和分化特点，可分为_________和________两大类。

17.分生组织依据分布位置的不同，分为__________、________、_________三种。

18.成熟组织依其形态、结构和功能的不同，可分为________、________、________、________和_________五大类。

19.组织中运输水和无机盐的是_________和________，它们都为_________细胞；运输有机物质的是_________，且在其一侧常有一个或几个薄壁细胞，叫做________，它们为__________细胞。

20.机械组织的作用是________

___，其结构特点是_______________________，其中厚角组织是___细胞，厚壁组织如木纤维是___细胞。

三、选择题

1.决定生命的遗传特性，指挥细胞进行DNA复制的“司令部”是指细胞中的______。

A 细胞质

B 细胞核

C 核糖核蛋白体

D 高尔基体 2.染色体复制是在有丝分裂的_______进行。

Ａ 间期

B 前期 C 中期 D 后期 3.下列________是双子叶无胚乳种子。

A 大豆、茄子

B 花生、白菜

C 蓖麻、辣椒

D 萝卜、番茄 4.与细胞内物质运输密切相关的细胞器是_______。

A 核糖体

B 内质网

C 高尔基体

D 细胞核 5.绿色植物特有的细胞器是________。

A 叶绿体

B 细胞质

C 核糖体

D 圆球体 6.染色体的主要成分是________。

A RNA和蛋白质

B DNA C 核酸

D 类脂和蛋白质 7.下列结构不属于植物细胞特有的是________。

A 液泡

B 质体

C 细胞壁

D 内质网

8.细胞有丝分裂过程中，观察染色体形态和数目最好的时期是_______。A 前期

B 中期

C 后期 D 末期

9.可使小麦和水稻拔节、抽穗的分生组织是_______。

A 顶端分生组织

B 侧生分生组织

C 居间分生组织 D 分泌组织

10.________的特点是细胞壁薄，质浓，核大，排列紧密，液泡小或无。A 薄壁组织

B 分生组织

C 保护组织

D 输导组织

11.下列物质中，_________是由活细胞组成的。

A 导管、管胞

B 筛管、伴胞

C 导管、伴胞

D 筛管、管胞 12.单子叶植物有胚乳种子是_______。

A 小麦、油菜

B 玉米、茄子

C 水稻、高粱

D 瓜类、荞麦 13.双子叶植物有胚乳种子是_________。

A 花生、油菜 B大豆、茄子 C 番茄、辣椒 D 瓜类、葡萄 14.下列蛋白质含量最高的种子是_______。A大豆 B 花生 C 小麦 D 向日葵 15.________的根系不属于直根系。

A 花生 B 棉花 C 马铃薯 D 小麦 16._______根系属于须根系。

A 豆类 B 果树 C 小麦 D 棉花

17.从植物茎.叶.老根或胚轴上发生的根为_______。A主根 B 侧根 C 不定根

D 支根 18._______属于肉质直根。

A 甘薯 B 萝卜 C 何首乌 D 马铃薯 19._______属于寄生根。

A胡萝卜 B 菟丝子 C 玉米 D 甜菜 20.下列具有强烈分裂能力的是_______。

A 根冠 B 分生区 C 伸长区 D 根毛区

四、判断题

1.高尔基体参与细胞壁的形成，所以高尔基体是植物细胞特有的结构。（）2.茎的木栓形成层是中柱鞘细胞产生的。（）3.质体的三种形式在一定条件下可以相互转化。（）4.原生质体可分为细胞膜、细胞基质、细胞核三部分。（）5.细胞质中的水溶液叫细胞液。（）6.生物膜是由于磷脂和蛋白质组成的。（）

7.输导组织的细胞是死细胞，多呈管形，构成植物体的运输管道。（）8.根茎不断增粗，是侧生分生组织分裂的结果（）9.腺毛、蜜腺、树脂道等都属于分泌组织。（）10.顶端分生组织活动的结果是使植物拔节抽穗。（）11.导管和管胞的作用是运输有机物和无机物。（）12.无限维管束是指在木质部和韧皮部之间有形成层，能形成新的木质部和韧皮部的维管束。（）

13.单子叶植物根的外皮层上有凯氏带，能控制吸收物质的运转。（）14.侧根是伸长区一定位置上的中柱鞘细胞恢复分裂能力形成的。（）15.在双子叶植物中，根内皮层细胞的侧壁和横壁上有部分木化或栓化增厚，形成凯氏带。（）

16.大多数双子叶植物茎的初生结构中无维管束鞘。（）17.多数单子叶植物的根和茎都无次生结构。（）18.葡萄的茎属于缠绕茎。（）19.变态茎仍保持茎的特征。（）20.藕.姜的食用部分是地下块茎。（）

五、简答题

1.什么叫生物膜？简述其结构和功能。2.液泡具有哪些作用? 3.有丝分裂和减数分裂的主要区别是什么? 4.根尖有哪几个分区?各区的特点是什么?

六、实验题

1.显微镜的使用分哪几步? 2.怎样用洋葱鳞叶制作临时装片?

答案

二、填空题答案

1.43万，27万，6000～7000，1万 2.植物，动物，微生物 3.第一性

4.细胞壁，原生质体，细胞质，细胞核 5.染色质，染色体，脱氧核糖核酸，DNA 6.液泡，细胞液

7.细胞壁，质体，液泡

8.核膜，核质，核仁，双，核孔

9.蛋白质，类脂，双，白色体，叶绿体，有色体，叶绿体，白色体 10.线粒体，内质网，核糖体，蛋白质，核糖核酸，高尔基体 11.胞间层，初生壁，次生壁

12.角质化，木栓化，木质化，矿质化

13.无丝分裂，有丝分裂，减数分裂，有丝分裂，间期，前期，中期，后期，末期 14.中期

15.2，1，4，一半

16.分生组织，成熟组织

17.顶端分生组织，侧生分生组织，居间分生组织

18.保护组织，营养组织，输导组织，机械组织，分泌组织 19.导管，管胞，死，筛管，伴胞，活

20.支持和巩固植物体，细胞壁发生不同程度的增厚，活，死

三、选择题答案

1.B 2.A 3.B 4.B 5.A 6.B 7.D 8.B 9.C 10.B 11.B 12.C 13.C 14.A 15.D 16.C 17.C 18.B 19.B 20.B

四、判断题答案

1.×

2.×

3.√

4.√

5.×

6.√

7.×

8.×

9.√

10.× 11.× 12.√ 13.×

14.×

15.√

16.√

17.√ 18.√

19.√ 20.×

五、简答题答案

1．细胞膜和细胞内膜，包括核膜和各种细胞器的膜，统称为生物膜。结构：生物膜由磷脂和蛋白质组成，按液态镶嵌模式构成生物膜。两列液态的磷脂分子构成膜的骨架，蛋白质分子镶嵌在磷脂层中，整个膜可以自由地作半液体流动。

功能：（1）生物膜为选择性透过膜，这样就保证了活细胞能与外界进行正常的物质交换。（2）生物膜把细胞中的细胞器与其他部分隔开，使细胞器具有相对独立性和稳定性，从而保证生命活动有条不紊地进行。（3）细胞膜占原生质体干重的70%～80%，增大原生质表面积，使各种酶分布在一定位置上，为各种生理活动提供了丰富的场所。

2.（1）液泡与细胞吸胀与萎蔫有关，液泡中的溶液可使细胞保持一定的形态，以利于植物各种生命活动的进行。（2）贮藏各种养料和生命活动的产物，贮藏的营养物质主要是淀粉.脂肪和蛋白质。（3）含有水解酶，参与细胞内物质的分解。

3.有丝分裂是一种最普遍的细胞分裂方式.有丝分裂导致植物的生长，而减数分裂是生殖细胞形成过程中的一种特殊的细胞分裂方式。有丝分裂过程中，染色体复制1次，细胞核分裂1次，同一母细胞分裂成2个子细胞，子细胞有着和母细胞同样数量的染色体；在减数分裂过程中，细胞连续分裂2次，但染色体只复制1次，同一母细胞分裂成4个子细胞，子细胞染色体数只有母细胞的一半。

4.根尖可分为根冠、分生区、伸长区和成熟区四个部分。（1）根冠：根冠形似帽状，套在根的顶部，是根尖的保护结构，根冠由薄壁细胞组成。能分泌黏液，起润滑的作用，便于根尖向土壤深处伸进。（2）分生区：分生区位于根冠上方，长1-2mm，属分生组织。此区细胞体积小、壁薄、质浓、核大、排列紧密，具有强烈的分生能力。（3）伸长区：位于分生区的上方，是由分生区产生的新细胞分化而成的。该区细胞剧烈伸长，成为根在土壤中向前推进的动力。（4）根毛区：位于伸长区的上方，由伸长区细胞进一步分化而来。细胞不再纵向生长，已分化出各种成熟组织，外表密生根毛，此区是根吸收水分和无机盐的主要部位。

六、实验题答案

1．(1)取镜；(2)对光；(3)放片；(4)使用低倍接物镜；(5)使用高倍镜；(6)还镜。

2．(1)擦载玻片和盖玻片。(2)用滴管吸取清水，在载玻片中央滴一小滴，经加盖玻片后没有水溢出为宜。用镊子将洋葱鳞叶表皮撕下，剪成3～5mm的小

建筑结构发展与力学关系研究 第3篇

力是物体对物体的相互作用, 力有三个要素:大小、方向、作用点。同时由力的定义, 我们能理会到作用力与反作用力的存在。力学非常广泛, 有众多门派和分支, 内容浩瀚繁杂, 而与建筑结构密切联系的是力学中的一个分支建筑力学。建筑力学研究建筑结构及其构建在荷载作用下维持平衡的条件以及承载力的计算问题, 为建筑结构提供理论基础。建筑结构是房屋建筑中能承受荷载并能起骨架作用的体系, 为建筑提供合乎使用的空间。二者相辅相成, 缺一不可, 两者相互促进, 互助互利。建筑力学的发展促进建筑结构的完善, 新的建筑结构的提出, 又为建筑力学的研究领域开拓一片天地。建筑结构是建筑构件作为受力体, 是建筑物用来承受外部荷载的主体, 其研究的问题是其反力与内部应力如何与外力达到平衡。建筑首先必要解决的问题是受力的问题。人们定义解决这个问题的学科称为建筑力学。建筑力学有可以分为:静力学, 材料力学和结构力学三大力学体系。建筑力学是讨论和研究建筑结构及构件在荷载和其他因素影响的工作状况, 也就是建筑的强度, 刚度, 稳定性。在荷载的作用下, 承受荷载和传递荷载的建筑结构会引起周围的物体对其作用, 同时结构本身受荷载作用而产生变形, 并且存在着破坏的可能性, 变形和破坏的可能性与结构本身的属性即结构的承载能力有很大关系。结构的承载能力的大小是与组成结构的构件的材料, 截面的几何尺寸, 受力性质, 工作条件和制造情况等因素有关。然而这些关系都可以由力学关系式通过计算而得以解决。

2 建筑工程的发展概述

建筑工程的发展经历了一个很漫长的历史过程, 自从人类进入文明历史以来, 建筑工程开始了其发展历程。而对建筑工程的发展起关键作用的, 首先是作为建筑物基础的建筑材料, 其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。建筑材料的开发利用与研究提供了建筑结构的突飞猛进发展的平台, 早期人们用土和木作为建筑材料盖房, 只能做到夯土为台, 掘土为穴, 以木做梁、以木为柱, 大兴土木的由来也就为此, 建筑物无论从实用和功能上将都是十分有限。后来出现了砖和瓦等人工建筑材料, 使建筑冲破了天然建材的束缚, 得到了历史性的发展, 当然这个发展的历程很长。砖和瓦具有比土更优越的力学性能, 可以就地取材, 而又易于加工制作, 使得建筑物的高度和规模得到了进一步的发展, 房屋和城防工程的建设才得以实现。偶后的原始人工胶结材料的发明与应用, 才使得万里长城等宏伟的建筑物得以屹立于地。这一建材第一次飞跃持续两千多年, 在这段漫长的时间里, 砖和瓦一直是重要建筑材料, 在建筑历史上刻下了辉煌的成绩, 为人类文明作出了伟大的贡献, 甚至在目前还被广泛采用。钢材的出现与应用是建材的第二次飞跃。十七世纪70年代开始使用生铁、十九世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋, 这是钢结构出现的前奏。从十九世纪中叶开始, 冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材, 随后又生产出高强度钢丝、钢索。于是适应发展需要的钢结构得到蓬勃发展。除应用原有的梁、拱结构外, 新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推广, 出现了结构形式百花争艳的局面。建筑材料的发展之所以能够带动、推动建筑的发展, 是因为新开发使用的建材的较之原先建材的良好的力学性能。砖和瓦的抗压性能、抗折性能、抗弯性能、抗剪性能较之钢材差得远、但较之泥土来说又要好得多。建材的性能制约着建筑物的结构和规模, 建筑物跨径从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米发展到钢结构的百米、几百米, 直到现代的千米以上。于是在大江、海峡上架起大桥, 在地面上建造起摩天大楼和高耸铁塔, 甚至在地面下铺设铁路, 创造出前所未有的建筑奇迹。建筑的发展需要, 促进了建材的发展, 建材的发展进一步推动建筑力学的发展。它们是环环相扣, 相互关联。为适应钢结构工程发展的需要, 在牛顿力学的基础上, 材料力学、结构力学、工程结构设计理论等就应运而生。施工机械、施工技术和施工组织设计的理论也随之发展, 建筑工程从经验上升成为科学, 在工程实践和基础理论方面都面貌一新, 从而促成了建筑结构更迅速的发展。水泥的发明与应用, 可谓是建筑业中建材的第四次飞跃。在人类早期的建筑活动中, 石灰、石膏是最早被使用的胶凝材料。古今中外, 在漫长的历史长河中, 这种胶凝材料得到了极为广泛的应用, 直到罗马水泥和波特兰水泥问世, 才逐渐被取代。二十世纪初, 随着现代建筑工程的发展, 石膏、石灰、波特兰水泥等胶凝材料已不能满足特种工程的需要, 必须开发研究新胶凝材料。一方面通过调整波特兰水泥的矿物组成, 获得了一大类具有特殊性能的特种水泥, 如快硬水泥、低热和中热水泥、抗硫酸盐水泥、油井水泥、膨胀水泥、白色水泥、彩色水泥和抗菌水泥及道路水泥等等。另一方面通过改变原材料种类, 研制成功了铝酸盐、硫铝酸盐和氟铝酸盐等系统的特种水泥, 如快硬水泥、型砂水泥、耐火水泥、防辐射水泥和防藻水泥等。此外, 还对磷酸盐、水玻璃、镁质和硫磺等气硬性胶凝材料进行研究, 并取得成功。一大批新无机胶凝材料的产生, 促进了建筑工程的发展。同时因为混凝土和钢材的线胀系数基本相等, 从而钢筋混凝土结构问世大大促进建筑业的腾飞, 钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料, 其中钢筋承担拉力, 混凝土承担压力, 发挥了各自的优点, 克服各自的缺点。导致建筑行业突飞猛进的发展, 大跨建筑结构建造实施风气云涌。钢筋混凝土结构的发展也进一步促进了建筑力学的大发展, 计算建筑力学、弹性力学、塑性力学等等力学的分支, 迅猛地得到发展。二十世纪三十年代开始, 出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力, 大大高于钢筋混凝土结构, 因而用途更为广阔。建筑工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的建筑工程结构形式, 使建筑工程产生了新的施工技术和结构设计理论。这是建筑工程的又一次飞跃发展。二十世纪五十年代, 钢结构的开发利用于建筑业, 是建筑工程史上现代化建筑飞跃发展。钢材的良好力学性能在建筑工程崭露头角, 采用钢结构的建筑物具有良好的延性、抗震性能、塑性和韧性, 可以实现大跨度、轻质高强, 能减轻对地基处理压力, 可以实现高层建筑, 目前广泛应用于低层、多层建筑钢结构和轻钢结构;高层及超高层钢结构;大跨度钢结构;轻钢建筑在一些发达国家已被广泛应用于工厂、仓库、体育馆、展览馆、超市等建筑。所谓轻钢是指以彩钢板作为屋面和墙面, 以薄壁型钢作檩条和圈梁, 以焊接建筑钢结构。由于人类文化生活不断提高, 对高层、大跨度建筑的要求也就越来越高。而钢结构本身具备自重轻, 强度高, 施工快等独特优点, 因此对高层、大跨度, 尤其是超高层、超大跨度, 采用钢结构更是非常理想。目前世界上最高, 最大的结构采用的都是钢结构, 而历届奥运会的场馆也多采用钢结构。巨型钢结构为高层或超高层建筑的一种崭新体系, 它是为了满足特殊功能或综合功能而产生的。它具有良好的建筑适应性和潜在的高效结构性能, 是一种很有发展的结构。大跨度或较大跨度大都采用钢结构, 当然也有用“膜”完成的, 但充气膜由于一些缺点近年来很少用, 张力膜则也需要钢索和钢杆的支撑。大跨度钢结构多用于多功能体育场馆, 会议展览中心, 博览馆, 候机厅, 飞机库等。建筑材料的开发利用直接刺激建筑结构的创新和开发与利用, 而建筑材料的开发与利用离不开材料力学的发展。复合材料的开发与利用于建筑, 是建筑结构发展的里程碑, 是当今建筑结构的新潮流和发展顶峰。复合材料充分利用各自复合成分材料的优点, 克服各自复合成分材料的弱点, 优势互补, 有机结合, 使得原有单一材料无法实现成为可能。于是使得建筑结构有了空前的发展规模和进度, 超大跨度、超高层、超强功能的建筑结构应运而生。如薄壳结构、索膜结构、筒体结构、网罩结构、网壳结构、框筒结构、板壳结构等等, 这些新型的建筑结构无不包含有建筑力学发展的新知识、新理论、新方法和新的技巧。

3 建筑力学的发展

建筑力学基于古老的牛顿经典力学, 包括有理论力学、材料力学和结构力学三大部分, 应建筑工程实践要求而产生, 也随建筑工程的发展而发展。建筑工程及技术的发展离不开作为其理论基础的力学的进步, 同时, 建筑工程技术的发展又不断向力学提出挑战, 有力地推动了建筑力学的发展。由于现代结构工程的计算需要, 弹性理论的发展在结构理论上有突出成就。进入二十世纪后, 板壳理论得到了广泛研究;实验力学应运而生, 使得理论分析的结果有了验证的可能, 这是在先前时代是不可能的, 只有在现代科技发展、物质条件完好的今天才称为可能。现代结构工程重大事故的多次出现, 引起对弹性稳定问题和脆性材料的断裂问题的重视。科研工作者对各种结构构件, 乃至结构体系的稳定理论进行了大量研究, 原有的线性稳定理论已经不适合现代建筑工程结构发展的需要, 于是现代非线性稳定理论产生, 并有了巨大的发展。建筑结构一旦荷载过大可能导致构件断裂的可能, 对断裂问题的研究, 诞生了一猛门新兴学科断裂力学;由此展开的对延性材料的试验与研究, 在原有的三大强度理论的基础上各种强度理论都得以发展。塑性理论在上个世纪四十年代又被重视起来, 塑性理论的部分应用, 促使按极限状态设计方法成为可能, 塑性理论在将来的设计中必将有更为广阔的前景。建筑工程实际中, 单纯的静力作用是不存在的, 动力作用才是永恒的话题, 动力的分析较之静力分析复杂得多, 从而建筑结构的发展呼吁结构动力学的诞生与发展, 使得结构工作者对各种动荷载, 包括地震、风、及撞击荷载的作用的研究成为可能, 为结构高度及跨度的突破提供了必要条件。工程事故的出现及动荷载的研究, 表明结构配件在反复荷载作用下存在疲劳损伤积累的问题, 连续损伤力学也成为固体力学一个新的分支学科。工程实际非常复杂, 原有的力学分析是建立在理想的概化模式上, 但随着历史的发展, 这种理想的概化模式已经过于粗糙和人为理想、虚无化, 无法解决工程实际问题, 从而计算力学在这种呼吁下得到诞生和发展。随着计算机技术的发展, 各种计算方法和计算技巧不断推陈出新。有限元法、有限差分法、有限体积法、边界元法、无界元法、粒子法等等理论的产生与成熟, 导致计算结构力学的兴起, 成为现代力学的一个重要分支, 为日趋复杂化的建筑工程及技术的发展创造了有利条件。

随着不稳定的动荷载作用逐步得到考虑并付之于行动, 许多柔性结构在建筑结构的形式中出现, 大位移非线性分析技术也得到了广泛研究, 静力稳定分支及动力稳定分支混沌问题也引起了科研工作者的重视, 为进一步分析结构实际状态下实际的工作性能提供了方法与技巧。建筑工程实际中的荷载作用的随机性, 特别是分析风荷载、地震荷载和人群荷载及施工误差等因素对结构的统计影响, 统计结构力学、随机结构力学, 包括随机有限元理论、随机结构动力学等是目前研究的一个新热点。

整个建筑物是个系统, 各组成构件是个统一的整体, 随着认识的逐步深入, 以系统的观点研究整个建筑可靠度, 乃至一个建筑群、一个城市的防灾系统可靠度也已成为可能, 并取得一定的研究成果。随着对结构理论分析的系统化、精确化, 计算工作量急剧增加, 并行计算理论亦将成为大型结构系统必要的分析工具。

4 存在的问题与展望

综上所述, 建筑结构和建筑力学是协同发展, 相互联系, 互助互利, 建筑结构的发展离不开建筑力学的发展, 建筑力学的发展为建筑结构的发展提供基础和可能性, 同时建筑结构的发展需求刺激建筑力学的发展, 为建筑力学的发展提供天地及指明方位。随着人类文明的迅速进步, 科技的发展, 生活质量的提高及建筑物功能的期望提升, 人们对建筑结构的要求也越来越高, 朝着结构形式更合理、高度更高、跨度更大、功能更全的方向进一步发展, 由此带给力学的挑战也是空前的。基于现状, 展望未来, 建筑工程对力学的挑战将主要表现在以下几个方面:

(1) 设计原理。全概率法 (三水准) 的极限设计法是21世纪的研究目标, 运用系统理论, 进一步接近结构实际受荷状态和过程的可靠度研究及个体建筑乃至城市系统的防灾可靠度研究将成为热点, 该理论应该得到完善与发展。

(2) 荷载分析技术。由于结构的“柔”向发展, 对地震、风荷载的精确模拟、火灾作用时温度场参数及风致振动机理将成为主要方向, 特别对一些对荷载分布较敏感的结构。

(3) 新材料的本构关系研究。材料的本构关系的研究是该材料开发利用的基础, 对于新材料更是如此, 其研究包括复合材料、智能材料等等。这是为后期建筑结构发展另一次飞跃的基础和先决条件。

(4) 结构分析理论。结构分析理论的发展是推动建筑结构发展与创新的基石, 其主要包括对更加有效且稳定结构非线性技术的研究;对结构在地震、风振作用下的动力响应分析技术的研究;对静力稳定分析及动力稳定分析、混沌问题的研究;对新型结构体系实用分析技术的研究, 如混合结构体系抗震性能研究、大跨度柔性结构的形体分析理论、抗地震及风振分析技术等等。

(5) 快速计算技术。计算机软件和硬件的发展, 是推动建筑结构、建筑力学发展的工具和手段, 计算技术的发展和创新是现代建筑力学的前沿研究问题, 包括对庞大结构系统的快速算法、并行计算技术、云计算技术等方面的研究。

(6) 振动控制技术。振动是典型的动荷载, 其长期的作用将对建筑结构产生很大的负面影响, 将进一步损害建筑物的结构和损伤其性能, 缩短建筑物的使用寿命。如何对振动这种动荷载进行控制, 是延长建筑物的使用寿命, 确保建筑物的正常运转, 有效利用其功能的有利措施。振动控制技术即对能有效利用结构构件本身, 重量轻、造价低、智能化的新型控制技术研究。

(7) 结构优化理论。分析建筑物所受荷载, 对建筑物的结构进行优化设计, 是建筑结构发展的主要方向, 也是充分利用建筑材料的性能的最直接的途径。如运用系统理论, 对结构进行最佳受力形状分析, 对建筑物方案进行系统优化等等。

(8) 计算机辅助技术。在当今计算机科学与技术高度发达和发展的今天, 建筑工程的发展离不开这个优良的工具, 手工建筑设计早已淘汰, 计算机辅助技术融合于建筑设计、管理和招投标等各方面, 其内容包括有计算机辅助设计研究、软件开发、专家系统设计等等。计算机辅助技术如今成果辉煌, 如建筑CAD软件、建筑广联达软件、建筑设计天正软件、建筑资料软件等等层出不穷, 日益改进并卓有成效。

摘要：本文作者对建筑结构的发展进行了阐述, 也对建筑力学的发展进行了分析, 阐述了建筑结构发展与建筑力学发展的协同关系, 指出了建筑结构的发展是基于建筑力学发展的基础上, 建筑结构发展的需求对建筑力学的发展提出了要求和研究方向;同时建筑力学的发展为新型建筑结构的创新、开发与利用提供可能。文章最后指出了目前建筑结构和建筑力学研究的不足处和日后研究发展的方向。

关键词：建筑结构,建筑力学,发展,关系

参考文献

[1]金洁.我国建筑钢结构行业的基本现状[J].中国建筑金属结构, 2011 (3) :15-18.

[2]范志毅, 张强, 马玉龙.平面应力状态下低碳钢的强度[J].中国建筑金属结构, 2013 (20) :22-26.

[3]徐国彬, 崔玲, 吕晶.建筑结构形式发展的力学原理[J].建筑创作, 2002 (7) :44-47.

[4]雍强.土木工程建筑结构设计中的问题与初探[J].城市建筑, 2014 (1) :15-18.

建筑力学与结构第1章 第4篇

关键词：高职院校；技术能力；课程改革

G712；TU3-4

《建筑力学与结构》是高职院校建筑工程技术专业一门重要的专业课程，为学习《建筑工程施工》、《计量计价》等后续专业课程做铺垫，为学生在工作岗位中提供坚实的理论基础。工程上有句话叫“精施工须先通设计”准确的描述了《建筑力学与结构》的重要地位。然而《建筑力学与结构》概念多、原理多，规范难理解，课程难度大，传统的课程设置不能够使学生达到课程标准要求，因此《建筑力学与结构》的课程改革势在必行。

一、课程改革的依据

现阶段《建筑力学与结构》的教材力学部分主要介绍结构和构件在各种条件下的强度、剛度、稳定性等方面问题的能力；结构部分教学内容只是将《混凝土结构》、《钢结构》、《砌体结构》中知识摘录后进行重新排列，绝大部分篇幅在介绍结构构件的设计及计算。高职院校的学生主要就业方向是施工企业、监理单位等企业，因此这些知识对于高职学生就业帮助不大。

高职院校进行的是职业技术教育，以培养技术性人才为主要目标，是在完全的中等教育的基础上培养出具有大学知识又有一定专业技术和技能的实用型人才，而不是培养研究型学者。因此对高职学生的培养过程中可以弱化复杂难懂的理论教学，着重培养学生专业技术的实践能力，突出职教特色。

二、课程改革的思路

1.整合教材内容

现阶段使用的教材内容相对杂乱，知识内容没有跟上行业技术发展的步伐相对滞后，不符合高等职业教育的培养目标和培养模式。古语云“工欲善其事必先利其器”进行课程改革的第一步必须是做好教材建设工作。

2.调整教学方式

《建筑力学与结构》分为力学部分和结构部分，对于两部分内容要区别对待。力学属于基础科学，是结构计算的基本工具，力学的知识点讲解不可简化，为调动学生的学习积极性，只能在教学手段上进行改革。结构部分，现阶段教材中80%的篇幅是结构的设计计算，20%的内容是结构构造，为学生掌握专业技术的实践能力，需要调整设计计算与结构构造的比例，宜采用项目化教学方法。

三、课程改革方法

1.教材改革

组织有丰富教学经验的一线教师及企业技术人员进行深度探讨，了解行业技术发展水平，根据实际工程编写一本项目化授课教材，将力学与结构知识相融合，通过几个具体的项目使学生掌握力学知识、结构构造知识、构件设计计算方法，并且能够切实的将理论与实际结合起来。

2.方法改革

教学方法的改革分为力学基础知识讲解和结构构造设计改革两部分进行。（1）针对力学基础知识的讲授是不可省略的环节，但由于力学知识枯燥乏味、难理解，且现在高职招生范围扩大，自主招生、三校生（来自技工学校、中等专科学校、职业高中）学生原基础知识掌握一般，对于力学知识的学习感觉吃力。传统的以教师讲授为中心的教学模式，学生处于被动听讲状态，忽视了学生自身的学习力、创造力、分析力和解决问题的能力。因此需要改变教学思路，发挥学生课堂活动中的主体作用；转变教学方法，实现“玩中学”：例如，学习力的投影知识时，可以让学生自己用手电在纸上进行投影，了解投影理论，找出投影规律，在自己动手的同时掌握投影计算方法。整个课堂参与度提高，也不会因为听繁复冗长的理论而昏昏欲睡。（2）建筑结构部分应该采用项目化教学方式，将建筑结构知识和实际工程项目联系在一起，几个知识点融合在一个工程项目中，每次课完成项目的一个工作页，并由教师进行点评、打分，学生间相互评分，每次课程结束前由教师进行知识点总结。

3.工具改革

随着时代的发展，手机开始主导人类的生活，手机的使用是当代高职学生必不可少的生活环节，而教师仍旧使用黑板和粉笔传统教学工具及PPT这种多媒体教学工具进行教学明显已经落后于时代的步伐。教师应该在教学中多引入手机软件，开发手机教学课程，让学生在课堂上光明正大的拿手机进行学习，而不是偷偷摸摸的玩手机。

同时还可以采用模型教学，采购或购买结构模型，例如典型的基础配筋模型、楼板配筋模型、常用节点模型等等。还要引导学生自己动手，利用身边易得的材料进行简支梁配筋模型的制作：首先为学生介绍简支梁的主要配筋，其中受力钢筋、架立钢筋、箍筋等具体的配筋要求；然后让学生仔细观察真实钢筋骨架的构造；引导学生利用纸桥、筷子、吸管等物品替代钢筋，分小组制作模型，并在模型制成后教师检查、纠正错误、进行点评。学生自己动手制作，知道每根钢筋的特点，直观印象深刻，必然收到更好的教学效果。

4.地点改革

建筑工程技术专业有其自身的特殊性，不能像其他专业一样把工作地点搬入教室。为了让学生更好的感受施工现场氛围，深入了解建筑结构在工程中的应用，就不能做井底之蛙，需要带学生走出去看一看。大部分高职院校都会安排认识实习，让学生对建筑工程有一直观感受。笔者所在学院，积极推动土建实训场的建设，按照教师上课要求对实训场进行布置，方便上课期间带领学生在实训场进行深入观察，现场教学。同时，积极展开校企合作，开辟校外的实训基地，除计划校内课程实训外还开展工地现场的工程实训项目，充分融入企业内部，感受企业氛围，了解建筑力学与结构在实际中的应用。

5.成绩改革

注重学生学习过程，不以一张试卷定分数。在平时的教学中进行项目打分，学生互评；实训教学中，由实训教师根据实训表现评分，施工现场实训项目由企业技术人员进行专业评定，综合以上成绩及学生出勤、作业、考试成绩给出最终考核成绩。

三、结语

《建筑力学与结构》的教学改革由于其理论知识多，内容复杂，在以往的教学中与工程实际相脱节，教材内容相对滞后等原因导致它是课程改革的难点；然而该门课程在专业中又具有相当重要的作用，也是课程改革的重点。为推进教学内容与教学方法、手段的改革，落实专业培养目标，全面提高人才培养质量，着力提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力，培养具备扎实专业理论基础和专业技术能力，具有良好职业道德和可持续发展基础能力的技术技能人才，除了上述几点改革内容，专任教师还需继续努力，不断探索改革方法适应当前教育形式。

参考文献：

[1]陈翔.高职建筑结构课程教学改革的探讨[J].山西建筑，2008，34（2）：206.

[2]黄克孝.构件高等职业教育课程体系的理论思考[J].职业技术教育，2004，3.

建筑力学与结构第1章 第5篇

1.建筑市场的概念如何？

答：建筑市场分为广义的建筑市场和狭义的建筑市场两个层次的概念。广义的建筑市场是指承载与建筑业生产经营活动相关的一切交易活动的总称。广义市场包括有形市场和无形市场，包括与工程建设有关的技术、租赁、中介机构或经纪人等媒介沟通买卖双方或通过招投标等多种方式成交的各种交易活动，还包括建筑商品生产过程及流通过程中的经济联系和经济关系。狭义的建筑市场一般指有形建筑市场，它是以工程承发包交易活动为主要内容，有固定的交易场所（建设工程交易中心）。

2.建筑市场的特点如何？

答：由于建筑产品具有生产周期长、价值量大等特点，生产过程中不同阶段对承包单位的能力和特点要求不同，这就决定了建筑市场交易贯穿于建筑产品生产的整个过程。从工程建设的咨询、设计、施工任务的发包，到工程竣工、保修期结束，发包方和承包方、分包方进行的各种交易以及相关的商品混凝土供应、配件生产供应、建筑机械租赁等活动都是在建筑市场中进行的。这种生产活动和交易活动交织在一起的特点，使得建筑市场在许多方面不同于其他产品市场。主要表现在：

⑪ 交易方式为买方向卖方直接订货，并一般以招投标为主要方式。

⑫ 交易价格以工程造价为基础，企业竞争是企业信誉、技术力量和施工质量等方面的竞争。

⑬ 交易行为受严格的法律、规章、制度的约束和监督，并一般以公开化的方式交易。

3.什么是建筑市场的主体和客体？

答：建筑市场的主体是指参与建筑生产交易的各方。其中包括：业主、承包商和工程咨询服务机构。

建筑市场的客体即建筑产品，是建筑市场交易的对象，它既包括有形建筑产品也包括无形建筑产品。建筑产品本身及其生产过程都有别于其他工业产品。在不同的生产交易阶段，建筑产品可以表现为不同的形态，它可以是咨询公司提供的咨询报告、咨询意见或其他服务，也可以是勘察设计单位提供的设计方案、施工图纸、勘察报告，还可以是承包商生产的各类建筑物、构筑物，或是生产厂家提供的混凝土构件等。

4.业主、承包商和工程咨询服务机构的概念如何？

答：业主是指既有某项工程建设需求，又具有该项工程建设相应的建设资金和各种准建手续，在建筑市场中发包工程建设的勘察、设计、施工任务，并最终得到建筑产品的政府部门、企事业单位或个人。在我国，业主也称为建设单位，只有在发包工程或组织工程建设时才成为市场主体。因此，对业主的行为进行约束和规范只能通过法律和经济的手段去实现。目前，我国实行的项目法人责任制等相关的一些制度在一定程度上起到了规范和约束业主行为的作用。

业主在项目建设过程中的主要职责是：进行建设项目立项决策；筹措与管理建设项目资金；办理建设项目的有关手续（如征地、建筑许可等）；进行建设项目的招标与合同管理；进行建设项目的施工与质量管理；竣工验收和项目试运行；建设项目的的统计及文档管理。承包商是指拥有一定数量的建筑装备、流动资金、工程技术经济管理人员及一定数量的工人，取得建设行业相应资质证书和营业执照的，能够按照业主的要求提供不同形态的建筑

产品并最终得到相应工程价款的建筑施工企业。对承包商一般都实行从业资格管理。建设部于2001年颁布实施了《建筑业企业资质管理规定》，对其从业条件、资格管理、资格序列、营业范围、资格类别、等级等均作了相应的明确的规定。

工程咨询服务机构是指具有一定注册资金，具有一定数量的工程技术、经济、管理人员，取得建设咨询证书和营业执照，能为工程建设提供估算测量、管理咨询、建设监理等智力型服务并取得相应费用的企业。

工程咨询服务企业一般包括勘察设计企业、工程监理公司和工程造价（测量）咨询单位、招标代理机构、工程管理公司等。工程咨询企业虽然不是工程承、发包的当事人，但其一般受业主委托，形成契约关系，为工程建设提供咨询和管理服务，对项目的实施负有相当重要的责任。

5.建设工程交易中心的性质

答：建设工程交易中心是得到政府或政府授权主管部门的批准的、不以营利为目的的、旨在建立公开、公正、公平竞争的招投标制度的服务性机构。

6.建设工程交易中心的作用

答：按照我国有关规定，所有建设项目都要在建设工程交易中心内报建、发布招标信息、合同授予、申领施工许可证等。招投标活动一般都需在场内进行，并接受政府有关管理部门的监督。建设工程交易中心的设立，对国有投资的监督制约机制的建立、规范建设工程承发包行为、将建筑市场纳入法制化的管理轨道起到了重要的作用。建设工程交易中心设立以来，由于实行集中办公、公开办事制度和程序，以及一条龙的“窗口”服务，不仅有力地促进了工程招投标制度的推行，而且遏制了违法违规行为，对于防止腐败，提高管理透明度都收到了显著的效果。

7.什么是建设工程交易中心的三项基本功能？

答：建设工程交易中心的三项基本功能是：信息服务功能、场所服务功能和集中办公功能。

【附录】信息服务功能：收集、存储和发布各类工程信息、法律法规、造价信息、建材价格信息、承包商信息、咨询单位和专业咨询人员信息等。定期公布工程造价指数和建筑材料价格、人工费、机械租赁费、工程咨询服务费以及各类工程指导价等，指导业主和承包商、咨询单位进行投资控制和投标报价。

场所服务功能：对于政府部门、国有企事业单位的投资项目，我国明确规定，一般情况下都必须进行公开招标，只有特殊情况下才允许采用邀请招标。所有建设项目进行的招投标必须在有形建筑市场内进行，必须由有关管理部门进行监督。按照这个要求，建设工程交易中心必须为工程承发包交易双方进行的建设工程招标、评标、定标、合同谈判等提供设施和场所服务。建设部《建设工程交易中心管理办法》规定，建设工程交易中心应具备信息发布大厅、洽谈室、开标室、会议室及相关设施以满足业主和承包商、分包商、设备材料供应商之间的交易需要。同时，要为政府有关管理部门进驻集中办公、办理有关手续和依法监督招投标活动提供场所服务。

集中办公功能：由于众多建设项目要进入有形建筑市场进行报建、投标交易和办理有关批准手续，这样就要求政府有关建设管理部门进驻工程交易中心集中办理有关审批手续和进行管理，要求建设行政主管部门的各职能机构进驻建设工程交易中心。受理申报的内容一般包括：工程报建、招标登记、承包商资质审查、合同登记、质量报监、施工许可证发放等。进驻建设工程交易中心的相关管理部门集中办公、公布各自的办事制度和程序，既能按照各

自的职责依法对建设工程交易活动实施有力监督，也方便办事人办事，提高了办公效率。

8.建设工程交易中心的运行原则是什么？

答：建设工程交易中心的运行原则是：信息公开原则、依法管理原则、公平竞争原则、属地进入原则、办事公正原则。

【附录】为了保证建设工程交易中心能够有良好的运行秩序，充分发挥市场功能，必须坚持市场运行的一些基本原则，包括：

（1）信息公开原则

有形建筑市场必须充分掌握政策法规、工程发包、承包商和咨询单位的资质、造价指数、招标规则、评标标准、专家评委库等各项信息，并保证市场各方都能及时获得所需的信息资料。

（2）依法管理原则

建设工程交易中心应严格按照法律、法规开展工作，尊重建设单位依照法律规定选择投标单位和选定中标单位的权利。尊重符合资质条件的建筑业企业提出的投标要求和接受邀请投标的权利。任何单位和个人不得非法干预交易活动的正常进行。监察机关应当进驻建设工程交易中心实施监督。

（3）公平竞争原则

建立公平竞争的市场秩序是建设工程交易中心的一项重要原则。进驻的有关行政监督管理部门应严格监督招标、投标单位的行为，防止行业、部门垄断和不正当竞争，侵犯交易活动各方的合法权益。

（4）属地进入原则

按照我国有形建筑市场的管理规定，建设工程交易实行属地进入。对于跨省、自治区、直辖市的铁路、公路、水利等工程，可在政府有关部门的监督下，通过公告由项目法人组织招标、投标。

（5）办事公正原则

建设工程交易中心是政府建设行政主管部门批准建立的服务性机构。须配合进场的各行政管理部门做好相应的工程交易活动管理和服务工作。建立监督制约机制，公开办事规则和程序，制定完善的规章制度和工作人员守则，发现建设工程交易活动中的违法违规行为，应当向政府有关管理部门报告，并协助进行处理。

9.建设工程交易中心的运行程序如何？

答：为了记忆方便，建设工程交易中心的运行程序可以简单的归纳为：报建备案，招标方式确认，履行建设项目招标投标程序，签订合同，进行质量、安全监督登记，交纳有关工程前期费用，领取建设工程施工许可证。

【附录】按照有关规定，建设项目进入建设工程交易中心后，一般按下列程序进行：⑪ 拟建工程得到计划管理部门立项批准后，到中心办理报建备案手续。工程建设项目的报建内容包括：工程名称、建设地点、投资规模、资金来源、当年投资额、工程规模、工程筹建情况、计划开工和竣工日期等。

⑫ 报建工程由招标监督部门依据《招标投标法》的有关规定确认招标方式。

⑬ 招标人依据《招标投标法》和有关规定，履行建设项目包括项目的勘察、设计、施工、监理以及与工程建设有关的重要设备、材料等的招标投标程序。

⑭ 自中标之日起30日内，发包单位与中标单位签订合同。

⑮ 按规定进行质量、安全监督登记。

⑯ 统一交纳有关工程前期费用。

⑰ 领取建设工程施工许可证。申请领取施工许可证，应具备以下条件：

① 已经办理该建设工程用地批准手续；

② 在城市规划区的建设工程，已经取得规划许可证；

③ 施工场地已经基本具备施工条件，需要拆迁的，其拆迁进度符合施工要求；

④ 已经确定建设施工单位。按照规定应该招标的工程没有招标，应该公开招标的没有公开招标，或者肢解发包工程，以及将工程发包给不具备相应资质条件的，所确定的施工单位无效；

⑤ 有满足施工需要的施工图纸及技术资料，施工图设计文件已按规定进行了审查；⑥ 有保证工程质量和安全的具体措施。施工单位编制的施工组织设计中有根据建设工程特点制定的相应质量、技术、安全措施，专业性较强的工程项目编制了专项质量、安全施工组织设计，并按照规定办理了工程质量、安全监督手续；

⑦ 按照规定应该委托监理的工程已委托监理；

⑧ 建设资金已经落实。建设工期不足一年的，到位资金原则上不得少于工程合同价的50%，建设工期超过一年的，到位资金原则上不得少于30%。建设单位应当提供银行出具的到位资金证明，有条件的可以实行银行付款保函或者其他第三方担保；

⑨ 法律、行政法规规定的其他条件。

10.建筑市场的资质管理包括哪两个方面的内容？

答：建筑市场的资质管理包括两个方面的内容，一是从业企业的资质管理，二是对专业从业人员的资格管理。

11.什么是建筑业企业？《建筑业企业资质管理规定》将我国的建筑业企业分为哪些序列和等级？

答：建筑业企业是指从事土木工程、建筑工程、线路管道及设备安装工程、装修工程等的新建、扩建、改建活动的企业。

建设部颁布的自2001年7月1日起实施的《建筑业企业资质管理规定》，其中将我国的建筑业企业分为施工总承包企业、专业承包企业和劳务分包企业三个序列。

施工总承包序列企业，是指对工程实行施工全过程承包或主体工程施工承包的建筑业企业。按工程类别将其划分为房屋、公路、铁路、港口与航道、水利、电力、矿山、冶金、化工石油、市政公用、通讯、机电等12个类别。在此基础上设特、一、二、三共四个等级。专业承包序列企业，是指具有专业化施工技术能力，主要在专业分包市场上承接专业施工任务的建筑业企业。根据工程类别划分为基础与地基工程等60个资质类别，并设一、二、三共三个等级。

劳务分包序列企业，是指具有一定数量的技术工人和工程管理人员，专门在建筑劳务分包市场上承接任务的建筑业企业。划分木工作业等13个类别，设一、二共两个等级。

12.建筑业企业申请资质的渠道如何？

答：建筑业企业申请资质，应当按照属地管理原则，向企业注册所在地县级以上地方人民政府建设行政主管部门申请。其中，省（自治区、直辖市）所属和地（州、盟、市）所属建筑业企业的申请渠道，由各省、自治区、直辖市人民政府建设行政主管部门规定。

对需要报送建设部审批的企业资质，各省、自治区、直辖市人民政府建设行政主管部门应当由建设管理职能处（室）统一归口，向建设部建设管理司申报。

13.关于建筑业企业主项资质和增项资质有哪些规定？

答：建筑业企业可以申请一项资质或者多项资质。允许总承包企业选择一项资质作为主项资质，同时申请本序列内的其他类别作为增项，但从严控制专业承包和劳务分包资质企业的资质增项。凡涉及专业资质的，中间要再加一道初审。

企业的增项资质级别不得高于主项资质级别。施工总承包企业可以申请施工总承包序列内各类别资质，也可以申请不超过5项的专业承包类别资质，但不得申请劳务分包类别资质。专业承包企业除主项资质外，还可以申请不超过5项的相近专业类别资质，但不得申请施工总承包序列、劳务分包序列各类别资质。劳务分包企业可以申请本序列内各类别资质，但不得申请施工总承包、专业承包序列各类别资质。

建筑业企业申请多项资质的，本企业的资本金、资产应达到各项资质条件最高的指标。企业的专业技术人员、工程业绩、机械设备等，应当满足各类资质标准中所要求的条件。

14.关于建筑业企业资质的审批有哪些规定？

答：根据《建筑业企业资质管理规定》，施工总承包序列特级和一级企业、专业承包序列一级企业资质经省级建设行政主管部门审核同意后，由国务院建设行政主管部门审批；其中铁路、交通、水利、信息产业、民航等建筑业企业资质，由省级建设行政主管部门商同级有关部门审核同意后，报国务院建设行政主管部门，经国务院有关部门初审同意后，由国务院建设行政主管部门审批。审核部门应当对建筑业企业的资质条件和申请资质提供的资料审查核实。施工总承包序列和专业承包序列二级及二级以下企业资质，由企业注册所在地省、自治区、直辖市人民政府建设行政主管部门审批；其中交通、水利、信息产业、民航等建筑业企业资质，由省、自治区、直辖市人民政府建设行政主管部门征得同级有关部门初审同意后审批。劳务分包序列企业资质由企业所在地省、自治区、直辖市人民政府建设行政主管部门审批。

新设立的建筑业企业资质等级，按照最低等级核定，并设一年的暂定期。

15.关于建筑业企业资质年检的内容有哪些规定？

答：建筑业企业资质年检的内容是检查企业资质条件是否符合资质等级标准，是否存在质量、安全、市场行为等方面的违法违规行为。建筑业企业年检结论分为合格、基本合格和不合格三种。

建筑业企业资质条件符合资质等级标准，且在过去一年内未发生《建筑业企业资质管理规定》第十四条所列行为的，年检结论为合格。

建筑业企业资质条件中，净资产、人员和经营规模未达到资质等级标准，但不低于资质等级标准的80%，其他各项均达到标准要求，且过去一年未发生《建筑业企业资质管理规定》第十四条所列行为的，年检结论为基本合格。

有下列情况之一的，建筑业企业的资质年检结论为不合格：①资质条件中净资产、人员和经验规模未达到资质等级标准的80%，或者其他任何一项未达到资质等级标准的；②有《建筑业企业资质管理规定》第十四条所列行为之一的。已经按照法律、法规的规定予已降低资质等级处罚的行为，年检中不再重复追究。

上述《建筑业企业资质管理规定》第十四条规定的行为包括：

① 与建设单位或者企业之间相互串通投标，或者以行贿等不正当手段谋取中标的；② 未取得施工许可证擅自施工的；

③ 将承包的工程转包或者违法分包的；

④ 严重违反国家工程建设强制性标准的；

⑤ 发生过三级以上工程建设重大质量安全事故或者发生过两起以上四级工程建设质量安全事故的；

⑥ 隐瞒或者谎报、拖延报告工程质量安全事故或者破坏事故现场、阻碍对事故调查的；⑦ 按照国家规定需要持证上网的技术工种的作业人员未经培训、考核，未取得证书上岗，情节严重的；

⑧ 未履行保修义务，造成严重后果的；

⑨ 违反国家有关安全生产规定和安全生产技术规程，情节严重的；

⑩ 其他违反法律、法规的行为。

建筑业企业资质年检不合格或者连续两年基本合格的，建设行政主管部门应当重新核定其资质等级。新核定的资质等级应当低于原资质等级，达不到最低资质等级标准的，取消资质。

建筑业企业连续三年年检合格，方可申请晋升上一级资质等级。

在规定时间内没有参加资质年检的建筑业企业，其资质证书自行实效，且一年内不得重新申请资质。

16.勘察设计企业的资质等级是如何划分的？资质评定条件包括哪些？

答：我国建设工程勘察设计资质分为工程勘察资质、工程设计资质。工程勘察资质分为勘察综合资质（甲级）、工程勘察专业资质（甲、乙、丙级）和工程勘察劳务资质（不分级）；工程设计资质分为工程设计综合资质（甲级）、工程设计行业资质（甲、乙、丙级）和工程设计专项资质（甲、乙级）。

建设工程勘察、设计企业资质评定条件包括注册资本、专业技术人员、技术装备和业绩等条件。

17.我国对工程咨询单位的资质等级是如何划分的？资质评定条件包括哪些？

答：我国对工程咨询单位也实行资质管理。目前，已有明确资质等级评定条件的有：工程监理、招标代理、工程造价等咨询机构。

工程监理企业资质等级划分为甲级、乙级和丙级三个级别。丙级监理企业只能监理本地区、本部门经核定的三等工程；乙级监理单位只能监理本地区、本部门经核定的二、三等工程；甲级监理单位可以跨地区、跨部门监理经核定的一、二、三等工程。

工程招标代理机构资质等级划分为甲级和乙级。乙级招标代理机构只能承担工程投资额（不含征地费、市政配套费和拆迁补偿费）3000万元以下的工程招标代理业务，地区不受限制；甲级招标代理机构承担工程招标代理业务的范围和地区不受限制。

工程造价咨询机构资质等级划分为甲级和乙级。乙级工程造价咨询机构在本省、自治区、直辖市所属行政区域范围内承接中、小型建设项目的工程造价咨询业务；甲级工程造价咨询机构承担工程工程造价咨询业务的范围和地区不受限制。

建筑力学与结构第1章 第6篇

教学目的：

使学生了解《土力学与地基基础》这门课的学习意义及主要内容。教学重点与难点：

教学重点: 土力学与地基基础的基本概念 教学难点：地基基础埋深等概念的理解上 教学方法：课堂讲授法、多媒体教学法 教学时间：2课时 教学内容：

一、基本概念：

1、关于土的概念

(1)、土的定义：土是地表岩石经长期风化、搬运和沉积作用，逐渐破碎成细小矿物颗粒和岩石碎屑，是各种矿物颗粒的松散集合体。

(2)、土的特点：

1）散体性

2）多孔性

3）多样性

4）易变性

(3)、土在工程中的应用

1）作为建筑物地基

2）作为建筑材料

3）建筑物周围环境

2、土力学：研究土的特性以及土体在各种荷载作用下的性状的一门力学分支。

3、地基与基础的概念

（1）、基础：

1）定义：建筑物的下部结构，将建筑物的荷载传给地基，起着中间的连接作用。（是建筑物的一部分）

2）分类：按埋深可分为：

浅基础：采用一般的施工方法和施工机械（例如挖槽、排水）（埋置深度不大，一般5 m）。埋深较小。

深基础：需借助特殊施工方法的基础（埋置浓度超过5m）。桩基础、地下连续墙

（2）地基

1）定义：基底以下的土体中因修建建筑物而引起的应力增加值（变形）所不可忽略的那部分土层。（承受建筑物荷载而应力状态发生改变的土层。）（地层）

持力层：直接与基础接触，并承受压力的土层

下卧层：持力层下受建筑物荷载影响范围内的土层。

2）分类：

天然地基：在天然土层上修建，土层要符合修建建筑物的要求（强度条件、变形条件）

人工地基：经过人工处理或加固地基才能达到使用要求的地基。

二、重要性：

地基和基础是建筑物的根本，又位于地面以下，属地下隐蔽工程。它的勘察、设

-１-计以及施工质量的好坏，直接影响建筑物的安全，一旦发生质量事故，补救与处理都很困难，甚至不可挽救。

三、与土有关的工程问题

（一）变形问题

1、意大利比萨斜塔

意大利比萨斜塔

举世闻名的意大利比萨斜塔就是一个典型实例。因地基土层强度差，塔基的基础深度不够，再加上用大理石砌筑，塔身非常重，1.42万吨。500多年来以每年倾斜1cm的速度增加，比萨斜塔向南倾斜，塔顶离开垂直线的水平距离已达5．27m，比萨塔的倾斜归因于它的地基不均匀沉降。

2、苏州市虎丘塔：

虎丘塔位于苏州市西北虎丘公园山顶，原名云岩寺塔，落成于宋太祖建隆二年（公元961年），距今已有1000多年悠久历史。

1980年6月虎丘塔现场调查，当时由于全塔向东北方向严重倾斜，不仅塔顶离中心线已达2．31m，而且底层塔身发生不少裂缝，成为危险建筑而封闭、停止开放。

虎丘塔地基为人工地基，由大块石组成，块石最大粒径达1000mm。人工块石填土层厚1－2m，西南薄，东北厚。下为粉质粘土，呈可塑至软塑状态，也是西南薄，东北厚。塔倾斜后，使东北部位应力集中，超过砖体抗压强度而压裂。

3、上海锦江饭店

1954年兴建的上海工业展览馆中央大厅，因地基约有14m厚的淤泥质软粘土，尽管采用了7.27m的箱形基础，建成后当年就下沉600mm。1957年6月展览馆中央大厅四角的沉降最大达1465.5mm，最小沉降量为1228mm。1957年7月，经苏联专家及清华大学陈希哲教授、陈梁生教授的观察、分析，认为对裂缝修补后可以继续使用(均匀沉降)。

（二）强度问题

1、加拿大特朗斯康谷仓

加拿大特朗斯康谷仓严重倾倒，是地基整体滑动强度破坏的典型工程实例。

1941年建成的加拿大特朗斯康谷仓，由于事前不了解基础下埋藏厚达16 m的软粘土层，初次贮存谷物时，就倒塌了，地基发生了整体滑动，建筑物失稳，好在谷仓整体性强，谷仓完好无损，事后在主体结构下做了70多个支承在基岩上的砼墩，用了388个500KN的千斤顶，才将谷仓扶下，但其标高比原来降低了4m。

（三）渗透问题

1963年，意大利265m高的瓦昂拱坝上游托克 山左岸发生大规模的滑坡，滑坡体从大坝附近的上游扩展长达1800m，并横跨峡谷滑移300－400m，估计有2－3亿立方米的岩块滑入水库，冲到对岸形成100－150m高的岩堆，致使库水漫过坝顶，冲毁了下游的朗格罗尼镇，死亡约2500人，但大坝却未遭破坏。

我国连云港码头的抛石棱体，1974年发生多次滑坡。1998年长江全流域特大洪水时，万里长江堤防经受了严峻的考验，一些地方的大堤垮塌，大堤地基发生严重管涌，洪水淹没了大片土地，人民生命财产遭受巨大的威胁。仅湖北省沿江段就查出4974处险情，其中重点险情540处中，有320处属地基险情；溃口性险情34处中，除3处是涵闸险情外，其余都是地基和堤身的险情。1998年长江全流域特大洪水时，万里长江堤防经受了严峻的考验，一些地方的大堤垮塌，大堤地基发生严重管涌，洪水淹没了大片土地，人民生命财产遭受巨大的威胁。仅湖 北省沿江段就查出4974处险情，其中重点险情540处中，有320处属地基险情；溃口性险情34处中，除3处是涵闸险情外，其余都是地基和堤身的险情。

四、土力学研究内容与学习建议

1、土力学的主要内容有以下几部分内容：

一是土的基本性质，包括物理性质和力学性质；

二是土体受力后的变形与稳定性问题；

三是工程应用的要求和措施，主要是地基设计与处理等。

四是掌握天然地基上一般浅基础的简单设计方法或验算方法

五能正确的使用《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）

2、学习建议

土力学的学习包括理论、试验和经验。

理论学习：掌握理论公式的意义和应用条件，明确理论的假定条件，掌握理论的适用范围；

试验：了解土的物理性质和力学性质的基本手段，重点掌握基本的土工试验技术，尽可能多动手操作，从实践中获取知识，积累经验；

经验在工程应用中是必不可少的，工程技术人员要不断从实践中总结经验，以便能切合实际地解决工程实际问题。

五、土力学发展历史

土力学是利用力学知识和土工试验技术来研究土的强度、变形及其规律等的一门科学。它既是一门古老的工程技术，也是一门年轻的应用科学。古人兴建的大型水利工程、宫殿、庙宇、堤坝、大运河、桥梁等，都为本学科的发展积累了丰富的经验，奠定了古典土力学的基础。然而，这些仅限于工程实践经验，未能形成系统的理论。土力学的系统理论始于18世纪兴起工业革命的欧洲。经过17、18世纪很多学者的研究，初步奠定了土力学的理论基础。但直到1925年美国著名科学家、土力学奠基人太沙基归纳前人的成就，发表了《土力学 》一书，比较系统地介绍了土力学的基本内容，土力学才成为一门独立的学科。20世纪60年代后期，由于计算机的出现、计算方法的改进与测度技术的发愤以及本构模型的建立等，以迎来了土力学发展的新时期。现代土力学主要表现为一个模型（即本构模型）、三个理论（即非饱和土的固结理论、液化破坏理论和逐渐破坏理论）、四个分支（即理论土力学、计算土力学、实验土力学和应用土力学）。其中，理论土力学是龙头，计算土力学 是筋脉，实验土力学 是基础，应用土力学是动力。未来人类的发展将面对资源与环境以人类生存的挑战，更多的岩土工程问题需要解决，青年学生作为祖国的栋梁，将要肩负起历史的重任。

教学小结：这一章的内容总体上较易理解，基本概念需详细的讲解，让学生多了解一些具体的实例，如由于基础地基引起的一些破坏。

作业：预习下节内容。

第二章 工程地质基本知识

教学目的：

1.了解地质作用的概念、地质年代的概念。2.理解第四纪沉积物类型及其工程特点。

3.了解地下水的埋藏条件；理解土的渗透性、渗流力、流土、管涌等概念。教学重点与难点：

教学重点: 土的定义和地下水的分类 教学难点:地质相对年代的划分。

教学方法：课堂讲授法、多媒体教学法 教学时间：2课时 教学内容：

一、概述

（一）地质作用

建筑场地的地形、地貌和组成物质（土与岩石）的成分、分布厚度及特性取决于地质作用。

构成天然地基的物质是地壳中的岩石和土。地壳厚度为30~80km，它的物质、形态和内部构造是在不断地改造和演变的。导致地壳成分变化和构造变化的作用，称为地质作用，可分为内力地质作用和外力地质作用。1.内力地质作用 一般认为是，由于地球自转产生的旋转能和放射性元素蜕变产生的热能等引起地壳物质成分、内部构造以及地表形态发生变化的地质作用。如岩浆活动、地壳运动（构造运动）和变质作用。2.外力地质作用

由太阳辐射能和地球重力位能引起。如昼夜和季节气温变化，雨雪、山洪、河流、冰川、风及生物等对母岩产生的风化、剥蚀、搬运与沉积作用。

（二）地质年代

土与岩石的性质与其生成的地质年代有关。一般说来，生成年代越久，土与岩石的工程性质越好。

地质年代是指地壳发展历史与地壳运动、沉积环境及生物演化相应的时代段落。地球形成至今大约有60亿年的历史，在这漫长的地质年代里，地壳经历了一系列复杂的演变过程，形成了各种类型的地质构造和地貌以及复杂多样的岩石和土。

二、第四纪沉积物

通常所说的土为新生代第四纪更新世（距今约100万年），更新世又分为早更新世（Q1）、中更新世（Q2）、晚更新世（Q3），其后为全新世（Q4）。

地表的岩石经风化，剥蚀成岩屑，又经搬运、沉积而成的沉积物，年代不长，未经压紧硬结成岩石之前，呈松散状态，称为第四纪沉积物，即土。根据搬运和沉积的情况不同，可分为以下几种类型：

残积层、坡积层、洪积层、冲积层、海相沉积层、湖沼沉积层。

不同成因类型的第四纪沉积物，各具有一定的分布规律和工程地质特性。

（一）残积物

定义：残留在原地未被搬运的那一部分原岩风化产物。

特点：颗粒未被磨圆或分选，多为棱角状粗颗粒土。残积物与基岩之间没有明显界限，通常经过一个基岩风化带而直接过渡到新鲜岩石，其矿物成分很大程度上与下卧基岩一致。

分布：残积物主要分布在岩石出露地表，经受强烈风化作用的山

区、丘陵地带与剥蚀平原。

由于残积物没有层理构造，裂隙多，均质性很差，作为建筑物地基应注意不均匀沉降和土坡稳定性问题。

（二）坡积物 定义：雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地冲刷剥蚀、顺着斜坡向下 移动、沉积在较平缓的山坡上而形成的沉积物。特点：自上而下呈现由粗而细的分选现象。其矿物成分与下卧基岩没有直接关系。由于坡积物形成于山坡，常常发生沿下卧基岩倾斜面滑动；还由于组成物质粗细颗粒混杂，土质不均，厚度变化大。新近堆积物土质疏松，压缩性较大。

（三）洪积层

定义：由暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流，具有很大的剥蚀、搬运能力。它冲刷地表，挟带着大量碎屑物质堆积于山谷冲口或山前倾斜平原而形成洪积层。

特点:离山渐远，颗粒变细，分布范围逐渐扩大。其地貌特征是靠山近处窄而陡，离山远处宽而缓，形如锥体，故称为洪积锥（扇）。由相邻沟谷口的洪积扇组成洪积扇群。

（四）冲积层 定义：冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖的坡积、洪积物剥蚀后搬运沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积物。特点：呈现明显的层理构造。由于搬运作用显著，碎屑物质由带棱角颗粒经滚磨、碰撞逐渐形成亚圆或圆形颗粒，其搬运距离越长，则沉积物质越细。典型的冲积物是形成于河谷内的沉积物，可分为平原河谷冲积层和山区河谷冲积层等。

三、地下水

地下水：存在于地面下土和岩石的孔隙、裂隙或溶洞中的水。

建筑场地的水文地质条件主要包括地下水的埋藏条件，地下水位及其动态变化，地下水化学成分及其对混凝土的腐蚀性等。

（一）地下水分类

按埋藏条件不同，分为三类：

1.上层滞水：地表水下渗积聚在局部透水性小的黏性土隔水层上的水。为雨水补给，有季节性。

2.潜水：埋藏在地表以下第一个连续分布的稳定隔水层以上，具有自由水面的重力水。为雨水、河水补给，水位有季节性变化。一般埋藏在第四纪沉积层及基岩的风化层中。水面标高称为地下水位。

3.承压水：埋藏在两个连续分布的隔水层之间，完全充满的有压地下水。通常存在于卵石层中，承受一定的静水压力。其埋藏区与地表补给区不一致。因此，承压水的动态变化受局部气候因素影响不明显。

（二）地下水对工程的影响

1.基础埋深：通常设计基础埋深D应小于地下水位深度 hw。

2.施工排水：当地下水位高，基础埋深D大于地下水位深度时，基槽开挖与基础施工必须进行排水。中小工程可以采用挖排水沟与集水井排水；重大工程应采用井点降低地下水位法。

3.地下水位升降：湿陷性黄土、膨胀土遇水时；地下水位大幅下降时。4.地下室防水。

5.地下水水质侵蚀性。6.空心结构物浮起。7.承压水冲破基槽。

（三）土的渗透性 1.土的渗透性概念

地下水通过土颗粒之间的孔隙流动，土体可被水透过的性质称为土的透水性。它表明水通过孔隙的难易程度。

工程应用：工程设计中，计算地基沉降速率，或地下水位以下施工需计算地下水的涌水量，选择排水措施等均应用渗透性指标。2.土的渗透性规律

（1）渗透实验与达西定律

法国学者达西（Darcy,H.）1856年做砂土的渗透实验，发现达西定律。

Q/t=q=kFh/L=kFi

v=k × i q——单位时间内通过砂层渗流出的水量；

i=h/L——水力坡降；

v ——渗透速度，cm/s；

k—— 土的渗透系数，cm/s。影响土渗透性因素： 1）土孔隙大小。

2）土粒的大小、形状、级配以及颗粒的排列和土的结构等。3）地下水温度、密度及其粘滞性（即内摩阻力）。4）地下水的饱和度。3.动水力GD（kN/m3）

动水力：水流动时，水对单位体积土的骨架作用的力。是水流对土体施加的体积力。与水流受到土骨架的阻力大小相等而方向相反。静水力：静水作用在水下物体上的力。

（四）渗流破坏及防治措施

1.流土：当水流自下而上流动时，动水力方向与重力方向相反，使土颗粒悬浮。当动水力等于或大于土的浮重度时，土粒之间毫无压力，土随水流动。防治流砂的原则：

（1）减少或消除坑内外地下水的水头差。（2)增长渗流路径。

（3)在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡动水力。2．管涌

当土中渗流的水力坡降小于临界水力坡降时，虽不致诱发流土，但在渗流力作用下，无黏性土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动，以致流失，逐渐在土体中形成贯通的渗流管道，造成塌陷，这种现象称为管涌或潜蚀。管涌可能发生在渗流逸出处，也可能发生在土体内部。

防治管涌的措施主要有：

（1）降低水力坡降，如打板桩。

（2）在渗流逸出部位铺设反滤层。基坑开挖防渗措施 1.工程降水

采用明沟排水和井点降水的方法人工降低地下水位 2.设置板桩

沿坑壁打入板桩。一方面可以加固坑壁，同时增加了地下水的渗流路径，减小水力坡降。3.水下挖掘

在基坑或沉井中用机械在水下挖掘，避免因排水而造成流砂的水头差。为了增加 砂的稳定性，也可向基坑中注水，并同时进行挖掘。

教学小结：本章内容是分析与解决地基基础工程问题时所需的基本知识，主要是学生们对概念的理解。

作业：课后复习思考题第1—10题。

第三章 土的物理性质及分类 3.1土的三相组成3.2土的物理性质指标

教学目的：

1.掌握土的三相组成的基本概念（如土的粒组、颗粒级配）。

2.理解并掌握土的物理性质指标、物理状态指标的含义以及指标的测定方法。

3.了解土的压实特性，掌握土的压实标准。4.掌握地基土的工程分类。教学重点与难点：

教学重点: 土的物理性质指标及地基土的工程分类 教学难点:土的物理状态指标的测定方法 教学方法：课堂讲授法、多媒体教学法 教学时间：2课时 教学内容：

一、土的三相组成

（一）土的固体颗粒 1.土粒的矿物成分

（1）原生矿物：母岩经物理风化而成。eg.石英、云母、长石。其成分与母岩相同，分为单矿物颗粒，多矿物颗粒。

（2）次生矿物：母岩经化学风化而成。eg.高岭石、伊里石、蒙脱石。其成分与母岩不同，为一种新矿物颗粒，主要是黏土矿物。D<0.005mm。

漂石、卵石、圆砾等粗大土粒都是母岩的碎屑，其矿物成分与母岩相同。砂粒大部分是母岩中的单矿物颗粒，如如石英、云母、长石。

粉粒的矿物成分是多样性的，主要是石英和MgCO3、CaCO3等难溶盐的粒。黏土的矿物成分主要有粘土矿物、氧化物、氢氧化物和各种难溶盐类，它们都是次生矿物。

2.土颗粒的大小和形状

粒组：土的粒径由粗到细逐渐变化时,土的性质相应地发生变化。因此可将大小相近，性质相似的颗粒划归为一组，称为粒组。

界限粒径：划分粒组的分界尺寸。常用（mm）200、20、2、0.075、0.005把土粒分为六大粒组:漂石(块石)颗粒、卵石(碎石)颗粒、圆砾（角砾）颗粒、砂粒、粉粒及粘粒。

3.土的颗粒级配（粒径级配）

颗粒级配：土粒大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量（各粒组占土粒总量的百分数）来表示，称为土的颗粒级配。

用途：这是决定无粘性土工程性质的主要因素，是确定土的名称和选用建筑材 料的重要依据。

4.粒径分析方法 颗分试验：（1）筛分法：粒径>0.075mm。

（2）比重计法或移液管法：粒径 <0.075mm。

颗分曲线：根据颗分试验成果，可以绘制颗粒级配曲线，如下图。

级配良好的判别：由曲线的坡度大致可判别土的均匀程度，如曲线较陡，则表示粒径大小相差不多，土粒较均匀；反之，曲线平缓，则表示粒径大小相差悬殊，土粒不均匀，即级配良好。

（二）土中的水和气 1.土中水：

结合水：强结合水:没有传递静水压力和溶解盐类的能力,不受重力作用。

弱结合水：具有较高的粘滞性和抗剪强度，不过仍不能传递静水压力。使土具有可塑性，对粘性土影响较大，可使土由一种状态到另一种状态。

自由水：毛细水：存在地下水位以有------考虑建筑防潮

重力水：存在地下水位以下------对施工、土的力学性质影响最大。

2.土中气体：

（1）开敞气体：对土无影响。

（2）封闭气体：使土的渗透性减小，弹性增大和拖延了土的压缩和膨胀变形随时间的发展。

（三）土的结构和构造 1.土的结构

单粒结构：紧密状------天然地基

疏松状------人工地基 蜂窝结构

絮状结构：人工地基------存在空隙------需进行人工处理 2.土的构造

土的构造分为层理构造、分散构造和裂隙构造。

二、土的物理性质指标

（一）土的三相草图

为了便于说明和计算，用三相组成示意图来表示各部分之间的数量关系。右侧表示三相组成的体积关系； 左侧表示三相组成的质量关系；

（二）由试验直接测定的指标（3个）1.土的密度 ρ和重力密度γ ρ=m/V;γ=ρg

式中: 重力加速度g工程中可取10m/s2。

天然状态下，土的密度变化范围较大，一般介于1.60～2.20 g/cm3之间。测定方法: 环刀法和灌水法。

环刀法适用于黏性土、粉土与砂土；灌水法适用于卵石、砾石与原状砂。2.土粒比重（土粒相对密度）ds 土粒的密度与40C时纯水的密度的比值（无量纲）即

m dssswVsw 式中：ρw=1 g/cm3。

取值：在有经验的地区可按经验值选用。一般砂土为2.65~2.69，粉土为2.70~2.71，黏性土为2.72~2.75。

测定方法：有比重瓶法和经验法。3.土的含水量w 土中水的质量与土粒质量之比，称为土的含水量，以百分数表示，即

m表示土的湿度。ww100%ms

取值：它与土的种类、埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。一般砂土：0%~40%，粘性土：20%~60%。一般来说，同一类土含水量越大，则其强度就越低。

测定方法：一般采用烘干法，适用于粘性土、粉土和砂土的常规试验。

（三）换算指标（6个）

1.特定条件下土的密度（重度）干密度（干重度）、饱和密度（饱和重度）、有效密度（有效重度）。2.反映土的松密程度的指标 孔隙比、孔隙率。

3.反映土的含水程度的指标 饱和度。

（四）指标的换算

【例3-1】