土木工程导论（第二版）（朱彦鹏）

1.浅显易懂，指明土木工程学习内容与路径； 2.案例丰富，古代、近代、现代的土木工程风貌全面展现； 3.内容前沿，展示土木工程未来——BIM、智能建设、绿色建筑； 4.大国责任，中国高度、中国速度、中国长度……一一展现； 5.专业责任，土木工程与防震减灾、防御洪水…… 6.探索讨论，翻转课堂，激发学生参与感、责任感； 7.四色印刷，清晰有趣。

本书第一版出版后，被国内很多院校选用并获得广泛好评。现代技术快速发展，土木工程也日新月异：防灾减灾、绿色建筑、智能建造、建筑工业化、BIM技术等。因此本书对第一版中存在的问题进行了修改和调整，同时也增加了不少新的内容，以适应专业发展的需求。
在高等学校土木工程专业指导委员会编撰的《高等学校土木工程本科指导性专业规范》颁布之后，土木工程专业“土木工程导论”课程有了明确的知识点要求，根据专业规范的基本要求并考虑土木工程专业的未来发展，笔者编写了能服务于大多数土木工程院校的一本导论教材。本教材主要特点是满足规范要求的同时，融入思政元素，将本门课程建设为专业入门、专业道德和专业思想教育课，并拓展了土木工程专业的服务领域，融入现代土木工程未来发展元素，将土木工程的过去、现在和美好未来展示给学生。
笔者从事土木工程教育教学三十余年，深知刚入校的土木工程专业大学生迫切想了解专业全景的强烈愿望。笔者讲授这门课程近二十年，长期的教学体会就是本门课程主要目的就是让学生认识土木工程、了解土木工程、开拓土木工程视野、增加学生学习土木工程的兴趣和责任。
本书主要介绍土木工程、土木工程师的责任和义务、土木工程发展简史、土木工程的研究内容、土木工程建设与决策、土木工程防灾减灾、绿色土木工程与建筑节能以及土木工程智能建造和BIM技术等内容。本书编写力求图文并茂、简单易懂，通过本课程的学习希望能培养学生学习土木工程的浓厚兴趣和神圣使命。
在本书出版的同时将本书PPT和MOOC录像一同上网，以便师生教学使用，或者其他有兴趣学习本课程的人员使用。
全书由朱彦鹏、王秀丽和陈长流共同编著，其中陈长流博士编写了6.4节和第7章。
由于编写时间仓促，加之编者水平有限，错误之处在所难免，敬请读者批评指正。

编著者
2020年9月20日

朱彦鹏，兰州理工大学，教授，博士生导师，教指委委员，2006/04-至今，兰州理工大学，土木工程学院，教授

2005/03-2006/03，加拿大卡尔顿大学，访问教授

1997/07-2005/02，兰州理工大学，土木工程学院，教授

1993/07-1997/06，甘肃工业大学（现兰州理工大学），建筑工程系，副教授

1987/09-1993/06，甘肃工业大学（现兰州理工大学），建筑工程系，讲师

1984/07-1987/08，甘肃工业大学（现兰州理工大学），建筑工程系，教师

本科生理论课程：混凝土结构设计原理；土木工程概论

本科生实践教学：生产实习；毕业实习及毕业设计；钢筋混凝土楼盖设计；钢筋混凝土单层工业厂房设计

研究生课程：黄土基础工程；岩土工程抗震；滑坡泥石流灾害预警与防治；高层建筑结构分析；高等土力学；高层建筑结构分析与设计理论；工程事故分析与处理

在高等学校土木工程专业指导委员会编撰的《高等学校土木工程本科指导性专业规范》颁布之后，土木工程专业“土木工程导论”课程有了明确的知识点要求，本书根据专业规范的基本要求并考虑土木工程专业的未来发展，编写了能服务于大多数土木工程院校的一本教材，本教材主要特点是满足规范要求，拓展土木工程研究领域，将土木工程的过去、现在和将来展示给学生。
《土木工程导论》是为入门专业教育课编写的，全书共分7章，第1章绪论，主要介绍土木工程专业、土木工程师的责任和义务；第2章土木工程发展简史；第3章土木工程的研究内容；第4章土木工程建设与决策；第5章土木工程防灾减灾；第6章绿色土木工程与建筑节能；第7章土木工程智能建造和BIM技术。本书彩色印刷，设计讨论题（章前）、思考题（章后），可扫二维码互动，同时融入思政元素，希望能培养起学生学习土木工程的浓厚兴趣，让学生树立起学好土木工程的信心与责任。
本书为土木工程专业本科专业基础课教材，也可供其他专业了解土木工程专业和行政管理人员参考。

第1章　绪论
1.1　土木工程的定义 / 1
1.2　土木工程的产生和发展 / 2
1.3　现代中国是世界土木工程的强国 / 3
1.4　土木工程专业的主要学习内容 / 5
1.5　学好土木工程建设美好世界 / 6
思考题 / 7

第2章　土木工程发展简史
2.1　古代土木工程 / 9
2.2　近代土木工程 / 18
2.3　现代土木工程 / 23
2.3.1　现代土木工程的特征 / 24
2.3.2　建筑工程 / 26
2.3.3　桥梁工程 / 27
2.3.4　隧道工程 / 28
2.3.5　公路、铁路和城市地下工程 / 29
2.3.6　水利水电工程 / 30
2.3.7　特种结构工程 / 30
2.4　土木工程的未来 / 31
2.4.1　向高空延伸 / 32
2.4.2　向地下发展 / 32
2.4.3　向海洋发展 / 32
2.4.4　向沙漠进军 / 32
2.4.5　向太空迈进 / 33
2.4.6　向低丘缓坡未利用地获取建设用地 / 33
2.4.7　向绿色节能方向发展 / 34
2.4.8　土木工程智能化及智能建造 / 35
2.4.9　大量的新型土木工程材料将会产生 / 37
2.4.10　防灾减灾的重要手段 / 37
思考题 / 38

第3章　土木工程的研究内容
3.1　土木工程材料 / 40
3.1.1　砌体 / 40
3.1.2　混凝土 / 42
3.1.3　钢材 / 43
3.1.4　木材 / 44
3.1.5　其他材料 / 45
3.2　土木工程基础 / 49
3.2.1　浅基础 / 50
3.2.2　深基础 / 52
3.2.3　地基处理 / 53
3.3　土木工程功能及土木工程结构设计方法 / 54
3.3.1　土木工程结构的功能 / 54
3.3.2　土木工程结构设计方法 / 55
3.4　土木工程结构的承载力、稳定性和变形 / 56
3.4.1　土木工程结构的承载力 / 56
3.4.2　土木工程结构的稳定性 / 57
3.4.3　土木工程结构的变形 / 57
3.5　土木工程环境 / 58
3.5.1　水污染控制工程 / 58
3.5.2　空气污染控制工程 / 59
3.5.3　固体废物处理 / 59
3.5.4　噪声处理 / 60
3.6　建筑工程 / 61
3.6.1　建筑工程分类 / 61
3.6.2　结构设计理论的演变 / 66
3.6.3　世界上现有的最高建筑物 / 66
3.6.4　世界上著名大跨度的建筑物 / 71
3.7　桥梁工程 / 75
3.7.1　世界现代桥梁发展中的主要技术创新 / 75
3.7.2　中国近代桥梁的引进和现代桥梁的崛起 / 76
3.7.3　世界上著名的悬索桥 / 76
3.7.4　世界上著名的斜拉桥 / 80
3.7.5　世界上最大跨度的拱桥 / 83
3.8　岩土、隧道及地下工程 / 87
3.9　道路工程 / 92
3.10　机场工程 / 92
3.11　轨道交通工程 / 97
3.11.1　我国铁路建设发展历程 / 98
3.11.2　高速轨道交通工程 / 99
3.11.3　城市轨道交通工程 / 99
3.12　港口工程 / 99
3.13　海洋工程 / 100
3.14　水利水电工程 / 101
3.14.1　中国古代著名的水利工程 / 101
3.14.2　世界著名的水利水电工程 / 103
3.15　特种结构工程 / 108
思考题 / 109

第4章　土木工程建设与决策
4.1　土木工程建设程序与项目决策 / 110
4.1.1　土木工程项目决策 / 110
4.1.2　土木工程项目选址 / 111
4.1.3　土木工程项目建设程序 / 111
4.2　土木工程测绘 / 112
4.3　土木工程勘察 / 113
4.3.1　水文地质勘察 / 114
4.3.2　工程地质勘察 / 114
4.4　土木工程设计 / 116
4.5　土木工程施工 / 117
4.6　土木工程监理 / 119
4.7　土木工程运营与维护 / 119
思考题 / 119

第5章　土木工程防灾减灾
5.1　土木工程防震减灾 / 121
5.1.1　地震的成因和分类 / 121
5.1.2　地震的破坏效应 / 126
5.1.3　地震对土木工程的破坏 / 126
5.1.4　土木工程防震减灾 / 128
5.2　土木工程防治滑坡、泥石流等地质灾害 / 129
5.2.1　滑坡 / 129
5.2.2　泥石流 / 133
5.3　土木工程防治其他灾害 / 135
5.3.1　风灾及其防治 / 136
5.3.2　洪水灾害及其防治 / 136
思考题 / 137

第6章　绿色土木工程与建筑节能
6.1　什么是绿色土木工程？ / 138
6.1.1　绿色土木工程统筹低碳城市新发展 / 139
6.1.2　绿色土木工程对室内环境的要求 / 139
6.1.3　绿色土木工程对室外环境的要求 / 140
6.2　建筑节能 / 141
6.2.1　建筑节能的重要性 / 141
6.2.2　我国建筑节能的现状 / 142
6.2.3　实现建筑节能的技术途径 / 142
6.3　可再生能源在土木建筑中的应用——建筑与太阳能一体化 / 146
6.3.1　建筑与太阳能一体化的实现途径 / 148
6.3.2　建筑与太阳能一体化的设计方法 / 149
6.3.3　建筑与太阳能光伏发电一体化 / 150
6.3.4　构筑物与太阳能光伏发电一体化 / 152
6.3.5　光热、光伏发电一体化系统设计 / 154
6.3.6　光热供暖与空气源热泵辅助采暖系统 / 154
6.4　绿色土木工程施工——建筑工业化 / 155
6.4.1　什么是建筑工业化 / 155
6.4.2　装配式建筑 / 156
6.4.3　国内外装配式建筑发展现状 / 156
6.4.4　装配式建筑构件的制作及施工 / 160
思考题 / 163

第7章　土木工程智能建造和BIM技术
7.1　土木工程的智能建造 / 164
7.1.1　三维建模及仿真分析技术 / 165
7.1.2　土木工程安全、健康监测技术 / 166
7.1.3　土木工程工厂预制加工技术 / 166
7.1.4　土木工程施工的机械化安装和精密化控制技术 / 167
7.1.5　土木工程建造环境感知技术 / 167
7.1.6　土木工程信息化管理技术 / 167
7.2　土木工程BIM技术 / 167
7.2.1　BIM标准、政策 / 168
7.2.2　BIM在土木工程中的应用 / 169
7.2.3　BIM应用软件 / 170
7.2.4　BIM特点 / 170
7.2.5　装配式建筑中BIM 的应用 / 175
思考题 / 175

参考文献 / 176