基础工程教案

1、Foundation Engineering基 础 工 程教 案课程归属：交通学院教学课时：28学时适用专业:土木工程教案作者:程国勇基础工程教案(No。 01)课题:绪论、线性弹性地基模型、非线性弹性地基模型、地基的柔度矩阵和刚度矩阵 一、教学目的使学生了解该学科的发展历程、现状与发展方向,说明本课程的学习方法。掌握三种线性弹性地基模型及邓肯-张非线性弹性模型，并了解它们的柔度矩阵. 二、  教学内容分析重点：三种线性弹性地基模型及邓肯张非线性弹性模型。难点：邓肯张非线性弹性模型的柔度矩阵。 三、  教学方法设计讲授：三种线性弹性地基模型及邓

2、肯-张非线性弹性模型及它们的柔度矩阵。讨论:何谓地基模型。研究：三种线性弹性地基模型及邓肯-张非线性弹性模型的柔度矩阵. 四、  教学过程1. 讲解文克勒地基模型。（15min）2. 讲解弹性半空间地基模型.（15min)3. 讲解分层地基模型。(10min）4. 讲解非线性弹性地基模型。(20min）5. 讲解地基的柔度矩阵和刚度矩阵的概念。(10min）6. 讲解三种线性弹性地基模型及邓肯张非线性弹性模型的柔度矩阵.(20min) 五、课外作业及思考题思考题:最常用、最简单的线弹性地基模型有哪几种？基础工程教案（No。 02）基础工程教案(No。 02)课题：

3、地基模型概述、地基模型参数的确定、地基模型的选择 一、教学目的使学生了解不同的地基模型，了解合理的选择地基模型对基础设计的重要性.掌握地基模型参数的确定方法,掌握地基模型的选择原则。 二、  教学内容分析重点:地基模型参数的确定，地基模型的选择原则.难点：握地基模型参数的确定方法。 三、  教学方法设计讲授:地基模型参数的确定，地基模型的选择原则.讨论：非线性弹性地基模型的参数及其确定方法.研究:几种曲线的线性变换及参数确定法。 四、  教学过程1。 概述选择地基模型对基础设计的重要性(10min）2. 讲解文克勒地基模型中

4、基床系数k的确定。（15min）3. 讲解几种曲线的线性变换及参数确定法(双曲线、指数曲线）。（15min）4. 举例分析计算参数。（10min）5. 讲解进行地基模型选择时需要考虑的因素。(20min）6. 讲解地基模型的选择原则.（20min） 五、课外作业及思考题思考题：非线性弹性地基模型的参数及其确定方法?计算题:计算地基的基床系数。基础工程教案(No。 03)课题：浅基础概述、浅基础的类型及基础的埋置深度 一、教学目的使学生了解什么是地基基础设计,了解浅基础的分类,掌握几种浅基础类型，了解影响基础埋置深度的因素。 二、  教学内容分析重点:浅基

5、础的类型。难点:影响基础埋置深度的因素。 三、  教学方法设计讲授：浅基础的类型,影响基础埋置深度的因素.讨论：刚性基础和柔性基础的区别.演示：几种浅基础的分类图片. 四、  教学过程1. 浅基础概述.（10min)2. 进行地基基础设计时要考虑的因素有哪些.（10min)3. 讲解几种浅基础类型.（15min）4. 运用多媒体课件演示几种浅基础。（10min)5. 讲解影响基础埋置深度的因素(15min)6. 具体分析各种影因素对基础埋深的影响。（30min）五、课外作业及思考题思考题:何谓补偿基础？地基基础设计原理是什么？基础工程教案（No。 04)

6、课题：地基承载力的确定及验算 一、教学目的使学生掌握地基承载力的确定及验算,掌握地基基础的设计原则. 二、  教学内容分析重点:地基基础的设计原则，地承载力的确定及验算。难点:地承载力的确定及验算. 三、  教学方法设计讲授：地基基础的设计原则,地承载力的确定及验算.讨论：何谓软弱下卧层？验算软弱下卧层强度的要素。计算：举例说明如何进行地基基础设计。 四、  教学过程1. 讲解地基基础的设计原则。(10min)2. 讲解地基基础设计的技术要求。（10 min）3. 讲解地基基础设计的三种表达式。(20min）4. 持力层承载

7、力验算。(15min）5. 软弱下卧层承载力验算。(15min）6. 举例计算说明如何进行地基承载力验算.(20min）五、课外作业及思考题思考题:何谓软弱下卧层？验算软弱下卧层强度的要素计算题：确定土层的承载力标准值及设计值. 验算地基承载力.基础工程教案（No。 05） 课题：基础底面尺寸的确定，地基的变形验算，地基的稳定性验算 一、教学目的使学生掌握础底面尺寸的确定方法，掌握地基允许变形值的分类及计算方法,了解地基的稳定性验算. 二、  教学内容分析重点：础底面尺寸的确定方法。难点：地基允许变形值的分类及计算方法。 三、  教学

8、方法设计讲授：础底面尺寸的确定方法，地基允许变形值的分类及计算方法。讨论：什么情况下需要进行地基变形验算。演示：地基变形特征的类型的图片。 建筑物的地基变形允许值表。 四、  教学过程1. 讲解轴心荷载作用下的基础底面尺寸确定.（15min）2. 讲解偏心荷载作用下的基础底面尺寸确定。（20min)3. 用例题计算讲解基础底面尺寸确定。(15min)4. 运用多媒体课件演示地基变形特征的类型,并进行讲解。（15min）5. 运用多媒体课件演示建筑物的地基变形允许值表，并进行讲解。（15min）6. 讲解地基的稳定性验算。（10min)五、课外作业及思考题思考题：什么情况下需

9、要进行地基变形验算？变形控制特征有哪些？计算题：计算基础底面尺寸。基础工程教案(No. 06)课题:减轻不均匀沉降危害的措施  一、教学目的使学生掌握减轻不均匀沉降危害的建筑措施、结构措施、施工措施，理解地基基础与上部结构共同作用的概念。 二、  教学内容分析重点:减轻不均匀沉降危害的建筑措施、结构措施、施工措施。难点：地基基础与上部结构共同作用。 三、  教学方法设计讲授：减轻不均匀沉降危害的措施.讨论:地基基础与上部结构共同作用。演示:建筑物因不均匀沉降破坏的图片。 沉降缝构造示意图。 四、  教学过程1. 讲解地基基础

10、与上部结构共同作用的概念。（10min）2. 讲解上部结构刚度对共同作用的影响。（15min)3. 讲解地基土性质与计算模型的影响。（15min)4. 讲解减轻不均匀沉降危害的建筑措施。（10min）5. 运用多媒体课件演示建筑物因不均匀沉降破坏的图片。（10min）6. 运用多媒体课件演示沉降缝构造示意图。(10min）7. 讲解减轻不均匀沉降危害的结构措施。(10min）8. 讲解减轻不均匀沉降危害的施工措施。（10min)五、课外作业及思考题思考题：由于地基不均匀变形引起的建筑物裂缝有什么规律？基础工程教案（No。 07）课题：浅基础结构设计概述、刚性基础、墙下条形基础、柱下独立基础&#

11、160;一、教学目的使学生了解浅基础结构设计的常规设计方法，了解今后地基基础设计的发展方向,掌握刚性基础、墙下条形基础、柱下独立基础的设计。 二、  教学内容分析重点:刚性基础、墙下条形基础、柱下独立基础的设计.难点：刚性基础、墙下条形基础、柱下独立基础的构造要求和设计计算步骤。 三、  教学方法设计讲授:刚性基础、墙下条形基础、柱下独立基础的构造要求和设计计算步骤.讨论：地基反力分布假设有哪些?其适用条件各是什么？演示：墙下条形基础的验算截面图片.墙下条形基础计算简图及配筋图。 四、  教学过程1. 讲解浅基础概念。(5min）2.

12、 讨论地基反力分布假设。(5min）3. 讲解刚性基础的设计原则、构造要求及设计计算步骤。（10min）4. 用例题计算讲解刚性基础的设计计算步骤。(10min)5. 讲解墙下条形基础的设计原则、构造要求及设计计算步骤.(15min）6. 运用多媒体课件演示墙下条形基础的验算截面图片。（5min)7. 运用多媒体课件演示墙下条形基础计算简图及配筋图.（5min)8. 用例题计算讲解墙下条形基础的设计计算步骤。(5min）9. 讲解柱下独立基础的设计计算及设计构造要求.（15min)10. 用例题计算讲解柱下独立基础的设计计算步骤。(15min)五、课外作业及思考题计算题:柱下独立基础的设计.基

13、础工程教案（No。 08）课题：柱下条形基础 一、教学目的使学生了解柱下条形基础的受力特点，掌握柱下条形基础的设计。 二、  教学内容分析重点：柱下条形基础的设计。难点：基础梁的纵向内力计算。 三、  教学方法设计讲授：基础梁的纵向内力计算，柱下条形基础的构造要求和设计计算步骤。讨论：倒梁法计算柱下条形基础的过程和适用条件？演示：倒梁法计算图图片。 文克勒地基上的基础梁计算图。 长梁的挠度、转角、弯矩、剪力分布图. 四、  教学过程1. 讲解柱下条形基础的受力特点。(15min)2. 讲解基础梁的纵向内力计算.（15min)

14、3. 运用多媒体课件演示倒梁法计算图图片.（10min）4. 用例题计算讲解倒梁法计算基础梁的内力。（10min）5. 运用多媒体课件演示文克勒地基上的基础梁计算图，长梁的挠度、转角、弯矩、剪力分布图.(5min）6. 用例题计算讲解用地基梁解析法计算基础梁.（5min）7. 总结柱下条形基础的设计计算步骤。(15min)8. 讲解柱下条形基础的构造要求.（15min)五、课外作业及思考题思考题：如何区分无限长梁和有限长梁？计算题：柱下条形基础的设计。基础工程教案（No。 09）课题:十字交叉条形基础、筏板基础、箱形基础 一、教学目的使学生掌握十字交叉条形基础、筏板基础、箱形基础的设

15、计方法，并了解它们的构造要求。 二、  教学内容分析重点：筏板的内力计算.难点:十字交叉条形基础内力计算。 三、  教学方法设计讲授：十字交叉条形基础、筏板基础、箱形基础的构造要求和设计计算步骤。讨论：有限单元法计算弹性地基梁与弹性地基板内力与变形的主要步骤?四、  教学过程1. 讲解柱下十字交叉条形基础的节点荷载的初步分配（10min)2. 讲解筏板基础的地基承载力验算。（10min）3. 讲解到楼盖法和刚性板条法计算筏板内力。（10min）4. 讲解筏板基础的构造与基本要求。(15min）5. 讲解箱形基础的构造与基本设计要求。（15min

16、）6. 箱形基础的设计计算方法及步骤。（15min)7. 箱形基础的截面设计和强度验算。(15min）五、课外作业及思考题思考题:有限单元法计算弹性地基梁与弹性地基板内力与变形的主要步骤。基础工程教案（No。 10） 课题：桩基础概述、桩的类型及施工工艺 一、教学目的使学生了解桩基础的发展及桩的类型及施工工艺，掌握竖向荷载下桩基础承载力的确定。 二、  教学内容分析重点:竖向荷载下桩基础承载力的确定.难点：竖向荷载下单桩的荷载传递和荷载-沉降特性。 三、  教学方法设计讲授：竖向荷载下桩基础承载力的确定，桩的类型及施工工艺。讨论：各类

17、桩的优缺点及适用条件是什么?演示：沉管灌注桩与夯扩桩的施工顺序图片。 单桩静荷载试验装置图.四、  教学过程1. 讲解桩基础概述。（10min）2. 讲解桩的分类。（10min)3. 运用多媒体课件演示沉管灌注桩与夯扩桩的施工顺序图片.(10min）4. 讲解各类桩的主要特点.(10min）5. 讲解竖向荷载下单桩的荷载传递和荷载沉降特性.（10min)6. 运用多媒体课件演示单桩静荷载试验装置图。(10min)7. 讲解竖向荷载下单桩承载力的确定。（10min）8. 用例题计算说明竖向荷载下单桩承载力的确定.（10min）五、课外作业及思考题思考题:桩土体系荷载传递的基本方程及基本

18、解答。计算题：进行单桩承载力验算.基础工程教案(No。 11) 课题：桩基础 一、教学目的使学生掌握竖向荷载下桩基础承载力的确定，桩基沉降计算，负摩阻力的计算.  二、  教学内容分析重点:竖向荷载下桩基础承载力的确定,桩基沉降计算。难点：桩基沉降计算,负摩阻力的计算。 三、  教学方法设计讲授:竖向荷载下桩基础承载力的确定，桩基沉降计算，负摩阻力的计算。讨论：负摩阻力产生的机理？桩基的抗拔承载力如何计算？演示：桩基软弱下卧层承载力验算图。 桩的正、负摩阻力图。四、  教学过程1. 讲解群桩效应的基本概念.（5min)2.

19、讲解分项群桩效应系数法确定群桩的承载力。（15min)3. 讲解群桩软弱下卧层承载力验算。(15min）4. 运用多媒体课件演示基软弱下卧层承载力验算图。（5min)5. 讲解负摩阻力产生的机理。(15min)6. 讲解桩基沉降计算.(15min）7. 举例计算桩基础等效沉降系数。（10min）8. 讲解控制复合桩基设计的基本概念。（10min）五、课外作业及思考题思考题：负摩阻力产生的机理。计算题:进行桩基础等效沉降系数计算。基础工程教案（No。 12） 课题：水平荷载下的桩基础 一、教学目的使学生掌握弹性单桩、单排桩的内力和位移的计算，了解单桩水平静荷载试验确定水平承载

20、力。  二、  教学内容分析重点：基桩内力和位移的计算。难点：地基系数及其分布规律，弹性单桩、单排桩的内力和位移的计算.  三、  教学方法设计讲授：基桩内力和位移的计算，弹性单桩、单排桩的内力和位移的计算。讨论:刚性桩和弹性桩有什么受力变形特性.演示：桩水平静载试验装置示意图。 地基系数的几种分布形式图。四、  教学过程1. 讲解单桩水平静荷载试验确定水平承载力.(20min）2. 讲解基桩内力和位移的计算的概念.（10min）3. 运用多媒体课件演示地基系数的几种分布形式图。（10min）4. 讲解单桩、单排桩和多排桩的概念。(10min)5. 讲解桩的计算宽度。（20min)6. 讲解刚性桩和弹性桩的概念及受力变形特性。(20min）五、课外作业及思考题思考题:桩的计算宽度如何规定？计算题：弹性单桩的内力及位移计算.基础工程教案（No. 13） 课题:水平荷载下的桩基础 一、教学目的使学生掌握弹性多排桩的内力和位移的计算。  二、  教学内容分析重点：弹性多排桩的内力和位移的计算.难点：竖直对称多排桩的计算。  三、  教学方法设计讲授：弹性多排桩的内力和位移的计算。讨论：单桩桩顶刚度系数如何规定。演示：多