《结构设计原理》述课

1、结构设计原理述课一、前言（一）课程基本信息1.课程名称：结构设计原理2.课程类别：专业平台课3.学时：两学期总计84学时，2周课程设计 4.适用专业：交通工程 （二）课程性质1.课程性质结构是土木工程中最基本的元素，结构设计原理课程围绕着工程中常用的钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、圬工结构的设计计算进行理论和实践性的教学。结构设计原理是土木工程专业的一门重要的专业必修课程，是学生运用已学的工程制图、理论力学、材料力学、结构力学、工程材料等知识，初步解决结构原理及结构设计问题的一门课程。其特点是：兼具理论性和实用性且承前启后，为学好专业课打好基础的课程，也是学生感到比较难学的一门课程。所以结构

2、设计原理及其系列课程一直是土木工程专业的主干课，从开设的结构设计原理、结构设计原理课程设计，到毕业设计都渗透结构设计的理论，课程贯穿交通工程专业教学的所有环节。本课程主要介绍钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和圬工结构的各种基本构件受力特性、设计原理、计算方法和构造设计。2.本课程的作用本课程主要培养学生掌握钢筋混凝土基本构件和结构的设计计算方法和与施工及工程质量有关的结构的基本知识，培养学生具有识读桥梁结构图纸的识读能力、基本构件的设计能力、使用和理解各种结构设计规范能力、解决工程结构实际问题的能力、综合分析问题的能力、学习能力和与人合作等能力，从而为继续学习后续专业课程奠定扎实的基础，以进一

3、步培养学生树立独立思考、吃苦耐劳、勤奋工作的意识以及诚实、守信的优秀品质，为今后从事施工生产一线的工作奠定良好的基础。本课程以“材料力学”、“理论力学”和“工程材料”的学习为基础共同打造学生的专业核心技能。（三）课程建设设计思路1.课程设置的依据根据交通工程专业人才培养方案的要求，并结合本专业人才培养培养模式的特点，为对学生进行初期工程教育，为培养学生解决工程中遇到的一般结构问题的能力，为便于后续专业课程的学习，为培养学生具有一般结构图纸的识读能力、基本构件的设计能力、使用和理解各种结构设计规范能力、解决工程结构实际问题的能力、综合分析问题的能力、学习能力和与人合作等能力，特开设结构设计原理课

4、程。2.课程目标、内容制定的依据培养学生识读工程图纸、初步进行桥梁结构构件设计的能力。4.课程目标实现途径采用以行动导向为教学设计的原则，以做中学，学中做，融实践教学和理论知识为一体的行动导向的方式组织教学。以实际工作任务为载体设计教学情境，实现理论与实践的一体化，同时学习情境的选择要考虑尽量覆盖一般桥梁结构中的典型构件，如板、梁、柱、基础等，并按从简单到复杂，从单一到综合的方式排列。充分利用视频等教学资源，使学生充分理解课程教学目标。二、课程目标（一）总目标通过本课程的学习，使学生具备工程结构的基本知识，掌握钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和圬工结构的各种基本构件的受力特性及其变形规律，并能

5、根据有关设计规范和资料进行构件的设计。（二）具体目标通过结构设计原理课程的学习，使学生掌握以下能力目标、知识目标和素质目标。1.知识目标（1）掌握普通钢筋混凝土结构设计基本知识；（2）掌握钢筋混凝土板的设计与构造知识；（3）掌握钢筋混凝土梁的设计与构造知识；（4）掌握预应力混凝土梁的设计与构造知识。2.能力目标（1）熟练设计钢筋混凝土梁板；（2）熟练绘制与识读梁板的结构施工图；（3）熟练设计钢筋混凝土梁；（4）熟练绘制与识读钢筋混凝土梁的施工图；（5）熟练设计预应力混凝土梁。三、内容标准课程内容和要求序号知识单元知识内容和要求技能内容和要求学时 分配1总论1. 了解各种工程结构的特点及使用范围

6、。2. 了解学习本课程应注意的问题。2钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能1. 了解钢筋混凝土结构的基本概念。2. 掌握混凝土和钢筋的物理力学性能。3. 了解钢筋与混凝土之间的粘结破坏机理及粘结强度。能熟练掌握钢筋与混凝土的试验流程。3结构按极限状态设计计算的原则1. 了解概率极限状态设计法的基本概念。2. 掌握我国公路桥涵设计规范（JTG D622004）的计算原则，熟悉材料强度的取值方法。3. 了解作用、作用的代表值和作用效应组合能熟练掌握规范的一些术语以及工程中所设计时的基本方法。4受弯构件正截面承载力计算1. 了解受弯构件的截面形式与构造。2. 熟悉受弯构件正截面受力全过程和破

7、坏形态。3. 掌握单筋矩形截面受弯构件、双筋矩形截面受弯构件及T形截面受弯构件正截面承载力计算方法。1、能正确进行钢筋混凝土选材2能识读钢筋混凝土梁板结构图3熟练识读单筋，双筋矩形截面梁板的施工图，计算钢筋用量。4能熟练设计单筋，双筋矩形截面梁板.5受压构件承载力计算1. 1.掌握受压构件纵向钢筋及箍筋的构造要求；轴心受压构件的承载力计算，大偏心受压构件的承载力计算和复核；柱的构造规定。2. 2理解轴心受压构件的破坏特征，大小偏心受压的破坏特征及其发生条件，基本公式及其适用条件，小偏心受压构件的计算，基本公式的建立过程。3. 3了解偏心距增大系数的概念，偏心受压构件斜截面承载力的计算。1.能合

8、理选择钢筋混凝土柱的截面尺寸2.能熟练运用基本公式对各种受压构件进行合理的配筋3.能能根据工程条件设计钢筋混凝土柱和进行钢筋混凝土柱的钢筋布置4.能根据工程条件判断钢筋混凝土柱的安全性5.能绘制柱的结构施工图6预应力混凝土结构的基本概念及其材料4. 掌握预应力混凝土的基本原理。5. 了解预加应力的方法与设备。6. 熟悉预应力混凝土结构的材料。7. 了解预应力混凝土结构的三种概念。1会进行预应力混凝土材料的选材，2.会进行预应力混凝土梁的预加应力施工。3会应用预应力混凝土梁的的构造要求。7实训掌握设计过程的数值计算方法及有关构造要求规定，并绘制施工图。1预应力钢筋及非预应力钢筋数量的确定及布置；

9、2截面几何性质计算；3承载能力极限状态计算（正截面与斜截面承载力计算）四、实施建议（一）教学组织课程重点本课程的重点是材料性能、设计方法、受弯构件的正截面和斜截面承载力及偏心受压构件设计。具体为： 混凝土强度及变形，钢筋的强度及变形，材料的选用原则，钢筋与混凝土共同工作； 可靠度概念，极限状态设计法，荷载及材料强度取值，实用设计表达式； 结构的试验研究方法，钢筋混凝土受弯构件正截面受力的全过程，承载力计算模型的建立及简化，正截面承载力计算公式及适用范围，双筋及T形截面受弯构件正截面承载力计算； 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力的影响因素，斜截面破坏的受力特征、承载力计算模型的建立及简化，斜截面承载力计算公式及适用范围，斜截面设计计算； 预应力混凝土受弯构件的正截面