结构设计原理(本)教学大纲

1、结构设计原理（本）教学大纲一、课程说明结构设计原理课程是中央广播电视大学土木工程专业“专升本”的一门重要的专业基础必修课，是在学习理论力学、材料力学和结构力学的基础上，学习和理解结构设计规范的相关理论，为后续课程混凝土结构设计打下良好的理论基础，本课程是土木工程专业不可缺少的专业基础课程。本课程内容包括：混凝土结构材料的物理、力学性能，按概率理论的极限状态设计法，受弯构件正截面受弯承载力、斜截面承载力，受压构件截面承载力，受拉构件截面承载力，受扭构件的扭曲截面承载力，钢筋混凝土构件的变形、裂逢及混凝土结构的耐久性，预应力混凝土构件，以及混凝土结构按我国公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范的

2、设计原理等。二、课程的教学目的与要求本课程的教学目的是使学生在学习和掌握建筑力学（包括理论力学、材料力学、结构力学）和建筑材料的物理、力学性能的基础上，了解按概率理论的极限状态设计法，掌握受弯构件正截面受弯承载力、斜截面承载力，受压构件截面承载力，受拉构件截面承载力，受扭构件的扭曲截面承载力，钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性，预应力混凝土构件的设计原理等。为进一步学习混凝土结构的楼盖、单层厂房、多层框架、高层建筑、公路桥梁等的设计做好理论知识的准备，因此，通过本课程的学习，要求学生：1.在熟练掌握建筑力学的基本概念、基本理论和基本计算和建筑材料的物理力学性能的基础上，结合建筑结构

3、基本构件的设计，了解按概率理论的极限状态设计法的基本原理，提高结构设计的水平和能力。2. 掌握受弯构件正截面受弯承载力、斜截面承载力，受压构件截面承载力，受拉构件截面承载力，受扭构件的扭曲截面承载力的计算方法和构件的设计原理。3掌握钢筋混凝土构件的变形、裂逢及混凝土结构的耐久性，预应力混凝土构件的设计原理三、教学媒体本课程的文字教材：常春伟副教授主编的结构设计原理教材，录像教材：常春伟副教授主讲的录像教材，共计16讲；其他教学资料可查找中央电大的教学资源，本课程72学时，4学分。四、教学媒体使用建议1 文字教材文字教材是学生学习的主要用书，是教和学的主要依据，是学生获得知识和能力的重要媒体。根

4、据远程开放教育的要求和电大学生入学时水平参差不齐的实际情况，文字教材由主教材和辅导教材两部分组成，采用合一式编排，按章排序，每章前面部分为主教材内容，后面部分为辅教材内容。文字教材是学生学习的主要用书，主教材是课程的基本内容，是教和学的主要依据。辅导教材对主教材的内容进行归纳、总结，剖析重点难点，帮助学生进一步理解基本概念，掌握基本方法。并通过典型例题介绍解题思路、方法和技巧，提高学生解题能力。 2 IP课程IP课程是基于网络的新型教学媒体之一。本课程要积极探索基于网络环境的远程开放教育的教学模式、学习模式，充分利用IP课程的卫星、网络传播的优势，充分发挥IP课程的教学内容可选和交换性，为学生

5、自主学习本课程提供更方便的教学资源。五、教学环节1. 面授辅导或自学在音像教材没有编制之前，面授辅导或自学将是本课程的主要教学手段，各开设该课程的地方电大，要聘请有经验、认真负责的教师，面授本课程或对自学的学生进行面授辅导或答疑，及时解答学生的疑难问题。要求教师认真钻研教学大纲，认真备课，批改作业。自学是电大学生获得知识的重要方式，自学能力的培养也是高等教育的目的之一，要注意对学生自学能力的培养，学生自己更应重视自学和自学能力的提高。2. 作业按中央电大开放试点工作要求，本课程形成性考核成绩占期末考试成绩的20。（1）本课程是在对基本理论掌握基础上，运用建筑力学和建筑材料等前期课程的基本概念、

6、基本理论和基本计算，对建筑工程中各种构件进行设计和计算，是理论性和实践性都较强的综合课程，由于学时所限，因此必须通过做具体的实例来加深对概念的理解和掌握，熟悉公式的运用，从而达到消化、掌握所学知识的目的。因此，独立完成作业也是学好本课程的重要手段。（2）本课程形成性考核由中央电大统一编制，学生应该按照该形成性考核的使用说明，按时完成作业。任课教师必须认真批阅学生作业，并根据作业完成的情况对作业进行评分，给出平时作业成绩并计入学生期末总成绩。（3）作业评分标准学生必须按规定时间交作业，态度认真，字迹工整，抄写题目，解答题有解答过程。每次作业成绩按百分制计算，具体评分标准如下：完成全部作业内容，得

7、分80100；未完成全部作业内容，但完成全部作业内容的60%以上，得分6079；未完成全部作业内容，但完成部分占全部作业内容的60%以下，得分059；抄袭作业按0分计算；不按时交作业按0分计算。平时作业最终成绩按平均值确定。任课教师必须按时收取作业，对于规定的作业进行详批详改，公平公正评定成绩，并对学生的作业情况做详细记录。任课教师应将批改后的作业返还学生，学生对做错的题目应认真进行改正。对不负责任，不按规定批改作业以至于批改作业送分的教师要进行通报批评直至取消该门课程的任教资格。任课教师批改作业应记相应的教学工作量。各级电大须及时布置并检查学生作业的完成情况，并将检查结果进行通报。（4）作业

8、成绩的认定经办学单位鉴定，报上级教学部门审定，验收合格后成绩有效。各级电大须在学期的第19周前对作业进行全部检查，并将作业成绩报送中央电大。六、课程主要内容第1章绪论教学知识点1各种材料结构的特点及其应用2结构的受力形式3结构计算方法及其概念教学要求1了解各种材料结构的特点及其应用2了解结构各种计算方法3掌握极限状态、可靠度的概念第2章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能教学知识点1钢筋混凝土结构基本概念2钢筋及混凝土材料物理力学性能3钢筋和混凝土之间的粘结作用教学要求1掌握混凝土及钢筋的材料力学性能2理解钢筋与混凝土的共同工作的概念3了解钢筋的品种、等级及加工第3章钢筋混凝土受弯构件

9、正截面的承载力计算教学知识点1受弯构件的构造要求2受弯构件正截面受力过程及破坏特征3受弯构件正截面承载力计算教学要求1了解受弯构件的构造要求2掌握受弯构件正截面受力的三个工作阶段及三种破坏形式3理解受弯构件正截面计算的基本假定及压区混凝土等效应力图形4掌握受弯构件正截面的承载力计算方法第4章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力的计算教学知识点1斜截面受力特点及破坏形态2影响斜截面抗剪能力的主要因素3斜截面抗剪承载力计算4斜截面抗弯承载力计算及纵筋起弯点位置要求5全梁承载力校核及构造6连续梁斜截面破坏特点及计算7深梁教学要求1掌握斜截面的破坏特征及影响斜截面抗剪能力的主要因素2掌握斜截面抗剪承载力的计

10、算及构造要求3理解全梁承载能力校核的方法4了解斜截面抗弯承载力计算方法5了解连续梁斜截面破坏特点及抗剪计算方法6了解深梁破坏形态及构造要求第5章钢筋混凝土受扭构件承载力计算教学知识点1纯扭构件的破坏特征、计算理论及计算方法2弯、剪、扭共同作用下的破坏特征及计算方法3构造要求教学要求1掌握抗扭构造要求2理解纯扭及弯、剪、扭共同作用下构件计算方法3了解纯扭及弯、剪、扭共同作用下的破坏特点第6章钢筋混凝土轴向受力构件承载力教学知识点1轴心受拉、轴心受压构件的受力特征及破坏特点2轴心受压构件（普通箍筋柱、螺旋箍筋柱）、偏心受压构件的承载力计算3长细比对受压构件承载力的影响及其计算方法4轴向受力构件的构

11、造要求5偏心受压构件截面破坏形态6大、小偏心受压构件的判定标准及计算方法教学要求1掌握轴心受拉、轴心受压构件的破坏特点及承载力计算方法2掌握轴向受力构件的构造要求3理解螺旋箍筋柱、偏心受压构件的承载力计算方法4了解长细比对受压构件承载力的影响、偏心受压构件截面破坏形态5了解大小偏心受压的界限、偏心矩增大系数第7章钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形教学知识点1正常使用极限状态2换算截面法的基本假定和计算方法3裂缝产生的原因及主要裂缝形式、改善裂缝的措施4受弯构件应力、裂缝和变形计算教学要求1理解正常使用极限状态的要求2掌握换算截面法的基本假定和计算方法；3理解受弯构件应力计算方法4理解钢筋混凝

12、土受弯构件裂缝宽度和变形的计算方法；5了解裂缝产生原因、裂缝主要形式、宽度计算理论及改善裂缝宽度的措施。第8章预应力混凝土结构的基本原理教学知识点1预应力混凝土结构的基本概念、特点2预应力结构的分类、预应力度的概念3预加应力技术与设备、锚具4预加应力的主要方法教学要求1掌握预应力混凝土结构的基本概念2了解预应力混凝土结构的特点、应用3了解预加应力技术与设备4掌握预应力度的概念、理解预应力结构的分类5了解锚具的分类、常用锚具的种类第9章预应力混凝土受弯构件承载力计算教学知识点1各阶段的受力分析、预应力混凝土结构破坏特征2预应力损失及其估算、钢筋的有效预应力及计算3受弯构件正应力验算、主应力验算4

13、受弯构件正截面承载力、斜截面承载力计算5混凝土局部承压、锚下局部承压计算，预应力钢筋的传递长度和锚固长度6预应力钢筋数量的选择、预应力钢筋的布置7截面核心、束界8部分预应力混凝土结构的特点9部分预应力混凝土结构的受力特性10B类构件使用阶段正截面应力计算、裂缝宽度计算、变形计算、疲劳计算。11部分预应力混凝土受弯构件的设计与构造要求教学要求1理解各阶段受力状态、破坏特征2掌握受弯构件正应力、主应力验算方法3了解混凝土局部承压机理、锚下局部承压计算4了解先张法预应力钢筋的传递长度和锚固长度的概念5掌握预应力损失、有效预应力的概念及其了解计算方法6掌握承载力计算方法7掌握受弯构件各应力计算方法8了

14、解部分预应力混凝土结构的特点9理解部分预应力混凝土结构的受力特性10了解B类构件使用阶段正截面应力计算、裂缝宽度计算、变形计算、疲劳计算第10章砌体与混凝土结构教学知识点1砌体.与混凝土结构的特点2砌体材料的种类、砂浆的性能3砌体的强度与变形4承载力计算原则5轴心受压构件承载力、偏心受压构件承载力、弯剪直接受压和局部承压承载力教学要求1理解砌体与混凝土结构受力特点2了解材料的性能、砂浆的力学性能、砌体的变形3了解砌体与混凝土结构承载力的计算第11章钢结构教学知识点1钢结构的特点、钢材的种类2，钢结构的破坏形式和力学性能3焊接和栓钉连接的计算4轴向受力构件的计算5钢结构设计整体稳定性、局部稳定性及构造要求6简易钢桁梁和钢板梁的结构特点7简易钢桁梁和钢板梁的设计计算教学要求1了解钢结构的优、缺点，钢材的种类2掌握钢材力学性能及钢结构的破坏形式3掌握钢结构连接，主要是焊接和螺栓连接的计算方法方法4掌握钢结构轴向受力构件的计