《工程结构设计原理》教学大纲

1、工程结构设计原理课程理论课教学大纲课程名称工程结构设计原理课程代码D0401633课程英文名The Principle of Engineering Structure Design课程性质专业基础课学分5适用层次、专业本科 土木工程考核方式考试课程总学时80理论学时80实验学时教学方法讲授教学手段先修课程工程力学、结构力学、建筑材料执笔人段 祺 成一、 课程设置目的、性质与任务本课程是土木工程专业的一门必修专业基础课。本课程的目的是使学生了解、掌握结构构件设计的基本原理和计算方法。本课程的任务是使学生掌握混凝土结构、钢结构、砌体结构的基本构件设计计算原理、方法及构造、具备工程结构的基本知识、

2、掌握各种基本构件的受力性能及其强度、变形的规律，并能根据有关设计标准和资料进行构件的设计，为学习后续课程打下坚实的基础。二、 课程教学内容和教学要求1、绪论教学内容：结构的组成及分类；混凝土结构、钢结构及砌体结构的特点教学要求：了解结构的组成及分类掌握混凝土结构、钢结构及砌体结构的特点2、结构基本计算原则教学内容：结构上的作用；结构的抗力；结构的功能和极限状态；结构可靠性设计的基本原理；基于近似概率法的设计表达式教学要求：了解结构上的作用；结构的抗力；结构的功能和极限状态掌握结构可靠性设计的基本原理熟练掌握基于近似概率法的设计表达式3、工程结构材料的物理力学性能教学内容：钢材的物理力学性能；混

3、凝土的物理力学性能；砌体的材料及力学性能教学要求：了解结构对钢材的要求及钢材的分类掌握复杂应力状态下钢材、混凝土的力学性能；砌体的力学性能熟练掌握简单应力状态下钢材、混凝土的力学性能4、构件的连接教学内容：钢结构的连接；钢筋混凝土构件连接；钢结构连接计算和构造教学要求：了解钢结构的连接；钢筋混凝土构件连接掌握钢结构连接计算和构造5、梁的结构形式和破坏类型教学内容：梁上的荷载、荷载效应及抗力；梁的结构类型；梁的主要破坏类型；梁的设计思路教学要求：了解梁上的荷载、荷载效应及抗力；梁的结构类型掌握梁的主要破坏类型熟练掌握梁的设计思路6、钢梁计算原理教学内容：钢梁的强度、刚度、整体稳定、局部稳定；钢梁

4、截面设计；梁的拼接教学要求：了解梁的拼接掌握钢梁的强度、刚度熟练掌握钢梁的整体稳定、局部稳定；钢梁截面设计7、混凝土梁承载力计算原理教学内容：正截面受弯承载力；斜截面受弯承载力；受扭承载力；教学要求：了解受扭承载力掌握斜截面受弯承载力熟练掌握正截面受弯承载力8、柱的结构形式和破坏类型教学内容：轴向受力构件的材料选用及截面形式；柱的主要破坏类型教学要求：了解轴向受力构件的材料选用及截面形式掌握柱的主要破坏类型9、钢轴心受力及拉弯、压弯构件教学内容：轴心受拉和轴心受压构件的强度、刚度；轴心受压构件的整体稳定、局部稳定；实腹式轴心受压构件的截面设计和构造要求；格构式轴心受压构件；拉弯构件和压弯构件教

5、学要求：了解轴心受拉和轴心受压构件的强度、刚度掌握格构式轴心受压构件；拉弯构件和压弯构件熟练掌握轴心受压构件的整体稳定、局部稳定；实腹式轴心受压构件的截面设计和构造要求10、混凝土柱承载力计算原理教学内容：轴心受压柱的承载力计算；偏心受压柱的正截面承载力计算；受拉构件正截面承载力计算；斜截面受剪承载力计算教学要求：了解T形、箱形和圆形截面偏心受压构件的设计方法掌握轴心受压柱的承载力计算；大小偏心受压构件两种破坏形态的、受力特点及破坏特征；二阶弯矩和偏心距增大系数的意义；斜截面受剪承载力计算熟练掌握矩形截面、工字形偏心受压构件的计算方法和构造要求11、砌体受压构件承载力计算原理教学内容：无筋砌体

6、受压构件；配筋砌体受压构件；砌体局部受压教学要求：掌握配筋砌体受压构件；砌体局部受压熟练掌握无筋砌体受压构件12、构件的变形计算原理教学内容：截面弯曲刚度的概念及定义；混凝土受弯构件的短期刚度、刚度；最小刚度原则；受弯构件挠度验算教学要求：了解截面弯曲刚度的概念及定义掌握混凝土受弯构件的短期刚度、刚度；最小刚度原则；受弯构件挠度验算13、裂缝宽度的计算原理及耐久性控制教学内容：混凝土的裂缝与控制标准；混凝土构件裂缝宽度验算；混凝土结构的耐久性教学要求：了解弯曲裂缝产生的原因及裂缝宽度的计算理论；混凝土结构的耐久性掌握弯曲裂缝最大宽度的验算方法14、预应力混凝土结构的基本原理教学内容：预应力混凝

7、土的基本概念；预应力的效果、预加应力的方法；预应力混凝土分类、材料及锚夹具；预应力损失；预应力的传递和局部承压教学要求：了解预应力混凝土的基本概念；预应力的效果、预加应力的方法；预应力混凝土分类、材料及锚夹具掌握预应力损失；预应力的传递和局部承压15、预应力混凝土轴心受拉构件教学内容：承载力计算；使用阶段抗裂度及裂缝宽度计算；施工阶段的计算教学要求：了解承载力计算掌握施工阶段的计算熟练掌握使用阶段抗裂度及裂缝宽度计算16、预应力混凝土受弯构件教学内容：正截面受弯承载力计算；使用阶段正截面抗裂度、裂缝宽度及变形验算；斜截面受剪承载力计算；斜截面抗裂度验算；施工阶段的验算教学要求：了解预应力混凝土

8、受弯构件在施工阶段和使用阶段的受力特点掌握预应力受弯构件正截面、斜截面强度计算方法；各阶段有效预应力的计算方法；使用阶段正截面抗裂度、裂缝宽度及变形验算17、板的结构分析教学内容：板的类型；板的弹性设计理论、塑性设计理论教学要求：了解板的类型；塑性铰线法掌握弹性设计理论；调幅法18、混凝土梁板设计教学内容：混凝土单向板肋梁楼盖设计；混凝土双向板肋梁楼盖设计；混凝土楼梯设计教学要求：了解板结构布置的一般方法掌握计算简图的取用；荷载计算、活荷载的最不利布置及内力包络图的绘制；混凝土楼梯设计熟练掌握单向板肋梁搂盖按弹性理论及塑性理论(弯矩调幅法)的设计方法；双向板按弹性理论的计算方法三、 教学参考书

9、1、曹双寅主编 工程结构设计原理 东南大学出版社 20022、熊峰主编 结构设计原理 科学出版社 20023、沈蒲生主编 混凝土结构设计原理 高等教育出版社 20054、张跃春主编 钢结构设计原理 高等教育出版社 20045、施楚贤主编 砌体结构 中国建筑工业出版社 2003四、 考试要求本课程为考试课程。采用期末考试80%与平时成绩20%相结合的方式进行。其中平时成绩包括：上课出勤及课堂表现10%、习题作业10%。附表：各部分学时分配表顺序教学内容学时1绪论22结构基本计算原则43工程结构材料的物理力学性能64构件的连接85梁的结构形式和破坏类型26钢梁计算原理87混凝土梁承载力计算原理88柱的结构形式和破坏类型29钢轴心受力及拉