土力学与混凝土结构课程教学大纲

土力学与混凝土结构课程教学大纲课程中文名称：土力学与混凝土结构课程英文名称：SoilMechanicsandConcreteStructure课程编号：204T0271学分：2.0学时：32（其中：讲课学时：32实验学时：0实践学时：0）先修课程：高等数学Ⅰ（一）/（二）、大学物理V（一）/（二）、输电线路力学基础（一）/（二）适用专业：电气工程及其自动化（输电线路工程方向）课程类别：专业核心课程/必修使用教材：1.《土力学》，东南大学，浙江大学，湖南大学，苏州大学合编，北京：中国建筑工业出版社，2020年第五版。2.《混凝土结构设计原理》，沈蒲生编著，高等教育出版社，2020年第5版。开课单位：电气与新能源学院一、课程性质《土力学与混凝土结构》是电气工程及其自动化（输电线路工程方向）专业必修的核心课，是一门理论性强，与现行的规范、规程联系紧密的课程。该课程内容分为两大部分，第一部分是土力学，第二部分为混凝土结构设计原理。其中土力学部分要求学生了解土的成因和分类方法，熟悉土的基本物理力学性质，掌握地基沉降、地基承载力、土压力计算方法等。混凝土结构设计原理部分要求学生掌握混凝土结构的基础知识和基本理论，能够解决输电工程中和混凝土结构有关的基本问题，为输电杆塔及基础设计、架空输电线路施工技术打下坚实的专业基础。二、课程目标【2】：课程目标1：通过本课程学习，厚植学生的爱国主义情怀，增强学生社会主义核心价值观，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生精益求精的大国工匠精神，以及探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。课程目标2：能够掌握土中应力、地基变形、钢筋混凝土构件承载力计算方法，运用上述计算方法对输电线路塔基变形和钢筋混凝土基础设计的问题建立数学模型并求解。课程目标3：能基于土的物理性质、地基沉降计算方法、钢筋混凝土构件承载力计算方法，思考并分析输电铁塔基础沉降、倾覆和耐久性等方面的复杂工程问题。三、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求毕业要求指标点课程目标对毕业要求的支撑关系1.工程知识1.2：能够运用数学、自然科学、工程科学的知识对输电线路工程的具体对象问题建立数学模型并求解。课程目标1课程目标22.问题分析2.2：能基于科学原理和数学模型正确表达输电线路复杂工程问题。课程目标1课程目标3四、教学内容及要求第一章土力学部分土的组成1.教学内容（1）概述（2）土中的固体颗粒（3）土中水和土中气2.重、难点：土中的固体颗粒、粒径累计曲线3.课程思政融入点：古有都江堰、万里长城、赵州桥等著名工程，今有三峡大坝、大兴国际机场等奇迹工程，这些工程设计理论基础之一就是土力学课程，通过这些案例，厚植学生的爱国主义情怀，增强学生社会主义核心价值观。4.考核要点：土粒的粒度成分、粒径累计曲线5.教学方法：课堂讲授、课堂研讨6.作业安排：课后思考题与习题1-5、1-11。第二章土的物理性质及分类1.教学内容（1）概述（2）土的三相比例指标（3）简述黏性土的物理特征、无黏性土的密实度、粉土的密实度和湿度；土的胀缩性、湿陷性和冻胀性、土的分类2.重、难点：土的三相比例指标的关系、土的三相比例指标之间的定义及换算。3.课程思政融入点：土粒相对密度、土的含水量和密度由实验直接测定，必须遵守实验规范，培养学生精益求精的大国工匠精神，以及追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。4.考核要点：土的三相比例指标；黏性土的物理特征；5.教学方法：课堂讲授、课堂研讨6.作业安排：思考题与习题2-2、2-4第三章土中应力1.教学内容（1）概述（2）土中自重应力（3）基底压力（4）地基附加应力2.重、难点：土中自重应力的计算；基底压力计算；地基附加应力计算3.课程思政融入点：讲授土和地基中的应力及分布，理解地基强度提高的成本与安全之间的相对关系，引导学生以辩证唯物主义的思维处理工程问题，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。4.考核要点：土中自重应力5.教学方法：课堂讲授6.作业安排：课后习题4-1、4-4、4-6、4-8第四章土的压缩性及地基变形1.教学内容（1）概述（2）固结试验及压缩性指标（3）地基变形的弹性力学公式（4）基础最终沉降量2.重、难点：压缩性指标，分层总和法计算最终沉降量3.课程思政融入点：以加拿大Transcona谷仓倾倒、美国Fargo谷仓和上海某住宅小区建筑倒塌为例，从地基变形角度分析事故产生的原因、教训、解决方案，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。4.考核要点：土的压缩性指标，分层总和法计算最终沉降量计算步骤5.教学方法：课堂讲授、课题研讨6.作业安排：课后习题5-1、5-4、5-10、6-2、6-4、6-8、6-11第五章混凝土结构部分绪论1.教学内容（1）该课程与本专业的联系（2）混凝土结构的基本概念（3）该课程的主要内容及特点2.重、难点：混凝土结构的基本概念3.课程思政融入点：介绍港珠澳大桥、三峡水利枢纽工程、南水北调大型水利工程、跨越塔基础等典型案例，增强学生社会主义核心价值观，塑造学生的国家荣誉感，培养学生的大国情怀。4.考核要点：钢筋和混凝土相互工作的主要原因5.教学方法：课堂讲授6.作业安排：思考题0-3、0-5、0-6第六章混凝土结构材料性能及设计方法1.教学内容（1）钢筋、混凝土、钢筋混凝土材料性能（2）混凝土结构的荷载类型（3）结构设计的极限状态（4）结构按概率极限状态设计的基本概念（5）混凝土结构设计方法2.重、难点：钢筋的力学性能；混凝土的力学性能；结构可靠度；荷载和材料强度；极限状态设计表达式3.课程思政融入点：结构设计就是解决可靠性与经济间的矛盾，也就是在满足可靠性的前提下，尽可能地减少材料用量，节省成本；同时，结构的安全与否关系到人民的生命财产；以此促进学生职业道德的养成，培养学生的社会主义核心价值观。4.考核要点：钢筋和混凝土的受力性能；结构可靠度；荷载和材料强度；极限状态设计表达式5.教学方法：课堂讲授、课题研讨6.作业安排：思考题1-1、1-3、2-1、2-3、2-4第七章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算1.教学内容（1）概述（2）钢筋混凝土轴心受拉构件正截面承载力计算（3）钢筋混凝土轴心受压构件正截面承载力计算2.重、难点：钢筋混凝土轴心受压构件正截面承载力计算3.课程思政融入点：结合轴心受力构件的特点，介绍中国作为大国，在重大战略项目的实施过程中，集中力量办大事优势，厚植学生的爱国主义情怀，增强学生社会主义核心价值观。4.考核要点：钢筋混凝土轴心受压构件正截面承载力计算5.教学方法：课堂讲授6.作业安排：课后习题3-1、3-2第八章钢筋混凝土受弯构件承载力计算1.教学内容（1）概述（2）受弯构件正截面的受力特性（3）受弯构件正截面承载力计算方法（4）受弯构件斜截面的设计方法2.重、难点：受弯构件的受力特性；受弯构件承载力计算方法3.课程思政融入点：受弯构件正截面承载力计算时引入了四个基本假定，体现出面对复杂的工程问题，需要通过建立合适的抽象模型才能解决，且在建模过程中需要体现出创造性，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。4.考核要点：受弯构件的受力特性；受弯构件正截面承载力计算方法5.教学方法：课堂讲授、课题研讨6.作业安排：课后习题4-1、4-9、5-2、5-8第九章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算1.教学内容（1）偏心受压构件正截面承载力计算（2）偏心受拉构件正截面承载力计算（3）偏心受力构件斜截面受剪承载力计算（4）构造要求2.重、难点：偏心受压构件正截面的受力特性；偏心受压构件正截面承载力计算3.课程思政融入点：偏压构件在不同的弯矩和轴力组合下，如何选择最不利内力来进行配筋计算，必须运用深入的工程原理，经过分析才能得到解决，培养学生探索未知、追求真理的责任感和使命感。4.考核要点：偏心受压构件正截面的受力特性；偏心受压构件正截面承载力计算5.教学方法：课堂讲授、课题研讨6.作业安排：课后习题7-1、7-17、7-19第十章钢筋混凝土构件的裂缝、变形、耐久性及预应力混凝土基本知识1.教学内容（1）裂缝宽度和挠度验算（2）耐久性设计（3）预应力混凝土的基本知识2.重、难点：裂缝宽度和挠度验算；预应力混凝土的概念和优缺点3.课程思政融入点：强调混凝土结构耐久性的重要性，介绍混凝土结构施加预应力的目的，向学生传递正能量，树立社会责任意识，提升职业道德修养，增强学生社会主义核心价值观。4.考核要点：钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性；预应力混凝土的概念和优缺点5.教学方法；课堂讲授、课堂研讨6.作业安排：课后习题8-1、8-5、9-1、9-4五、教学内容对课程目标的支撑关系章节教学内容学时分配支撑的课程目标讲课实验实践第一章土的组成2001、3第二章土的物理性质及分类2001、3第三章土中应力3001、2、3第四章土的压缩性及地基变形3001、2、3第五章混凝土结构部分绪论2001、3第六章混凝土结构材料性能及设计方法4001、3第七章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算3001、2、3第八章钢筋混凝土受弯构件承载力计算7001、2、3第九章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算4001、2、3第十章钢筋混凝土构件的裂缝、变形、耐久性及预应力混凝土基本知识2001、2、3六、考核方式【3】及成绩评定标准1.课程考核方式：闭卷考试占60%，平时表现占40%。平时表现包括课堂表现15%、课堂讨论15%、课程作业10%。支撑毕业要求课程目标考核与评价方式合计平时表现课程考试课堂表现15%课堂讨论15%课程作业10%课程目标155指标点1.2课程目标2152540指标点2.2课程目标3203555总分占比%40601002.课程考核评分标准课程目标考核要求评分标准高于预期达到预期低于预期优秀良好合格不合格1.通过本课程学习，厚植学生的爱国主义情怀，增强学生社会主义核心价值观，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生精益求精的大国工匠精神，以及探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。（5分）课堂表现课堂讨论543<32.能够掌握土中应力、地基变形、钢筋混凝土构件承载力计算方法，运用上述计算方法对输电线路塔基变形和钢筋混凝土基础设计的问题建立数学模型并求解。（40分）课堂表现课堂讨论课程作业课程考试36-4032-3524-31<243.能基于土的物理性质、地基沉降计算方法、钢筋混凝土构件承载力计算方法，思考并分析输电铁塔基础沉降、倾覆和耐久性等方面的复杂工程问题。（55分）课堂表现课堂讨论课程作业课程考试49-5544-4833-43<33七、参考书目：1.土力学，东南大学，