《建筑物修复与加固技术》课程教学大纲

《建筑物修复与加固技术》课程教学大纲一、基本信息中文名称:建筑物修复与加固技术英文名称：BuildingRepairandReinforcementTechnology课程代码：16044308课程性质：专业核心课学分：2总学时：32（其中理论：32实验：0上机：0实践：0）适用学院及专业：材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业先修课程：工程力学、水泥基复合材料、混凝土性能退化原理开课单位：材料科学与工程学院材料工程系无机非金属材料工程教研室二、课程地位与作用本课程为无机非金属材料专业的专业核心课程，与《混凝土性能退化原理》、《建筑材料性能检测与分析》、《修复与加固材料》组成特色课程群，共同构成无机非金属材料专业的建筑物检测与修复知识体系。本课程为实现培养目标中“具有从事建筑工程材料的研发、设计、生产和性能检测及建筑物的检测和修复工程的设计、施工等专业技术工作的能力”这一具体目标提供理论课程支撑，使学生能够处理建筑物病害等较复杂的工程问题，具有较强实践性和应用性。三、课程教学目标本课程支撑毕业要求指标点1.2、2.2、3.1、6.1、6.2、6.3。学生通过该课程的学习，培养学生面向实践、面向未来的工程思维意识，激发爱国主义情感，践行工匠精神，实现“立德树人”的总目标；掌握混凝土修补加固的基本原则和方法，能够对混凝土结构物进行受力分析计算，分析判断结构是否满足结构安全，并综合运用专业知识，提出混凝土结构物的修复加固方案和结构的加固设计方案。通过本课程的学习，学生应具备以下能力：目标1：掌握混凝土修补的基本原则、掌握混凝土裂缝修补方法，掌握混凝土结构的常用加固方法。（支撑毕业要求指标点1.2）目标2：对混凝土结构物进行安全性校核，判定混凝土结构物可靠性级别。（支撑毕业要求指标点2.2）目标3：设计/开发解决方案：综合运用本专业知识，对混凝土裂缝提出修补方案，对混凝土结构性安全性提出加固设计方案。（支撑毕业要求指标点3.1）目标4：能够基于工程知识背景，理解混凝土结构的修复加固对社会和安全的意义。能够采取合理的技术手段降低或避免混凝土病害损伤的不利影响。在进行建筑可靠性评定时依据国家相关标准和行业规范要求。（支撑毕业要求指标点6.1、6.2、6.3）课程教学目标与毕业要求的关系矩阵教学目标毕业要求指标点教学方式考核方式目标11.2掌握混凝土结构的裂缝处理方法和结构加固方法。课堂讲授、工程案例、课堂提问课程期末考试，课程作业目标22.2运用修复加固基本原则和方法，系统分析混凝土结构可靠性进行分析判断，获得复杂工程问题的解决途径和有效结论。课堂讲授、工程案例、课堂提问课程期末考试，课程作业目标33.1综合运用本专业知识，对混凝土病害提出修复方案，对影响结构安全的构件进行加固设计，将整体方法论应用于技术问题解决方案。课堂讲授、工程案例、课堂提问课程期末考试课程作业目标46.1能够基于工程知识背景，合理分析混凝土修复加固方案对安全的影响。6.2在考虑修复加固方案时，能够采取合理的技术手段降低或避免不利影响。6.3了解有关建筑可靠性评定所依据的国家相关标准、规范要求。课堂讲授、工程案例、课堂提问课程期末考试四、主要教学内容第1章概论（2学时，支撑毕业要求指标点6.1、7.2）本章应理解引起建筑物性能退化的主要原因，了解我国修复与加固技术的发展现状，理解钢筋混凝土结构修补的必要性和意义。通过国内外工程质量事故，培养学生的科学精神和责任意识，启发学生利用科学思维、工程意识、工匠精神、科学发展观去分析处理复杂工程问题。重点：理解钢筋混凝土结构修补的必要性和意义第2章钢筋混凝土材料的力学性能（2学时，支撑毕业要求指标点1.2）教学要求：了解混凝土的基本力学性能，了解混凝土的收缩与膨胀变形——与荷载无关，了解钢筋的品种、级别，钢筋应力—应变曲线的数学模型。理解粘结力的组成，影响粘结力的因素及粘结力的破坏过程。掌握混凝土强度指标，掌握混凝土在一次短期荷载、重复荷载及长期荷载下的变形性能，掌握钢筋的力学性能、钢筋的应力—应变曲线、塑性性能。重点：掌握混凝土的物理力学性能、钢筋的应力—应变曲线、塑性性能。难点：掌握有屈服点和无屈服点钢筋的应力应变关系，混凝土单轴受压应力应变关系。第3章混凝土结构设计基本规定（2学时，支撑毕业要求指标点3.1）教学要求：了解结构可靠度的基本原理。理解混凝土耐久性的基本规定，理解近似概率极限状态设计法在混凝土结构设计中的应用。掌握工程结构极限状态的基本概念，包括结构上的作用、对结构的功能要求、设计基准期、两类极限状态等。.掌握两种极限状态设计表达式的内涵，材料标准值，设计值及各分项系数的含义。重点：掌握两种极限状态设计表达式的计算规定，结构构件裂缝宽度限值难点：掌握荷载效应组合的设计值计算。第4章受弯构件很受压构件的承载力计算（6学时，支撑毕业要求指标点3.1）教学要求：了解斜裂缝的出现和展开，理解斜截面受剪破坏机理，理解螺旋箍筋柱的原理与应用，理解偏心受压构件斜截面上应力的计算；掌握矩形截面受弯构件正截面受弯承载力的计算方法，掌握斜截面的破坏形态及剪跨比的计算；掌握轴心受压构件的受力全过程、破坏形态、正截面受压承载力的计算方法。通过计算过程，促使学生发现细节决定成败，懂得严谨负责的工作态度的重要性。重点：掌握正截面弯承载力计算，掌握斜截面的破坏形态及剪跨比的计算，掌握轴心受压构件正截面受压承载力的计算方法。难点：掌握正截面受弯承载力计算，掌握斜截面受剪承载力的计算，掌握轴心受压构件正截面受压承载力的计算方法第5章钢筋混凝土构件的裂缝与变形验算（2学时，支撑毕业要求指标点3.1）教学要求：掌握钢筋混凝土受弯构件的挠度验算，掌握裂缝宽度的验算。培养学生对实事求是、锲而不舍的工作态度。重点：掌握钢筋混凝土构件裂缝宽度的验算。难点：掌握钢筋混凝土构件裂缝宽度的验算。第6章建筑结构的可靠性鉴定（2学时，支撑毕业要求指标点2.2、6.1、6.3）本章应了解民用建筑可靠性鉴定的等级划分原则和评级，掌握建筑可靠性鉴定的概念和类别。重点：建筑可靠性鉴定的概念和类别。第7章建筑物修补原理与设计（2学时，支撑毕业要求指标点1.2、3.1）本章应了解混凝土修补复合系统的组成、结构特点及其相互影响关系，理解整体方法论的混凝土修补设计原则，掌握混凝土修补系统与服役环境之间的相互作用，掌握修复材料的选择原则。通过这一节课，引导学生理解整体方法论的世界观。重点：修补材料与基层混凝土的相容性，整体方法论的混凝土修补设计原则。难点：修补材料与基层混凝土的相容性，整体方法论的混凝土修补设计原则。第8章混凝土修补加固技术（6学时，支撑毕业要求指标点1.2、3.1）本章应理解混凝土修复方法的适用范围，了解混凝土修补加固前处理技术，理解加固材料的选用原则，掌握修复加固方法的选用原则，掌握结构性修补加固主要方法。重点：掌握混凝土裂缝的处理方法，结构性修补加固主要方法。难点：掌握混凝土裂缝的处理方法，结构性修补加固主要方法。第9章混凝土加固设计（8学时，支撑毕业要求指标点2.2、3.1）本章以掌握梁和柱为典型的构件承载力不足进行结构加固设计。使学生理解加固设计的对提高结构安全性节省结构物寿命成本的重要性，引导学生增强社会责任感，强化专业意识和职业道德。重点：受弯构件和受压构件的各种加固方法难点：受弯和受压构件的各种加固方法五、教学方法1.课堂讲授本课程将采用课堂讲授、案例教学，结合多媒体教学和板书授课。（1）多媒体案例教学：通过演示案例图片资料增强直观性，便于掌握，提高教学效果。利用板书进行构建设计的步骤梳理，有助于学生流程化地掌握设计内容。（2）讨论分析法：对于思政内容通过讲解和讨论。2.课外辅导答疑及作业批改每周固定时间辅导答疑；根据教学内容和进程布置一定量的作业，对课后作业和学生答疑时的共性问题进行课堂集中讲解。六、课程考核和成绩评定方式本课程采用期末开卷考试和平时考核相结合的考核方式，开卷考核成绩占80％、平时考核成绩占20％，平时成绩由课程作业平均而得，以百分