《结构设计原理》课程教学大纲.pdf

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1、《结构设计原理》课程教学大纲一、课程的性质和任务《结构设计原理》课是土木工程专业的必修课。内容包括材料性能、设计方法、各类构件（拉、压、弯、剪、扭）的受力性能及其计算方法和配筋构造，是学习结构设计的基本知识，其性质属于专业基础课。本课程是一门理论性与实践性并重的课程。本课程的任务是使学生掌握基本原理，具备一般土木建筑结构设计的能力，并为学习后续课程和毕业设计打下基础。二、课程基本内容和要求第一章绪论理解混凝土结构、砌体结构、钢结构的特点，熟悉结构计算简图的选取和结构荷载的取值方法。了解本课程的内容、任务

2、和学习方法，以及在国内外的应用与发展简况，激发学生热爱专业、增强为建设祖国的事业心。第二章结构设计方法熟悉结构设计的功能要求和安全等级的划分。理解按极限状态设计的意义。了解失效概率及可靠指标等基本概念，荷载及材料强度的标准值、设计值及分项系数的意义，掌握两种极限状态实用设计表达式的应用。了解结构耐久性设计的方法。第三章结构材料1．了解各类结构材料的强度取值方法。理解混凝土强度和变形的基本概念及基本规律，如试验现象、微裂缝机理及约束混凝土等概念，混凝土的抗压强度、应力应变曲线特征及其数学表达式，弹性模量与

3、变形模量的关系，混凝土强度等级与不同受力强度指标之间的关系等。了解重复荷载下混凝土应力应变关系及复合受力强度。理解混凝土的收缩、徐变性质及其对混凝土结构构件性能的影响。2．理解钢材应力应变全曲线特性，掌握弹性模量、屈服应力、极限应力及其相应的应变值。了解钢筋的冷加工及塑性性能。3．理解砌体结构中块材的种类和强度等级，砌体的种类和强度。熟悉钢材的连接方法。4．理解混凝土与钢筋之间的粘结性能，粘结应力与钢筋应力之间的关系。深入理解混凝土与钢筋共同工作的原理。第四章受弯构件1．了解受弯构件的受力特点，塑性发展

4、对受弯构件的影响。深入理解钢筋混凝土梁受力各阶段截面应变和应力的分布、破坏特征及配筋率对破坏特征的影响。理解正截面承载力计算的基本假定及其意义。熟练掌握矩形、T形截面的配筋计算方法、适用条件及构造要求。2．理解无腹筋梁斜裂缝出现后的应务状态及其破坏形态。了解影响抗剪能力的因素。深入理解腹筋的作用及其对破坏形态的影响。熟练掌握有腹筋梁斜截面受剪承载力计算方法及其限制条件。掌握受弯构件钢筋的布置、纵筋的弯起及切断、纵筋的锚固等构造要求。了解间接加载及有反向弯矩时等特殊情况的配筋方法。3．熟练掌握砌体结构抗弯

5、、抗剪承载力的计算方法。熟练掌握钢结构受弯构件的强度计算，稳定验算和构造要求。第五章轴向受力构件1．深入理解混凝土轴心受压构件受力全过程及其破坏特征。掌握正截面承载力计算方法。了解螺旋箍筋柱的应用。2．深入理解偏心受压构件的两种破坏形态、特征及其形成条件，不同长细比柱的破坏类型，偏心距增大系数和附加偏心距的意义及其影响。熟练掌握矩形、I字形截面偏心受压构件（不对称及对称配筋）的计算方法、适用条件及其构造要求。掌握偏压剪构件的设计方法。了解双向偏压构件的设计原理。3．掌握受拉构件正截面承载力及偏拉剪构件承

6、载力的计算方法。4．熟练掌握钢结构轴心受力构件的强度和刚度计算、稳定计算、钢结构压弯构件的强度、稳定计算和截面设计方法。掌握无筋砌体受压构件、梁下砌体局部受压承载力计算方法。第六章受扭构件理解矩形截面纯扭构件的受力性能、破坏特点、截面限制条件及构造配筋界限的意义。掌握弯、剪、扭构件配筋计算方法及其构造要求。掌握钢梁弯扭设计方法。第七章正常使用极限状态验算1．深入理解钢筋混凝土梁在纯弯区段内的应力重分布全过程，开裂后钢筋和混凝土应变分布规律及其影响因素，ψ等主要参数的物理意义。2．理解裂缝宽度及截面抗弯刚

7、度的计算原理。掌握最大裂缝宽度及构件挠度的验算方法。了解《规范》对不须验算裂缝宽度及构件挠度规定的依据，裂缝控制的目的与要求，非荷载效应引起裂缝的原因及相应的措施。掌握受弯钢梁的挠度验算。第八章预应力混凝土构件1．深入理解预应力混凝土的基本概念，各项预应力损失的产生原因及减少损失的措施。2．深入理解轴心受拉构件各阶段的应力状态。熟练掌握轴心受拉构件正截面承载力的计算方法，施工阶段和局部承压验算方法，以及根据裂缝控制等级要求进行抗裂验算的方法。3．了解直线配筋预应力混凝土受弯构件设计方法，部分预应力混凝土

8、构件及无粘结预应力的基本概念及其计算要点，预应力混凝土构件的构造要求。4．理解超静定预应力混凝土结构设计的方法。三、习题内容和要求1．要求深入理解基本原理及概念，提高分析和解决问题的能力，掌握基本构件的设计方法。2．内容结构设计方法：求荷载效应1—2题工程材料：2—3题混凝土受弯构件正截面承载力：单筋、双筋及T形梁共10—12题混凝土受弯构件斜截面承载力：有腹筋梁3—5题钢受弯构件强度、稳定计算：3—5题混凝土受压构件正截面承载力：10—1