给水排水工程结构课程教学大纲

第页给水排水工程结构课程教学大纲课程名称：给水排水工程结构/HydraulicEngineeringStructures课程代码：05227312课程类型：拓展/选修总学时数：32学分：2.0先修课程：工程材料、材料力学、结构力学、土力学开课单位：建筑工程学院适用专业：给水排水科学与工程一、课程的性质、目的和任务《给水排水工程结构》是给水排水工程专业一门比较重要的技术基础课，同时也是一门理论性与实践性很强，并与现行的规范、规程等有关的结构设计技术课程，涉及的知识面广。其基本内容为结构材料的力学性能、结构的设计方法；构件的受力性能、配筋计算和一般构造要求等。在学习过程中，要熟练运用基础理论知识，还需综合考虑材料、施工、经济、构造细节等各方面的因素，通过理论教学和课程设计等环节，锻炼培养解决实际工程问题的能力。本课程的任务是，使学生掌握钢筋混凝土结构构件、砌体结构构件的计算理论、设计方法及构造要求，正确理解及使用规范，培养学生从事水工钢筋混凝土结构及砌体结构设计的技术技能，了解本学科的发展方向，并为学习后续课程及进行毕业设计打下必要的基础。二、教学内容、教学基本要求及教学重点与难点1．钢筋混凝土材料的力学性能掌握混凝土在各种应力状态下的强度与变形性能（一次加载、反复加载、单轴应力、复合应力等）；掌握给排水构筑物对混凝土的要求；抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性能及影响因素理解钢筋的品种、级别，掌握钢筋的力学性能、加工工艺；了解混凝土与钢筋的应力－应变曲线数学模型；掌握钢筋与混凝土的粘结性能，熟悉钢筋的锚固与搭接构造措施。教学重点与难点：混凝土在各种应力状态下的强度与变形性能及给排水构筑物对混凝土的要求2．工程结构的设计方法了解结构的功能要求，理解结构功能的两类极限状态；理解结构设计中的不确定性因素（荷载效应和结构抗力的随机性）；理解概率极限状态设计法的基本原理（失效概率、可靠度、可靠指标），理解结构设计中安全性与经济性的协调处理方法；掌握荷载及材料强度的标准值、设计值和分项系数的意义；掌握实用设计表达式的应用。教学重点与难点：实用设计表达式的应用3．钢筋混凝土受弯构件的正截面承载力计算深入理解受弯构件各受力阶段截面应变和应力的分布规律；掌握受弯构件的破坏形态并理解配筋率对破坏形态的影响规律；掌握正截面承载力计算的基本假定及简化计算方法；掌握单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形截面正截面承载力计算公式与适用条件；了解梁、板配筋构造要求；理解混凝土强度、钢筋强度及截面尺寸等对受弯承载力的影响。教学重点与难点：受弯构件的破坏形态以及正截面承载力计算的基本假定及简化计算方法4．钢筋混凝土受弯构件的斜截面承载力理解无腹筋梁斜裂缝出现的机理，掌握斜裂缝的分类及破坏形态；理解腹筋的作用及其对破坏形态的影响；教学重点与难点：钢筋混凝土受弯构件的斜裂缝的分类及破坏形态以及5．钢筋混凝土受压构件及基础设计教学重点与难点：轴心、偏心受压构件的计算方法和一般构造要求6．受拉构件承载力计算教学重点与难点：7．钢筋混凝土构件的挠度、裂缝及混凝土结构的耐久性理解钢筋混凝土受弯构件截面刚度的概念及其在各受力阶段的变化规律；掌握受弯构件刚度的推导思路及其影响因素（理解参数η、ψ及ζ的物理意义）；理解钢筋混凝土受弯构件裂缝的出现、分布及开展规律；掌握推导最大裂缝宽度计算公式的思路，以及最大裂缝宽度的影响因素；了解耐久性的概念及主要影响因素；理解混凝土碳化和钢筋锈蚀现象；了解耐久性设计的目的和基本原则。教学重点与难点：挠度和裂缝宽度的计算方法8．钢筋混凝土结构的梁板结构设计了解钢筋混凝土梁板结构。掌握单向板的弹性理论的计算方法；计算简图的确定，折算荷载的概念及方法。掌握钢筋混凝土连续梁、板的弹性理论的计算方法；计算简图的确定，折算荷载的概念及方法。掌握确定截面最不利活荷载位置的原则。了解内力包络图的概念及内力包络图的画法与作用。了解板、次梁的荷载计算、截面尺寸的要求。掌握内力计算的公式，弯矩与剪力系数，计算跨度，配筋计算方法的确定。掌握等跨次梁典型钢筋的布置。了解主梁的荷载计算。掌握主梁内力的弹性理论方法进行设计的原因、主梁的计算跨度。掌握主梁配筋计算时截面形式的选择以及截面有效高度的确定、吊筋与附加箍筋的计算。掌握单跨双向板的弯矩计算方法。掌握多跨连续双向板活荷载不利位置的布置与跨中最大弯矩、支座较大弯矩的计算。了解无梁板结构的设计及构造要求。掌握板上开洞的构造措施教学重点与难点：梁板结构的设计方法和构造要求9．钢筋混凝土贮液结构设计了解钢筋混凝土的贮液结构的结构型式；掌握贮液结构顶板（壳）；底板；柱壳（壁板）的荷载及其他作用；掌握地基承载力及其抗浮稳定性验算；掌握钢筋混凝土结构的圆形贮液结构设计方法及其步骤；了解圆形贮液结构的主要尺寸和计算简图；理解柱壳内力计算的基本原理及方法；掌握柱壳的截面设计，底版设计，方法及步骤；理解构造构件的最小厚度，钢筋和保护层厚度，柱壳与顶板连接的一般做法；理解地震区贮液结构的抗震构造要求；掌握钢筋混凝土矩形贮液结构设计的方法及步骤；了解壁板边界条件的确定方法及矩形贮液结构的布置原则；掌握档土墙式及双向板式贮液结构的计算方法；掌握矩形贮液结构的一般构造要求，配筋方式及变形缝施工缝的设置；教学重点与难点：贮液结构的设计方法、一般构造要求，配筋方式及变形缝施工缝的设置10．砌体结构的基本理论了解砌体结构的破坏特征；理解砌体结构的应力状态及抗压平均值；理解砌体的轴心抗拉破坏特征及轴心抗拉强度平均值；理解砌体的弯曲抗拉强度破坏特征及弯曲抗拉强度平均值；理解砌体受剪破坏特征及抗剪强度因素和抗剪强度平均值；理解砌体强度设计值及调整；掌握受压构件（短柱，长柱）的承载力计算方法及局部受压构件承载力的计算方法；掌握轴心受拉构件承载力、受弯构件承载力及受剪构件承载力计算方法；教学重点与难点：砌体结构轴心受拉构件承载力、受弯构件承载力及受剪构件承载力计算方法11．中小型地上式泵房的结构设计掌握墙、柱的静的设计方法；了解基础的类型及埋置深度；了解过梁的分类与构造；掌握过梁的荷载与受力特性；掌握圈梁的设置方法。教学重点与难点：墙、柱的静的设计方法三、学时分配表序号课程内容课内学时其中课内研讨学时课外学时1绪论12钢筋及混凝土材料的力学性能13工程结构的设计方法14受弯构件的正截面承载力计算425受弯构件的斜截面承载力计算326钢筋混凝土受压构件及基础设计327受拉构件承载力计算218钢筋混凝土构件的挠度、裂缝及混凝土结构的耐久性329钢筋混凝土结构的梁板结构设计4410钢筋混凝土贮液结构设计4411砌体结构的基本理论312中小型地上式泵房的结构设计33合计3220四、课外学习要求课外学时每学时1道计算题；设计部分课外学时主要是复习熟悉熟练的过程，因为是选修课不必做设计联系，能够熟练识图即可。五、教学方法《给水排水工程结构》主要是对用量最大的钢筋混凝土结构的设计计算的讲解，属于工科类，所以是对《钢筋混凝土结构设计规范》的理解和熟练运用的过程。教学方式采用多媒体教学（32学时）。六、课程考核方法及要求1．考核方式：考试（√）；考查（）2．成绩评定：计分制：百分制（）；五级分制（√）；两级分制（）总评成绩构成：平时考核（30）％；中期考核（）％；期末考核（70）％平时考核包括：考勤考纪、课堂讨论、平时测验、作业、读书报告、研讨报告等。七、建议教材及参考资料建议教材：1、程选生主编，《给水排水工程结构》中国电力出版社

鉴于近年来规范更新较频繁建议采用最新版本2、刘建行主编，《给水排水工程结构》中国建筑工业出版社

鉴于近年来规范更新较频繁建议采用最新版本参考资料：1、梁兴文主编，《混凝土结