《结构力学》课程教学大纲.doc

结构力学课程教学大纲参考教学时数 96学时一、课程简介本课程是土木工程专业的一门主要的技术基础课。是该专业的一门主干课、必修课。本课程的目的是在学习理论力学、材料力学等课程的基础上，进一步掌握杆件结构的计算原理和方法，了解各类杆件结构的受力性能，为学习有关专业课程及进行结构设计和科学研究打好力学基础。培养学生结构分析和计算等方面的能力。二、课程教学的基本要求学生在学完本门课程之后，应达到下列要求：1对一般的杆件结构能选择正确的计算简图、并能分析其几何组成。2熟练掌握选择隔离体列平衡方程的方法，对一般静定结构能正确地进行内力分析。3理解影响线的概念，掌握静力法作静定梁、桁架的影响线的方法，会利用影响线求结构在移动荷载下的最大内力。4理解变形体虚功原理的内容及其应用，熟练掌握静定结构在荷载等因素下位移的计算方法。5掌握力法、位移法、力矩分配法的基本原理，并能选择适当的计算方法对一般超静定结构作熟练地计算。会计算超静定结构的位移。会利用对称性进行简化计算。6掌握矩阵位移法计算杆件结构的原理及方法。初步具有使用结构计算程序进行结构计算的能力。7掌握杆件结构动力分析的基本方法。三、教学方法和特点不仅采用传统的教学方法传授知识，还要应用现代教学方法发展学生的智能。将讲授法、练习法、参观法、多媒体教学法等等教学方法综合应用，形成教法与学法的统一。讲授中应注意的方法等问题：1、要少讲多练；2、注意前后内容联系；3、刚架内力计算部分一定要使学生达到熟练掌握的程度。4、刚架和桁架内力计算、位移计算、力法、对称性利用、位移法要安排习题讨论课。5、多举一些例子，使学生更容易理解。6、注意认知规律，从特殊到一般讲解要好一些。7、选习题与思考题，重视答疑和作业的批改，及时给学生以必要的指导。8、可能的条件下，注意选择适当的时机，插入习题的讲解。9、注意与前期课程知识点结合，使学生便于形成一定的知识结构。 10、采用灵活的教学方式，鼓励学生在课堂上同教师讨论交流。 四、基本教学内容、教学要求及课时安排（一）理论教学部分1、绪论1）教学内容：结构的分类。结构力学的研究对象和任务。结构力学课程与其它课程的关系。杆件结构的计算简图及其分类，荷载分类。2）教学要求：了解结构力学课程的性质和任务。了解结构计算简图的选择原则。初步了解杆件结构怎样抽象为计算简图。3）重点、难点：结构计算简图的选择原则、荷载分类。2、结构的几何组成分析1）教学内容：几何组成分析的目的。几何不变体系和几何可变体系。几何不变体系的基本组成规则。瞬变体系的概念。几何组成分析举例。2）教学要求：掌握几何不变体系的基本组成规则及其在常见结构中的应用。了解静定结构和超静定结构在几何组成方面的区别。3）重点、难点：几何组成分析。3、静定梁1）教学内容：静定结构计算的基本方法。杆件截面内力及正负号规定，弯矩图绘制方法规定。荷截与内力之间的微分关系。区段叠加法绘制直杆的弯矩图。斜杆受力分析。静定多跨梁的组成及计算。各类静定梁的受力特点。 2）教学要求：注意结构力学中对绘制弯矩图的规定。熟练掌握用区段叠加法画弯矩图。在正确分析基本部分和附属部分的基础上，掌握静定多跨梁内力图的绘制方法。3）重点、难点：掌握静定多跨梁内力图的绘制方法。4、静定刚架1）教学内容：静定平面刚架的组成。静定刚架的反力、内力计算与内力图的绘制。三铰刚架的计算。静定刚架在刚结点处的内力图特点。内力图的校核。2）教学要求：了解刚结点的力学特点。熟练掌握各种静定刚架反力和内力计算。内力图绘制和校核的方法。3）重点、难点：静定刚架反力和内力计算、内力图绘制和校核的方法。5、三铰拱和悬索1）教学内容：三铰拱的组成和类型。在竖向荷裁下三铰拱支座反力和内力的计算。三铰拱的受力特性。合理拱轴的概念。2）教学要求：了解三铰拱的受力特点。掌握在竖向荷截下三饺拱支座反力和内力的计算公式、了解合理拱轴的基本概念及简单荷载下拱轴的合理形式。3）重点、难点：竖向荷截下三饺拱支座反力和内力的计算公式。6、静定平面桁架与组合结构1）教学内容：理想静定平面桁架的基本假设和组成分类。桁架轴力的计算方法结点法、截面法及其联合应用。梁式桁架的形式与受力特性。静定组合结构的特点和计算。2）教学要求：了解理想静定平面桁架的基本假设与受力特点。熟练掌握结点法和截面法计算简单桁架掌握联合桁架的内力计算方法。了解梁式桁架杆件内力分布及特点。初步掌握简单静定组合结构的内力计算方法。3）重点、难点：结点法和截面法计算简单桁架掌握联合桁架的内力计算方法。7、静定结构总论1）教学内容：静定结构受力分析的方法。静定结构的一般性质。各种结构形式的受力特点。2）教学要求：掌握静定结构受力分析的方法、了解静定结构的一般性质，各种结构形式的受力特点。3）重点、难点：各种结构形式的受力特点。8、影响线1）教学内容：影响线的概念。静力法作静定梁的影响线。机动法作静定梁的影响线。影啊线的应用。2）教学要求：了解影响线的概念掌握静力法作静定梁反力和内力的影响线。初步掌握机动法作梁的影响线掌握可动均布活荷载最不利位置的确定方法对于三角形影响线，掌握移动荷载最不利位置的确定方法。3）重点、难点：静力法作静定梁反力和内力的影响线9、虚功原理和结构位移计算1）教学内容：位移计算的目的。虚功和虚功原理单位荷载法计算位移的一般公式。荷载作用下的位移计算公式。位移计算举例。图乘法。支座移动时的位移计算。温度变化引起的位移计算。互等定理。2）教学要求：了解变形体虚功原理。掌握用单位荷载法计算静定结构位移的一般公式熟练掌握图乘法计算梁和刚架的位移。初步掌握支座移动引起位移的计算方法了解互等定理 3）重点、难点：图乘法计算梁和刚架的位移10、力法1）教学内容：超静定结构的概念和超静定次数的确定。力法基本原理与力法典型方程。力法计算超静定结构举例。对称结构的简化计算。支座移动下单跨超静定梁的计算。温度变化作用下超静定结构的内力。超静定结构的位移计算及内力图的校何核。连续梁的影响线。静定结构与超静定结构的比较。2）教学要求：掌握力法的基本原理；判定超静定次数、选择力法基本体系、建立力法方程。熟练掌握用力法计算荷载下个未知量的超静定梁和刚架掌握用半结构法计算对称结构初步掌握力法计算支座移动引起的单跨超静定梁的内力了解静定结构和超静定结构的受力特性。3）重点、难点：力法计算荷载下个未知量的超静定梁和刚架、用半结构法计算对称结构、初步掌握力法计算支座移动引起的单跨超静定梁的内力11、位移法1）教学内容：位移法的基本原理及基本未知量的确定。等截面杆的形常数与载常数。位移法的基本体系与典型方程。位移法计算超静定梁和刚架举例。对称结构计算举例。2）教学要求：掌握位移法的基本原理：确定位移法的基本未知量和基本体系、建立位移法方程。熟练掌握用位移法计算荷载作用下个未知量的刚架，并绘制内力图。掌握利用对称性进行简化计算。3）重点、难点：用位移法计算荷载作用下个未知量的刚架，并绘制内力图。12、渐近法和超静定结构的影响线1）教学内容：力矩分配法的基本概念。用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。超静定结构的影响线。2）教学要求：了解力矩分配法的基本概念。熟练掌握用力短分配法计算连续梁。掌握用力矩分配法计算无侧移刚架。3）重点、难点：用力短分配法计算连续梁、用力矩分配法计算无侧移刚架。13、矩阵位移法1）教学内容：简支架单元杆端位移和杆端力的矩阵表示单元刚度矩阵和单元刚度方程。等效结点荷载。连续梁整体刚度矩阵和整体刚度方程的建立。连续梁计算举例。*BASIC语言程序。2）教学要求：初步了解电算在结构分析中的应用；只介绍先处理法求解连续梁。要求了解单元刚度矩阵、整体刚度矩阵的物理意义和建立整体刚度矩阵的步骤。有条件的教学班可用教材给出的连续梁计算程序上机计算。3）重点、难点：简支架单元杆端位移和杆端力的矩阵表示单元刚度矩阵和单元刚度方程。14、超静定结构总论1）教学内容：超静定结构解法的分类和比较、力矩分配法与位移法联合解有侧移刚架、超静定结构的近似法、超静定结构的特性。2）教学要求：了解超静定结构解法的分类和比较。掌握力矩分配法与位移法联合解有侧移刚架。理解超静定结构的近似法、超静定结构的特性。3）重点、难点：力矩分配法与位移法联合解有侧移刚架。15、结构的动力计算1）教学内容：动力荷载。结构动力计算简图和振动自由度。单自由度体系的自由振动。在简谐荷载下单自由度体系的受迫振动，阻尼的影啊。两个自由度体系的自振频率和主振型。2）教学要求：了解动力分析的基本原理以扩大知识面掌握单自由度体系自振频率的计算和简谐荷载下的动力反应。了解阻尼的作用。了解两个自由度体系的自振频率和振型的计算方法。3）重点、难点：动力荷载。结构动力计算简图和振动自由度。（二）实践教学部分本课程主要以讲授各种方法为主，要精讲多练。除在课时内要安排习题课外，还需要学生在课下作较多的习题。习题的类型要多样、难度适中、数量不能少于后面规定的数量。作业要及时收，及时批改，当学生较多时可只批一部分。对作业中出现的带有普遍性的问题要分析原因，及时解决。（三）课时安排序号教学内容学时数课内时数习题课学时1绪论222结构的几何组成分析6423静定梁8624静定刚架6425三铰拱和悬索226静定平面桁架与组合结构6427静定结构总论228影响线10829虚功原理和结构位移计算108210力法108211位移法86212渐进法和静定结构的影响线4413矩阵位移法86214静定结构总论2215结构的动力计算642总计907020五、考核（一）考试形式：闭卷考试（二）成绩评定方式：平时成绩 30%期末考试 70%六、大纲说明1适用范围：适用土木工程专业本科。2大纲的教学要求和教学时数可根据课堂教学需要进行调整。3大纲的课程教学内容和要求与教材的选用无直接关系。七、推荐教材及参考数目1建议使用教材结构力学，包世华主编，上、下册，武汉理工大学出版社。2教学参考书结构力学教程，龙驭球、包世华编，上、下册，高等教育出版社。结构力学，杨茀康、李家宝编，上、下册，高等教育出版社。弹性力学教学大纲适用专业:土木工程专业 总学时：48一、本课程的教学目的、基本要求及其在教学计划中的地位本课程的目的主要是让学生在学习期间掌握确定弹性体在外力作用或温度改变等原因下而发生的应力、应变和位移与承载能力的方法，以及为进一步学习和研究工程结构的强度、稳定性、振动、破坏、时效等力学问题及数值计算方法打下基础；提高学生用力学的方法提出问题、分析问题、解决问题的能力。培养学生学会用力学研究问题的方法解决工程中的力学问题； 本课程要求学生基本具备建立弹性力学问题的数学模型的能力；掌握应力分析、变形分析、应力-应变关系的基本概念和分析方法；并通过弹性力学的平面、扭转、弯曲等问题的解析求解，使学生具有分析问题和解决问题的基本能力。二、本课程的主要内容、各章节内容及其学时安排本课程主要内容为：第1章 绪论1.1 弹性理论概述1.2 弹性理论的基本假设1.3 载荷分类第2章 应力理论2.1 内力和应力2.2 斜面应力公式2.3 应力分量转换公式2.4 主应力，应力不变量2.5 最大剪应力，八面体剪应力2.6 应力偏量2.8 平衡微分方程第3章 应变理论3.1 位移和应变3.2 小应变张量3.3 刚体转动3.4 应变协调方程3.5 位移场的单值条件3.6 由应变求位移 第4章 本构关系4.1 广义胡克定律4.2 应变能和应变余能第5章 弹性理论的微分提法、解法及一般原理5.1 弹性力学问题的微分提法5.2 位移解法5.3 应力解法5.4 应力函数解法5.5 叠加原理5.6 解的唯一性原理5.7 圣维南原理 第6章 柱形杆问题6.1 问题的提法，单拉和纯弯情况6.2 柱形杆的自由扭转6.3 反逆法与半逆法，扭转问题解例6.4 薄膜比拟6.5 较复杂的扭转问题第7章 平面问题7.1 平面问题及其分类7.2 平面问题的基本解法7.3 应力函数的性质7.4 直角坐标解例7.5 极坐标中的平面问题7.6 轴对称问题附录 张量分析引论课程内容与学时分配表内容学时1 绪论22 张量理论43应力理论64应变理论65 本构关系46弹性理论的微分提法、解法及一般原理67柱形杆问题68平面问题109 薄板弯曲问题210机动2总学时48三、教学设计（一）课程应讲的内容体系 1基本描述课程名称：弹性力学总 学 时：48 讲课学时：24 自学学时：课程要求：必修课开课时间：第三学年先 修 课：材料力学、理论力学。2教学定位以讲授弹性力学基本理论和基本知识为主，要求学生理解经典问题的解决方法和思路，并通过课后习题使学生加深对基本理论的认识和提高实际应用能力。结合平面问题有限单元法计算程序的应用实例，了解有限单元法的计算步骤和应用。为提高教学效果和效率，授课过程中将使用多媒体辅助教学。（二）教材的选择教材：徐芝纶，弹性力学，（第三版）北京：高等教育出版社出版，2004主要参考书：1钱伟长、叶开沅，弹性力学，北京：科学出版社出版，19572王龙甫，弹性力学，北京：高等教育出版社出版，19593武际可、王敏中，弹性力学引论，北京：北京大学出版社，19814铁摩辛柯、古地尔（美），弹性理论，北京：高等教育出版社，1990（三）课程的讲授重点与难点：第1章 绪论基本要求：了解弹性力学的任务、弹性理论的基本假设和载荷分类重点与难点：弹性理论的基本假设第2章 应力理论基本要求：掌握应力分量、主应力、应力不变量、最大剪应力，应力偏量，八面体剪应力及应力偏量的计算重点与难点：应力分量、主应力第3章 应变理论基本要求：掌握位移和应变的表示方法、小应变张量、应变协调方程重点与难点：位移和应变、小应变张量、应变协调方程第4章 本构关系基本要求：掌握广义胡克定律重点与难点：广义胡克定律、应力分量转换公式第5章 弹性理论的微分提法、解法及一般原理基本要求：了解位移解法、叠加原理、圣维南原理，掌握应力函数解法，领会弹性力学问题的微分提法。重点与难点：应力函数解法、圣维南原理第6章 柱形杆问题基本要求：了解柱形杆的自由扭转、薄膜比拟，掌握扭转问题解例重点与难点：柱形杆的自由扭转第7章 平面问题基本要求：了解平面问题及其分类，轴对称问题；掌握平面问题的基本解法，直角坐标解例极坐标中的平面问题。重点与难点：直角坐标解例极坐标中的平面问题。附录 张量分析引论基本要求：了解矢量和张量的记法，掌握求和约定符号 与 ，坐标与坐标变换重点与难点：矢量和张量的记法，求和约定， 符号 与 ， 坐标与坐标变换（四）考试与成绩记载成绩评定：由期末考试成绩、作业、课堂表现、综合确定。线性代数课程教学大纲一、课程的性质和任务线性代数是一门数学基础课，是工科各专业及经济管理专业的必修课程，开设这门课是为了让学生学习线性代数的基本知识和基本方法，使学生打下坚实的数学基础，掌握牢固的数学知识，提高学生的抽象思维能力、逻辑推理能力、实际应用能力以及解题的技能与技巧。二、教学基本要求（一）行列式1、行列式的概念要求掌握余子式和代数余子的概念，正确理解行列式的定义；熟练掌握行列式按任一行（列）展开计算行列式的值。2、行列式的性质和计算要求掌握教材中列出的每一条性质，能熟练地运用行列式的性质计算数字行列式和文字行列式的值。3、行列式综合运用运用行列式按一行（列）展开及行列式的性质简化行列式的计算；会利用递推方法求一些特殊行列式之值。4、克莱姆法则要求记住克莱姆法则，并且运用该法则求解线性方程组重点：利用行列式的性质和按任一行（列）展开计算行列式。（二）矩阵1、矩阵的定义及运算要求掌握一般矩阵和各种特殊矩阵的定义；熟练掌握矩阵的加、减、数乘、乘积、转置等运算，弄清矩阵运算与数字运算的差别；2、逆矩阵要求理解矩阵可逆及逆矩阵的概念；掌握逆矩阵的基本运算规律；会判断矩阵是否可逆；会利用各种方法（如利用伴随矩阵求逆，利用初等变换的方法求逆）求逆矩阵；会解矩阵方程。3、分块矩阵理解矩阵分块的含义和目的，并利用分块矩阵运算律简化矩阵的运算（尤其是乘积运算和求逆运算）。4、矩阵的初等变换和初等矩阵要求熟悉掌握三种初等变换及相应的初等矩阵，弄清初等变换与初等矩阵的关系；记住初等矩阵和初等变换的有关性质。利用初等变换和初等矩阵求矩阵的秩，求矩阵的逆，求解矩阵方程；会利用初等变换把矩阵化成与之等价的矩阵标准型。5、矩阵的秩掌握矩阵的K级子式的概念：理解矩阵的秩的意义及其矩阵的行秩、列秩的关系；会求矩阵的秩。重点：求矩阵的逆，求矩阵的秩，初等变换。难点：初等变换和初等矩阵的关系，分块矩阵的乘法。（三）n维向量空间1、n维向量的基本概念掌握n维向量的定义以及向量运算规则，正确区分向量运算与实数运算的差别。2、向量组要求掌握向量组、线性组合、线性表示、向量组之间的相互表示、向量组的线性相关、线性无关、极大无关组、向量组的秩等概念；灵活运用相关定义及有关的定理和性质，结合矩阵、行列式和线性方程组等有关知识来判断、证明向量组的相关性；会求给定向量组的秩。3、向量空间与欧氏空间初步了解向量空间的定义，理解欧氏空间的概念，熟练掌握Schmidt正交化方法。重点：向量组的线性相关、线性无关的理解、判断和证明。难点：向量组的线性相关、线性无关的理解、判断和证明。（四）线性方程组1、要求掌握线性方程组的一般形式，会用矩阵方程形式表示线性方程组。2、齐次线性方程组要求准确判断齐次线性方程组是否有非零解；会讨论带有文字的齐次线性方程组何时有非零解；何时只有零解；掌握基础解系的概念：能熟练地利用各种方法（如利用矩阵的初等变换化简方程求解）求方程的基础解系；正确理解齐次线性方程组的解之间的关系，加深对齐次线性方程组的解集的理解。3、非齐次线性方程组会判断线性方程组是否有解，在有解的情况下判断有多少解：弄清其解和与之对应的齐次线性方程组的解的关系，并利用这种关系求出一般线性方程组的通解。对一些带有文字的线性方程组会讨论何时有解、何时有唯一解、何时有无穷多解。难点：解的理论（五）、相似矩阵1、特征值与特征向量要求掌握特征多项式，特征值与特征向量的概念及有关的性质。会求矩阵的特征值与特征向量。2、相似矩阵要求理解矩阵相似的概念，弄清相似矩阵的特征值与特征向量的关系。会判定一个矩阵能否对角化，并求相似矩阵P，使P-1AP为对角阵。重点：求矩阵的特征值与特征向量。难点：矩阵对角化问题。（六）二次型1、二次型的标准形要求掌握二次型的矩阵，标准形等概念熟练掌握用正交变换比二次型为标准形的方法。了解拉格朗日配方法。2、二次型的正定性要求掌握正交矩阵的概念，掌握判定一个矩阵是否正定的方法，了解正定矩阵的若干判定条件。证明有关正定性问题。重点：用正交变换化二次型为标准形难点：正定性的证明三、说明1、 本课程教学时数30学时2、 建议使用教材：刘先忠，杨明编 线性代数高等教育出版社，2003。3、 主要参考书：同济大学数学教研室编线性代数高等教育出版社。4、本课程为理论课，一般应闭卷测试。概率论与数理统计课程大纲一、本课程的性质和任务概率论与数理统计是一门公共基础课。它是一门从数量方面研究随机现象的规律性的学科，通过对本课程的学习，使学生掌握处理随机现象的基本思想和方法，培养他们运用概率与数理统计的方法去分析和解决有关实际问题的能力，并为今后学习后继课程打下必需的基础。二、本课程教学内容和基本要求第1章 随机事件及其概率理解随机事件、基本事件和样本空间的概念。熟悉事件之间的关系及运算规律；理解随机事件的频率概念。知道概率的统计定义以及公理化定义；理解概率的古典定义。掌握概率的基本性质以及运用它们进行概率的运算；理解条件概率的概念。熟练掌握乘法公式、全概率公式及贝叶斯（Bayes）公式，并能运用这些公式进行概率计算；理解事件独立性的概念。熟悉运用事件的独立性进行概率计算。了解贝努利（Bernoulli）概型以及熟悉对这种概型的概率计算。第2章随机变量及其分布了解随机变量的概念。掌握离散型随机变量和连续型随机变量的描述方法；理解分布列、密度函数和分布函数的概念及性质。熟悉由概率分布计算有关事件的概率；熟练掌握二项分布、泊松（Poisson）分布、正态分布、指数分布和均匀分布，特别是掌握正态分布的性质；掌握随机变量的一些简单函数的概率分布的求法。第3章 多维随机变量及其分布了解二维随机变量及其多维随机变量的概念，了解二维随机变量的联合分布 律、联合分布函数、联合密度函数的概念和它们的性质。掌握计算有关事件的概 率的方法；掌握和了解二维随机变量的边缘分布和联合分布之间的关系，并会计 算有关的分布。知道二维正态分布及二维均匀分布；了解条件分布的概念。掌握 离散型随机变量的条件分布律及连续型随机变量的条件分布函数和条件密度函数的计算公式；理解随机变量独立性的概念。掌握相互独立的随机变量的有关事件的概率的计算；掌握二维随机变量特别是两个相互独立的随机变量和的分布以及会求随机变量的简单函数的分布。第4章 随机变量的数字特征理解数学期望和方差的概念，了解它们的性质、熟悉它们的计算公式。会计 算随机变量函数的数学期望和方差；熟悉二项分布、泊松分布、正态分布、指数 分布和均匀分布的数学期望和方差；了解协方差和相关系数的概念，知道它们的 性质。掌握协方差和相关系数以及各阶矩的计算公式。第5章 大数定律和中心极限定理了解契比雪夫（Chebyshev）不等式及其在理论上的价值，会用契比雪夫不 等式估计有关事件的概率；了解依概率收敛的概念及贝努利大数定律和契比雪夫 大数定律；知道独立同分布的中心极限定理和德莫佛拉普拉斯极限定理。掌握应用中心极限定理计算有关事件的概率的近似值。第6章 统计量及其分布理解总体、个体、简单随机样本以及样本观察值和样本容量的概念；理解统 计量的概念。熟悉数理统计中最常用的统计量（如样本均值、样本方差）的计算 方法及其分布。理解- 分布，t分布，F分布的定义并会查表计算。熟悉正态总体的某些常用统计量的分布并能运用这些统计量进行计算。第7章 参数估计理解参数的点估计的概念，掌握参数点估计的评选标准：无偏性，有效性和 一致性；熟悉运用矩法特别是极大似然估计法进行点估计的方法,并能用矩法特 别是极大似然估计法对总体的未知参数进行估计；理解参数的区间估计的概念， 熟悉对单个正态总体和两个正态总体的均值与方差进行区间估计的方法及步骤。第8章 假设检验理解假设检验的基本思想，掌握假设检验的基本步骤，了解假设检验可能产生的两类错误。熟练掌握关于单个正态总体和两个正态总体对均值与方差的假设检验；理解总体分布的假设检验的概念，熟悉用H0准则对总体分布进行假设检验的方法。三、对学生能力培养的要求课内教学活动中能力培养的要求：在课内教学活动中侧重培养学生对概率统计中的实际背景的理解；理解与掌握解决实际问题的常用方法，会运用课本中的基本知识分析及解决一些较简单的实际问题。四、说明本课程学时数：30学时 。土力学基础工程教学大纲总学时：48 讲课学时：32一、课程教学目的本课程为土木工程专业学生必修的专业基础课，本课程中土力学部分所包含的知识既是土木工程专业学生必须掌握的专业基础知识，又是后面的专业课学习所必须的基础知识，地基基础知识是土木工程专业学生能够进行一般工程基础设计的基础。通过该门课程的学习，使学生能够了解并掌握土的物理组成及特性、土的分类方法；了解并掌握地基沉降、地基承载力、土压力和土坡稳定的分析方法，并会运用这些概念和原理，结合有关结构设计和施工技术知识，分析和解决一般地基基础设计问题，对于常见的基础工程事故，做出合理的评价。二、课程内容及基本要求绪论课程的研究对象、内容、课程性质、任务、特点和学习方法第一章 土的物理性质及工程分类地基的应力和沉降地基中的自重应力和附加应力的概念和计算方法，不同阶段地基变形的计算方法，应力历史的概念，有效应力原理及地基变形与时间的关系。第三章 土的抗剪强度莫尔库仑强度理论和极限平衡理论，抗剪强度指标的测定方法及不同排水条件下抗剪强度指标的选择和应用，孔隙压力系数的概念，应力路径的概念。第四章 土压力、地基承载力和土坡稳定静止土压力、主动土压力和被动土压力的概念及形成条件，朗肯土压力和库仑土压力理论，重力式挡土墙的设计和计算方法，地基破坏模式，地基极限承载力以及土坡稳定分析的方法。第五章 浅基础常规设计基础埋深选择，地基承载力确定方法，地基基础设计原则，基底尺寸的确定方法、基础的构造要求及强度计算方法，减轻不均匀沉降危害的措施及基底尺寸调整。连续基础常用的地基线性变形体计算模型，文克勒地基上梁的计算，柱下条形基础的设计。第七章 桩基础桩的类型，桩的施工工艺，桩基承载力的确定方法，桩基础的设计与计算。三、教学设计.课程应讲的内容体系 1基本描述课程名称：土力学地基基础总 学 时：48 讲课学时：32 课程要求：必修课开课时间：第3学期先 修 课：结构力学，工程地质。2教学定位本课程为专业基础课，它由土力学和地基基础两部分组成。土力学部分所包含的知识既是土木工程专业学生必须掌握的专业知识，又是为后面的专业课程学习所必须的基础知识；而地基基础知识是土木工程专业学生能够进行一般工程基础设计的基础。本课程涉及工程地质学、土力学、结构设计和施工技术等几个学科领域，内容广泛，综合性强。土介质的复杂多变性、各地区地质的差异性，决定了该门课程的讲授和学习具有相当的难度。通过该门课程的学习，使学生能够了解土的成因，熟悉土的基础物理力学性质，掌握土中应力、基础沉降、地基承载力、土压力和土坡稳定分析方法，并会运用这些概念和原理，结合有关结构设计和施工技术知识，分析和解决一般工程的地基基础设计问题，对于常见的基础工程事故，能够做出合理的评价。3知识点与学时分配绪论（1学时）第一章 土的物理性质及工程分类（6学时）第二章 地基的应力和沉降（7学时）第三章 土的抗剪强度（4学时）第四章 土压力、地基承载力和土坡稳定（4学时）第五章 浅基础常规设计（4学时）第六章 连续基础（4学时）第七章 桩基础（2学时）.教材的选择本课程现有教材很多，随近几年的教学改革，有些学校已将此门课程改为“土力学”、“基础工程”两门课，我校仍然采用一门课的授课方式，下列教材中，其中第1种教材一直被我校本科生选用，其它教材亦可作为参考书。1华南理工大学、东南大学、浙江大学、湖南大学四校合编地基及基础（第三版），中国建筑工业出版社，19982清华大学陈希哲编著土力学地基基础（第三版），清华大学出版社，19983北方交通大学唐业清主编土力学及基础工程，中国铁道出版社，19894华南理工大学吴湘兴主编土力学及地基基础，武汉大学出版社，19905、赵树德主编土力学，高等教育出版社，20026、赵明华主编基础工程，高等教育出版社，2003.课程的讲授重点与难点绪论重点：如何让学生能较好地认识到学习这门课程的重要性，如何讲清本课程的教学在土木工程专业教学中所占的地位及重要性。难点：讲授中要注意对前述课程的总结与衔接，特别是与工程地质课程的衔接，举些实例说明地基基础失效带来的后果。第一章 土的物理性质及工程分类重点：土的生成、粘性土及无粘性土的物理指标难点：土的三项组成及比例指标、粘性土的物理状态指标及评价，讲清粘性土的结合水形成原理、双电层厚度、以及如何影响土的性质。第二章 地基的应力和沉降重点：土的自重应力、附加应力及变形计算方法难点：土是一种各向异性的非连续介质，而应力和变形计算竟采用各向同性的连续介质假设，显然在理论上是不协调的，如何让学生理解这种假设的原因；如何使学生从根本上分清自重应力和附力应力的实质，如何让学生真正理解土的压缩性与常规建筑材料压缩性的不同，如何让学生掌握有效应力原理，理解土体压缩的实质，讲授中要注意讲清概念、讲清实质。第三章 土的抗剪强度重点：库仑定律，极限平衡理论及应用难点：如何让学生理解土体承载力的核心问题是土的抗剪强度问题（结合材料力学展开），土的抗剪强度决定了土体的承载能力，讲授中要注重启发，引导，通过简单的例子，让学生自己体会、理解。第四章 土压力、地基承载力和土坡稳定重点：三种土压力的概念及计算方法，地基的界限荷载难点：如何把半空间应力状态中的极限平衡关系式引入挡土墙土压力的计算中，使学生能够掌握成层土及地下水条件下挡土墙土压力的计算，如何使学生理解、掌握荷载作用下土中某点主应力与土中自重应力的叠加，从而能够利用极限平衡关系式求解浅基础地基的界限荷载（地基塑性区发展）。第五章 浅基础常规设计重点：结合浅基础设计步骤，要求设计的每一步都掌握难点：如何使学生能够理解地基基础的计算一般是不考虑上部结构刚度影响这一问题以及它的适用范围，如何使学生认识工程设计问题解答不唯一这一特征，同一场地、同一条件下、可以有不同的地基基础方案这一问题，如何使学生理解地基变形问题在某些条件下比强度问题更重要。第六章 连续基础重点：地基的线性变形模型及柱下条形基础计算难点：如何使学生能够正确的选择地基计算模型来解决工程问题，如何使学生理解文克勒地基模型最适于“浮冰基础”。第七章 桩基础重点：基桩承载力、群桩承载力难点：如何使学生理解并掌握桩侧负摩阻力的概念及产生摩阻力的条件，如何选择正确的方法确定单桩的竖向承载力及合理的进行桩基设计。.考试与成绩成绩评定:期末考试采用闭卷、笔试、百分制。最后考核成绩以平时成绩、期末成绩综合测定。工程经济管理教学大纲总学时：48 讲课学时：24一、课程教学目的工程经济与管理是土木工程专业（函授）本科的一门专业主干课程。本课程的主要任务是，一方面使学生能对工程经济与管理有一个全面的了解，另一方面使学生掌握相关理论，了解我国和当今世界工程经济与管理的现状和发展趋势。工程经济与管理主要包括工程经济与工程管理两部分内容。工程经济主要要求学生掌握资金的时间价值与等值计算、建设项目可行性研究与经济评价、折旧的基本方法，了解建筑工程预算与估价。工程管理主要要求学生掌握价值工程、预测与决策的基本方法、建设项目招投标，了解建筑管理与建设监理、房地产经济与开发经营、线性规划在管理中的应用，以及当今工程管理发展动态。二、教学内容及基本要求（24学时）第一章绪论教学内容：工程建设与建筑业、建筑经营与管理现代化、建筑工程经营模式与主体等。第二章 资金的时间价值与等值计算教学内容：利息及种类、利率及种类、现金流量图、一次支付系列公式、等额支付系列公式、名义利率、实际利率和有效利率第三章 建设项目可行性研究与经济评价教学内容：建设项目可行性研究的阶段划分、建设项目可行性研究的概念、建设项目可行性研究的内容、建设项目可行性研究的作用、建设项目经济评价、建设项目经济评价指标、盈亏平衡分析、效益费用分析、建筑工程技术经济分析等。第四章 折旧的基本方法教学内容：平均年限折旧法、双倍余额递减法、年数总和法、工作量法第五章 建设工程预算与估价教学内容：建筑工程定额和单位估价法、建设预算的组成及作用、建筑工程预算费用的组成、单位工程施工图预算的编制、工程估价、计算机在建筑工程预算与估价中的应用第六章 建筑工程招投标及工程承包合同教学内容：建筑工程招标、建筑工程投标、国际工程施工招标与投标、工程承包合同第七章 价值工程教学内容：价值工程的基本概念、价值工程的一般工作程序、建筑工程价值分析的特点、第八章 预测与决策的基本方法教学内容：预测技术、决策方法第九章 建筑管理与建设监理教学内容：建筑企业管理、建设工程施工项目管理、建设监理第十章 房地产经济与开发经营教学内容：房地产概述、土地使用权的出让和转让、房地产估价、房地产开发经营次序教学内容课内学时自学课时备注1现代建筑经营与管理概论22资金的时间价值与等值计算23建设项目可行性研究与经济评价44折旧的基本方法45工程建设预算与估价46建筑工程招投标及工程承包合同27价值工程28预测与决策的基本方法29建筑管理与建设监理2总计24三、教学设计(一)自主学习自主学习是函授教育的学生获取知识的主要方式，本课程教学要注意对学生自学习能力的培养。学生可通过自学， IP课件等方式进行学习，各教学点可采用灵活多样的助学方式，帮助学生学习。（二）面授辅导面授教学要服从于教学大纲，使用多媒体一体化教材，采用讲解、讨论、答疑等方式，通过讲思路，讲方法，帮助学生掌握桥梁的设计计算方法和步骤，培养学生分析和解决问题的能力。（三）教材选择1工程经济管理，黄仕诚主编，武汉工业大学出版社2建筑经济管理，洪坤廉编著，上海交通大学出版社3建筑经济与企业管理，周银河主编，武汉工业大学出版社(四).成绩考核成绩评定：学生的总成绩由以下两部分组成：a.学生平时成绩占20%；b.期末考试成绩占80%。结构抗震设计教学大纲参考学时数48学时一、本课程性质和目的结构抗震设计是一门理论性较强的专业课。它是诸多专业课程的综合，并在工程技术领域中有着广泛的应用。本课程的任务是使学生掌握抗震设计基本知识、抗震设计的基本要求，进而熟悉对以地震反应谱为基础的设计抗震理论，以及对多层混合结构房屋、单层厂房、钢筋混凝土框架等建筑物和烟囱、水塔等构筑物的抗震设计方法的掌握，并对时程分析法、抗震计算中常用的电算分析、常见建筑物的抗震措施等加以了解掌握。二、课程内容与基本要求结构抗震设计是一门与工程紧密相关的课程，在授课中应紧密结合工程实际问题，分析一些代表性的工程问题，并建立力学模型。本课程基本内容包括抗震设计的基本知识，场地、地基和基础，地震作用和结构抗震验算，多层混合结构房屋，钢筋混凝土框架结构和抗震抗震墙结构，单层工业厂房，结构地震反应的时程分析，烟囱和水塔八个部分。基本内容：第一章 抗震设计的基本知识（1）了解地震的类型和成因及震源、震中和地震波的概念。 （2）理解地震震级、烈度和近震与远震的划分标准。（3）了解抗震设防和抗震设计的基本要求。第二章 场地、地基和基础（1）了解场地类别的划分和建筑场地的选择。 （2）了解天然地基的震害特点及其抗震措施。（3）理解地基基础的抗震验算。（4）了解场地土的液化与抗液化措施。第三章 地震作用和结构抗震验算（1）理解单自由度体系的地震反应分析和该体系的水平地震作用与抗震设计反应谱。 （2）掌握多自由度体系的地震反应分析振型分解反应谱法和底部剪力法。（3）理解时程分析法的概念。（4）了解考虑水平地震作用扭转影响和竖向地震作用的计算方法。（5）掌握截面抗震验算和结构抗震的变形计算。 第四章 多层混合结构房屋（1）了解多层砌体房屋的震害及其分析。 （2）了解多层砌体房屋的抗震设计计算和抗震构造措施。（3）了解底层框架和多层内框架砌体房屋的抗震设计计算和抗震构造措施。第五章 钢筋混凝土框架结构和抗震抗震墙结构（1）了解钢筋混凝土框架结构和抗震抗震墙结构的震害及其分析。 （2）掌握钢筋混凝土框架结构和抗震抗震墙结构的内力和位移计算。（3）掌握框架柱、梁、节点抗震设计计算方法。（4）了解钢筋混凝土框架结构和抗震抗震墙结构的抗震构造措施。第六章 单层工业厂房（1）了解单层工业厂房的震害及其分析。 （2）了解单层工业厂房的横向抗震计算。（3）了解构件和节点的抗震设计计算。（4）了解单层工业厂房的抗震构造措施。第七章 结构地震反应的时程分析（1）了解钢筋混凝土结构的恢复力特性。（2）了解地震波的选用。（3）了解按层间剪切模型和杆系模型进行的地震反应的时程分析。第八章 烟囱和水塔（1）了解烟囱的抗震构造措施。（2）了解水塔的构造措施。教学方式（1）本课程教学为课堂教学。（2）本课程采用power point教学，主要内容为震害情况图片和结构节点大样详图。课程作业对学生能力培养的要求1分析能力：对常用结构体系具有选择计算简图的初步能力，并能根据具体问题选择恰当的结构体系和计算方法。2计算能力：具有对各种结构体系进行计算的能力，初步具有使用结构既是程序的能力。3判断能力：具有对既是结果进行校核、对内力分布的合理性做出定性判断的能力。4自学能力：具有自学和阅读相关参考书的能力。习题布置序号章节习题1第一章抗震设计的基本知识无2第二章场地、地基和基础2题3第三章地震作用和结构抗震验算4题4第四章多层混合结构房屋1题5第五章钢筋混凝土框架结构和抗震抗震墙结构2题6第六章单层工业厂房无7第七章结构地震反应的时程分析无8第八章烟囱和水塔无三、与各课程的关系先修课程：钢筋混凝土与砌体结构、高层建筑结构、土力学与地基工程和结构力学。在结构抗震设计课程中，须掌握各种结构体系的受力特点来选择相关的计算模型。以地震反应谱为基础的设计抗震理论需要结构力学（动力学部分）的相关知识作为基础。四、对学生的培养要求本大纲所列内容为基本内容，它们是根据课程的基本要求和实用够用的原则规定的，是学生必须掌握的最低限度的基本知识，学生在规定教学时数内能够掌握和了解。对理论教学内容的深浅程度，采用两个层次，即：对原理性和概念性内容采用“了解”和“理解”两个层次，对于运算性和应用性的内容采用“理解”和“掌握”两个层次。教师要求学生按不同层次理解教学内容的深度和广度。 五、学时分配序号主 要 内 容授课学时1地震的类型和成因及震源、震中和地震波的概念。震级、烈度和近震与远震的划分标准。抗震设防和抗震设计的基本要求。22场地类别的划分和建筑场地的选择。 天然地基的震害特点及其抗震措施。地基基础的抗震验算。场地土的液化与抗液化措施。23单自由度体系的地震反应分析和该体系的水平地震作用与抗震设计反应谱。多自由度体系的地震反应分析振型分解反应谱法和底部剪力法。24时程分析法的概念。考虑水平地震作用扭转影响和竖向地震作用的计算方法。截面抗震验算和结构抗震的变形计算。多层砌体房屋的震害及其分析。多层砌体房屋的抗震设计计算和抗震构造措施。35底层框架和多层内框架砌体房屋的抗震设计计算和抗震构造措施。钢筋混凝土框架结构和抗震抗震墙结构的震害及其分析。 钢筋混凝土框架结构和抗震抗震墙结构的内力和位移计算。46框架柱、梁、节点抗震设计计算方法。钢筋混凝土框架结构和抗震抗震墙结构的抗震构造措施。37单层工业厂房的震害及其分析。, 单层工业厂房的横向抗震计算。构件和节点的抗震设计计算。单层工业厂房的抗震构造措施。38钢筋混凝土结构的恢复力特性。地震波的选用。按层间剪切模型和杆系模型进行的地震反应的时程分析。3总计24七、教材及参考书教材：工程结构抗震设计 陈兴冲编，重庆大学出版社参考书：1建筑结构抗震设计 高振世主编，北京：中国建筑工业出版社2中华人民共和国国家标准建筑抗震设计规范（GB 500112001）2002.13Dynamics of StructureRWClough JPenzien，北京：科学出版社4地震工程学 沈聚敏主编，北京：中国建筑工业出版社结构检验教学大纲总学时：40 讲课学时：24一、课程教学目的土木工程结构检验是用检验方法研究结构性能的一门实践性较强的专业技术课程。该课程是在结构物实型或模型上，以仪器设备为工具，利用各种先进的实验技术和计算机技术，在荷载或其他因素作用下，通过量测与结构工作性能有关的各种参数，从强度、刚度和抗裂性以及结构实际破坏形态来判明结构的实际工作性能，获得结构的承载能力，确定结构对使用要求的符合程度。土木工程结构检验分为生产鉴定性检验和科学研究性检验。生产鉴定性检验直接服务于生产，以真实结构为对象，通过检验对结构作出技术结论。科学研究性检验是验证结构设计理论，验证各种科学判断