《结构抗震原理》课程教学大纲

结构抗震原理课程教学大纲课程英文名称：Earthquake-resistant philosophy of structures课程编号：课程类别：专业课课程性质：选修课学 分： 2学 时： 32（其中：讲课学时：32 实验学时：0 上机学时：0 ）适用专业：工程力学本科专业开课部门：土木工程与建筑学院一、 课程教学目的和课程性质本课程是工程力学专业的一门专业方向选修课.其目的在于使学生通过学习结构抗震设计的原理与方法,掌握结构抗震的基本理论与实践,从而能够对结构抗震中的各种情况进行分析，使地震时能够保证结构物的安全可靠。二、本课程与相关课程的关系先修课程：建筑力学、建筑结构、钢筋混凝土结构及砌体结构、钢结构等；后续课程：高层建筑结构设计、计算机辅助设计等。三、课程的主要内容及基本要求第一单元 地震基本知识与抗震设防（4学时） 知 识 点地震成因；地震与地震动的基本概念；抗震设防分类；抗震设防标准；抗震设防目标；抗震设计方法。重 点地震强度指标；抗震设防分类；抗震设防标准；抗震设防目标；抗震设计方法。难 点震级与烈度；抗震设防标准；抗震设防目标；抗震设计方法。基本要求1、识 记：震源、地震波、震级、烈度、抗震设防分类、抗震设防标准、抗震设防烈度、抗震设防目标； 2、领 会：震级与烈度的区别、抗震设防烈度、抗震设防标准、两阶段设计法；3、简单应用：(1)对不同建筑进行抗震设防分类；(2)确定某地区的抗震设防烈度； 4、综合应用：确定不同结构的抗震设防标准。 第二单元 场地、地基和基础抗震设计（4学时） 知 识 点建筑场地类别；液化的判别和可液化地基的抗震措施；天然地基与基础的抗震设计与验算；桩基的抗震设计。重 点液化的判别和可液化地基的抗震措施；天然地基与基础的抗震设计与验算。难 点液化的判别和可液化地基的抗震措施。基本要求1、识 记：场地类别、液化、防液化措施；2、领 会：地基抗震承载力与静承载力的差别、影响液化的因素；3、简单应用：(1)划分场地类别；(2)天然地基的抗震承载力验算； 4、综合应用：判别液化等级。第三单元 结构地震反应分析与抗震验算（8学时） 知 识 点地震系数、动力系数和地震影响系数和设计反应谱曲线；用振型分解反应谱法求解多自由度体系的水平地震作用；底部剪力法求解多自由度体系的水平地震作用；结构地震反应的时程分析法和地基与结构的相互作用；竖向地震作用；结构的抗震承载力验算和变形验算。重 点底部剪力法求解多自由度体系的水平地震作用。难 点用振型分解反应谱法求解多自由度体系的水平地震作用；结构的抗震承载力验算和变形验算。基本要求1、识 记：地震系数、动力系数、地震影响系数；2、领 会：结构的抗震承载力验算和变形验算；3、简单应用：底部剪力法求解多自由度体系的水平地震作用； 4、综合应用：振型分解反应谱法求解多自由度体系的水平地震作用。第四单元 抗震概念设计（2学时） 知 识 点抗震概念设计；抗震概念设计应考虑的因素。重 点掌握多道抗震防线的设置，刚度、承载力和延性的匹配以及确保结构整体性的条件。难 点建筑抗震概念设计的应用。基本要求1、识 记：建筑平面不规则、建筑立面不规则、抗震结构体系；2、领 会：建筑抗震概念设计的原则；3、简单应用：(1)判别建筑的规则性；(2)选择合理的抗震结构体系；4、综合应用：对某给定设计条件的建筑进行抗震概念设计。第五单元 多、高层钢筋混凝土结构抗震设计（6学时） 知 识 点多层和高层钢筋混凝土房屋的主要震害特点；多、高层钢筋混凝土房屋的结构体系；多、高层钢筋混凝土房屋的抗震验算；多、高层钢筋混凝土房屋的抗震构造要求。重 点多、高层钢筋混凝土房屋的抗震验算。难 点多、高层钢筋混凝土房屋构件的内力组合及调整。基本要求1、识 记： 抗震等级、结构抗震设计内力组合、强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固、延性框架； 2、领 会：(1)多高层钢筋混凝土房屋抗震设计一般规定；（2）框架结构、框架-抗震墙结构及抗震墙结构布置的基本要求；(3)结构抗震设计内力组合的方法；3、简单应用：(1)布置有抗震设防要求的框架结构；(2)确定某给定条件结构的抗震等级； 4、综合应用：进行框架在水平地震作用下的内力计算及构件设计。第六单元 砌体结构抗震设计（3学时） 知 识 点多层砌体结构房屋的主要震害特点；多层砌体结构房屋的主要结构体系；多层砌体结构房屋抗震设计和构造措施，底部框架-抗震墙房屋抗震设计和构造措施。 重 点多层砌体结构房屋抗震设计和构造措施。难 点多层砌体结构房屋抗震计算。基本要求1、识 记：砌体结构震害特点、砌体结构房屋抗震设计一般规定；2、领 会：砌体结构房屋水平地震作用计算方法；3、简单应用：(1)计算砌体结构房屋的水平地震作用；(2)确定楼层地震剪力的分配；(3)砌体房屋墙体的抗震验算； 4、综合应用：能进行多层砌体结构房屋在水平地震作用下的抗震设计。第七单元 多层及高层钢结构房屋的抗震设计（3学时） 知 识 点钢结构的震害及破坏特点；多层及高层钢结构房屋的抗震规定；钢结构的抗震设计计算；多层及高层钢结构房屋的抗震构造要求。 重 点多层及高层钢结构房屋的抗震规定。难 点钢结构的抗震设计计算。基本要求1、识 记：多、高层钢结构房屋的震害特点；2、领 会：多层及高层钢结构房屋的抗震规定；3、简单应用：(1)根据设计条件选择多、高层钢结构房屋的结构体系；(2)进行多、高层钢结构房屋的结构布置； 4、综合应用：能进行多层及高层钢结构房屋的抗震计算。第八单元 单层工业厂房的抗震设计（2学时） 知 识 点单层钢筋混凝土柱厂房、单层砖柱厂房、单层钢柱厂房结构的震害的特点；单层钢筋混凝土柱厂房、单层砖柱厂房、单层钢柱厂房结构的结构布置的基本原则；单层钢筋混凝土柱厂房结构的横向抗震计算，纵向抗震计算的一般思路；单层砖柱厂房、单层钢柱厂房结构的结构抗震计算的一般规定；单层钢筋混凝土柱厂房、单层砖柱厂房、单层钢柱厂房结构的抗震构造规定。重 点单层钢筋混凝土柱厂房、单层砖柱厂房、单层钢柱厂房结构的结构布置的基本原则。难 点单层钢筋混凝土柱厂房结构的横向抗震计算。基本要求1、识 记：单层钢筋混凝土柱厂房、单层砖柱厂房、单层钢柱厂房结构的结构布置的基本原则；2、领 会：单层钢筋混凝土柱厂房、单层砖柱厂房、单层钢柱厂房结构的结构抗震计算的一般规定；3、简单应用：根据设计条件进行单层钢筋混凝土柱厂房、单层砖柱厂房、单层钢柱厂房结构的结构布置；4、综合应用：进行单层钢筋混凝土柱厂房结构的横向抗震计算。【学时分配】 知识单元理论学时第一单元 地震基本知识与抗震设防4第二单元 场地、地基和基础抗震设计4第三单元 结构地震反应分析与抗震验算8第四单元 抗震概念设计2第五单元 多、高层钢筋混凝土结构抗震设计6第六单元 砌体结构抗震设计3第七单元 多层及高层钢结构房屋的抗震设计3第八单元 单层工业厂房的抗震设计2合计32四、教学方法与手段1、坚持理论联系实际的教学方法，将生产中遇到的具体问题引入到课堂中，不断提高学生发现、分析和解决问题的能力。2、坚持传统教学手段与现代教学手段相结合，教学内容安排要突出重点和难点，尽可能边演示边讲解，化繁为简，努力提高学生的学习兴趣。3、注重应用启发式教学、开展课堂讨论等教学方法，引导学生积极思考问题、分析问题，拓展学生的思维。4、注重课后练习，大力培养学生动脑、动手、独立解决问题的能力。五、考核要求、方式与成绩评定考核要求：考试内容为教材中重要的基本原理和基本方法。考核形式：考查。成绩评定：按照考试模式改革实施方案评定成绩，其中：期末成绩占70，平时成绩占30（期末成绩可通过开卷考试或由授课教师根据学生完成的指定题目的相关综述内容等方式给出；平时成绩以学生上课出勤率、回答问题、平时作业等综合评定）。六、选用教材和主要参考书选用教材：工程结构抗震设计，郭仕群等；西南交通大学出版社，2013年2月。主要参考书：1.建筑抗震设计规范GB50011-2010，中华人民共和国住房和城乡建设部主编，中国建筑工业出版社，2010年8月3.混凝土结构设计规范GB50010-2010，中华人民共和国住房和城乡建设部主编，中国建筑工业出版社，2011年5月4.高层钢筋混凝土结构技术规程JGJ3-2010，中华人民共和国住房和城乡建设部主编，中国建筑工业出版社，2011年5月5.工程结构抗震设计，第2版，柳炳康；武汉理工大学出版社，2010年7月七、大纲说明结构抗震原理