《混凝土结构设计原理B》课程教学大纲

1、混凝土结构设计原理B课程教学大纲课程编号：20321101总学时数：64总学分数：4课程性质：方向选修课程适用专业：工程力学一、课程的任务和基本要求：本课程是工程力学专业的一门实用性很强的专业课。本课程的任务，是使学生掌握钢筋混凝土构件的设计原理及相应的构造措施，具备对简单构件进行设计及运用基本概念分析构件受力特性的能力，能识读和绘制建筑结构施工图，并解决一般混凝土结构工程中所遇到的结构问题。基本要求：学生应掌握混凝土结构的材料性能、设计原理、受力分析、设计方法，以及各类构件（拉、压、弯、剪、扭、预应力）的受力性能、计算方法和配筋构造等结构设计的基本知识。二、基本内容和要求：（一）绪论熟悉钢筋

2、混凝土结构的一般概念及优缺点，掌握钢筋与混凝土共同工作的条件，了解混凝土结构的现状及发展趋势，了解本课程的特点和学习方法。（二）混凝土结构材料的物理力学性能掌握混凝土的基本强度指标（立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗拉强度），熟悉强度指标间的关系；掌握混凝土的强度等级划分； 掌握混凝土材料单向受压时的应力应变全曲线；理解混凝土在复杂应力条件下的受力性能，掌握混凝土在三向压应力下的受力特性；掌握混凝土徐变的概念，了解混凝土收缩和膨胀的概念；了解重复荷载对应力应变关系的影响；熟悉钢筋的品种和级别，掌握钢筋的应力应变关系、屈服强度、条件屈服强度、屈强比、冷弯、伸长率的概念；了解钢筋的冷加工性能、疲劳性

3、能及混凝土结构对钢筋性能的要求；掌握钢筋与混凝土间粘结力的组成，掌握保证粘结的构造要求。重点：混凝土的应力应变关系、钢筋屈服强度、钢筋与混凝土间的粘结力。难点：粘结力。（三）按近似概率理论的极限状态设计法理解结构的功能、可靠度、设计基准期、结构的作用的概念；理解结构的作用、结构抗力的概念；理解随机变量的概念；理解结构可靠度、目标可靠度指标；掌握实用设计表达式；掌握荷载组合的几种形式；掌握荷载及材料强度的标准值、设计值和分项系数的概念；了解砼结构设计方法的演变； 重点：结构的作用、结构抗力的概念；结构荷载及抗力的概率特点；荷载组合；近似概率极限状态设计法实用设计表达式。难点：结构的可靠性、概率分

4、布的特征值。（四）受弯构件正截面承载力熟悉混凝土受弯构件一般的构造要求；理解受弯构件正截面破坏全过程中力变形的关系及其工作的三个阶段；掌握三种破坏形式的受力特性及破坏的内在原因；理解正截面承载力计算的基本假定；理解等效矩形应力图形；掌握界限相对受压区高度、配筋率的概念；熟练掌握单筋、双筋以及单筋T形截面正截面承载力的计算公式、公式的适用条件、设计题和复核题的计算方法；掌握受压钢筋的屈服条件；掌握T形截面的定义及其翼缘计算宽度的取值； 重点：受弯构件配筋的构造要求；配筋率对破坏形态的影响；正截面承载力计算的基本假设、基本公式及适用条件的理解和运用； 难点：适筋梁正截面受弯三受力阶段截面上的应力与

5、应变的分布。（五）受弯构件斜截面承载力理解斜截面受剪破坏的机理；掌握斜截面破坏形态的特点、主要影响因素；理解箍筋和弯起钢筋的作用以及配箍率的概念；掌握斜截面受剪承载力计算的基本公式及其适用条件、斜截面计算的位置以及截面设计和复核的方法；理解连续梁斜截面破坏的特点；掌握材料抵抗弯矩图的概念和保证斜截面受弯承载力的构造措施及其原因；掌握纵筋弯起、截断、锚固的构造要求；掌握箍筋、架立筋及纵向构造钢筋的构造要求；重点：斜截面破坏形态及影响因素、斜截面受剪计算公式及适用条件、纵筋弯起、截断及锚固；难点：材料抵抗弯矩图概念和绘制方法；纵筋弯起、截断、锚固的构造要求。（六）受压构件的截面承载力掌握轴心受压构

6、件的试验研究分析以及短柱、长柱、细长柱的破坏特征的区别，稳定系数的概念；掌握配普通箍筋柱的正截面承载力计算；理解螺旋箍的有利作用及原理，掌握螺旋配箍柱的计算方法。理解偏心受压构件正截面破坏形态和机理；掌握大、小偏心受压构件的破坏特征及其破坏界限；理解偏心受压构件正截面承载力计算的基本假定；理解偏心距增大系数和附加偏心距的由来；熟练掌握大、小偏心受压构件的基本计算公式及计算方法；理解N-M相关曲线；了解双向偏心受压构件破坏形态和计算公式；理解偏压构件斜截面承载力计算方法； 理解工字形截面受压构件正截面承载力计算方法； 掌握受压构件的构造要求。重点：受压破坏形式、偏心受压破坏形式及大小偏压区别，偏

7、压承载力的计算难点：大小偏压之判别和区别（七）受拉构件的截面承载力掌握轴心受拉构件正截面承载力计算公式及应用；掌握两种偏心受拉构件的破坏形态及判别；掌握偏心受拉构件正截面承载力计算公式及应用；掌握受拉构件的配筋构造。（八）受扭构件的截面承载力了解受扭构件的试验研究分析；理解矩形截面和T形截面构件的开裂扭矩；掌握纯扭构件受扭承载力计算；掌握受扭构件的破坏形态和剪扭相关性的概念；掌握弯剪扭构件的承载力计算、弯剪扭构件的计算原则、截面抗扭抵抗矩的计算方法；掌握受扭构件的构造要求。重点：开裂扭矩、公式的应用和适用范围、受扭构件构造要求难点：塑性受扭抵抗矩、配筋强度比，剪扭相关性、（九）构件的裂缝、变形

8、及结构耐久性理解裂缝控制和变形验算的目的和要求；掌握裂缝的出现、分布和开展的机理，理解裂缝出现前后截面的应力与应变状态；理解裂缝宽度、裂缝间距与粘结力的关系；理解钢筋应变不均匀系数的物理意义；掌握影响裂缝宽度的因素及控制裂缝宽度的措施；掌握裂缝验算的方法；掌握受弯构件的弯矩、曲率和刚度三者间的关系，短期刚度和长期刚度的由来和计算方法；掌握受弯构件挠度计算的最小刚度原则和挠度验算方法以及控制挠度的措施；理解混凝土结构耐久性的含义，掌握影响结构耐久性的主要因素和保证耐久性的措施。重点：裂缝宽度及挠度计算，裂缝控制的措施，增大截面刚度的方法；难点：平均裂缝间距、宽度，短期及长期刚度。（十）预应力混凝

9、土构件了解预应力混凝土的现状，理解预应力砼构件的基本概念、施加预应力的方法，了解预应力混凝土对材料的要求；掌握张拉控制应力的概念及规范规定；掌握引起预应力损失的原因、种类，了解其计算方法；掌握各阶段预应力损失的组合；掌握先张法及后张法轴心受拉构件各阶段的应力分析；掌握预应力砼轴心受拉构件的承载力计算方法；了解预应力的传递长度和锚固区的局部承压的计算；了解部分预应力混凝土和无粘结预应力混凝土的基本概念、预应力混凝土的构造要求。重点：预应力混凝土基本概念、施工方法、张拉控制应力、预应力损失；难点：预应力损失的组合、轴心受拉构件的应力分析方法。 三、实践环节和要求： 无 四、教学时数分配：理论：64

10、 实验：0 上机：0 其它：0 教学内容学时分配教学内容学时分配一、绪论2七、受拉构件的截面承载力2二、材料的物理力学性能6八、受扭构件的截面承载力4三、近似概率极限状态设计法4九、裂缝、变形及耐久性6四、受弯构件正截面承载力12十、预应力混凝土构件6五、受弯构件斜截面承载力8复习总结2六、受压构件的截面承载力12 合计64五、其它项目（含课外学时内容）：无六、有关说明：1、教学和考核方式：本课程属考试课，考核方式为闭卷。2、习题：第一章 思考题1题（共同工作的条件） 第二章 思考题4题（材料性能）第三章 思考题4题（设计理论） 第四章 思考题3题、计算题5题（单筋梁、双筋梁、T形梁的设计题和复核题各1题）第五章 思考题4题、计策题3题（斜截面受剪设计题2题，复核题1题）第六章 思考题4题、计算题5题（轴压计算1题，偏压设计3题，偏压复核1题）第七章 思考题2题、计算题1题（受拉构件）第八章 思考题3题、计算题1题（受扭构件）第九章 思考题4题、计算题2题（挠度、裂缝、耐久性）第十章 思考题3题、计算题1题（预应力砼轴心受压1题，）3、能力培养要求：运用已学的理论知识分析试验现象，解决一般混凝土结构工程中所遇到的结构问题。4、与其它课程和教学环节的联系：先修课程和教学环节：土木工程材料、材料力学、结构力学。后续课程和教学环