《混凝土结构基本原理》课程教学大纲（本科）

1、混凝土结构基本原理(Basic Principles of Concrete Structures)课程代码：24410046学分：4学时：64 （其中：课堂教学学时：60实验学时：4上机学时：0课程实践学时：0）先修课程：材料力学、结构力学A、土木工程材料B、工程结构荷载与结构可靠度适用专业：土木工程教材：（1）混凝土结构（上册.混凝土结构设计原理），东南大学、天津大学、同济大学合 编，中国建筑工业出版社，2016年2月第六版。（2）混凝土结构（中册.混凝土结构与砌体结构设计），东南大学、天津大学、同济大 学合编，中国建筑工业出版社，2016年3月第六版。一、课程性质与课程目标（一）课程性质

2、本课程是土木工程专业必修的专业基础课，是一门实践性很强，与现行的规范、规程等密切相 关的专业基础课，在整个课程体系中处于承上启下的核心地位。一方面它以材料力学、结构力学、 房屋建筑学等课程为基础，另一方面，它又是混凝土结构设计、高层建筑结构设计等专业课的基础。 该课程为后续课程学习提供了必需的基础知识和计算方法。（二）课程目标课程目标1:通过课程的学习，使学生掌握混凝土结构学科的基本理论和基本知识，具备一般 混凝土结构构件设计的能力以及正确处理施工及工程管理中常见混凝土结构构件问题的能力。课程目标2：通过课程的学习，使学生掌握混凝土结构设计的基本理论和基本知识，掌握常用 建筑结构的设计方法，建

3、立初步的工程经验。为后续专业课的学习、毕业设计以及毕业后在混凝土 结构学科领域继续学习提供坚实的基础。注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求4、5、7、8、11。.熟悉纯扭构件的试验研究。.掌握矩形截面纯扭构件的扭曲截面受扭承载力计算。.掌握弯剪扭构件的承载力计算。.掌握受扭构件的配筋构造要求。(三)重点与难点.重点(1)矩形截面受扭构件的破坏形态、受扭承载力的计算方法、限制条件及配筋构造。(2)剪扭构件的配筋计算方法及构造要求。.难点(1)变角空间桁架计算模型。(2)剪扭构件的配筋

4、计算方法。第八章正常使用极限状态验算及耐久性设计(-)课程内容.钢筋混凝土受弯构件的挠度验算(1)截面受弯刚度的概念及我国规范给出的定义。(2)纵向受拉钢筋应变不均匀系数。(3)截面受弯刚度的计算公式。(4)影响截面受弯刚度的主要因素。(5)最小刚度原则与挠度验算。.钢筋混凝土构件裂缝宽度验算(1)垂直裂缝的出现、分布与开展。(2)平均裂缝间距。(3)平均裂缝宽度。(4)最大裂缝宽度及其验算。.钢筋混凝土构件的截面延性(1)延性的概念与意义。(2)受弯构件的截面曲率延性系数。(3)偏心受压构件截面曲率延性的分析。.混凝土结构的耐久性(1)耐久性的概念与主要影响因素。(2)混凝土的碳化。(3)钢

5、筋的锈蚀。(4)耐久性设计。(二)教学要求.掌握构件刚度的分析计算。.掌握钢筋混凝土受弯构件的挠度验算。.掌握钢筋混凝土构件的裂缝宽度验算。.熟悉混凝土结构的耐久性。(三)重点与难点.重点(1)钢筋混凝土构件在第n工作阶段中的基本性能，包括截面上与截面间的应力分布、裂缝开 展的原理与过程、截面曲率的变化等以及影响这些性能的主要因素。(2)裂缝宽度、截面受弯刚度的定义与计算原理以及裂缝宽度与构件挠度的验算方法。.难点(1)裂缝宽度、截面受弯刚度的定义与计算原理。第九章梁板结构(-)课程内容.概述(1)楼盖类型。(2)楼盖上的荷载。(3)楼盖尺寸。.单向板肋梁楼盖(1)单向板肋梁楼盖结构布置。(2

6、)单向板肋梁楼盖的计算简图。(3)钢筋混凝土连续梁板的内力计算。(4)单向板肋梁楼盖的截面设计与配筋构造(5)单向板肋梁楼盖设计例题.双向板肋梁楼盖（1）双向板肋梁楼盖结构布置。（2）双向板的受力特征。（3）双向板的内力分析与截面设计。（二）教学要求.掌握单向板肋梁楼盖的概念、结构布置与计算简图。.掌握钢筋混凝土连续梁板的内力计算。.掌握单向板肋梁楼盖的截面设计。（三）重点与难点.重点（1）单向板肋梁楼盖的计算简图。（2）单向板肋梁楼盖的截面设计与配筋。.难点（1）钢筋混凝土连续梁板的内力计算方法。三、本课程开设的实验项目编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1钢筋混凝土梁的正截面受弯性能

7、试验2综合性必做课程目标1、22钢筋混凝土梁的斜截面受剪性能试验2综合性必做课程目标1、2注：1. “类型”填验证性、综合性、设计性等；“要求”填必做、选做。实验1:钢筋混凝土梁的正截面受弯性能试验（1）试验目的a.观察适筋梁、超筋梁和少筋梁的破坏过程（裂缝出现及开展，挠度变化及破坏特征）。b.通过试验反算挠度值。c.观察适筋梁纯弯段在使用阶段的裂缝宽度及裂缝间距。d.验证平截面假定。e.初步了解正截面科学研究的基本方法。f.比较适筋梁与超筋梁的破坏状态及破坏荷载和挠度情况。（2）试件设计与制作为了确保梁正截面强度破坏，试件的剪弯区段箍筋配置足够。纵筋端部锚固也足够可靠。试件 蒸气养护或自然养

8、护28天，制作试件同时预留碎立方体试块和纵向受力钢筋试件以测得实际强度。(3)加荷制度a.荷载分级不宜超过计算破坏荷载的10%,构件开裂前每级荷载宜取计算破坏荷载的5%, 开裂后宜取10%。b.加荷后持续10分钟再加第二级荷载，并在加荷后10分钟开始读测仪表。C.试验记录表格见试验报告。(4)数据整理a.对适筋梁破坏过程进行描述，并绘制裂缝分布图。b.绘制适筋梁的荷载-挠度曲线。C.绘制梁正截面应变分布图，验证平截面假定。d.通过试验反算挠度值。e.求实测极限弯矩与计算极限弯矩之比。实验2：钢筋混凝土梁的斜截面受剪性能试验试验目的a.观察梁的斜截面破坏过程和特征(垂直裂缝出现，临界斜裂缝位置等

9、)。b.验算抗剪强度计算公式。c.初步了解梁斜截面研究的基本方法。d.对比剪压破坏与斜压破坏的特征。试件设计与制作为确保梁斜截面强度破坏，试件纵向钢筋配置足够，纵筋端部锚固也足够可靠。试件蒸气养护 或自然养护28天，制作试件同时预留碎立方体试块和纵向受力钢筋试件以测得实际强度。加荷制度a.荷载分级不宜超过计算破坏荷载的10%,构件开裂前每级荷载宜取计算破坏荷载的5%, 开裂后宜取10%。b.加荷后持续10分钟再加第二级荷载，并在加荷后10分钟开始读测仪表。c.试验记录表格见试验报告。四、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教学实 验上机课程 实践小

10、 计第一章22讲授法课程目标1AA- 第一早44讲授法、讨论法课程目标1第二早12214讲授法、演示法课程目标1第四章1010讲授法、讨论法课程目标2第五章44讲授法、讨论法课程目标1第八早8210讲授法、演示法课程目标2第七章44讲授法、讨论法课程目标2第八章44讲授法、讨论法课程目标1第九章1212讲授法、讨论法课程目标2合计60464注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格；2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。五、课程考核考核形式考核要求考核权重备注平时作业作业次数、内容齐全、答案正确30%实验试验操作正确、报告合理10%

11、期末考试开卷考试60%试题库出题注：1.分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。.考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小 论文、项目设计和作品等。.考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、项目设计要求等。.考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。六、参考书目及学习资料.混凝土结构设计原理，梁兴文、史庆轩，中国建筑工业出版社，2016年2月第三版。.混凝土结构设计规范(GB50010-2010) (2015年版)，中国建筑工业出版社，2016年。七、大纲说明课前认真预习，课后仔细复习，多做每章书后习题。2017年8月28日.毕业要求4：具有较

12、宽厚坚实的专业技术理论基础知识，主要包括力学、基础工程、土木工 程材料、工程测量、工程荷载与结构可靠度理论、钢筋混凝土结构构件及结构设计原理、钢结构、 道路工程、桥梁工程、土木工程施工、结构测试技术、工程经济与项目管理、工程法规、工程概预 算等；.毕业要求5：具有一定的专业相邻领域知识，了解交通、规划、建筑设备、智能建筑、绿色 建筑等与专业相关的基本知识，了解本专业有关的法律法规、规范与规程等相关知识；.毕业要求7：具有较强的土木工程技术基础应用能力，具备本专业所必须的计算、实验、绘 图及工程施工等基本技能；.毕业要求8：具有一定的工程规划与设计、结构计算、施工组织设计和管理等解决工程实际 问

13、题的能力；.毕业要求11：具有较强的自学能力，具备一定的创新意识和创新思维等科学素质。程目标毕业要求指标点课程目标1课程目标2其它毕业要求4毕业要求5/毕业要求7Z毕业要求8毕业要求11/注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入也可标注“H、M、L”。二、课程内容与教学要求第一章概论（一）课程内容.混凝土结构的一般概念（1）分类。（2）配筋的作用与要求。(3)主要优点、缺点。.混凝土结构的发展与应用概况(1)发展概况。(2)在土木工程中的应用概况。(3)展望。.学习本课程时应注意的问题(二)教学要求.熟悉混凝土结构的一般概念及特点。.熟悉混凝土结构的发展与应用概况。. 了解本课程的主要

14、内容、要求和学习方法。(三)重点与难点.重点(I)配筋的作用与要求。(2)混凝土与钢筋共同工作的条件。.难点(1)新型混凝土结构。第二章钢筋和混凝土的基本性能(-)课程内容.钢筋(1 )钢筋的品种和级别。(2)钢筋的强度与变形。(3)钢筋应力一应变关系的数学模型。(4)冷加工钢筋的性能。(5)钢筋的疲劳性能。(6)混凝土结构对钢筋的要求。.混凝土(1)混凝土的基本强度指标、单轴向受压时的应力-应变关系、轴向受压时的变形模量、轴向 受拉时的应力一应变关系。(2)复合应力状态下混凝土的强度与变形。（3）混凝土的疲劳性能。（4）混凝土的徐变。（5）混凝土的收缩与膨胀。（6）高强度、高性能混凝土的主要

15、物理、力学性能简介。.混凝土与钢筋的粘结（1）粘结的定义与重要性。（2）粘结力的组成。（3）保证可靠粘结的构造措施。（二）教学要求.掌握钢筋的物理力学性能。.掌握混凝土的物理力学性能。.掌握钢筋与混凝土的粘结性能。（三）重点与难点.重点（1）钢筋的应力-应变全曲线特性及其数学模型，钢筋的塑性性能。（2）混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度及相互间的关系。（3）单轴向受压下混凝土的应力-应变全曲线及其数学模型。（4）混凝土弹性模量、变形模量的概念。（5）混凝土徐变的概念及其对结构的影响。（6）粘结的定义、粘结力的组成、粘结应力的分布等概念。（7）基本锚固长度的计算以及保证可靠粘结的构

16、造要求。.难点（1）粘结的定义、粘结力的组成、粘结应力的分布等概念。（2）基本锚固长度的计算以及保证可靠粘结的构造要求。第三章受弯构件正截面的性能与设计（一）课程内容.梁、板的一般构造（1）梁、板的截面型式与尺寸。（2）混凝土强度等级的选择。（3）钢筋强度等级及常用直径。（4）混凝土最小保护层厚度。（5）纵向钢筋在梁截面内的布置。（6）纵向受拉钢筋的配筋百分率。.梁的正截面受弯承载力试验结果（1）适筋梁正截面受弯的三个受力阶段。（2）纵向受拉钢筋配筋百分率对正截面受弯破坏形态和受弯性能的影响。.正截面承载力计算的基本假定及其应用（1）正截面承载力计算的基本假定。（2）受压区混凝土应力的计算图形

17、。（3）界限相对受压区高度。.单筋矩形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算（1）基本计算公式。（2）基本计算公式的两个适用条件及其意义。（3）计算系数及其应用。（4）正截面受弯承载力计算的两类问题。.双筋矩形截面梁的正截面受弯承载力计算（1）双筋矩形截面的形成及纵向受压钢筋的强度设计值。（2）双筋矩形截面受弯承载力的基本计算公式。（3）双筋矩形截面梁正截面受弯承载力的截面设计方法。. T形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算T形截面的定义及翼缘计算宽度的取值。T形截面受弯构件正截面受弯承载力的计算。（二）教学要求.掌握正截面受弯构件的一般构造。.熟悉正截面受弯承载力的试验研究、基本假定。.掌握单（

18、双）筋矩形截面、T形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算。（三）重点与难点.重点(1)适筋梁正截面受弯三个受力阶段的概念，包括截面上应力与应变的分布、破坏形态、纵向受拉钢筋配筋百分率对破坏形态的影响、三个工作阶段在混凝土结构设计中的应用等。(2)混凝土构件正截面承载力计算的基本假定及其在受弯构件正截面受弯承载力计算中的应 用。(3)单筋、双筋矩形与T形截面受弯构件正截面受弯承载力的计算方法，配置纵向受拉钢筋的 主要构造要求。.难点1)适筋梁正截面受弯三个受力阶段截面上应力与应变的分布。第四章受压构件正截面的性能与设计(一)课程内容.轴心受压构件正截面受压承载力计算(1)轴心受压普通箍筋柱的正截面

19、受压承载力计算。(2)轴心受压螺旋箍筋柱的正截面受压承载力计算。.偏心受压构件正截面受力过程与破坏形态(1)偏心受压构件正截面受力过程。(2)偏心受压构件正截面两种破坏形态。.偏心受压构件的二阶弯矩及二阶效应.偏心受压构件正截面承载力的一般计算公式(1)大、小偏心受压破坏形态的截面应力计算简图。(2)附加偏心距、初始偏心距、界限偏心距。(3)偏心受压构件正截面受压承载力的一般计算公式及其适用条件。.不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算.对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算.对称配筋I形截面偏心受压构件正截面承载力计算.偏心受压构件的计算曲线及其应用.受压构件的一般构造(二)教

20、学要求.掌握受压构件的一般构造。.掌握轴心受压构件正截面的承载力计算。.掌握偏心受压构件正截面的承载力计算。.掌握正截面承载力的M-Mu相关曲线及其应用。.熟悉偏心受压构件斜截面受剪承载力的计算。（三）重点与难点.重点（1）轴心受压构件的受力全过程、破坏形态、正截面受压承载力的计算方法及主要构造要求。（2）偏心受压构件正截面两种破坏形态的特征及其正截面上应力的计算简图。（3）偏心受压构件正截面受压承载力一般计算公式的原理。（4）对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法及纵向钢筋与箍筋主要构造。（5）偏心受压构件的N-M计算曲线。.难点（1）小偏心受压构件正截面受压承载力计算。I字形

21、截面偏心受压构件正截面受压承载力计算。第五章受拉构件正截面的性能与设计（一）课程内容.轴心受拉构件正截面受拉承载力计算.偏心受拉构件正截面承载力计算（1）大偏心受拉构件正截面承载力计算。（2）小偏心受拉构件正截面承载力计算。（二）教学要求.熟悉轴心受拉构件正截面承载力的计算。.熟悉偏心受拉构件正截面承载力的计算。（三）重点与难点.重点（1）偏心受拉构件的受力全过程、两种破坏形态的特征。（2）对称配筋矩形截面偏心受拉构件正截面受拉承载力计算方法与配筋的主要构造要求。.难点（1）小偏心受压构件正截面受压承载力计算。第六章构件斜截面受剪性能与设计（一）课程内容.受弯构件斜截面承载力的一般概念（1）斜裂缝的出现和开展。（2）斜截面受剪承载力与斜截面受弯承载力。（3）箍筋、配箍率及弯起钢筋。.剪跨比及梁沿斜截面受剪的破坏形态（1）剪跨比的概念。（2）斜截面的三种主要破坏形态。（3）保证斜截面受剪承载力的方法。.受弯构件斜截面受剪破坏的机理及主要影响因素（1）斜截面受剪破坏的机理。（2）影响斜截面受剪承载力的主要因素。.