《结构设计软件》课程教学大纲

1、结构设计软件教学大纲一、课程基本情况英文名称：Structural Design Software课程编号：F091760022032总 学 时：32 讲课学时：24 上机听力：8总 学 分：2课程性质：选修考核方式：考查适用对象：土木工程专业（建筑工程方向）先修课程：结构力学参考文献：Midas，黄晓明主编，人民交通出版社，2017.8结构力学求解器， HYPERLINK /?key2=%D4%AC%D3%F1%C7%E4&medium=01&category_path=01.00.00.00.00.00 t /_blank 袁玉卿主编，中国电力出版社，2016.3理正结构软件， HYPER

2、LINK /?key2=%C0%EE%D3%EE%D6%C5&medium=01&category_path=01.00.00.00.00.00 t /_blank 李宇峙主编，重庆大学出版社，2017.6二、课程目标本课程是为土木工程专业开设的一门专业应用类选修课程。它主要内容包含土木工程设计的基本原理和过程、土木工程设计类应用软件，典型土木工程类软件的使用及重点结构问题的软件处理过程。本课程是与当前土木工程发展现状和最新计算机技术相结合的重要的专业应用类课程。通过该课程的学习，学生应能熟练掌握土木工程软件使用中的基本概念、基本理论和基本方法，并能对目前常用的基本土木工程应用软件，掌握其基本

3、原理和结构专业设计方面的实用性操作。毕业学生利用专业理论知识，结合实际工程进行土木工程的软件使用，开阔视野，增强动手能力和创新思维能力。通过本课程的学习，使学生达到如下课程目标：1.计算机与软件的发展历史概述，学习常用土木工程应用软件的种类和发展。学习软件工程的基本原理以及与土木工程应用软件开发的关系。 支撑毕业要求5-12.从矩阵位移法着手，学习有限元方法的基本概念和基本原理；熟悉土木工程设计的基本过程和基本概念。 支撑毕业要求5-23.以空间钢结构为例，学习结构基本构形及其结构特性；深入学习结构的概念设计，以及结构的力学模型的选择和确定方面的关键因素；学习土木工程结构的基本设计方法和概念。

4、并适当学习软件的体系设计与开发的基本原理，为深入应用软件打下基础。支撑毕业要求5-34.通过以钢框架结构、网架与网壳结构等空间结构为对象，运用软件实现其比较和设计过程，学习土木工程结构分析与设计中的关键步骤。介绍目前流行的土木工程设计类应用软件，通过功能的比较介绍土木工程设计类使用软件的各自特点。 支撑毕业要求5-3表1 本课程对毕业要求及其指标点的支撑课程目标课程目标支撑的毕业要求指标点支撑强度课程目标对应的知识单元课程目标15-1：掌握土木工程专业必需的制图、建模和测量基本原理、技术规范和标准，并能达到熟练应用相关的专业软件和仪器设备。中等支撑知识单元一课程目标25-2：能够开发、选择与使

5、用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，并能将其应用于解决复杂土木工程问题的特定需求，如方案、体系或结构设计、施工模拟、地形测绘等。中等支撑知识单元二课程目标35-3：能够通过解决实际复杂土木工程问题，提高对现代工程工具和信息技术工具的熟练程度，并能够在应用中充分理解其局限性。中等支撑知识单元三、四实践教学课程目标45-3：能够通过解决实际复杂土木工程问题，提高对现代工程工具和信息技术工具的熟练程度，并能够在应用中充分理解其局限性。中等支撑知识单元三、四实践教学三、教学内容、教学方法和手段、学时分配知识单元一：绪论 支撑课程目标1（建议4学时）教与学要求：学习土木工程使用软件类型和基本

6、特点，学习土木工程使用软件的发展历史，学习目前流行的主要土木工程领域使用的软件及其主要特点；土木工程使用软件国内外的发展现状及本课程的主要内容要求及学习方法。针对土木工程的特点，如何有针对性的选择适合的软件工具。教与学方法：讲授、案例知识点1：土木工程与软件之间的联系主要内容：我国土木工程设计软件研究现状、与土木工程相关学科联系。知识点2：土木工程使用软件分类主要内容：学习通用类、专业类、特殊结构类软件的基本特点。知识单元二：软件工程基本原理 支撑课程目标2（建议4学时）教与学要求：学习软件工程的基本原理以及与土木使用开发关系。教与学方法：讲授、练习知识点1：软件工程概述主要内容：学习软件开发

7、模式的历史演进与软件危机。知识单元三：有限元法在软件中的使用 支撑课程目标3、4（建议8学时）教与学要求：学习杆系有限元的基本原理，以及在软件使用中的主要实现方法和基本流程。教与学方法：讲授、练习知识点1：结构计算数值方法概述主要内容：学习结构计算数值方法概述、结构总刚矩阵的形式、平面梁、杆单元刚度矩阵的基本原理、有限元分析基本流。知识单元四：土木工程使用软件实践 支撑课程目标3、4（建议8学时）教与学要求：以空间钢结构为例，学习结构基本构形及其结构特性；深入学习结构的概念设计，以及结构的力学模型的选择和确定方面的关键因素问题。教与学方法：讲授、练习知识点1：结构建模概述主要内容：学习结构建模

8、的基本方法和途径。知识点2：结构力学模型主要内容：学习钢结构基本单元和结构力学模型的基本假设条件和适用范围。知识点3：应用工程软件概述主要内容：学习应用工程软件对基本空间结构类型的进行比较的基本方法；学习结构软件分析的前处理、核心计算与后处理的模块关系与功能设计。实践教学环节序号实践名称目的要求主要内容支撑课程目标实践学时实践类型开出要求1平面刚接、框架结构软件计算掌握结构力学求解器使用方法。完成建模；完成构件材料及截面属性设置；完成几何组成分析；完成静载运算；完成变形求解。课程目标32综合必做2钢结构多层房屋建筑框架截面设计掌握MIDAS/GEN的使用方法完成建模；完成静载运算；完成截面设计。课程目标3、44综合必做3钢筋混凝土弯剪扭构件的配筋验算掌握理正结构软件特殊构件的校核运算使用方法完成建模；完成刚度校核；完成强度校核。课程目标3、42综合必做五、成绩构成和评价方法1.成绩构成总成绩满分100分，其中上机成绩满分25分，期末提交设计计算书满分75分，60分为及格线。（1）上机成绩。第一个上机项目6分，第二个上机项目13分，第三个上机项目6分，由现场进度、上机课随堂测验组成；现场进度主要考核完成质量和完成进度，随堂测验考核对项目知识的掌握，及具体操作中的注意事项。（