《结构设计原理》课程教学大纲

《结构设计原理》教学大纲课程编号：631023课程名称：结构设计原理课程英文名称：PrinciplesofStructureDesign课程类别：学科基础课课程性质：必修课学时（理论+实践）：88学分：5.5开课学期：5选用教材：叶见曙《结构设计原理》第三版，人民交通出版社，2014主要参考书：姚玲森《桥梁工程》第二版，人民交通出版社，2010规范：公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范，人民交通出版社。2004一、中英文课程简介：《结构设计原理》是土木工程专业（道桥方向）根据专业培养目标和职业岗位要求而开设的一门专业基础课程，也是专业必修课程。是研究各种结构构件设计的基本理论和方法，培养学生设计各种构件的能力，使学生具备工程结构的基本知识，掌握钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、圬工结构的各种基本构件的受力特性及其变形规律，并能根据有关设计规范和资料进行构件的设计，为其桥梁课程学习、桥梁结构设计以及道桥与市政工程施工打下一个牢固的基础。《PrinciplesofStructureDesign》isthecivilengineering(directionofthebridge)toopenaprofessionalbasiccourseaccordingtoprofessionaltraininggoalandprofessionalpostdemand,isalsoaprofessionalrequiredcourse.Studyingthebasictheoriesandmethodsofstructurecomponentdesign,trainingstudents'abilitytodesignallkindsofartifactsandcausingthestudenttohavethebasicknowledgeofengineeringstructure.Masterofreinforcedconcretestructure,prestressedconcretestructure,masonrystructureandsteelstructureofthemechanicalcharacteristicsanddeformationrulesofvariouskindsofbasicbuildingblocks.Andaccordingtotherelevantdesignspecificationandthedataforthedesignofcomponents,layingasolidfoundationforthebridgedesigncourses,thestructureofthebridge,bridgeandmunicipalengineeringconstruction.二、课程目的、性质与任务 通过本课程的学习，使学生掌握工程结构基本构件的设计计算理论与方法，为学习有关专业课程以及在今后工作中进行桥梁及道路工程的设计计算打下必要的基础；通过本课程的学习，使学生掌握结构构件设计计算的基本方法，熟悉所用材料的物理力学特征；对工程中常见的钢筋混凝土和预应力混凝土构件的拉、压、弯、扭等受力性能、破坏形态有明确的认识，并能进行设计计算。通过课程设计，掌握钢筋混凝土和预应力混凝土构件的设计计算方法。三、教学基本要求通过本课程的学习将具备工程结构的基本知识，掌握各种构件的受力性能及变形的规律，并能根据有关设计规范和资料进行构建的设计，初步具备设计桥梁构件的能力。四、各章节内容及学时分配总论0.1各种工程结构的特点及使用范围0.2学习本课程应注意的问题第一篇钢筋混凝土结构第一章钢筋混凝土结构的概念及材料的物理力学性能1.1钢筋混凝土结构的概念1.2混凝土1.3钢筋1.4钢筋与混凝土之间的粘结第二章结构按极限状态法设计计算的原则2.1概率极限状态设计法的概念2.2我国《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）的计算原则2.3材料强度的取值2.4作用、作用的代表值和作用效应组合第三章受弯构件正截面承载力计算3.1受弯构件的截面形式与构造3.2受弯构件正截面受力全过程和破坏形态3.3受弯构件正截面承载力计算的原理3.4单筋矩形截面受弯构件3.5双筋矩形截面受弯构件3.6T形截面受弯构件第四章受弯构件斜截面承载力计算4.1受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态4.2影响受弯构件斜截面抗剪承载力的主要因素4.3受弯构件的斜截面抗剪承载力4.4受弯构件的斜截面抗弯承载力4.5全梁承载能力校核与构造要求4.6连续梁的斜截面抗弯承载力第五章受扭构件承载力计算5.1纯扭构件的破坏特征和承载力计算5.2在弯、剪、扭共同作用下矩形截面构件的承载力计算5.3T形和工字型截面受扭构件5.4箱型截面受扭构件5.5构造要求第六章轴心受压构件的正截面承载力计算6.1配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件6.2配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件第七章偏心受压构件的正截面承载力计算7.1偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态7.2偏心受压构件的纵向弯曲7.3矩形截面偏心受压构件7.4工字型和T形截面偏心受压构件7.5圆形截面偏心受压构件第八章受压构件的承载力计算8.1概述8.2轴心受拉构件8.3偏心受拉构件第九章钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形计算9.1概述9.2换算截面9.3应力计算9.4受弯构件的裂缝及最大裂缝宽度验算9.5受弯构件的变形（挠度）验算9.6混凝土结构的耐久性第十章局部承压10.1局部承压的破坏形态和破坏机理10.2混凝土局部承压强度提高系数10.3局部承压区的计算第十一章深受弯构件11.1深受弯构件的破坏形态11.2深受弯构件的计算第二篇预应力混凝土结构第十二章预应力混凝土结构的概念及其材料12.1概述12.2预加应力的方法和设备12.3预应力混凝土结构的材料12.4预应力混凝土结构的三种概念第十三章预应力混凝土受弯构件的设计与计算13.1受力阶段与设计计算原则13.2预应力混凝土受弯构件承载力计算13.3预加力的计算与预应力损失的估算13.4预应力混凝土受弯构件的应力计算13.5预应力混凝土构件的抗裂验算13.6变形计算13.7端部锚固区计算13.8预应力混凝土简支梁设计13.9预应力混凝土简支梁计算示例第十四章部分预应力混凝土受弯构件14.1部分预应力混凝土结构的受力特性14.2允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算14.3允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的设计14.4构造要求第十五章无粘结预应力混凝土受弯构件15.1无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能15.2无粘结部分预应力混凝土受弯构件的计算15.3无粘结部分预应力混凝土受弯构件的截面设计15.4无粘结部分预应力混凝土受弯构件的构造第三篇圬工结构第十六章圬工结构的概念与材料16.1圬工结构的概念16.2圬工材料16.3砌体的强度与变形第十七章圬工结构构件的承载力计算17.1计算原则17.2受压构件的承载力计算17.3局部承压以及受弯、受剪构件的承载力计算课程内容学时数总学时讲授实验上机总论§1各种工程结构的特点及使用范围22§2学习本课程应注意的问题22第一篇钢筋混凝土结构第一章钢筋砼结构的基本概念44第二章结构按极限状态法设计的原则44第三章受弯构件正截面强度计算1010第四章受弯构件斜截面强度计算88第五章受扭构件强度计算33第六章轴心受压构件的强度计算22第七章偏心受压构件的强度计算44第八章受拉构件的强度计算33第九章钢筋砼受弯构件的应力、裂缝和变形计算44第十章局部承压22第十一章深梁33第二篇预应力混凝土结构第十二章预应力砼结构的基本概念及其材料44第十三