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《结构设计原理》课程教学大纲课程英文名称Principle ofConcrete StructureDesign课程编号HZ191750课程类别专业教育平台课程性质必修课学分3学时48(其中讲课学时48实验学时0上机学时:0)适用专业交通工程开课部门环境与资源学院交通工程系先修课程工程力学HB
1、工程力学HB
2、结构力学A、道路工程材料等后续课程桥梁工程、基础工程B、隧道工程等
一、课程目标通过本课程的学习,使学生具备下列能力
1、掌握混凝土、钢筋的物理力学性能,理解混凝土单轴受压的应力-应变曲线及其应用,了解混凝土和钢筋的主要力学指标、性能和工程应用,理解钢筋与混凝土粘结的重要性和机理;
2、掌握受弯构件的正截面受弯破坏、斜截面受剪破坏过程中构件的应力-应变特点、破坏形态等;理解受弯构件的正截面受弯性能、斜截面受剪机理;理解受弯构件的正截面受弯计算原理;掌握受弯构件的正截面、斜截面承载力进行计算;
3、掌握轴心受压构件的截面受压性能,掌握普通箍筋柱和螺旋箍筋柱在受力上特点并能计算其承载力;理解偏心受压构件的二阶效应;偏心正截面受压破坏形态;熟悉受扭构件的破坏过程和设计计算;了解预应力混凝土构件的相关知识
二、课程目标与毕业要求的对应关系课程目标指标点毕业要求
1.3掌握交通专业工程基础知识,能针对
1.具备数学、自然科学、工程基础和交通工程专业知识,并能用于解决交课程目标1交通相关工程问题进行分析和处理通工程相关复杂工程问题
2.2应用工程科学的基本原理,分析交通
2.能够应用数学、自然科学和交通工程科学的基本原理,识别、表达、并课程目标2工程相关问题并获得其解决途径通过文献研究分析复杂交通工程问题,以获得有效结论
4.2基于实验结果,通过信息综合,能针4,能够基于科学原理并采用科学方法对复杂交通工程问题进行研究,包课程目标3对复杂交通工程问题开展研究,得到合括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论理有效的结论
三、课程目标与教学内容和教学方法的对应关系结构设计原理教学方法教学内容课程目标教学环节训1练环节1混凝土结构和混凝土结构材料授课8学时思考题讨论12受弯构件正截面承载力授课12学时作业
1、测验123受弯构件斜截面承载力授课10学时作业
2、测验224受压、受拉构件截面承载力授课10学时作业
3、测验335受扭构件、预应力混凝土构件授课8学时思考题讨论3U、课程的主要内容及基本要求i
(一)理论学时部分第1单元混凝土结构和混凝土结构材料(支撑课程目标1)[知识点]混凝土结构概念及其发展、混凝土结构的优缺点、结构的极限状态、荷载、材料强度、混凝土的物理力学性能、钢筋的物理力学性能、钢筋与混凝土之间的粘结[重点]混凝土的物理力学性能、钢筋的物理力学性能、钢筋和混凝土的粘结及破坏[难点]混凝土一次短期加载时的应力一应变性能[基本要求]
1、识记立方体抗压强度、轴心抗压强度等
2、领会钢筋的成分、种类和级别、钢筋的应力一应变曲线及塑性性能;混凝土三种强度及影响因素;混凝土一次短期加载时的应力一应变性能及混凝土的横向变形系数、变形模量等概念,混凝土在重复荷载下的变形性能;混凝土的徐变和收缩的机理和钢筋与混凝土之间的粘结性能
3、简单应用钢筋与混凝土的应力应变关系,钢筋和混凝土的共同受力机
4、综合应用无第2单元受弯构件正截面受弯承载力(支撑课程目标2)[知识点]受弯构件的一般构造要求;适筋梁的正截面受弯承载力的三个工作阶段、受弯构件正截面破坏形态;受弯构件正截面受弯承载力的计算原理;单筋矩形截面、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[重点]适筋梁的正截面受弯承载力的三个工作阶段和破坏形态;正截面承载能力计算[难点]T形截面正截面承载能力计算[基本要求]
1、识记保护层、配筋率、界限破坏
2、领会截面正截面承载能力计算基本假定
3、简单应用、等效矩形应力图、界限配筋率、最小配筋率
4、综合应用单筋矩形截面、双筋矩形截面、T形等截面受弯构件的正截面受弯承载力计算第3单元受弯构件斜截面承载力(支撑课程目标2)[知识点]斜截面受剪的破坏,斜截面受剪承载力的计算原理,斜截面受剪承载力的计算方法,受弯构件斜截面钢筋受弯承载力的构造措施,斜截面受弯承载力概念及抵抗弯矩图、纵筋的弯起和截断位置[重点]斜截面受剪的破坏形态、破坏的机理,斜截面受剪承载力的计算原理,矩形、T形等截面受弯构件斜截面受剪承载力的计算方法[难点]受弯构件斜截面受剪承载力的计算[基本要求]
1、识记斜裂缝、剪跨比、斜压破坏、斜拉破坏、剪压破坏
2、领会受弯构件斜截面受剪的三种破坏形态、影响斜截面受剪承载力的主要因素、防止斜截面破坏的主要构造措施
3、简单应用斜截面受剪和受弯承载力及抵抗弯矩图、纵向受力钢筋、纵向构造钢筋、架立筋、箍筋等的构造要求
4、综合应用截面受弯构件斜截面受剪承载力的计算方法第4单元受压、受拉构件截面承载力(支撑课程目标3)[知识点]轴心受压构件的构造要求及计算、轴心受拉构件的构造要求及计算、偏心受压构件的构造要求及计算、偏心受拉构件的构造要求及计算[重点]偏心受压构件正截面的受力过程与破坏形态;偏心受压构件正截面承载力的计算原理;矩形、I形等截面在不对称配筋和对称配筋条件下,偏心受压构件正截面承载力的计算方法;双向偏心受压构件正截面承载力的计算方法;偏心受压构件斜截面受剪承载力的计算方法[难点]矩形、工字形等截面在不对称配筋和对称配筋条件下,偏心受压构件正截面承载力的计算方法[基本要求]
1、识记轴心受压与偏心受压构件定义、稳定系数、长细比、受压构件的二阶效应、轴心受拉及偏心受拉构件正截面破坏特征
2、领会轴心受压螺旋筋柱和普通箍筋柱的区别、大小偏心受压、受拉构件的判别
3、简单应用偏心受压构件的破坏形态和矩形截面受压承载力的计算简图、基本计算公式
4、综合应用矩形截面对称配筋偏心受压构件的受压承载力计算,轴心受拉、偏心受拉构件正截面承载力的计算第5单元受扭构件、预应力混凝土构件(支撑课程目标3)[知识点]纯扭构件的破坏机理,纯扭构件的承载力计算原理和计算方法,弯剪扭构件的试验研究和配筋计算方法,预应力,先张法,后张法,预应力损失[重点]弯剪扭构件的试验研究和配筋计算方法[难点]纯扭构件的承载力计算原理和计算方法[基本要求]
1、识记平衡扭矩、协调扭矩、先张法、后张法
2、领会钢筋混凝土纯扭构件的受力特点、受扭构件的构造要求
3、简单应用纯扭构件的承载力计算原理和计算方法,预应力损失的计算
4、综合应用弯剪扭构件配筋计算【学时分配】知识单元理论学时第一单元混凝土结构和混凝土结构材料、8第二单元受弯构件正截面承载力、12第三单元受弯构件斜截面承载力、10第四单元受压、受拉构件截面承载力、10第五单元受扭构件承载力、8合计48
五、教学方法与手段
1.注重课堂教学内容的逻辑性和科学性以“构件截面设计”为主线,在讲授时,注意各部分内容之间的内在联系,从上一部分内容自然过渡到下一部分内容,使学生思路清晰,易于掌握注重基本点、重点、难点和方法在备课中,强调课堂教学的内容不应和课本上的内容完全一样,应是把课本上的内容提炼出来讲给学生把基本的、重要的、困难的知识点讲述清楚,让学生掌握方法并能举一反三讲课时一定要有重点,重点要简明扼要,易于掌握注重教学内容的更新和扩展,讲课时及时补充一些学科的发展历史和动态,培养学生的学习兴趣和创新意识
2.启发式教学方法启发式教学最重要的是引导学生思考,并给学生留出充分的思维空间,启发和引导学生思考按照“提出问题T分析问题T解决问题T结论和讨论”的思路,组织好课堂教学
3.互动教学方法发挥教师在课堂教学中的主导作用,精心设计教学过程中不同阶段能够启发学生思考的问题尊重学生在教学活动中的主体她位,学生对老师提出的问题要有响应,要积极地去思考问题和回答问题在互动教学中,要善于引导学生思考
六、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,覆盖各教学单元的全部教学内容考试范围不超过大纲的内容考核形式期末考试统一命题,统一评分标准,统一考试时间笔试考试,考试时间为10分钟成绩评定成绩定为百分制实行结构评分,平时成绩占50%,期末考试成绩占50%o评价环节评估课程目标对应毕业要求测验1(16分)课程目标
21.3平时成绩(50分)测验2(16分)课程目标
22.2测验3(17分)课程目标
34.2试题1(8分)课程目标
11.2(8分)试题2(8分)试题3(8分)试题8(15分)试题9课程目标
22.2(46分)(15分)期末考试(50分)试题4(8分)试题5(8分)试题6(8分)试题7(7分)试题10(15分)课程目标
34.2(46分)
七、选用教材、讲义和主要参考书选用教材⑴东南大学天津大学同济大学合编.混凝土结构设计原理(第六版)[M].第5版.北京:中国建筑工业出版社,
2016.推荐参考书
[1]混凝土结构设计规范(GB50010-2010)(2015年版).中国建筑工业出版社
[2]贾艳敏高力主编,结构设计原理[M].北京:人民交通出版社,2016
八、大纲说明本课程大纲依据2019版本科培养方案的要求进行编写在教学中应精选内容,打好基础,培养学生的结构设计思维。