《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》課程教學大綱（本科）

1、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理(Basic Principles of Concrete Structures)課程代碼：24410046學分：4學時：64 （其中：課堂教學學時：60實驗學時：4上機學時：0課程實踐學時：0）先修課程：材料力學、結(jié)構(gòu)力學A、土木工程材料B、工程結(jié)構(gòu)荷載與結(jié)構(gòu)可靠度適用專業(yè)：土木工程教材：（1）混凝土結(jié)構(gòu)（上冊.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理），東南大學、天津大學、同濟大學合 編，中國建筑工業(yè)出版社，2016年2月第六版。（2）混凝土結(jié)構(gòu)（中冊.混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計），東南大學、天津大學、同濟大 學合編，中國建筑工業(yè)出版社，2016年3月第六版。一、課程性質(zhì)與課程目標（一）課程性質(zhì)

2、本課程是土木工程專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門實踐性很強，與現(xiàn)行的規(guī)范、規(guī)程等密切相 關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課，在整個課程體系中處于承上啟下的核心地位。一方面它以材料力學、結(jié)構(gòu)力學、 房屋建筑學等課程為基礎(chǔ)，另一方面，它又是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計等專業(yè)課的基礎(chǔ)。 該課程為后續(xù)課程學習提供了必需的基礎(chǔ)知識和計算方法。（二）課程目標課程目標1:通過課程的學習，使學生掌握混凝土結(jié)構(gòu)學科的基本理論和基本知識，具備一般 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計的能力以及正確處理施工及工程管理中常見混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件問題的能力。課程目標2：通過課程的學習，使學生掌握混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本理論和基本知識，掌握常用 建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，建

3、立初步的工程經(jīng)驗。為后續(xù)專業(yè)課的學習、畢業(yè)設(shè)計以及畢業(yè)后在混凝土 結(jié)構(gòu)學科領(lǐng)域繼續(xù)學習提供堅實的基礎(chǔ)。注：工程類專業(yè)通識課程的課程目標應(yīng)覆蓋相應(yīng)的工程教育認證畢業(yè)要求通用標準。（三）課程目標與專業(yè)畢業(yè)要求指標點的對應(yīng)關(guān)系本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求4、5、7、8、11。.熟悉純扭構(gòu)件的試驗研究。.掌握矩形截面純扭構(gòu)件的扭曲截面受扭承載力計算。.掌握彎剪扭構(gòu)件的承載力計算。.掌握受扭構(gòu)件的配筋構(gòu)造要求。(三)重點與難點.重點(1)矩形截面受扭構(gòu)件的破壞形態(tài)、受扭承載力的計算方法、限制條件及配筋構(gòu)造。(2)剪扭構(gòu)件的配筋計算方法及構(gòu)造要求。.難點(1)變角空間桁架計算模型。(2)剪扭構(gòu)件的配筋

4、計算方法。第八章正常使用極限狀態(tài)驗算及耐久性設(shè)計(-)課程內(nèi)容.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度驗算(1)截面受彎剛度的概念及我國規(guī)范給出的定義。(2)縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)。(3)截面受彎剛度的計算公式。(4)影響截面受彎剛度的主要因素。(5)最小剛度原則與撓度驗算。.鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗算(1)垂直裂縫的出現(xiàn)、分布與開展。(2)平均裂縫間距。(3)平均裂縫寬度。(4)最大裂縫寬度及其驗算。.鋼筋混凝土構(gòu)件的截面延性(1)延性的概念與意義。(2)受彎構(gòu)件的截面曲率延性系數(shù)。(3)偏心受壓構(gòu)件截面曲率延性的分析。.混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性(1)耐久性的概念與主要影響因素。(2)混凝土的碳化。(3)鋼

5、筋的銹蝕。(4)耐久性設(shè)計。(二)教學要求.掌握構(gòu)件剛度的分析計算。.掌握鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度驗算。.掌握鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫寬度驗算。.熟悉混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。(三)重點與難點.重點(1)鋼筋混凝土構(gòu)件在第n工作階段中的基本性能，包括截面上與截面間的應(yīng)力分布、裂縫開 展的原理與過程、截面曲率的變化等以及影響這些性能的主要因素。(2)裂縫寬度、截面受彎剛度的定義與計算原理以及裂縫寬度與構(gòu)件撓度的驗算方法。.難點(1)裂縫寬度、截面受彎剛度的定義與計算原理。第九章梁板結(jié)構(gòu)(-)課程內(nèi)容.概述(1)樓蓋類型。(2)樓蓋上的荷載。(3)樓蓋尺寸。.單向板肋梁樓蓋(1)單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)布置。(2

6、)單向板肋梁樓蓋的計算簡圖。(3)鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力計算。(4)單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計與配筋構(gòu)造(5)單向板肋梁樓蓋設(shè)計例題.雙向板肋梁樓蓋（1）雙向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)布置。（2）雙向板的受力特征。（3）雙向板的內(nèi)力分析與截面設(shè)計。（二）教學要求.掌握單向板肋梁樓蓋的概念、結(jié)構(gòu)布置與計算簡圖。.掌握鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力計算。.掌握單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計。（三）重點與難點.重點（1）單向板肋梁樓蓋的計算簡圖。（2）單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計與配筋。.難點（1）鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力計算方法。三、本課程開設(shè)的實驗項目編號實驗項目名稱學時類型要求支撐的課程目標1鋼筋混凝土梁的正截面受彎性能

7、試驗2綜合性必做課程目標1、22鋼筋混凝土梁的斜截面受剪性能試驗2綜合性必做課程目標1、2注：1. “類型”填驗證性、綜合性、設(shè)計性等；“要求”填必做、選做。實驗1:鋼筋混凝土梁的正截面受彎性能試驗（1）試驗目的a.觀察適筋梁、超筋梁和少筋梁的破壞過程（裂縫出現(xiàn)及開展，撓度變化及破壞特征）。b.通過試驗反算撓度值。c.觀察適筋梁純彎段在使用階段的裂縫寬度及裂縫間距。d.驗證平截面假定。e.初步了解正截面科學研究的基本方法。f.比較適筋梁與超筋梁的破壞狀態(tài)及破壞荷載和撓度情況。（2）試件設(shè)計與制作為了確保梁正截面強度破壞，試件的剪彎區(qū)段箍筋配置足夠?？v筋端部錨固也足夠可靠。試件 蒸氣養(yǎng)護或自然養(yǎng)

8、護28天，制作試件同時預留碎立方體試塊和縱向受力鋼筋試件以測得實際強度。(3)加荷制度a.荷載分級不宜超過計算破壞荷載的10%,構(gòu)件開裂前每級荷載宜取計算破壞荷載的5%, 開裂后宜取10%。b.加荷后持續(xù)10分鐘再加第二級荷載，并在加荷后10分鐘開始讀測儀表。C.試驗記錄表格見試驗報告。(4)數(shù)據(jù)整理a.對適筋梁破壞過程進行描述，并繪制裂縫分布圖。b.繪制適筋梁的荷載-撓度曲線。C.繪制梁正截面應(yīng)變分布圖，驗證平截面假定。d.通過試驗反算撓度值。e.求實測極限彎矩與計算極限彎矩之比。實驗2：鋼筋混凝土梁的斜截面受剪性能試驗試驗目的a.觀察梁的斜截面破壞過程和特征(垂直裂縫出現(xiàn)，臨界斜裂縫位置等

9、)。b.驗算抗剪強度計算公式。c.初步了解梁斜截面研究的基本方法。d.對比剪壓破壞與斜壓破壞的特征。試件設(shè)計與制作為確保梁斜截面強度破壞，試件縱向鋼筋配置足夠，縱筋端部錨固也足夠可靠。試件蒸氣養(yǎng)護 或自然養(yǎng)護28天，制作試件同時預留碎立方體試塊和縱向受力鋼筋試件以測得實際強度。加荷制度a.荷載分級不宜超過計算破壞荷載的10%,構(gòu)件開裂前每級荷載宜取計算破壞荷載的5%, 開裂后宜取10%。b.加荷后持續(xù)10分鐘再加第二級荷載，并在加荷后10分鐘開始讀測儀表。c.試驗記錄表格見試驗報告。四、學時分配及教學方法章（按序填寫）教學形式及學時分配主要教學方法支撐的課程目標課堂 教學實 驗上機課程 實踐小

10、 計第一章22講授法課程目標1AA- 第一早44講授法、討論法課程目標1第二早12214講授法、演示法課程目標1第四章1010講授法、討論法課程目標2第五章44講授法、討論法課程目標1第八早8210講授法、演示法課程目標2第七章44講授法、討論法課程目標2第八章44講授法、討論法課程目標1第九章1212講授法、討論法課程目標2合計60464注：1.課程實踐學時按相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計劃列入表格；2.主要教學方法包括講授法、討論法、演示法、研究型教學方法（基于問題、項目、案例等教學方法）等。五、課程考核考核形式考核要求考核權(quán)重備注平時作業(yè)作業(yè)次數(shù)、內(nèi)容齊全、答案正確30%實驗試驗操作正確、報告合理10%

11、期末考試開卷考試60%試題庫出題注：1.分學期設(shè)置和考核的課程應(yīng)按學期分別填寫上表。.考核形式主要包括課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、階段測試、期中考試、期末考試、大作業(yè)、小 論文、項目設(shè)計和作品等。.考核要求包括作業(yè)次數(shù)、考試方式（開卷、閉卷）、項目設(shè)計要求等。.考核權(quán)重指該考核方式或途徑在總成績中所占比重。六、參考書目及學習資料.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理，梁興文、史慶軒，中國建筑工業(yè)出版社，2016年2月第三版。.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2010) (2015年版)，中國建筑工業(yè)出版社，2016年。七、大綱說明課前認真預習，課后仔細復習，多做每章書后習題。2017年8月28日.畢業(yè)要求4：具有較

12、寬厚堅實的專業(yè)技術(shù)理論基礎(chǔ)知識，主要包括力學、基礎(chǔ)工程、土木工 程材料、工程測量、工程荷載與結(jié)構(gòu)可靠度理論、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件及結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、鋼結(jié)構(gòu)、 道路工程、橋梁工程、土木工程施工、結(jié)構(gòu)測試技術(shù)、工程經(jīng)濟與項目管理、工程法規(guī)、工程概預 算等；.畢業(yè)要求5：具有一定的專業(yè)相鄰領(lǐng)域知識，了解交通、規(guī)劃、建筑設(shè)備、智能建筑、綠色 建筑等與專業(yè)相關(guān)的基本知識，了解本專業(yè)有關(guān)的法律法規(guī)、規(guī)范與規(guī)程等相關(guān)知識；.畢業(yè)要求7：具有較強的土木工程技術(shù)基礎(chǔ)應(yīng)用能力，具備本專業(yè)所必須的計算、實驗、繪 圖及工程施工等基本技能；.畢業(yè)要求8：具有一定的工程規(guī)劃與設(shè)計、結(jié)構(gòu)計算、施工組織設(shè)計和管理等解決工程實際 問

13、題的能力；.畢業(yè)要求11：具有較強的自學能力，具備一定的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維等科學素質(zhì)。程目標畢業(yè)要求指標點課程目標1課程目標2其它畢業(yè)要求4畢業(yè)要求5/畢業(yè)要求7Z畢業(yè)要求8畢業(yè)要求11/注：課程目標與畢業(yè)要求指標點對接的單元格中可輸入也可標注“H、M、L”。二、課程內(nèi)容與教學要求第一章概論（一）課程內(nèi)容.混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念（1）分類。（2）配筋的作用與要求。(3)主要優(yōu)點、缺點。.混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用概況(1)發(fā)展概況。(2)在土木工程中的應(yīng)用概況。(3)展望。.學習本課程時應(yīng)注意的問題(二)教學要求.熟悉混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念及特點。.熟悉混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用概況。. 了解本課程的主要

14、內(nèi)容、要求和學習方法。(三)重點與難點.重點(I)配筋的作用與要求。(2)混凝土與鋼筋共同工作的條件。.難點(1)新型混凝土結(jié)構(gòu)。第二章鋼筋和混凝土的基本性能(-)課程內(nèi)容.鋼筋(1 )鋼筋的品種和級別。(2)鋼筋的強度與變形。(3)鋼筋應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學模型。(4)冷加工鋼筋的性能。(5)鋼筋的疲勞性能。(6)混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的要求。.混凝土(1)混凝土的基本強度指標、單軸向受壓時的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、軸向受壓時的變形模量、軸向 受拉時的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系。(2)復合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強度與變形。（3）混凝土的疲勞性能。（4）混凝土的徐變。（5）混凝土的收縮與膨脹。（6）高強度、高性能混凝土的主要

15、物理、力學性能簡介。.混凝土與鋼筋的粘結(jié)（1）粘結(jié)的定義與重要性。（2）粘結(jié)力的組成。（3）保證可靠粘結(jié)的構(gòu)造措施。（二）教學要求.掌握鋼筋的物理力學性能。.掌握混凝土的物理力學性能。.掌握鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能。（三）重點與難點.重點（1）鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€特性及其數(shù)學模型，鋼筋的塑性性能。（2）混凝土立方體抗壓強度、軸心抗壓強度、軸心抗拉強度及相互間的關(guān)系。（3）單軸向受壓下混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€及其數(shù)學模型。（4）混凝土彈性模量、變形模量的概念。（5）混凝土徐變的概念及其對結(jié)構(gòu)的影響。（6）粘結(jié)的定義、粘結(jié)力的組成、粘結(jié)應(yīng)力的分布等概念。（7）基本錨固長度的計算以及保證可靠粘結(jié)的構(gòu)

16、造要求。.難點（1）粘結(jié)的定義、粘結(jié)力的組成、粘結(jié)應(yīng)力的分布等概念。（2）基本錨固長度的計算以及保證可靠粘結(jié)的構(gòu)造要求。第三章受彎構(gòu)件正截面的性能與設(shè)計（一）課程內(nèi)容.梁、板的一般構(gòu)造（1）梁、板的截面型式與尺寸。（2）混凝土強度等級的選擇。（3）鋼筋強度等級及常用直徑。（4）混凝土最小保護層厚度。（5）縱向鋼筋在梁截面內(nèi)的布置。（6）縱向受拉鋼筋的配筋百分率。.梁的正截面受彎承載力試驗結(jié)果（1）適筋梁正截面受彎的三個受力階段。（2）縱向受拉鋼筋配筋百分率對正截面受彎破壞形態(tài)和受彎性能的影響。.正截面承載力計算的基本假定及其應(yīng)用（1）正截面承載力計算的基本假定。（2）受壓區(qū)混凝土應(yīng)力的計算圖形

17、。（3）界限相對受壓區(qū)高度。.單筋矩形截面受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力計算（1）基本計算公式。（2）基本計算公式的兩個適用條件及其意義。（3）計算系數(shù)及其應(yīng)用。（4）正截面受彎承載力計算的兩類問題。.雙筋矩形截面梁的正截面受彎承載力計算（1）雙筋矩形截面的形成及縱向受壓鋼筋的強度設(shè)計值。（2）雙筋矩形截面受彎承載力的基本計算公式。（3）雙筋矩形截面梁正截面受彎承載力的截面設(shè)計方法。. T形截面受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力計算T形截面的定義及翼緣計算寬度的取值。T形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的計算。（二）教學要求.掌握正截面受彎構(gòu)件的一般構(gòu)造。.熟悉正截面受彎承載力的試驗研究、基本假定。.掌握單（

18、雙）筋矩形截面、T形截面受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力計算。（三）重點與難點.重點(1)適筋梁正截面受彎三個受力階段的概念，包括截面上應(yīng)力與應(yīng)變的分布、破壞形態(tài)、縱向受拉鋼筋配筋百分率對破壞形態(tài)的影響、三個工作階段在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用等。(2)混凝土構(gòu)件正截面承載力計算的基本假定及其在受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計算中的應(yīng) 用。(3)單筋、雙筋矩形與T形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的計算方法，配置縱向受拉鋼筋的 主要構(gòu)造要求。.難點1)適筋梁正截面受彎三個受力階段截面上應(yīng)力與應(yīng)變的分布。第四章受壓構(gòu)件正截面的性能與設(shè)計(一)課程內(nèi)容.軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算(1)軸心受壓普通箍筋柱的正截面

19、受壓承載力計算。(2)軸心受壓螺旋箍筋柱的正截面受壓承載力計算。.偏心受壓構(gòu)件正截面受力過程與破壞形態(tài)(1)偏心受壓構(gòu)件正截面受力過程。(2)偏心受壓構(gòu)件正截面兩種破壞形態(tài)。.偏心受壓構(gòu)件的二階彎矩及二階效應(yīng).偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的一般計算公式(1)大、小偏心受壓破壞形態(tài)的截面應(yīng)力計算簡圖。(2)附加偏心距、初始偏心距、界限偏心距。(3)偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的一般計算公式及其適用條件。.不對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算.對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算.對稱配筋I(lǐng)形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算.偏心受壓構(gòu)件的計算曲線及其應(yīng)用.受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造(二)教

20、學要求.掌握受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造。.掌握軸心受壓構(gòu)件正截面的承載力計算。.掌握偏心受壓構(gòu)件正截面的承載力計算。.掌握正截面承載力的M-Mu相關(guān)曲線及其應(yīng)用。.熟悉偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力的計算。（三）重點與難點.重點（1）軸心受壓構(gòu)件的受力全過程、破壞形態(tài)、正截面受壓承載力的計算方法及主要構(gòu)造要求。（2）偏心受壓構(gòu)件正截面兩種破壞形態(tài)的特征及其正截面上應(yīng)力的計算簡圖。（3）偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力一般計算公式的原理。（4）對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算方法及縱向鋼筋與箍筋主要構(gòu)造。（5）偏心受壓構(gòu)件的N-M計算曲線。.難點（1）小偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算。I字形

21、截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算。第五章受拉構(gòu)件正截面的性能與設(shè)計（一）課程內(nèi)容.軸心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算.偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算（1）大偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算。（2）小偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算。（二）教學要求.熟悉軸心受拉構(gòu)件正截面承載力的計算。.熟悉偏心受拉構(gòu)件正截面承載力的計算。（三）重點與難點.重點（1）偏心受拉構(gòu)件的受力全過程、兩種破壞形態(tài)的特征。（2）對稱配筋矩形截面偏心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算方法與配筋的主要構(gòu)造要求。.難點（1）小偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算。第六章構(gòu)件斜截面受剪性能與設(shè)計（一）課程內(nèi)容.受彎構(gòu)件斜截面承載力的一般概念（1）斜裂縫的出現(xiàn)和開展。（2）斜截面受剪承載力與斜截面受彎承載力。（3）箍筋、配箍率及彎起鋼筋。.剪跨比及梁沿斜截面受剪的破壞形態(tài)（1）剪跨比的概念。（2）斜截面的三種主要破壞形態(tài)。（3）保證斜截面受剪承載力的方法。.受彎構(gòu)件斜截面受剪破壞的機理及主要影響因素（1）斜截面受剪破壞的機理。（2）影響斜截面受剪承載力的主要因素。.