工程結(jié)構(gòu)教學(xué)大綱

1、PAGE PAGE - 9 -本科生課程大綱課程名稱工程結(jié)構(gòu)課程代碼110103101321課程屬性專業(yè)知識課時/學(xué)分80/5課程性質(zhì)必修實踐學(xué)時0責(zé)任教師 課外學(xué)時0課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識教育/學(xué)科基礎(chǔ)/專業(yè)知識/工作技能，課程性質(zhì)：必修、選修一、 課程介紹 1.課程描述：工程結(jié)構(gòu)是工程管理專業(yè)進(jìn)行學(xué)術(shù)專業(yè)能力培養(yǎng)的一門核心專業(yè)課程，它集理論與實踐為一體，在結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑材料、建筑制圖等課程的基礎(chǔ)上，圍繞建筑結(jié)構(gòu)的受力體系闡述各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力性能、計算原理和方法以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求等內(nèi)容。本課程主要講述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)、建筑結(jié)構(gòu)抗震、高層建筑結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。通過本門課的

2、學(xué)習(xí)，使學(xué)生在數(shù)學(xué)、力學(xué)的基礎(chǔ)上，初步掌握建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理和方法，為將來從事工程管理工作提供充分的結(jié)構(gòu)工程知識背景。本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生具備簡單的結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計能力，使其能夠解決工程管理中簡單的結(jié)構(gòu)問題；同時應(yīng)了解工程結(jié)構(gòu)的基本原理和方法，建立正確的結(jié)構(gòu)概念，保證其充分理解結(jié)構(gòu)設(shè)計意圖，為其從事工程施工、造價、監(jiān)理等工作提供良好的結(jié)構(gòu)工程知識基礎(chǔ)。2.設(shè)計思路： 本課程以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)為主線，通過授課的方式，理論講述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)等相關(guān)設(shè)計計算與構(gòu)造要求，使同學(xué)們掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等設(shè)計原理和設(shè)計方法，并通過課程設(shè)計實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，

3、使學(xué)生初步具有運用這些理論知識正確進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計和解決實際問題的能力。課程內(nèi)容的選取基于學(xué)生具備一定的力學(xué)與數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。課程內(nèi)容包括十個章節(jié)：建筑結(jié)構(gòu)簡述、建筑結(jié)構(gòu)荷載與設(shè)計方法、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)、高層建筑結(jié)構(gòu)、建筑結(jié)構(gòu)抗震。（1）建筑結(jié)構(gòu)簡述該部分為整個課程的前言部分，主要講授建筑結(jié)構(gòu)的一般概念、各類型結(jié)構(gòu)的概念及優(yōu)缺點等內(nèi)容。（2）建筑結(jié)構(gòu)荷載與設(shè)計方法： 該部分講授建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)以及極限狀態(tài)設(shè)計方法等內(nèi)容。（3）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)： 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是該課程的重點講述內(nèi)容，涉及內(nèi)容較多，該部分主要講授混凝土與鋼筋的力學(xué)性能

4、、混凝土構(gòu)件承載力計算、混凝土構(gòu)件變形驗算。以受彎構(gòu)件承載力計算與受壓構(gòu)件承載力計算為主要講授內(nèi)容，重點講述受彎構(gòu)件正截面受彎的受力全過程分析、正截面受彎承載力計算原理、受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計算（包括單筋矩形截面、雙筋矩形截面以及T形截面）、受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計算、軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算、偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算等內(nèi)容?；诖耍喴v授混凝土與鋼筋的力學(xué)性能、軸心受拉構(gòu)件正截面承載力計算、偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算、偏心受拉構(gòu)件斜截面承載力計算、受扭構(gòu)件承載力計算以及受彎構(gòu)件變形驗算。在講授構(gòu)件承載力計算與變形驗算的同時，講述構(gòu)件的構(gòu)造要求與基本概念。（4）鋼筋混

5、凝土梁板結(jié)構(gòu)： 主要講授連續(xù)梁、板按彈性理論的內(nèi)力計算，連續(xù)梁、板按塑性理論的內(nèi)力計算，為工程結(jié)構(gòu)課程設(shè)計奠定基礎(chǔ)。在講授內(nèi)力計算方法的過程，簡要講授單向板與雙向板的定義，樓蓋的結(jié)構(gòu)類型，現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置、計算模型及計算荷載等內(nèi)容。（5）框架結(jié)構(gòu)：該部分講授內(nèi)容較少，主要講授框架結(jié)構(gòu)概述、框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算方法等內(nèi)容。（6）砌體結(jié)構(gòu)：砌體結(jié)構(gòu)講授以下內(nèi)容：塊體、砂漿、砌體的物理力學(xué)性能；砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計方法；受壓構(gòu)件、局部受壓、砌體的軸心受拉、受彎、受剪承載力計算、網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件。（7）鋼結(jié)構(gòu)：鋼結(jié)構(gòu)簡要介紹鋼結(jié)構(gòu)的特點及應(yīng)用、材料力學(xué)性能等內(nèi)容，重點講授鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件、軸心受力構(gòu)

6、件、拉彎與壓彎構(gòu)件的設(shè)計計算與構(gòu)造要求。受彎構(gòu)件設(shè)計包括受彎構(gòu)件抗彎強(qiáng)度、受彎構(gòu)件抗剪強(qiáng)度、受彎構(gòu)件局部承壓強(qiáng)度、受彎構(gòu)件折算應(yīng)力、受彎構(gòu)件剛度、受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定、受彎構(gòu)件局部穩(wěn)定等內(nèi)容；軸心受力構(gòu)件設(shè)計包括構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度、軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定、軸心受壓柱的設(shè)計等內(nèi)容；拉彎與壓彎構(gòu)件設(shè)計包括拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度、實腹式壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定、格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定、實腹式壓彎構(gòu)件的設(shè)計等內(nèi)容。在講述基本受力構(gòu)件設(shè)計計算的基礎(chǔ)上，進(jìn)而講授鋼結(jié)構(gòu)的連接，如對接焊縫的計算、角焊縫的計算、普通螺栓受力特點和設(shè)計承載力、普通螺栓群連接的計算、高強(qiáng)度螺栓連接的計算等內(nèi)容。（8）地基基礎(chǔ)：地基基礎(chǔ)包含淺基礎(chǔ)設(shè)計

7、與深基礎(chǔ)設(shè)計兩部分內(nèi)容。簡要介紹樁基設(shè)計原則、單樁承載力計算以及樁基礎(chǔ)設(shè)計，重點講授淺基礎(chǔ)的類型、基礎(chǔ)埋置深度的選擇、淺基礎(chǔ)的地基承載力、基礎(chǔ)底面尺寸的確定、擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計（無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計及鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)）。（9）高層建筑結(jié)構(gòu)：高層建筑結(jié)構(gòu)以簡要介紹高層建筑的定義及特點、高層建筑的受力特點、結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)選型等內(nèi)容為主。（10）建筑結(jié)構(gòu)抗震：建筑結(jié)構(gòu)抗震講授抗震相關(guān)的基本概念，如地震類型與成因、地震波、地震動特性、地震震級與地震烈度、地震的破壞作用。此外，重點講授地基土液化及其防治，主要講授結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)、結(jié)構(gòu)動力計算簡圖及體系自由度、單自由度體系的彈性地震反應(yīng)分析。3. 課程與其

8、他課程的關(guān)系先修課程：結(jié)構(gòu)力學(xué)。本課程與結(jié)構(gòu)力學(xué)密切相關(guān)，構(gòu)成了工程結(jié)構(gòu)系列課程群。結(jié)構(gòu)力學(xué)主要講述靜定結(jié)構(gòu)受力分析、超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算等內(nèi)容，工程結(jié)構(gòu)則是將力學(xué)知識應(yīng)用于實際構(gòu)件與結(jié)構(gòu)設(shè)計中，只有在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的基礎(chǔ)上，工程結(jié)構(gòu)的教學(xué)才能達(dá)到較好的效果。二、課程目標(biāo)本課程的目標(biāo)是培養(yǎng)工程管理專業(yè)學(xué)生的工程觀點和工程設(shè)計能力，達(dá)到華盛頓公約規(guī)定的國際工程師認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)符合國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的工程技術(shù)人才。（1）培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的數(shù)學(xué)、力學(xué)、材料學(xué)以及混凝土基本構(gòu)件等方面的知識解決實際工程問題的能力；（2）通過本課程的講授，可以使學(xué)生掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等設(shè)計原理和設(shè)計方法

9、；（3）通過課程設(shè)計實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生初步具有運用所學(xué)理論知識正確進(jìn)行現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋設(shè)計和解決實際問題的能力。三、學(xué)習(xí)要求工程結(jié)構(gòu)是工程管理專業(yè)綜合性較強(qiáng)的一門核心專業(yè)課，作為工程師，在校期間不僅要有扎實的理論基礎(chǔ)和熟練的專業(yè)技能，而且要有一定的工程常識，做到技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理。要達(dá)到以上學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生必須： （1）按時上課、上課認(rèn)真聽講、積極參與課堂討論、及時完成課后作業(yè)。本課程將包含課后作業(yè)、課堂提問、小組討論等課堂活動。 （2）保質(zhì)保量地按時完成課后作業(yè)。根據(jù)班級人數(shù)，劃分學(xué)習(xí)小組，通過課代表與學(xué)習(xí)小組組長監(jiān)督，按時完成課后作業(yè)，只有在作業(yè)中才能夠不斷掌握所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 （3

10、）在前期講授理論知識的基礎(chǔ)上，安排課程設(shè)計實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生運用所學(xué)理論知識進(jìn)行現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋設(shè)計，促進(jìn)學(xué)生工程設(shè)計能力的提高。四、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容順序主題計劃課時主要內(nèi)容概述1. 緒論建筑結(jié)構(gòu)簡介2建筑結(jié)構(gòu)的一般概念；各類型結(jié)構(gòu)的概念及優(yōu)缺點；建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史2. 建筑結(jié)構(gòu)荷載與設(shè)計方法建筑結(jié)構(gòu)荷載與結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計原則2荷載、作用、效應(yīng)、抗力；建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)；極限狀態(tài)設(shè)計方法3. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料力學(xué)性能4混凝土強(qiáng)度、變形等力學(xué)性能及影響因素；鋼筋的力學(xué)性能；鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用受彎構(gòu)件正截面承載力計算10梁、板的一般構(gòu)造；受彎構(gòu)件正截面受彎的受力全過程；正截面受彎承

11、載力計算原理；單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計算；雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計算；T形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計算受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4斜裂縫、剪跨比及斜截面受剪破壞形態(tài)；簡支梁斜截面受剪機(jī)理；斜截面受剪承載力計算公式；斜截面受剪承載力設(shè)計計算；保證斜截面受剪承載力的構(gòu)造措施受壓構(gòu)件承載力計算8受壓構(gòu)件一般構(gòu)造要求；軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力；偏心受壓構(gòu)件正截面受壓破壞形態(tài)；偏心受壓長柱的二階彎矩；矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力基本計算公式；不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；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；偏心受壓構(gòu)件

12、斜截面受剪承載力計算受拉構(gòu)件承載力計算2軸心受拉構(gòu)件正截面承載力計算；偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算；偏心受拉構(gòu)件斜截面承載力計算受扭構(gòu)件扭曲截面承載力2純扭構(gòu)件簡述；純扭構(gòu)件開裂扭矩計算；純扭構(gòu)件的扭曲截面承載力；彎剪扭構(gòu)件的配筋要求受彎構(gòu)件變形驗算2短期、長期剛度計算；受彎構(gòu)件變形計算；受彎構(gòu)件裂縫寬度計算4. 鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)單向板肋梁樓蓋設(shè)計4單向板與雙向板的定義；樓蓋的結(jié)構(gòu)類型；現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置、計算模型及計算荷載；連續(xù)梁、板按彈性理論的內(nèi)力計算；連續(xù)梁、板按塑性理論的內(nèi)力計算5. 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算方法2框架結(jié)構(gòu)概述；框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算方法6. 砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)概

13、述及承載力計算8塊體、砂漿、砌體的物理力學(xué)性能；砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計方法；受壓構(gòu)件、局部受壓、砌體的軸心受拉、受彎、受剪承載力計算、網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件7. 鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)概述及材料力學(xué)性能分析2鋼結(jié)構(gòu)的特點及應(yīng)用；鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式及破壞形式；材料力學(xué)性能分析鋼結(jié)構(gòu)的連接4基本連接形式；焊接應(yīng)力及焊接變形；對接焊縫的構(gòu)造；對接焊縫的計算；角焊縫的構(gòu)造；角焊縫的受力特點；角焊縫的計算；普通螺栓連接的構(gòu)造；普通螺栓受力特點和設(shè)計承載力；普通螺栓群連接的計算；高強(qiáng)度螺栓連接的構(gòu)造；高強(qiáng)度螺栓連接的計算受彎構(gòu)件4受彎構(gòu)件類型與截面形式；受彎構(gòu)件主要破壞形式；受彎構(gòu)件抗彎強(qiáng)度；受彎構(gòu)件抗剪強(qiáng)度；受彎構(gòu)件局部承壓強(qiáng)度；

14、受彎構(gòu)件折算應(yīng)力；受彎構(gòu)件剛度；受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定；受彎構(gòu)件局部穩(wěn)定；受彎構(gòu)件設(shè)計總結(jié)軸心受力構(gòu)件4構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式；構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度；軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定；軸心受壓柱的設(shè)計拉彎與壓彎構(gòu)件2應(yīng)用和截面形式；拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度；實腹式壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定；格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定；實腹式壓彎構(gòu)件的設(shè)計8. 地基基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)設(shè)計6淺基礎(chǔ)的類型；基礎(chǔ)埋置深度的選擇；淺基礎(chǔ)的地基承載力；基礎(chǔ)底面尺寸的確定；擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計（無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計及鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)）深基礎(chǔ)設(shè)計2概述；樁基設(shè)計原則；樁的類型及施工工藝；單樁承載力；單樁的破壞形式；單樁豎向承載力的確定；樁基現(xiàn)場測試的傳統(tǒng)方法；樁基礎(chǔ)設(shè)計9. 高層建筑

15、結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)簡述2高層建筑的定義；發(fā)展高層建筑的意義；高層建筑的特點；高層建筑的材料；高層建筑的受力特點、結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)選型10. 建筑結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)抗震4地震類型與成因；地震波；地震動特性；地震震級與地震烈度；地震的破壞作用；水平地震荷載計算方法-各國規(guī)范；抗震設(shè)防的目的和要求；地基土液化及其防治；地震作用；結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)；結(jié)構(gòu)動力計算簡圖及體系自由度；單自由度體系的彈性地震反應(yīng)分析；地震反應(yīng)譜；底部剪力法五、參考教材與主要參考書1、參考教材建筑結(jié)構(gòu)楊志勇 吳輝琴 武漢理工大學(xué)出版社 2012.72、主要參考書工程結(jié)構(gòu)薛茹 鄭州大學(xué)出版社2010-08建筑結(jié)構(gòu) 黃音、蘭定筠、孫繼德 編 中國建筑工業(yè)出版社 2010-07-01建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB500092012混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50003-2001建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB 50007-2002建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB 50011-2010高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ