《工程荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則》課程教學(xué)大綱

《工程荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則》教學(xué)大綱課程編號(hào)：16220008英文名稱：EngineeringLoadsandStructuralDesignPrinciples學(xué)分：2.0學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)32學(xué)時(shí)，其中理論32學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)先修課程：高等數(shù)學(xué)(B1、B2)、概率統(tǒng)計(jì)、土木工程概論、土木工程材料、課程類別：專業(yè)主干課程授課對(duì)象：土木工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：土木工程學(xué)院修讀學(xué)期：第4學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)本課程屬于專業(yè)主干課程，為后續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)課程學(xué)習(xí)提供必不可少的基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備。荷載是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要方面，也是著手工程設(shè)計(jì)需要解決的重要問(wèn)題；概率可靠度方法是各類工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。本課程主要講授工程結(jié)構(gòu)各類荷載的基本概念及其計(jì)算方法、結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)原理及現(xiàn)行規(guī)范中滿足可靠度要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。本課程擬達(dá)到的課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：掌握工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需考慮的各種主要荷載，包括荷載產(chǎn)生的主要背景、特點(diǎn)及荷載的計(jì)算方法，并能夠針對(duì)具體工程結(jié)構(gòu)采用相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型分析其主要荷載作用及其效應(yīng)，進(jìn)一步為結(jié)構(gòu)方案比較和優(yōu)化提供支撐。課程目標(biāo)2：掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要概念、結(jié)構(gòu)可靠度原理和現(xiàn)行工程結(jié)構(gòu)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及規(guī)程中滿足可靠度要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，并能夠考慮土木工程設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期和各種影響因素，運(yùn)用可靠度原理，開(kāi)展?jié)M足可靠度目標(biāo)要求的具體結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重1-4能夠?qū)⑼聊竟こ滔嚓P(guān)知識(shí)和數(shù)學(xué)模型方法，用于土木工程專業(yè)工程問(wèn)題解決方案的比較與綜合。課程目標(biāo)10.73-1掌握土木工程設(shè)計(jì)全周期、全流程的基本設(shè)計(jì)方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計(jì)目標(biāo)和技術(shù)方案的各種因素。課程目標(biāo)20.3三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1緒論基本要求：①理解荷載與作用的概念；②掌握作用的分類；③了解我國(guó)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法發(fā)展概況。重難點(diǎn)：①作用的分類。德育要求：①培養(yǎng)科學(xué)發(fā)展觀。2課堂講授課程目標(biāo)1、22重力注：土的自重應(yīng)力在《土力學(xué)》中講授基本要求：①掌握結(jié)構(gòu)自重、車輛荷載和吊車荷載的計(jì)算；②選擇雪荷載、樓面活荷載的取值重難點(diǎn)：①依據(jù)規(guī)范，準(zhǔn)確分析具體工程的重力荷載。德育要求：①培養(yǎng)工程師素養(yǎng)和匠人精神。5課堂講授案例教學(xué)工程問(wèn)題實(shí)操課程目標(biāo)13側(cè)壓力注：土的側(cè)向壓力在《土力學(xué)》中講授基本要求：①掌握靜水壓力和動(dòng)水壓力的計(jì)算方法；②理解凍脹原理，分析凍脹力及其工程影響；③自主學(xué)習(xí)波浪荷載和冰壓力概念和計(jì)算流程。重難點(diǎn)：凍脹力分析及其工程影響評(píng)價(jià)。德育要求：①培養(yǎng)工程師素養(yǎng)和匠人精神1課堂講授自主學(xué)習(xí)課程目標(biāo)14風(fēng)荷載基本要求：①理解基本風(fēng)壓和抗風(fēng)計(jì)算的重要概念；②掌握順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)的計(jì)算方法；③了解風(fēng)的基本知識(shí)及橫風(fēng)向風(fēng)效應(yīng)的計(jì)算。重難點(diǎn)：①順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)；②非標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓的換算。德育要求：①培養(yǎng)工程師素養(yǎng)和匠人精神。5課堂講授案例教學(xué)工程問(wèn)題實(shí)操課程目標(biāo)15地震作用基本要求：①掌握單質(zhì)點(diǎn)、多質(zhì)點(diǎn)體系地震作用計(jì)算方法；②熟悉工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防目標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)及方法；③了解地震基本知識(shí)。重難點(diǎn)：①應(yīng)用規(guī)范，開(kāi)展工程結(jié)構(gòu)地震作用分析與評(píng)價(jià)；②理解并應(yīng)用地震影響系數(shù)反應(yīng)譜。德育要求：①培養(yǎng)工程師素養(yǎng)和匠人精神。6課堂講授案例教學(xué)工程問(wèn)題實(shí)操課程目標(biāo)16其他作用基本要求：①熟悉溫度作用、變形作用及浮力作用的計(jì)算方法；②理解各種特殊荷載與作用產(chǎn)生的條件和對(duì)結(jié)構(gòu)的影響；重難點(diǎn)：①依據(jù)工程實(shí)際，具體分析各類特殊荷載與作用。德育要求：①培養(yǎng)工程師素養(yǎng)和匠人精神。3課堂講授案例教學(xué)自主學(xué)習(xí)課程目標(biāo)17荷載的統(tǒng)計(jì)分析基本要求：①掌握荷載代表值的定義與計(jì)算方法；②理解荷載效應(yīng)組合原則；③了解常遇荷載的概率模型及統(tǒng)計(jì)特征重難點(diǎn)：①理解荷載效應(yīng)組合原則；德育要求：①培養(yǎng)工程師素養(yǎng)和匠人精神。2課堂講授自主學(xué)習(xí)課程目標(biāo)1、28結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)分析基本要求：①掌握材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值的取值方法；②熟悉結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力不確定性影響因素；③了解結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力統(tǒng)計(jì)特征。重難點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力不確定性分析。德育要求：①培養(yǎng)工程師素養(yǎng)和匠人精神。2課堂講授案例教學(xué)自主學(xué)習(xí)課程目標(biāo)1、29結(jié)構(gòu)可靠度分析基本要求：①掌握結(jié)構(gòu)可靠度的基本概念；②熟悉結(jié)構(gòu)可靠度分析實(shí)用方法；③了解結(jié)構(gòu)體系可靠度。重難點(diǎn)：①理解可靠度基本概念；②掌握結(jié)構(gòu)可靠度分析流程。

德育要求：①培養(yǎng)工程師素養(yǎng)和匠人精神；②培養(yǎng)誠(chéng)實(shí)忠誠(chéng)品質(zhì)。3課堂講授案例教學(xué)自主學(xué)習(xí)課程目標(biāo)210概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法基本要求：①理解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)；②掌握結(jié)構(gòu)概率可靠度設(shè)計(jì)實(shí)用表達(dá)式的應(yīng)用；③了解概率可靠度直接設(shè)計(jì)法。重難點(diǎn)：①應(yīng)用結(jié)構(gòu)概率可靠度設(shè)計(jì)實(shí)用表達(dá)式。德育要求：①理解中國(guó)夢(mèng)；②培養(yǎng)工程師素養(yǎng)和匠人精神。3課堂講授案例教學(xué)自主學(xué)習(xí)工程問(wèn)題實(shí)操課程目標(biāo)2合計(jì)32四、課程教學(xué)方法《工程荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則》是一門(mén)專業(yè)主干課程，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性課程。課程以課堂講授為主，案例式教學(xué)、討論式教學(xué)、自主學(xué)習(xí)相結(jié)合，采用課前測(cè)試、課內(nèi)提問(wèn)、課后作業(yè)、章節(jié)測(cè)試、專題研習(xí)、期末考試等全過(guò)程考核方式。以“學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)”，通過(guò)作業(yè)反饋、章節(jié)測(cè)試反饋、期中座談，教師改進(jìn)教學(xué)方式方法，為學(xué)習(xí)落后同學(xué)做輔導(dǎo)；學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)態(tài)度和方法，提升學(xué)習(xí)效果?！耙援a(chǎn)出為導(dǎo)向”，注重理論聯(lián)系實(shí)際，工程案例貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》等規(guī)范，考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期和具體工程影響因素，運(yùn)用可靠度原理，開(kāi)展工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的荷載及效應(yīng)分析，進(jìn)一步比較、評(píng)價(jià)及優(yōu)化方案的能力。五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績(jī)構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時(shí)作業(yè)、專題研習(xí)、課堂表現(xiàn)、章節(jié)測(cè)試、期末考試組成，均按百分制計(jì)分，其中期末考試成績(jī)占60%、平時(shí)作業(yè)成績(jī)占15%、章節(jié)測(cè)試成績(jī)占10%、專題研習(xí)成績(jī)占10%、課堂表現(xiàn)成績(jī)占5%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）合計(jì)1平時(shí)作業(yè)123152章節(jié)測(cè)試73103專題研習(xí)7.52.5104課堂表現(xiàn)3.51.555期末考試451560課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值7525100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)成績(jī)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分作業(yè)按時(shí)完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握到位。能夠利用理論知識(shí)識(shí)別、分析及評(píng)價(jià)工程荷載及效應(yīng)等相關(guān)專業(yè)問(wèn)題。按時(shí)完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握較到位。能夠較好利用理論知識(shí)識(shí)別、分析及評(píng)價(jià)工程荷載及效應(yīng)等相關(guān)專業(yè)問(wèn)題。按時(shí)完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握基本到位。能夠利用理論知識(shí)對(duì)工程荷載及效應(yīng)等相關(guān)專業(yè)問(wèn)題做出一定的識(shí)別、分析及評(píng)價(jià)。補(bǔ)交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握有偏差。不能利用理論知識(shí)對(duì)工程荷載及效應(yīng)等相關(guān)專業(yè)問(wèn)題進(jìn)行識(shí)別、分析及評(píng)價(jià)。不交，按零分計(jì)。2.課堂表現(xiàn)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)課堂表現(xiàn)依據(jù)線上測(cè)試題目及相應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分（百分制）。3.章節(jié)測(cè)試與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)章節(jié)測(cè)試根據(jù)測(cè)試題目及相應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分（百分制）。4.專題研習(xí)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分專題研習(xí)格式規(guī)范，符合研習(xí)報(bào)告寫(xiě)作要求；主題明確，符合《工程荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則》課程教學(xué)內(nèi)容，有明確的綜合分析論點(diǎn)。參考文獻(xiàn)充分、正文引用恰當(dāng)，文獻(xiàn)引文格式符合文獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)；無(wú)摘錄摘抄痕跡，能恰當(dāng)運(yùn)用自己的語(yǔ)言組織素材，論點(diǎn)正確。格式符合研習(xí)報(bào)告寫(xiě)作要求；主題明確，符合《工程荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則》課程教學(xué)內(nèi)容，具較好的綜合分析論點(diǎn)。參考文獻(xiàn)充分、正文能夠較好對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行引用，文獻(xiàn)引文格式基本符合科技期刊論文文獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)；正文主題大部分運(yùn)用自己的語(yǔ)言組織素材，論點(diǎn)正確。格式符合研習(xí)報(bào)告寫(xiě)作要求；主題基本明確，較符合《工程荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則》課程教學(xué)內(nèi)容，具較好的綜合分析論點(diǎn)。參考文獻(xiàn)有，文獻(xiàn)引文格式基本符合科技期刊論文文獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)；正文有部分摘抄，論點(diǎn)分析較清晰。論文格式不符合研習(xí)報(bào)告要求，能反映部分《工程荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則》課程主題內(nèi)容，論文結(jié)構(gòu)不完整，論點(diǎn)分析不清晰，參考文獻(xiàn)少，正文沒(méi)有引用，格式不完全符合科技論文文獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。5.期末試卷考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)課程目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)期末考核試題，綜合檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)《工程荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則》課程基本概念、設(shè)計(jì)原理、計(jì)算方法等的掌握、綜合應(yīng)用及解決多荷載效應(yīng)分析與組合等復(fù)雜問(wèn)題的能力，根據(jù)考試題目建立相應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。六、教材與參考書(shū)（一）推薦教材1．《工程結(jié)構(gòu)荷載與可靠度設(shè)計(jì)原理》(第五版)，李國(guó)強(qiáng)主編，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2022年3月版。（二）參考資料1．《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》，GB55001-2021,中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2021年10月版；2.《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，GB50068-2018，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2019年4月版；3.《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，GB50153-2008,中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009年5月版；4．《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，GB50009-2012，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012年9月版；5.《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，GB50011-2010（2016版），中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2016年10月版；6.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》，GB50007-2011，中國(guó)