《混凝土结构设计》教学大纲.docx
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《混凝土结构设计》教学大纲
《混凝土结构设计》教学大纲
课程编码：
1811143404
课程名称：
混凝土结构设计
学时/学分：
64/4
关联课程：
高等数学；理论力学；材料力学；结构力学；土木工程材料；混凝土结构基本原理；钢结构设计原理
适用专业：
土木工程
开课教研室：
土木工程
课程类别与性质：
专业基础课、选修
一、课时分配与考核权重
按照学校的整体要求，基于对教学目标及基本知识、基本技能、基本素养的分析，本课程的内容依据高等学校土木工程专业教育的培养目标以及毕业生基本要求和培养方案，选定概论、混凝土梁板结构、单层厂房结构、混凝土框架结构等4部分内容，共64学时，4学分。
要求教师在授课过程中围绕课内教与学、课外导与做、线上线下紧密结合等环节，推进考评方式改革，重视过程性评价，突出基于能力的非标准化答案考试。
基于该教学考核评价思路，本课程主要以课程论文、课堂作业、期中测试、期末测试等方式对学生进行考核评价，其中课程论文、课堂作业、期中测试等过程性评价占评价权重的60%，期末考试占评价权重的40%。
课时分配与考核权重一览表
序号
章节名称
（知识单元）
课时数
评价方法及考核权重
1
第一章
概论
4
1、本部分内容期末考试权重（2%），过程性评价（2%），过程性评价的方式为期中测试
2、本部分内容包括4个主要内容，4个知识点
2
第二章混凝土梁板结构
20
1、本部分内容期末考试权重（12%），过程性评价（占20%），过程性评价的方式为期中测试
2、本部分内容包括7个主要内容，7个知识点
3
第三章单层厂房结构
20
1、本部分内容的考核期末考试权重为12%，过程性评价（占18%），过程性评价的方式为课堂作业。
2、本部分内容包括1个主要内容，4个知识点
4
第四章混凝土框架结构
20
1、本部分内容的考核期末考试权重为14%，过程性评价（占20%），过程性评价的方式为课堂作业。
2、本部分内容包括1个主要内容，2个知识点
合计
64
100%
二、课程资源库
1.参考书
（1）林同炎S·D·斯多台斯伯利著.《结构概念和体系》（第二版）.中国建筑工业出版社.出版时间：
2006年02月.
（2）混凝土结构设计规范（GB50010-2010）[S].北京：
中国建筑工业出版社，2011.
（3）建筑抗震设计规范（GB50011-2010）（2016年版）[S].北京：
中国建筑工业出版社，2016年11月.
（4）（英）Malcolm Millais 著，赵玥译.建筑结构原理：
从概念到设计（第2版）.出版社:
电子工业出版社出版时间:
2016年09月.
（5）周献祥著.结构设计笔记（第二版）.出版社:
知识产权出版，社出版时间:
2013年07月.
（6）史才军，莫诒隆（Y.L.Mo）著.元强译.高性能土木工程材料：
科学理论与应用.出版社：
重庆大学出版社，出版时间：
2012年01月.
2.期刊
（1）姚继涛,宋璨,刘伟.混凝土受弯构件裂缝控制的可靠度分析[J].土木工程报,2017,50（3）:
28-34.
（2）吕西林，张颖，年学成.钢纤维高强混凝土在单调和重复荷载作用下轴压应力-应变曲线试验研究[J].建筑结构学报,2017,38
（1）:
135-143.
（3）徐鹏,张研,荆杰,蒋林华,陈达.混凝土中氯离子侵蚀综述[J].混凝土,2017（9）:
45-48.
（4）张艳芳.混凝土冬期施工质量控制措施[J].混凝土,2017，48
（1）:
101-103.
（5）邓宗才，王辉，刘岩.生态钢纤维混凝土弯曲韧性和断裂性能[J].建筑科学与工程学报,2017，34
（2）:
111-118.
（6）陈勇，陈鹏，吴一红，周宇，高键.中国建筑千米级摩天大楼结构设计与研究[J].建筑科学与工程学报,2017，47（3）:
1-9.
（7）王福禄,董伟,袁文岩.早龄期混凝土抗裂性环形试验研究进[J].力学与实践,2017，39
（2）:
120-129.
（8）SEOJ,LEEA,LOPEZMM.Parametricstudyonshearperformanceforsteelfiberreinforcedconcretebeams[J].AdvancesinStructuralEngineering,2015,18（7）:
1115-1127.
（9）YooDY,ParkJJ,KimSW,etal.Influenceofringsizeontherestrainedshrinkagebehaviorofultrahighperformancefiberreinforcedconcrete.
MaterialsandStuctures,2014,47（7）:
1160-1174.
（10）DENGZong-cai.FlexuralToughnessandCharacter-izationMethodofHybridFibersReinforcedUltrahighPerformanceConcrete[J].ActaMateriaeCompositaeSinica,2016,33（6）:
1274-1280.
三、教学内容及教学基本要求
第1—4学时
第一章概论
第一节混凝土结构的基本概念和特点
第二节结构设计的过程和内容
第三节混凝土结构的分析方法
第四节本课程的主要内容及特点
1.课前准备
（1）熟悉课程教学大纲，对课程的讲授内容和方式有较好的理解；
（2）充分利用各类教学资源加强课程的网络资源库建设；
（3）充分理解讲义内容，把握和完成知识由一种书本贮存状态到教师传输状态再到学生头脑中的贮存形式的这两次转化；
（4）查询、收集本学科相关的前沿技术及其在实际项目中的运用案例；
（5）整理好课程教学中用到的模型、教具等；
1.1课程属性与教学目标分析
混凝土结构设计是土木工程专业的一门专业选修课。
本课程是研究混凝土结构设计的一门综合性课程。
通过本课程的学习，应使学生掌握混凝土构件设计的基本原理和设计方法，学习常见的混凝土结构类型的设计原理及应用。
1.2学习对象分析
（1）在知识基础方面，作为大三的学生，已经具备了一定的专业基础知识，但对于精确概念及术语的理解还不够，应加强该方面的强化与训练；
（2）在课程的讲授过程中应区分主修专业和辅修专业，主修专业应重点强化理论知识的理解与应用，辅修专业主要讲解类型的确定及处理问题的方法；
（3）在认知能力方面，学生思维活动依赖具体的事物和经验的支持，缺乏抽象性，但易于接受新知识并善于发问，有较强的求知欲望，因此要引导学生如何快速准确利用网络资源寻求解决问题的途径；
（4）学生学习的动机主要取决于对课程内容感兴趣的程度以及对老师的喜爱程度，这就要求教师在课堂上首先要有激情，其次要在准确把握课程知识点的同时增加课堂的趣味性，适当插入任务模块，引入实际案例，加强角色训练，通过课程彰显自身业务素质并对学生进行积极的引导。
1.3教学方案设计：
本次课程的重点和难点：
结构设计的过程和特点、混凝土结构分析。
教学手段主要是借助PPT和讲义完成教学内容；
教学过程主要结合实际混凝土结构（教室为框架结构）进行讲解；
通过课程论文来检查教学目标的完成情况。
2.课内教学
2.1教学内容
主要教学内容有：
（1）概述
（2）结构设计的过程和内容
（3）混凝土结构分析
（4）本课程的主要内容和特点
对于基本概念性的问题以讲授为主，对于基本技能方面知识点可以通过学生讨论的方式进行学习，要求学生达到举一反三的目的。
（5）主要包含的知识点有：
（1）结构设计的过程；
（2）结构设计的内容；（3）混凝土结构分析；（4）本课程的主要内容和特点。
2.2教学方法：
讲授+讨论式
2.3课内小结：
归纳总结本次课程的主要内容是把握混凝土结构设计的过程和内容、混凝土结构分析的基本原则、模型、分析方法、间接作用分析。
提出本次课的重点是结构的设计原理和方法，明确要求学生基本概念，掌握结构设计的过程等内容。
对课堂上积极回答问题的学生提出表扬，同时反思本次课堂的组织管理上有无遗憾的地方，最后要求学生预习下次课的主要内容。
3.课后巩固与拓展
（1）将绪论中的知识点自己编成测试题，记在笔记本中；
（2）回顾过去自己所学的混凝土结构基本原理的内容和力学的关系，下节课介绍给大家；
（3）预习下章的主要内容：
混凝土梁板结构。
（4）阅读《结构概念和体系（第二版）》第一章概述中的以下几个内容：
（一）总论；
（二）建筑设计的过程。
4.单元（章）考核与评价
本部分内容的过程性评价评价权重为2%，考核方式为期中测试，本章内容的期末考试评价权重为2%。
考核方式与权重比例列表
考核方式
评价权重
备注
期中测试
2%
学期中进行
期末测试
2%
要求教师要明确考核知识点，学生能综合运用
合计
4%
第5—24学时
第二章混凝土梁板结构
第一节概述
第二节单向板肋梁楼盖设计
第三节双向板肋梁楼盖设计
第四节柱支撑双向板楼盖
第五节无粘结预应力混凝土楼盖
第六节装配式混凝土楼盖
第七节楼梯
第八节悬挑结构
1.课前准备
（1）熟悉课程相关内容；
（2）熟悉课程的讲授内容和方式；
（3）准备课程教学中用到的工程实例。
1.1课程内容学习评价
对于上章的理论内容如：
混凝土结构设计的过程和内容、混凝土结构分析等，主要进行提问检查；对于要求课前预习的内容主要以提问方式检查预习效果。
1.2教学方案设计
（1）回顾上次课程的主要内容；
（2）课程的重点和难点：
单向板肋梁楼盖设计、双向板肋梁楼盖设计、楼梯。
（3）教学手段主要是借助PPT和讲义完成教学内容；
（4）教学过程主要以从工程实际中的混凝土结构为例进行分析；
（5）明确教学目标和考核要点；
（6）要求学生课下完成指定的读物内容和作业。
2.课内教学
2.1课堂导入
首先对上次教学内容做一个简单回顾，通过提问学生：
混凝土梁板结构是如何发展的？
混凝土梁板结构如何进设计？
导入本章课程内容，并明确本次课的重点和难点。
2.2教学内容
主要教学内容有：
（1）单向板肋梁楼盖设计；
（2）双向板肋梁楼盖设计；（3）柱支撑双向板楼盖；（4）无粘结预应力混凝土楼盖；（5）装配式混凝楼盖（6）楼梯；（7）悬挑结构。
对于基本概念性的问题如单向板肋梁楼盖设计、双向板肋梁楼盖设计等以讲授为主；对于柱支撑双向板楼盖，主要结合示意图来进行讲解，过程中引用工程实例，使学生理解并能运用其解决实际工程问题。
主要包括的知识点有：
（1）单向板肋梁楼盖设计；
（2）双向板肋梁楼盖设计；（3）柱支撑双向板楼盖；（4）无粘结预应力混凝土楼盖；（5）装配式混凝楼盖（6）楼梯；（7）悬挑结构。
2.3教学方法：
讲授+启发式
2.4课内小结：
总结理解混凝土结构单向板肋梁楼盖设计、双向板肋梁楼盖设计等主要内容。
明确学生掌握单向板肋梁楼盖设计、双向板肋梁楼盖设计。
最后要求学生复习下章的主要内容。
3.课后巩固与拓展
（1）学生通过做一些试题，来巩固一系列基本概念。
（2）让学生在课后自己找一些在工程实际中混凝土构件；
（3）预习下节课的主要内容，在网上寻找关于混凝土材料方面的内容。
（4）阅读《结构概念和体系（第二版）》第一章概述中的以下几个内容：
（一）结构教育的总本方法；
（二）结构和其他分体系。
4.单元（章）考核与评价
本部分内容的过程性评价评价权重为20%，考核方式为期中测试，本章内容的期末考试评价权重为12%。
考核方式与权重比例列表
考核方式
评价权重
备注
期中测试
20%
学期中进行
期末测试
12%
要求教师要明确考核知识点，学生能综合运用
合计
32%
第25—44学时
第三章单层厂房结构
第一节概述
第二节结构组成及荷载传递
第三节结构布置
第四节构件选型与截面尺寸确定
第五节排架结构内力分析
第六节柱的设计
第七节柱下独立基础设计
1.课前准备
（4）熟悉材料相关内容；
（5）熟悉课程的讲授内容和方式；
（6）准备课程教学中用到的工程实例。
1.1课程内容学习评价
对于上节的理论内容如：
混凝土的基本概念、混凝土与钢筋共同工作的条件等，主要进行提问检查；对于要求课前预习的内容主要以提问方式检查预习效果。
1.2教学方案设计
（1）回顾上次课程的主要内容；
（2）课程的重点和难点：
钢筋的应力－应变全曲线特性及其数学模型，钢筋的塑性性能。
（3）教学手段主要是借助PPT和讲义完成教学内容；
（4）教学过程主要以从工程实际中的混凝土构件为例进行分析；
（5）明确教学目标和考核要点；
（6）要求学生课下完成《土木工程材料》课程里面关于钢筋性能的内容。
2.课内教学
2.1课堂导入
首先对上次教学内容做一个简单回顾，通过提问学生：
混凝土结构为什么用钢筋？
导入本章课程内容，并明确本次课的重点和难点。
2.2教学内容
主要教学内容有：
（1）钢筋的基本性能
对于基本概念性的问题如钢筋等级、钢筋性能、钢筋的品种等以讲授为主；对于钢筋的强度和变形性能、钢筋的冷加工、混凝土结构对钢筋性能的要求，主要结合示意图来进行讲解，过程中引用工程实例，使学生理解并能运用其解决实际工程问题。
主要包括的知识点有：
（1）钢筋的品种和级别；
（2）钢筋的强度和变形性能
；（3）钢筋的冷加工；（4）混凝土结构对钢筋性能的要求。
2.3教学方法：
讲授+启发式
2.4课内小结：
总结钢筋的基本性能，明确学生掌握钢筋的强度等级和相关参数，最后要求学生复习下节课的主要内容。
3.课后巩固与拓展
（1）学生通过做一些试题，来巩固一系列基本概念。
（2）让学生在课后自己找一些在工程实际中混凝土构件；
（3）预习下节课的主要内容。
（4）阅读《高性能土木工程材料：
科学理论与应用》第四章中的以下内容：
高性能钢材。
4.单元（章）考核与评价
本部分内容的过程性评价评价权重为18%，考核方式为提交课堂作业，本章内容的期末考试评价权重为12%。
考核方式与权重比例列表
考核方式
评价权重
备注
课堂作业
18%
要求学生课程结束后三天内完成
期末测试
12%
要求教师要明确考核知识点，学生能综合运用
合计
30%
第45—64学时
第四章混凝土框架结构
第一节多高层建筑混凝土结构概述
第二节框架结构的布置
第三节框架结构的计算简图
第四节竖向荷载作用下框架结构内力的近似计算
第五节水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
第六节荷载效应组合及结构设计
第七节叠合梁设计
第八节框架结构构造要求
第九节框架结构房屋基础
第十节混凝土土结构的防连续倒塌设计
第十一节设计实例
1.课前准备
（7）熟悉材料相关内容；
（8）熟悉课程的讲授内容和方式；
（9）准备课程教学中用到的工程实例。
1.1课程内容学习评价
对于上节的理论内容如：
钢筋的等级及品种、力学性能等，主要进行提问检查；对于要求课前预习的内容主要以提问方式检查预习效果。
1.2教学方案设计
（1）回顾上次课程的主要内容；
（2）课程的重点和难点：
混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度及相互间的关系；单轴向受压下混凝土的应力－应变全曲线及其数学模型；混凝土弹性模量、变形模量的概念；混凝土徐变的概念及其对结构的影响。
（3）教学手段主要是借助PPT和讲义完成教学内容；
（4）教学过程主要以从工程实际中的混凝土构件为例进行分析；
（5）明确教学目标和考核要点；
（6）要求学生课下完成指定的读物内容和作业。
2.课内教学
2.1课堂导入
首先对上次教学内容做一个简单回顾，通过提问学生：
混凝土材料的力学性能与构件的力学行为是否有关？
导入本章课程内容，并明确本次课的重点和难点。
2.2教学内容
主要教学内容有：
（1）混凝土的基本性能
对于基本概念性的问题如混凝土强度等级、单轴应力状态等以讲授为主；对于混凝土受压时的应力-应变关系、复杂应力状态等，主要结合示意图来进行讲解，过程中引用工程实例，使学生理解并能运用其解决实际工程问题。
主要包括的知识点有：
（1）混凝土的强度；
（2）混凝土的变形性能。
2.3教学方法：
讲授+启发式
2.4课内小结：
总结混凝土的基本性能，明确学生掌握混凝土的强度等级和相关参数。
最后要求学生复习下节课的主要内容。
3.课后巩固与拓展
（1）学生通过做一些试题，来巩固一系列基本概念。
（2）让学生在课后自己找一些在工程实际中混凝土构件；
（3）预习下节课的主要内容。
（4）阅读《高性能土木工程材料：
科学理论与应用》第三章中的以下内容：
（一）纤维增强水泥基（FRC）复合材料；
（二）FRC复合材料的水泥基体和纤维。
4.单元（章）考核与评价
本部分内容的过程性评价评价权重为12%，考核方式为提交课堂作业，本章内容的期末考试评价权重为20%。
考核方式与权重比例列表
考核方式
评价权重
备注
课堂作业
20%
要求学生课程结束后三天内完成
期末测试
12%
要求教师要明确考核知识点，学生能综合运用
合计
32%
四、本课程的考核评价与权重比例汇总
考核方式与权重比例列表
章节
知识
能力
素质
第一章
概论
3%
3%
2%
第二章
钢筋和混凝土材料的基本性能
5%
4%
4%
第三章
结构设计基本原理
3%
2%
3%
第四章
受弯构件正截面的性能与设计
5%
5%
4%
合计
40%
33%
27%
执笔：
（执笔人签字）
审定：
（教研室主任签字）（教学分委员会主任委员签字）：
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