《结构设计原理》教学指南文档格式.docx
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后续课
《桥梁工程》
本课程学时与分配
总学时
32
理论学时
实验课时
上机课时
考核方式与成绩评定
考核方式
闭卷考试
考核成绩
80%
平时成绩
20%
实验成绩
教
学
目
的
与
要
求
《结构设计原理》主要研究各种工程结构的基本构件受力性能，计算方法和构造设计原理,它是学习和掌握桥梁工程及道路人工构造物设计的基础。
学生通过该课程的学习，要求掌握结构设计计算的基本方法，熟悉所用材料的物理力学性能，对工程中常见基本构件的受力性能、强度及变形规律有明确的认识，并能根据有关设计规范和资料进行设计计算。
通过课程设计，掌握简支梁的设计计算方法，训练学生综合运用所学基础知识和技术基础知识的能力，培养学生分析问题和解决问题的能力。
为今后工作中进行一般土木建筑工程的设计计算打下必要的基础。
重
点
难
教学重点：
材料的物理力学性
极限状态法设计计算原则
受弯构件正截面承载力计算
受弯构件斜截面承载力计算
偏心受压构件的正截面承载力计算
预应力混凝土结构的基本概念
预应力混凝土简支梁的设计
教学难点：
受弯构件斜截面承载力计算，纵向钢筋的弯起与截断；
小偏心受压构件的正截面承载力计算；
混凝土构件应力、裂缝、变形的计算方法；
预应力混凝土构件预应力损失计算；
预应力混凝土简支梁的设计与计算；
材
参
考
书
1、选用教材
《结构设计计算原理》第二版，叶见曙主编，人民交通出版社
2、主要参考书
[1]《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004），中华人民共和国交通部发布
[2]《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004），中华人民共和国交通部发布
[3]《ThePrincipleofStructuralDesign》，张建仁主编，人民交通出版社
[4]《钢筋混凝土原理》，过镇海著，清华大学出版社
[5]《混凝土结构设计原理计算示例》.杨福源，人民交通出版社，1994
第1章各节内容教学指南
编写人：
章次与名称
0绪论
第1章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能
学时数
4
主
要以
教节
学次
内排
容列
主要教学内容：
1.1钢筋混凝土结构的基本概念
1.2混凝土
1.3钢筋
要求:
掌握结构的分类,每类构件的特点及其应用
掌握混凝土的强度指标和变形性能
掌握钢筋的两个强度指标和两个塑性指标
本
章难
节点
重内
点容
重点、1、混凝土的物理力学性能、本构关系
2、钢筋的力强度指标和塑性指标；
3、熟习混凝土在各种受力状态下的强度与变形性能；
4、掌握混凝土的选用原则；
难点：
混凝土的物理力学性能，钢筋得应力应变关系曲线
钢筋锚固长度的确定与设置
方与
法改
与革
手措
段施
处
理
1、采取课堂讲授和多媒体课件辅助教学相结合。
2、课堂教学以基本概念、基本原理为主线，突出重点，讲清难点
3、讲课过程中注意理论联系实践，并介绍最新研究成果。
4、采用启发式、双向式及讨论式的主动式教学模式。
5、采用提问或其他师生互动方式活跃课堂气氛。
7、注意课前复习、课后总结
8、布置适量作业、采用定时定点答疑。
课动置
堂题
互设
你知道怎样合理选取混凝土的强度等级吗？
作思设
业考置
与题
作业布置：
思考题
1、P21-22,1-6
2、混凝土的变形根据其产生的原因分几种，试绘出棱柱体在一次短期加载下的关系曲线，并简单说明。
3、什么是混凝土受压时的弹性系数
，为什么
？
备注
第2章各节内容教学指南
第2章
结构按极限状态法设计计算的原则
2.1概率极限状态设计法的基本概念
2.2我国公路桥涵设计规范（JTGD62-2004）的计算原则
2.3材料强度的取值
2.4作用、作用的代表值和作用效应组合
掌握作用、极限状态的概念及极限状态计算方法和原理，了解极限状态方法中材料强度的取值及应用
重点：
两类极限状态，作用的分类，结构的抗力，材料强度的标准值与设计值，基本组合、偶然组合、短期组合、长期组合
概率极限状态设计法的概念、两类极限状态
可靠指标的计算
作用的频遇值、准永久值概念的理解
3、讲课过程中注意理论联系实践，结合实际工程讲解，并介绍最新研究成果。
8、布置适量作业、定时定点答疑。
何谓结构可靠？
何谓结构失效？
怎样来衡量？
P40:
1-9，1-8为思考题，3、5、6、8、9为作业题
第3章各节内容教学指南
第3章
6
3.1受弯构件的截面形式与构造
3.2受弯构件正截面受力全过程和破坏形态
3.3受弯构件正截面承载力计算的基本原则
3.4单筋矩形截面受弯构件
3.5双筋矩形截面受弯构件
3.6T形截面受弯构件
掌握受弯钢筋混凝土梁的破坏形态，以及不同配筋率的梁的破坏特性。
能进行单筋、双筋矩形截面及T形截面受弯构件正截面承载力的设计。
熟悉规范有关钢筋的构造要求
了解配筋率对受弯构件破坏特征的影响和适筋受弯构件在各阶段的受力特点；
掌握公路桥涵工程中单筋矩形截面、双筋矩形截面、T形截面承载力的计算方法；
熟习受弯构件正截面的构造要求。
钢筋的构造要求，
三个工作阶段作为设计计算的依据，破坏形态的主要特点
计算公式的使用条件
翼缘计算宽度的取值
3、讲课过程中注意理论联系实践。
4、采用启发式及讨论式的主动式教学模式。
8、对设计原理反复交代，对设计步骤举例说明
9、设计步骤采用计算流程图给出
10、布置适量作业、采用定时定点答疑。
你知道钢筋混凝土梁内有哪些钢筋，为什么要设置这些钢筋吗？
P73:
1-14为思考题，16~24为作业题
第4章各节内容教学指南
第4章受弯构件斜截面承载力计算
4.1受弯构件斜截面的受力特点与破坏形式
4.2影响受弯构件斜截面抗剪能力的主要因素
4.3受弯构件斜截面抗剪强度计算
4.4受弯构件斜截面抗弯强度计算
4.5全梁承载能力校核与构造要求
4.6连续梁的斜截面抗剪强度计算
掌握斜截面的受力特点与三种破坏形式，掌握影响斜截面抗剪强度计算的五个主要因素及影响情况，掌握斜截面抗剪强度计算的原理、公式、公式的适用条件，抗剪钢筋的设计、复核，熟悉斜截面抗弯强度计算的要求，具体保证，掌握全梁承载能力校核的内容、具体措施与规范规定的构造要求
（1）受弯构件斜截面的受力特点与破坏形式
（2）影响受弯构件斜截面抗剪能力的主要因素分析
（3）斜截面抗剪强度计算公式、适用条件，抗剪钢筋的设计
（4）受弯构件斜截面抗弯强度计算，全梁承载能力校核与构造要求
斜截面抗剪和斜截面抗弯强度的计算
抵抗弯矩图的绘制和全梁承载能力校核
4、采用启发式的教学模式。
9、布置适量作业、采用定时定点答疑。
你知道工程中有哪些钢筋混凝土受剪结构吗？
作业题：
P108,1-10，1-8思考题，9、10为作业题
第5章各节内容教学指南
第5章受扭构件承载力计算（以自学为主）
1
5.1纯扭构件的破坏特征和承载力计算
5.2弯、扭、剪共同作用下矩形截面的承载力计算
5.3T形和I形截面受扭构件强度计算
5.4箱形截面受扭构件
掌握纯扭构件的破坏特征和承载力计算；
掌握弯、扭、剪共同作用下截面的承载力计算；
了解T形和I形截面受扭构件的强度计算；
了解箱形截面受扭构件的计算特点。
（1）受扭构件各种破坏形态，超、适筋梁的控制条件
（2）弯、扭、剪共同作用下矩形截面的承载力计算方法、抗牛强度上下限值
难点：
（1）各种钢筋数量和强度配比对构建受力性能和破坏形态的影响
（2）抗扭计算中纵筋、箍筋均参与计算，因此有“总配筋比”的概念
1、以自学为主，提供主要的知识点学习要领
2、布置适量作业、采用定时定点答疑。
你知道工程中有哪些钢筋混凝土受扭构件吗？
怎样进行配进计算吗？
P126,1-5，1-4为思考题，5为作业题
第6章各节内容教学指南
第六章轴心受压构件的正截面承载力计算
6.1配有纵向钢筋和普通箍筋的轴压构件的强度计算
6.2配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴压构件的强度计算
掌握构件的破坏特征和承载力计算
掌握构件的破坏特征和承载力计算
（1）普通箍筋柱的受力过程、破坏特点，计算公式、计算步骤
（2）螺旋箍筋柱的受力过程、破坏特点，计算公式、计算步骤
（1）螺旋箍筋柱强度计算公式的推导。
（2）构造要求，钢筋的布置形状，规范的有关规定
3、讲课过程中注意结合实际工程讲解，并介绍最新研究成果。
4、采用启发式及讨论式的“以学生为主体，以能力培养为主旨”的教学模式。
你知道工程中有哪些螺旋箍筋的轴压构件吗？
P137,1-7
1-4为思考题，5、6、7为作业题
第7章各节内容教学指南
第7章偏心受压构件的正截面承载力计算
7.1偏压构件正截面的受力特点和破坏形态
7.2偏压构件的纵向弯曲
7.3矩形截面偏压构件的强度计算
7.4I形、T形截面偏压构件的强度计算
7.5圆形截面偏压构件的强度计算
掌握偏压构件正截面的受力特点和两种破坏形态
掌握偏压构件的纵向弯曲对承载力的影响
掌握矩形截面偏压构件强度计算公式、适用条件、设计方法
了解I形、T形截面强度计算公式、设计复核的步骤
熟悉圆形截面偏压构件的强度计算公式、设计复核的步骤
（1）偏压构件正截面的受力特点和两种破坏形态，大小偏压的分界和判别条件
（2）偏熟习偏心受压构件的二阶效应及计算方法；
（3）掌握两类偏心受压构件的正截面承载力计算方法。
包括计算公式、公式的适用条件、设计方法
（1）偏压构件如何纵向弯曲的影响，与轴压构件中的有何不同
（2）矩形截面小偏压构件设计时难以求解，要解高次方程
（2）圆形截面偏压构件的强度计算公式较繁锁，需反复叠代计算
（3）构造要求，钢筋的布置形状，规范的有关规定
3、讲课过程中注意结合实际工程讲解。
4、采用启发式及讨论式的教学模式。
9、介绍偏压构件截面设计时，采用对比法（与受弯构件比较，指出其不同点）
你知道规范中是如何考虑纵向弯曲对钢筋混凝土受压构件承载力的影响的吗？
P176-178,1-11,
1-4为思考题，5~11为作业题
第8章各节内容教学指南
第8章受拉构件的承载力计算（以自学为主）
8.1概述
8.2轴心受拉构件
8.3偏心受拉构件
掌握受拉构件正截面的受力特点和两种破坏形态
掌握受拉构件的强度计算公式、适用条件、设计方法
（1）受拉构件的受力特点和两种破坏形态，大小偏心的分界和判别条件
（2）矩形截面受拉构件强度计算公式、公式的适用条件、设计方法
对公式适用条件的理解、
构造要求，钢筋的布置
1、以自学为主
2、采用对比法,指出与受压构件相同点和不同点
3、布置适量作业、采用定时定点答疑。
你知道实际工程中哪些构件属于受拉构件吗？
P182,1-8,
1-4为思考题，5~8为作业题
第9章各节内容教学指南
第9章钢筋混凝土受弯构件应力、裂缝和变形计算
3
9.1概述
9.2换算截面
9.3应力计算
9.4受弯构件的裂缝己最大裂缝宽度计算
9.5受弯构件的变形（挠度）计算
9.6混凝土结构的耐久性
掌握按正常使用极限状态计算的规定
掌握换算截面、净截面、毛截面的概念
熟悉应力计算的内容、要求、方法
掌握受弯构件裂缝计算的原理、方法、步骤
掌握受弯构件挠度计算方法、步骤，预拱度设置的条件、要求
了解混凝土结构的耐久性
1、了解考虑构件变形、裂缝和耐久性的重要性；
2、掌握钢筋混凝土构件变形和裂缝宽度的计算方法；
3、熟习减小构件变形和裂缝宽度以及增加结构耐久性的方法。
4、掌握换算截面、净截面、毛截面的概念
1、裂缝机理分析
2、变形计算、预拱度的设置
3、混凝土结构的耐久性
3、讲课过程中注意理论联系实践，尽可能结合实际工程讲解，并介绍最新研究成果。
你知道实际工程中怎样修补裂缝吗？
哪些因素影响混凝土结构的耐久性？
P73-74,1-15为思考题，
18、19、20、23、24为作业题
第10章各节内容教学指南
第10章局部承压（自学）
/
10.1局部承压的破坏形态和破坏机理
10.2混凝土局部承压强度提高系数
1.熟悉局部承压构件的受力原理和计算内容，具体计算方法、步骤
2.熟悉混凝土局部承压强度提高系数的意义，规范的要求
3.掌握混凝土局部承压的强度和抗裂性计算
本章内容比较难，只作一般要求。
具体为：
（1）局部承压构件的受力原理和计算内容，具体计算方法、步骤
（2）混凝土局部承压强度提高系数的意义，规范的要求
（3）混凝土局部承压的强度和抗裂性计算
（4））构造要求，钢筋的布置形状，规范的有关规定
1、本节内容自学，提供学习要点
你知道实际工程中有哪些局部受压的混凝土构件？
思考题P214,1-3为思考题，4为作业题
第12章各节内容教学指南
第12章预应力混凝土结构的基本概念及其材料
12.1概述
12.2预加应力的方法与设备
12.3预应力混凝土结构的材料
（1）掌握预应力混凝土结构的概念、特点、分类，预应力混凝土结构设计施工中的技术问题；
（2）掌握预加力常用的先张和后张两种方法的工艺、相同和不同点
（3）掌握预应力混凝土结构对混凝土、钢筋的要求，常用材料的特性
1、预应力混凝土结构的概念、特点、分类，
2、先张法和后张法的施工工艺、相同和不同点
3、预应力混凝土结构对混凝土、预应力钢筋的要求
预应力混凝土结构的工作原理
先张法与后张法的本质区别
预应力混凝土结构的三种概念的内涵
你知道早期的预应力混凝土结构是怎样的，周围有哪些预应力混凝土桥梁，为什么要建预应力混凝土桥梁？
思考题P243-245,1-12为思考题
第13章各节内容教学指南
第13章预应力混凝土受弯构件的设计与计算
13.1概述
13.2预应力混凝土受弯构件承载力计算
13.8预应力混凝土简支梁设计
13.9预应力混凝土简支梁计算示例
1、掌握预应力混凝土受弯构件正截面受力阶段的特点、计算内容、要求
2、掌握预应力混凝土受弯构件正截面、斜截面承载力计算
3、掌握预应力混凝土简支梁设计的内容、一般步骤，截面形式、预应力钢筋的估算和布置的要求
重点:
（1）预应力混凝土受弯构件受力阶段的确定与各阶段计算的内容
（2）预应力混凝土受弯构件正截面、斜截面计算特点
（3）消压弯矩和开裂弯矩的计算
（4）预应力混凝土简支梁设计的内容、一般步骤
难点:
（1）预应力混凝土受弯构件受力阶段的特点
（2）对梁截面形式、尺寸、配筋方式、有关构造要求不仅要定性认识，而且要建立量的概念。
对束界的理解是一个难点，合理的布置预应力钢筋，是布置预应力钢筋的最根本的问题。
3、讲课过程中尽可能结合实际工程讲解，并介绍最新研究成果。
5、采用提问或其他师生
升级会员 