混凝土结构的设计原理课程教学大纲.doc

《混凝土结构设计原理》课程教学大纲 一．课程基本情况 课程英文名称：PRINCIPLE ON CONCRETE STRUCTURE DESIGN 授课对象： 土木工程(道路工程、桥隧工程) 专业 开课学期： 第5学期 学时数： 84学时；讲授80学时，实验4学时 学分数： 4.5 课程性质： 专业基础课 考核方式： 考试 先修课程： 材料力学(A) 、土木工程材料(A) 后续课程： 桥梁工程(A1) 开课教研室： 交通科学与工程学院桥梁与隧道教研室 执笔人： 徐建铭 二．课程教学目标 1．任务和地位 《混凝土结构设计原理》课是为土木工程(道路工程、桥隧工程) 专业本科生开设的一门专业技术基础课。课程设置的目的是使学生掌握桥梁及地下工程中常用的基本构件，例如钢筋混凝土、预应力混凝土、砖、石以及混凝土构件设计的基本原理，为以后学习桥梁及地下工程和其他构造物的设计计算奠定理论基础。 2．知识要求 通过本课程的学习，要求学生掌握普通钢筋混凝土结构的各种基本构件、预应力混凝土结构受弯、受拉构件的设计原理与方法及构造配筋，污工结构构件的设计原理与方法，并对现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》、《公路圬工桥涵设计规范》有较全面的了解。 3．能力要求 通过本课程的学习，要求学生可以参照现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》、《公路圬工桥涵设计规范》，独立进行普通钢筋混凝土结构的各种基本构件、预应力混凝土结构受弯构件和圬工结构的设计。 三．教学内容的基本要求和学时分配 1．教学内容及要求 总 论 理解钢筋混凝土结构的特点，建立起钢筋混凝土结构的基本概念，了解本课程的内容、任务和学习方法，以及在国内外的应用与发展简况，激发学生热爱专业、增强为祖国建设的事业心。 第一部分 钢筋混凝土结构 (1) 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 理解混凝土强度和变形的基本概念及基本规律，如试验现象、微裂缝机理及约束混凝土等概念，混凝土的抗压强度、应力应变曲线特征及其数学表达式，弹性模量与变形模量的关系，混凝土强度等级与不同受力强度指标之间的关系等。了解除重复荷载下混凝土结构构件性能的影响。理解钢筋应力应变全曲线特性，掌握弹性模量、屈服应力、极限应力及其相应的应变值。了解钢筋的冷加工及塑性性能。理解混凝土与钢筋之间的粘结性能，粘结应力与钢筋应力之间的关系。深入理解混凝土与钢筋共同工作的原理。 (2) 结构按极限状态法设计计算的原则 理解按极限状态设计的意义。了解失效概率及可靠指标等基本概念，荷载及材料强度的标准值、设计值，掌握两种极限状态实用表达式的应用。 (3) 受弯构件正截面承载力计算 深入理解梁受力各阶段截面应变和应力的分布、破坏特征及配筋率对破坏特征的影响。理解正截面承载力计算的基本假定及其意义。熟练掌握矩形、T形截面的配筋计算方法、适用条件及构造要求。 (4) 受弯构件斜截面承载力计算 理解无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态及破坏形态。了解影响抗剪能力的因素。深入理解腹筋的作用及其对破坏形态的影响。熟练掌握有腹筋梁斜截面受剪承载力计算方法及其限制条件。掌握受弯构件钢筋的布置、纵筋的锚固等构造要求。了解间接加载及反向弯矩时等特殊情况的配筋方法。 (5) 受扭构件强度计算 理解矩形截面纯扭构件的受力性能、破坏特点、截面限制条件及构造配筋界限的意义。掌握弯、剪、扭构件配筋计算方法及构造要求。 (6) 轴心受压构件强度计算 深入理解轴心受压构件受力全过程及其破坏特征。掌握正截面承载力计算方法。了解螺旋箍筋柱的应用。 (7) 偏心受压构件的强度计算 深入理解偏心受压构件的两种破坏形态、特征及形成条件，不同长细比柱的破坏类型，偏心距增大系数和附加偏心距的意义及其影响。熟练掌握矩形、工字形截面受压构件(不对称及对称配筋) 的计算方法、适用条件及其构造要求。了解圆形截面偏心受压构件的强度计算方法，了解偏压剪构件的设计方法，了解双向偏心受压构件设计方法的原理。 (8) 钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝宽度及变形计算 深入理解梁在纯弯区段内的应力重分布全过程，开裂后钢筋和混凝土应变分布规律及其影响因素。理解裂缝宽度及截面抗弯刚度的计算原理。掌握最大裂缝宽度及构件挠度的验算方法。了解《规范》对不需要验算裂缝宽度及构件挠度规定的依据，裂缝控制的目的与要求，非荷载效应引起裂缝的原因及相应的措施。 (9) 局部承压 理解局部承压的破坏形态和破坏机理，混凝土局部承压强度提高系数和局部承压区的计算。 (10) 深受弯构件 理解深受弯构件的破坏形态和计算方法。 第二部分 预应力混凝土结构 (1) 预应力混凝土的基本概念及其材料 理解预应力混凝土的基本原理、施工