中国海洋大学教学大纲-港口航道和海岸工程-水工钢结构.doc

水工钢结构 开课院系： 工程学院 课程编号： 082702201249 课程英文名称：Steel Structures for Hydraulic Engineering 课程总学时： 34 　　　 总学分：2 含实验或实践学时：0　　　　　　　　　 学　分：0 推荐使用教材：水工钢结构 编 者：武汉大学等 出版社： 中国水利水电出版社　 出版时间及版次：2002年7月第3版 课程教学目标与基本要求： 水工钢结构是研究钢结构的工作性能、设计原理和计算方法以及钢结构在水利工程中的应用的一门科学。是港航等水工专业的专业基础课。主要介绍结构钢的性能、钢结构的连接设计，各类钢结构基本构件（梁、柱、钢架等）的设计原理以及平面钢闸门的设计原理和方法等内容。是介于结构力学、材料力学等理论课程与水工建筑物等专业课之间的一门理论与实践并重的技术性学科。通过学习本学科，不仅使学生领会和掌握钢结构这种特定结构的理论体系和应用方法，而且要使学生学会如何将基础力学理论应用于具体的工程结构设计的思路和研究方法。 本课程要求学生： 1、掌握结构用钢材的力学性能和计算方法。 2、掌握钢结构几种连接方法的原理和设计、验算方法。 3、掌握受弯构件、轴心受拉压构件和偏心受拉压构件的计算原理和设计、验算方法。 4、掌握钢桁架、平面钢闸门的工作原理、设计和计算方法等。 5、会运用所学知识，进行小型钢结构设计或验算。 考试形式：闭卷考试。 授课内容与学时分配： 授课内容 教学目标 授课模式 学时 分配 绪 论 使学生掌握钢结构的使用特点及其在水工种的应用范围 传统讲授 2 第1章 钢结构的材料和计算方法 1.1 钢材的主要性能 1.2 影响钢材力学性能的主要因素 1.3 钢材的疲劳 1.4 钢材的钢号及选用 1.5 轧成钢材的规格及用途 1.6 钢结构的计算方法 使学生掌握钢材的主要性能和影响因素，了解疲劳破坏和疲劳强度计算，掌握钢结构的基本计算公式，掌握各类钢材的特点和选用方法 传统讲授 6 第2章 钢结构的连接 2.1 连接的类型 2.2 焊接方法和焊接强度 2.3 对接焊缝连接的构造和计算 2.4 角焊缝连接的构造和计算 2.5 焊接应力和焊接变形 2.6 螺栓连接 要求学生掌握钢结构的连接方法与特点，焊接方法，各种焊缝构造和计算方法，了解焊接应力和焊接变形的原因和防治方法，掌握螺栓连接的形式和计算方法 传统讲授 5 第3章 钢 梁 3.1 钢梁的形式及应用 3.2 钢梁的弯曲强度及其计算 3.3 钢梁的整体稳定性 3.4 轧成梁的设计 3.5 焊接组合梁的截面选择和截面改变 3.6 焊接组合梁的翼缘焊缝和梁的拼接 3.7 薄板的稳定性和组合梁腹板的加劲 3.8 梁的支承 要求学生掌握各种钢梁的应用特点，钢梁的弯曲强度、刚度及其验算，钢梁的整体稳定性概念及其验算，轧成梁的设计方法，焊接组合梁的截面选择、焊缝设计与验算，薄板稳定性及组合梁的加劲计算等。 传统讲授 5 第4章 钢柱与钢压杆 4.1 钢柱与钢压杆的应用和构造形式 4.2 轴心受压实腹式构件整体稳定性 4.3 轴心受压实腹式构件局部稳定性 4.4 轴心受压实腹柱设计 4.5 轴心受压格构式构件的稳定性 4.6 轴心受压格构柱设计 4.7 实腹式压弯构件的承载能力 4.8 偏心受压实腹柱设计 4.9 偏心受压格构柱设计 4.10梁和柱的连接 4.11柱脚的设计 要求学生掌握钢柱与钢压杆的构造形式和应用特点，掌握轴心受压实腹式与格构式构件的整体稳定性和局部稳定性的验算方法，掌握实腹式压弯构件的承载力计算方法，掌握轴心受压与偏心受压的实腹柱与格构柱的设计方法。了解梁、柱的连接方法，柱脚设计方法等。 传统讲授 6 第5章 钢桁架 5.1 概述 5.2 桁架的外形、尺寸和腹杆布置 5.3 桁架间的支撑和压杆的计算长度 5.4 桁架的杆件设计 5.5 普通桁架节点设计和施工图绘制 5.6 设计例题－焊接钢屋架设计 要求学生掌握平面钢桁架的类型和应用特点，学会选择和确定钢桁架的外形、尺寸，掌握杆件布置和计算长度的确定，掌握杆件和节点的设计的原理和方法，学会绘制平面桁架施工图。 传统讲授 5 第6章 平面钢闸门 6.1 概述 6.2 平面钢闸门的组成和结构布置 6.3 面板和次梁的设计 6.4 主梁设计 6.5 横向联结系（横向支撑）和纵向联结系（纵向支撑） 6.6 边梁设计 6.7 行走支撑 6.8 轨道及其它埋件 6.9 止水、启闭力和吊耳 6.10设计例题-露顶式平面钢闸门设计 要求学生掌握平面钢闸门的类型和结构形式，了解平面钢闸门的构造组成和结构布置方法，学会主梁、次梁、面板、边梁、横向联结系，纵向联结系、行