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《结构设计原理》课程教学大纲
Principle of Structural Design
课程代码：课程性质：专业基础理论课/必修
适用专业：土木工程（道桥方向）总学分数：4.5
总学时数：72修订年月：
编写年月：2009年9月执笔：禹智涛
课程简介(中文)：
本课程是土木工程（道路与桥梁工程方向）专业的主干专业基础理论课（必修）。本课程主要介绍钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和圬工结构的各种基本构件受力特性、设计原理、计算方法和构造设计。
课程简介(英文)：
The course is a major specialized required basic curriculum, which mainly introduces the mechanical properties and design principles and construction design for various basic members of reinforced concrete structure and prestreed concrete structure and masonry structure.一、课程目的通过本课程的学习，使学生具备工程结构的基本知识，掌握钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和圬工结构的各种基本构件的受力特性及其变形规律，并能根据有关设计规范和资料进行构件的设计。
二、课程教学内容
总论
了解各种工程结构的特点及使用范围，了解学习本课程应注意的问题。
本章知识点为：钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、圬工结构和钢结构的特点及使用范围。
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
了解钢筋混凝土结构的基本概念，掌握混凝土和钢筋的物理力学性能，了解钢筋与混凝土之间的粘结破坏机理及粘结强度。
本章知识点为：钢筋混凝土结构的基本概念，混凝土的物理力学性能，钢筋的物理力学性能，钢筋与混凝土之间的粘结。
第2章结构按极限状态设计计算的原则
了解概率极限状态设计法的基本概念，掌握我国公路桥涵设计规范（JTG D62—2004）的计算原则，熟悉材料强度的取值方法，了解作用、作用的代表值和作用效应组合。
本章知识点为：概率极限状态设计法的基本概念，承载能力极限状态设计原则，正常使用极限状态设计原则，材料强度的取值，作用、作用的代表值和作用效应组合。
第3章受弯构件正截面承载力计算
了解受弯构件的截面形式与构造，熟悉受弯构件正截面受力全过程和破坏形态，掌握单筋矩形截面受弯构件、双筋矩形截面受弯构件及T形截面受弯构件正截面承载力计算方法。
本章知识点为：受弯构件的截面形式与构造，受弯构件正截面受力全过程和破坏形态，单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算，双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算，T形截面受弯构件正截面承载力计算。
第4章受弯构件斜截面承载力计算
了解受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态，熟悉影响受弯构件斜截面抗剪能力的主要因素，掌握受弯构件斜截面抗剪承载力计算方法，了解受弯构件斜截面抗弯承载力计算方法，掌握全梁承载力校核方法，了解连续梁的斜截面抗剪承载力计算方法。
本章知识点为：受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态，影响受弯构件斜截面抗剪能力的主要因素，受弯构件斜截面抗剪承载力计算方法，受弯构件斜截面抗弯承载力计算方法，全梁承载力校核方法，连续梁的斜截面抗剪承载力计算方法。
第5章受扭构件承载力计算
熟悉纯扭构件的破坏特征和承载力计算方法，掌握在弯、剪、扭共同作用下矩形截面构件的承载力计算方法，熟悉T形、I形截面受扭构件的承载力计算方法，了解箱截面受扭构件的计算特点。
本章知识点为：纯扭构件的破坏特征和承载力计算方法，在弯、剪、扭共同作用下矩形截面构件的承载力计算方法，T形、I形截面受扭构件的承载力计算方法，箱截面受扭构件的计算特点。
第6章轴心受压构件的正截面承载力计算
了解轴心受压构件的正截面受力特点及破坏形态，掌握配有纵向钢筋和普通钢筋的轴心受压构件及配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件的正截面承载力计算方法。
本章知识点为：配有纵向钢筋和普通钢筋的轴心受压构件正截面承载力计算。配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算。
第7章偏心受压构件的正截面承载力计算
了解偏心受压构件的正截面受力特点及破坏形态，掌握矩形截面偏心受压构件和圆形截面偏心受压构件正截面承载力计算方法，熟悉工字形和T形截面偏心受压构件的计算方法。
本章知识点为：偏心受压构件的正截面受力特点及破坏形态，矩形截面偏心受压构件和圆形截面偏心受压构件正截面承载力计算方法，工字形和T形截面偏心受压构件的计算方法
第8章受拉构件的承载力计算
掌握轴心受拉构件和偏心受拉构件承载力计算方法。
本章知识点为：轴心受拉构件承载力计算，偏心受拉构件承载力计算。
第9章钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形计算
了解钢筋混凝土受弯构件的裂缝特点和变形特性，熟悉换算截面的概念，掌握应力计算方法，掌握受弯构件的裂缝宽度和变形计算方法，了解混凝土结构的耐久性。
本章知识点为：换算截面的概念，应力计算方法，受弯构件的裂缝宽度和变形计算方法，混凝土结构的耐久性。
第10章局部承压
了解局部承压的破坏形态和破坏机理，熟悉混凝土局部承压强度提高系数，掌握局部承压区的计算方法。
本章知识点为：钢筋混凝土受弯构件短暂状况正截面应力验算，钢筋混凝土受弯构件短暂状况斜截面应力验算。
第11章深受弯构件
了解深受弯构件的破坏形态，掌握深受弯构件的计算方法。
本章知识点为：深受弯构件的破坏形态，深受弯构件的计算方法。
第12章预应力混凝土结构的基本概念及其材料
掌握预应力混凝土的基本原理，了解预加应力的方法与设备，熟悉预应力混凝土结构的材
料，了解预应力混凝土结构的三种概念。
本章知识点为：预应力混凝土的基本原理，预加应力的方法与设备，预应力混凝土结构的材料，预应力混凝土结构的三种概念。
第13章预应力混凝土受弯构件的设计与计算
掌握预应力混凝土受弯构件承载力计算，熟悉预加力的计算与预应力损失的估算，掌握预应力混凝土受弯构件的应力计算，掌握预应力混凝土构件的抗裂验算，熟悉变形计算，熟悉端部锚固区计算，掌握预应力混凝土简支梁设计。
本章知识点为：预应力混凝土受弯构件承载力计算，预加力的计算与预应力损失的估算，掌握预应力混凝土受弯构件的应力计算，预应力混凝土构件的抗裂验算，变形计算，端部锚固区计算，预应力混凝土简支梁设计
第14章部分预应力混凝土受弯构件
了解部分预应力混凝土结构的受力特性，了解部分预应力混凝土结构的发展与特点，掌握允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算掌握允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的设计，熟悉构造要求。
本章知识点为：部分预应力混凝土结构的受力特性，部分预应力混凝土结构的发展与特点，允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算，允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的设计，构造要求。
第15章无粘结预应力混凝土受弯构件简介
了解无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能，熟悉无粘结预应力混凝土受弯构件的计算，熟悉无粘结预应力混凝土受弯构件的截面设计，了解无粘结预应力混凝土受弯构件的构造。
本章知识点为：无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能，无粘结预应力混凝土受弯构件的计算，无粘结预应力混凝土受弯构件的截面设计，无粘结预应力混凝土受弯构件的构造。
第16章圬工结构的基本概念与材料
了解圬工结构的基本概念及材料种类，熟悉砌体的强度与变形。
本章知识点为：圬工结构的基本概念及材料种类，砌体的强度与变形。
第17章圬工结构构件的承载力计算
熟悉计算原则，掌握受压构件的承载力计算，了解截面局部承压以及受弯、受剪构件的承载力计算。
本章知识点为：计算原则，受压构件的承载力计算，截面局部承压以及受弯、受剪构件的承载力计算。
三、课程教学的基本要求
本课程是土木工程（道路与桥梁工程方向）专业的专业基础理论课，理论性与实践性均较强。在教学方法上，采用课堂讲授，课后自学，课堂讨论等教学形式。
（一）课堂讲授
本课程属专业基础课程，涉及到较多的力学知识，在讲述的过程中教师应尽量联系工程实际，注重工程意义，不要陷入繁复的数学力学推导之中。在教学中要求学生重点掌握钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计的基本原理与方法及有关构造要求，要着重培养学生运用有关知识进行分析问题与解决问题的能力。在课程内容方面既要保持理论的系统性，又要注意联系工程实际，并且注重工程思想的培养。
（二）课后自学
为了培养学生整理归纳、综合分析和处理问题的能力，每章安排一部分内容，课上教师只给出自学提纲，不做详细讲解，课后学生自学。
（三）课堂讨论
课堂讨论的目的是活跃学习气氛，开拓思路，巩固消化所学知识。教师应认真组织，安排重点发言，充分调动每一位学生的积极性，做好总结。
（四）课外作业
课外作业的选择基于对基本理论及基本方法的理解与巩固，培养综合分析和计算能力、判断能力以及使用计算工具的能力。习题以计算与分析性题目为主。
（五）考试
考试可采用闭卷或开卷的形式，着重对基本概念、基本理论、基本方法及综合计算、分析、判断能力方面的考核，题型可采用选择、判断、简答、计算分析等形式。
总评成绩：平时占20%（包括考勤、课堂讨论、课外作业等）；闭卷或开卷考试占80%。
四、本课程与其它课程的联系与分工
先修课程：材料力学，道路建筑材料，结构力学
后续课程：桥梁工程
五、建议教材及教学参考书
［1］叶见曙编，《结构设计原理》，北京:人民交通出版社，2005年出版
［2］中华人民共和国行业标准，《公路桥涵设计通用规范(JTG D60—2004)》，北京:人民
交通出版社，2004年出版
［3］中华人民共和国行业标准，《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62
—2004)》，北京:人民交通出版社，2004年出版
注：
1、“课程代码”由教务处教研科统一填写；
2、“课程性质”按培养方案的“课程性质”及“必/选修”两栏填写；
3、“适用专业”按招生简章填写；
