SPOC学校专有课程
结构设计原理
第1次开课
开课时间: 2018年09月17日 ~ 2018年09月30日
学时安排: 4小时每周
当前开课已结束 已有 163 人参加
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spContent=《结构设计原理》是道路桥梁与渡河工程、城市与地下空间工程、交通工程和工程勘测技术工程的专业基础课。通过本课程的学习,培养学生掌握工程基本结构设计计算理论与方法。按在线课程的要求,将课程知识分成有机的组合模块,每个知识模块讲授10~20分钟授课内容,上传至平台,供同学们选课,点播学习。
《结构设计原理》是道路桥梁与渡河工程、城市与地下空间工程、交通工程和工程勘测技术工程的专业基础课。通过本课程的学习,培养学生掌握工程基本结构设计计算理论与方法。按在线课程的要求,将课程知识分成有机的组合模块,每个知识模块讲授10~20分钟授课内容,上传至平台,供同学们选课,点播学习。
—— 课程团队
课程概述

       本课程依托高等学校交通运输与工程类专业规划教材及普通高等教育土建学科专业“十五”规划教材《结构设计原理》,以东南大学为平台,在“《结构设计原理》国家级精品课程”和“《结构设计原理》国家级精品资源共享课”的持续建设基础上,培养学生掌握工程基本结构的设计计算理论和基本构造设计方法,是道路桥梁与渡河工程、岩土工程、交通工程和工程勘测技术工程的专业基础课,为学生在今后的工作中进行桥梁和其他人工构造物的结构设计计算打下必要的基础。

授课目标

1.本课程是一门理论性和实践性都很强的专业基础课,要求学生掌握结构设计的基本理论,基本构件设计计算方法和构造要求。

2.本课程是学生最早接触的实践性较强的一门专业基础课,明晰理论分析的严密性与工程结构计算的近似性之间关系,逐步培养学生解决工程实际问题的能力、分析问题和解决问题的能力。

3.根据我国目前桥梁建设的实际情况与技术发展,本课程的教学内容放在钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构部分,要求学生能掌握相应基本构件的设计计算方法,并培养学生运用设计规范和计算手册的能力。


成绩 要求

1.学习完成全部视频课程;

2.完成布置的课后作业;

3.通过期中、期末考试。


课程大纲

1总论

课程基本内容为工程结构及分类,各种工程结构特点及使用范围。要求了解各种工程结构的特点。

2 钢筋混凝土结构基本概念及材料的物理力学性能

课程基本内容为钢筋混凝土结构概念;混凝土;钢筋;钢筋与混凝土之间的粘结。

要求理解混凝土的立方体抗压强度、混凝土轴心抗压强度和混凝土抗拉强度;深刻理解混凝土在单调、短期加载作用下的变形性能;理解混凝土的徐变变形和收缩变形;理解钢筋混凝土结构概念和混凝土中设置钢筋的目的。

要求了解钢筋的强度与变形;掌握普通热轧钢筋的级别和品种。

要求理解钢筋与混凝土之间的粘结及其机理;了解影响粘结强度的因素。

3 极限状态法设计计算的原则

课程基本内容为概率极限状态设计法的基本概念;《公路桥规》的计算原则;材料设计强度的取值;作用、作用的代表值和作用效应组合。

要求理解结构可靠性与可靠度;深刻理解结构可靠度与极限状态。

要求深刻理解设计状况、结构的安全等级、承载能力极限状态和正常使用极限状态计算表达式。

要求理解混凝土和钢筋的强度标准值、强度设计值。

要求理解结构上作用分类、作用的代表值和作用效应组合。

4 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

课程基本内容为钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算。

要求了解常用的截面形式;掌握受弯构件的钢筋构造;明确混凝土保护层和钢筋间净距的基本要求。

要求理解受弯构件正截面受力全过程;深刻理解受弯构件正截面破坏形态;理解正截面承载力计算的基本假定;深刻理解受压区混凝土等效矩形应力图形、相对界限受压高度和最小配筋率的定义。

要求深刻理解双筋截面的受压钢筋应力取值方法和T形截面翼缘板有效宽度的定义和计算方法。

要求熟练掌握单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形截面受弯构件的截面设计和截面复核的方法。

5钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算

课程基本内容为钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算。

要求了解受弯构件斜截面的受力特点,深刻理解斜截面破坏形态和影响因素。

要求掌握斜截面抗剪承载力计算的公式及适用条件;熟练掌握受弯构件的腹筋设计计算方法和斜截面抗剪承载力复核方法;掌握构造要求。

6 钢筋混凝土受压构件承载力计算

课程基本内容为偏心受压构件正截面计算的基本原则;矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算。

要求掌握偏心受压构件的截面形式和配筋;理解偏心受压构件的破坏形态;掌握大、小偏压的界限。

要求熟练掌握对称布筋和非对称布筋的矩形截面偏心受压构件截面设计和截面复核的方法。

7 钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形计算

课程基本内容为换算截面;受弯构件的弯曲裂缝宽度计算方法;受弯构件的刚度及变形计算;截面应力计算。

要求深刻理解进行计算的设计状况和作用效应组合;熟练掌握换算截面计算;掌握应力计算方法;深刻理解影响裂缝宽度的主要因素;掌握最大弯曲裂缝宽度计算方法,深刻理解抗弯刚度,掌握挠度计算方法。

要求深刻理解结构耐久性概念;理解影响耐久性的主要因素及耐久性设计基本要求。

8 局部承压

课程基本内容为局部承压的破坏形态与机理;局部承压区的计算。

要求理解局部承压的概念和破坏形态;理解混凝土局部承压提高系数;掌握局部承压区计算方法和构造要求。

9 预应力混凝土结构的基本概念和设计计算方法

课程基本内容为预应力混凝土结构概念;先张法和后张法;材料要求。

预应力混凝土受弯正截面承载力和斜截面承载力计算;预加力计算与预应力损失计算;截面应力计算;抗裂性计算;变形计算;锚固区计算。

要求深刻理解预应力混凝土结构的基本原理和预加应力的主要方法;理解预应力混凝土的分类;了解锚具和预加应力的其它设备。

要求深刻理解预应力受弯构件的三个主要阶段。

要求熟练掌握承载力计算方法;熟练掌握预加力的计算与预应力损失的估算;熟练掌握受弯构件的截面应力计算和抗裂验算;掌握变形计算和端部锚固区计算。

10 部分预应力混凝土受弯构件

课程基本内容为部分预应力混凝土B类构件的概念与构造;B类构件的计算。

要求理解部分预应力混凝土的概念与混合配筋原则;掌握允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件截面应力、裂缝宽度和变形计算方法;了解设计方法;掌握构造要求。


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预备知识

应完成《工程制图》、《建筑材料》、《材料力学》、《结构力学》等课程的学习。


参考资料

1.叶见曙编著,李国平主审。结构设计原理,第4版,人民交通出版社,2018。

2.东南大学,天津大学,同济大学,混凝土结构设计原理,第5版,中国建筑工业出版社,2012。

3.中华人民共和国行业标准。JTG D62-2018公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范,2018。


东南大学
5 位授课老师
王文炜

王文炜

教授

吴文清

吴文清

教授

张娟秀

张娟秀

讲师

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