2015-2016 《结构设计原理》授课计划

授课对象：土木工程专业学生授课时间：2课时教学目标：1. 理解结构设计的基本概念和原则。

2. 掌握结构设计的基本流程和方法。

3. 学会分析结构设计中的常见问题和解决策略。

4. 培养学生独立思考和解决问题的能力。

教学重点：1. 结构设计的基本概念和原则。

2. 结构设计的基本流程和方法。

教学难点：1. 结构设计中的常见问题和解决策略。

2. 如何将理论知识应用于实际设计中。

教学准备：1. 多媒体课件2. 结构设计相关书籍和资料3. 实例分析案例教学过程：第一课时一、导入1. 提问：什么是结构设计？2. 回答：结构设计是指根据工程要求，运用力学、材料、计算等方法，设计出满足使用功能和安全要求的结构体系。

3. 强调结构设计的重要性。

二、结构设计的基本概念和原则1. 介绍结构设计的定义、目的和意义。

2. 讲解结构设计的基本原则，如安全性、适用性、经济性、耐久性等。

3. 分析不同原则之间的关系。

三、结构设计的基本流程和方法1. 介绍结构设计的步骤，包括：方案设计、初步设计、施工图设计等。

2. 讲解结构设计的基本方法，如力学分析、材料选择、计算方法等。

3. 通过实例展示结构设计的过程。

四、课堂练习1. 给学生提供一道结构设计问题，要求学生根据所学知识进行设计。

2. 学生分组讨论，教师巡回指导。

第二课时一、复习上节课内容1. 回顾结构设计的基本概念、原则、流程和方法。

2. 回答学生提出的问题。

二、结构设计中的常见问题和解决策略1. 分析结构设计中常见的力学问题，如强度、刚度、稳定性等。

2. 讲解解决这些问题的方法和策略。

3. 通过实例展示如何解决实际问题。

三、案例分析1. 选择一个实际工程案例，分析其结构设计过程和结果。

2. 学生分组讨论，分析案例中的设计亮点和不足。

四、总结1. 总结本节课的主要内容。

2. 强调结构设计的重要性，鼓励学生在今后的学习和工作中注重结构设计。

教学评价：1. 课后作业：要求学生根据所学知识，设计一个小型结构。

课时安排：2课时教学对象：建筑类相关专业学生教学目标：1. 知识目标：使学生掌握结构设计的基本概念、原理和方法，了解常见的结构类型及其设计要点。

2. 能力目标：培养学生运用所学知识分析和解决实际结构设计问题的能力。

3. 情感目标：激发学生对结构设计的兴趣，培养严谨、细致、创新的设计思维。

教学内容：1. 结构设计的基本概念2. 常见结构类型及设计要点3. 结构设计的基本方法4. 实际案例分析教学过程：第一课时一、导入1. 结合生活实例，引导学生思考结构设计的重要性。

2. 简要介绍结构设计的基本概念和内容。

二、结构设计的基本概念1. 介绍结构设计的定义、目的和意义。

2. 分析结构设计的要素，如荷载、材料、形状、构造等。

三、常见结构类型及设计要点1. 介绍梁、板、柱、墙等常见结构类型。

2. 分析各类结构的设计要点，如受力分析、截面设计、配筋设计等。

四、结构设计的基本方法1. 介绍结构设计的基本步骤，如荷载计算、内力分析、截面设计、配筋设计等。

2. 分析各类结构设计方法的适用范围和特点。

五、课堂练习1. 学生根据所学知识，完成一道简单的结构设计题目。

2. 教师对学生的设计过程和结果进行点评和指导。

第二课时一、导入1. 复习上节课所学内容，强调结构设计的基本概念、原理和方法。

2. 提出本节课的学习目标。

二、实际案例分析1. 介绍实际工程案例，如桥梁、高层建筑等。

2. 分析案例中的结构设计特点、设计过程和关键技术。

三、讨论与交流1. 学生分组讨论，分析案例中的设计难点和解决方法。

2. 各组派代表分享讨论成果，教师点评和总结。

四、课堂小结1. 总结本节课所学内容，强调结构设计的基本概念、原理和方法。

2. 指出学生在设计过程中可能出现的问题和注意事项。

五、课后作业1. 学生根据所学知识，完成一道实际工程案例分析题。

2. 教师对学生的作业进行批改和反馈。

教学评价：1. 课堂表现：观察学生在课堂上的学习态度、参与程度和表现。

结构设计原理教案教案标题：结构设计原理教案教案目标：- 理解结构设计原理的基本概念和重要性。

- 掌握结构设计原理的基本原则和方法。

- 能够应用结构设计原理解决实际问题。

教案内容：一、引入（5分钟）1. 引发学生对结构设计原理的兴趣，例如通过展示一些著名建筑物的图片或视频，让学生猜测其结构设计原理。

2. 引导学生思考：为什么结构设计原理对建筑物的稳定性和安全性至关重要？二、讲解结构设计原理的基本概念（15分钟）1. 解释结构设计原理的定义和作用，强调其在建筑、桥梁等工程中的重要性。

2. 介绍结构设计原理的基本分类，如静力学、动力学等，并解释各分类的特点和应用领域。

三、介绍结构设计原理的基本原则（20分钟）1. 静力学原理：讲解平衡条件、受力分析等基本原理，以及如何应用这些原理进行结构设计。

2. 动力学原理：介绍结构的自振频率、阻尼等概念，以及如何考虑这些因素进行结构设计。

四、探讨结构设计原理的应用案例（15分钟）1. 分组讨论：学生分成小组，针对不同类型的建筑物或结构，讨论如何应用结构设计原理解决实际问题。

2. 小组展示：每个小组选择一个案例进行展示，并分享他们的设计思路和解决方案。

五、总结与评价（5分钟）1. 总结结构设计原理的重要性和应用方法。

2. 提供反馈和评价，鼓励学生对结构设计原理的进一步学习和探索。

教案扩展：- 针对高年级学生或对结构设计感兴趣的学生，可以引导他们进行更复杂的结构设计实践，如设计一个小型桥梁或塔楼，并要求他们考虑结构设计原理。

- 鼓励学生进行实地考察，参观一些著名建筑物或桥梁，观察并分析其结构设计原理的应用。

- 引导学生进行结构设计原理的研究项目，可以选择一个特定的结构问题，深入研究并提出创新的解决方案。

教案评估：- 学生参与度：观察学生在课堂讨论和小组活动中的积极参与程度。

- 小组展示：评估学生对结构设计原理的理解和应用能力。

- 反馈问答：提问学生关于结构设计原理的问题，评估他们对教学内容的掌握程度。

结构设计原理 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握结构设计的基本原理，理解结构的稳定性和强度概念。

2. 使学生能够运用所学原理，分析常见建筑和工程结构的设计方法。

3. 培养学生对结构设计规范和标准的认识，了解其在工程实践中的应用。

技能目标：1. 培养学生运用CAD软件绘制简单结构图纸的能力。

2. 提高学生运用计算工具进行结构分析和计算的能力。

3. 培养学生团队协作，进行结构设计创意实践的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对结构设计的兴趣，激发其探索精神和创新意识。

2. 培养学生关注工程安全、环保和可持续发展的意识。

3. 培养学生严谨、负责的工作态度，树立良好的职业道德观念。

课程性质分析：本课程为工程技术类课程，旨在培养学生的结构设计能力和实践操作技能。

结合学生特点和教学要求，课程内容以实践操作为主，理论讲授为辅。

学生特点分析：学生处于高年级阶段，已具备一定的力学基础和工程知识。

学生对新鲜事物充满好奇，具备较强的动手能力和创新意识。

教学要求分析：1. 注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。

2. 鼓励学生积极参与课堂讨论，培养独立思考和解决问题的能力。

3. 重视团队合作，培养学生的沟通能力和协作精神。

二、教学内容1. 结构设计基本原理：介绍结构设计的基本概念、分类和功能，重点讲解稳定性、强度、刚度的基本原理。

教材章节：第一章 结构设计概述2. 结构设计方法：分析梁、板、柱、框架等常见结构的设计方法，结合实例进行讲解。

教材章节：第二章至第四章 结构设计方法与实例3. 结构设计规范与标准：讲解我国现行的结构设计规范和标准，以及其在工程实践中的应用。

教材章节：第五章 结构设计规范与标准4. 结构设计实践：组织学生进行结构设计创意实践，运用CAD软件绘制结构图纸，进行结构分析与计算。

教材章节：第六章 结构设计实践5. 结构设计案例分析：分析典型结构设计案例，使学生了解工程实际中的结构设计方法和技巧。

结构设计原理课程设计范例一、课程目标知识目标：1. 学生能理解结构设计的基本原理，掌握结构稳定性和强度的概念。

2. 学生能够描述不同类型的结构元件，并解释其在工程中的应用。

3. 学生能够运用数学和科学知识分析简单结构问题，计算出结构的受力情况。

技能目标：1. 学生能够运用模型材料设计并构建小型结构模型，展示对结构原理的理解。

2. 学生通过实验和模拟，能够掌握测量和记录数据的方法，培养科学探究能力。

3. 学生能够通过团队合作，有效沟通，解决结构设计过程中遇到的问题。

情感态度价值观目标：1. 学生将对工程学和结构设计产生兴趣，培养未来从事相关领域工作的志向。

2. 学生在学习过程中，能够认识到科学知识在实际生活中的重要性，增强学习的积极性。

3. 学生通过课程学习，培养对技术工作的尊重，理解工程师在社会发展中的作用，形成正确的劳动观念。

课程性质分析：本课程结合物理、数学和工程技术原理，注重理论与实践相结合，旨在通过动手操作和问题解决，提升学生的综合应用能力。

学生特点分析：考虑到学生处于中学阶段，具备一定的物理和数学基础，好奇心强，喜欢探索和动手实践，因此课程设计需兼顾知识性和趣味性。

教学要求：教学应注重启发式和探究式方法，鼓励学生主动参与，注重培养学生的创新能力与合作精神，确保每位学生都能在课程中取得进步。

通过对具体学习成果的分解，教师可进行有效的教学设计和学习成果评估。

二、教学内容1. 结构设计基本概念：包括结构的定义、分类和功能，结构设计的基本原则，如稳定性、强度和耐久性。

- 教材章节：第一章 结构设计概述2. 结构元件与受力分析：介绍梁、柱、板等常见结构元件，及其在承受不同类型力时的响应。

- 教材章节：第二章 结构元件与受力分析3. 结构设计方法与步骤：讲解结构设计的流程，包括需求分析、方案设计、计算分析、施工图绘制等。

- 教材章节：第三章 结构设计方法与步骤4. 实践操作与案例分析：组织学生进行小组合作，设计并制作小型结构模型，分析实际工程案例。

《结构设计原理》课程教学大纲一、课程的性质和任务《结构设计原理》课是土木工程专业的必修课。

内容包括材料性能、设计方法、各类构件（拉、压、弯、剪、扭）的受力性能及其计算方法和配筋构造，是学习结构设计的基本知识，其性质属于专业基础课。

本课程是一门理论性与实践性并重的课程。

本课程的任务是使学生掌握基本原理，具备一般土木建筑结构设计的能力，并为学习后续课程和毕业设计打下基础。

二、课程基本内容和要求第一章绪论理解混凝土结构、砌体结构、钢结构的特点，熟悉结构计算简图的选取和结构荷载的取值方法。

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、增强为建设祖国的事业心。

第二章结构设计方法熟悉结构设计的功能要求和安全等级的划分。

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、设计值及分项系数的意义，掌握两种极限状态实用设计表达式的应用。

了解结构耐久性设计的方法。

第三章结构材料1．了解各类结构材料的强度取值方法。

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。

了解重复荷载下混凝土应力应变关系及复合受力强度。

理解混凝土的收缩、徐变性质及其对混凝土结构构件性能的影响。

2．理解钢材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。

3．理解砌体结构中块材的种类和强度等级，砌体的种类和强度。

熟悉钢材的连接方法。

4．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。

第四章受弯构件1．了解受弯构件的受力特点，塑性发展对受弯构件的影响。

深入理解钢筋混凝土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。

《结构设计原理》教学整体设计一，课程基本信息1.课程名称：结构设计原理2.课程类别：专业平台课3.课程编码：0310504.学时：60（理论：40学时；实训：20学时）5.适应专业：铁道（单招）工程二、教学设计1.学习基础分析本学习领域立足于学生整体素质和实际能力的培养，对学习领域内容的选择标准作了根本性改革，打破以知识传授为主要特征的传统学科学习领域模式，转变为以工作任务为中心组织学习领域内容和学习领域教学，让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识，并发展职业能力。

经过行业、企业专家的分析，本学习领域最终确定了以下学习项目：钢筋混凝土材料的力学性能；结构按极限状态设计的原则；受弯构件正截面承载力计算；受弯构件斜截面承载力计算；钢筋混凝土受压构件设计；预应力混凝土结构的材料。

这些项目将主要突出对学生职业能力的训练，其理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要。

需要说明的是，上述工作任务不是每个建筑工程项目都完全具有的，而是根据不同的建筑工程项目选择相应的工作任务。

例如：某些建筑物采用的是钢筋混凝土结构，而有些建筑物则采用的是钢结构，还有一些建筑物既有钢筋混凝土结构，又有钢结构。

因此，在实际工作中，要结合实际建筑结构的设计方案，选择合适的施工方案去指导施工是非常重要的。

总之，通过以上学习领域内容的训练学习和证书考试，以工作任务为中心，将不同类型的知识综合起来，实现理论与实践的一体化，有利于培养学生的综合应用知识和技能，以便有效地完成建筑施工岗位上相应的工作任务。

本学习领域要求打破纯粹讲述的教学方式，实施项目教学以改变学与教的行为。

本学习领域确定的是以建筑力学与结构典型任务作为载体的设计思路，情境中的教学单元设计的典型性既要有在建筑工程项目中普遍应用的含义，又有能最为有效地促进学生职业能力发展，达到本学习领域目标，同时还要兼顾学生获取“双证书”的要求，当然，也要考虑学生毕业后可持续发展的需求。

武汉工程大学
《结构设计原理》课程设计
说明书
课题名称：三跨钢筋混凝土连续T形截面梁设计
学生学
号：
专业班
级：
学生姓
名：
学生成
绩：
指导教
师：
课题工作时
间：至
武汉工程大学教务处制
填写说明
1.一、二、三项由指导教师在课程设计（学年论文）开始前填写并交由学生保管；
2.四、五两项由学生在完成课程设计后填写，并将此表与课程设计一同装订成册交给指导教师；
3.成绩评定由指导教师按评定标准评分；
4.此表格填写好后与正文一同装订成册。

图1 三跨钢筋混凝土连续梁计算简图(单位:cm) 梁截面尺寸
采用T型截面梁，其截面尺寸如图2所示。

图2 梁截面尺寸(单位:cm)
梁的弯矩包络图及剪力包络图如图3所示。

图3 内力包络图
单位：弯矩(右半部分)10*N.m，剪力(左半部分)kN。

结构设计原理教学设计一、引言结构设计原理是建筑学专业中的重要课程之一，它是培养学生对建筑结构设计基本原理和方法的理解和掌握的关键课程。

本文将对结构设计原理教学的设计进行详细论述，包括教学目标、教学内容和教学方法等。

二、教学目标结构设计原理的教学目标主要包括以下几个方面：1. 培养学生对建筑结构设计的基本概念和原理的理解；2. 培养学生运用结构设计原理解决实际问题的能力；3. 培养学生的团队协作和沟通能力；4. 培养学生的创新思维和综合分析能力。

三、教学内容结构设计原理的教学内容应包括以下几个主要方面：1. 结构设计原理的基本概念和术语；2. 结构设计中的力学分析方法；3. 结构设计中的材料力学；4. 结构设计中的结构形式和构造；5. 结构设计中的稳定性和抗震设计；6. 结构设计中的计算方法和软件应用。

四、教学方法为了实现上述目标，教师可以采用多种教学方法，例如：1. 授课讲解：教师可以通过讲解理论知识，引导学生理解结构设计原理的基本概念和原理。

2. 案例分析：教师可以选取一些经典的工程案例，通过分析实际工程中的结构设计问题，引导学生运用结构设计原理解决问题的能力。

3. 课堂讨论：教师可以组织学生进行小组讨论，让学生根据所学知识共同解决一个结构设计问题，培养学生的团队协作和沟通能力。

4. 实验教学：教师可以组织学生进行实验，让学生亲自操作和观察结构的力学行为，加深对结构设计原理的理解。

5. 课程设计：教师可以布置一些结构设计的课程设计任务，让学生运用所学理论知识完成实际工程的结构设计，培养学生的创新思维和应用能力。

五、教学评价评价是教学的重要环节，通过评价可以了解学生对知识的掌握程度和能力的发展情况。

在结构设计原理的教学中，可以采用以下几种评价方法：1. 笔试和作业：通过组织笔试和布置作业，评价学生对理论知识的掌握情况。

2. 课程设计评价：对学生的课程设计作品进行评价，评估学生的创新思维和应用能力。

结构设计原理课程设计书一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握结构设计的基本原理，理解结构稳定性、强度和刚度的概念及其在工程中的应用。

2. 使学生能够运用数学和物理知识分析简单结构体的受力情况，并推导出相应的受力方程。

3. 帮助学生了解不同材料在结构设计中的应用及其优缺点，培养他们对材料选择的能力。

技能目标：1. 培养学生运用计算机辅助设计软件（如CAD）进行结构草图的绘制，提高其空间想象力和实践操作能力。

2. 通过小组合作完成结构设计项目，培养学生团队协作、沟通表达和解决问题的能力。

3. 让学生能够运用所学知识对实际工程案例进行分析，提出改进措施，提高其创新意识和实践能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对结构设计的兴趣，激发他们探究未知、勇于创新的热情。

2. 通过学习我国建筑史上的经典结构案例，增强学生的民族自豪感和文化自信。

3. 使学生认识到结构设计在保障人民生命财产安全、促进社会经济发展中的重要作用，培养他们的责任感和使命感。

本课程针对初中年级学生，结合学科特点，注重理论知识与实际应用相结合，旨在培养学生的空间想象能力、创新意识和团队协作能力。

教学要求注重启发式教学，激发学生兴趣，引导他们主动探究，将知识转化为具体的学习成果。

通过本课程的学习，为学生奠定扎实的结构设计基础，为未来进一步学习相关专业知识和技能提供有力支持。

二、教学内容1. 结构设计基本概念：结构、稳定性、强度、刚度等定义及其在工程中的应用。

教材章节：第一章第一节2. 结构受力分析：介绍平面力系、空间力系的受力分析方法，推导受力方程。

教材章节：第一章第二节3. 结构材料选择：介绍常见结构材料（如钢、混凝土、木材等）的性能、特点及应用。

教材章节：第二章第一节4. 结构设计原理：讲解结构设计的基本原则，如安全性、经济性、合理性等。

教材章节：第二章第二节5. 计算机辅助设计软件应用：教授CAD软件的基本操作，绘制结构草图。

教材章节：第三章第一节6. 结构设计实例分析：分析典型结构设计案例，提出优化方案。

结构设计原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解结构设计的基本原理，掌握结构稳定性和强度的概念。

2. 学生能描述不同类型的结构元件，并解释其在工程中的应用。

3. 学生能运用数学和物理知识，分析简单结构在设计中的受力和变形情况。

技能目标：1. 学生能够运用计算机辅助设计软件（如CAD），绘制简单的结构设计图。

2. 学生能够通过实验和模拟，验证结构设计原理的正确性，培养动手操作和问题解决能力。

3. 学生能够通过小组合作，进行结构设计项目的讨论和展示，提高沟通与协作能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程设计和建筑美学的兴趣，激发创造力和想象力。

2. 增强学生的环保意识，认识到结构设计在资源利用和环境保护方面的重要性。

3. 培养学生的社会责任感，让他们意识到结构设计在保障人民生命财产安全中的责任。

本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，注重理论与实践相结合，提高学生的综合运用能力和实践操作技能。

通过本课程的学习，使学生不仅掌握结构设计的基本知识，还能在实际操作中锻炼技能，培养良好的情感态度价值观。

为实现课程目标，教学过程中将注重分解目标为具体学习成果，以便于教学设计和评估。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 结构设计基本原理：介绍结构设计的基本概念、稳定性和强度原理，涉及课本第二章第一节。

2. 结构元件类型及特性：讲解梁、柱、板等常见结构元件的类型和力学特性，参考课本第二章第二节。

3. 结构受力分析：运用数学和物理知识，分析简单结构在设计中的受力和变形情况，涵盖课本第二章第三节。

4. 计算机辅助设计软件应用：教授CAD软件的基本操作，绘制简单的结构设计图，结合课本第三章。

5. 结构设计实验与模拟：通过实验和模拟，验证结构设计原理的正确性，涉及课本第四章。

6. 结构设计项目实践：以小组合作形式，进行结构设计项目的讨论和展示，参考课本第五章。

教学内容安排和进度如下：第一周：结构设计基本原理第二周：结构元件类型及特性第三周：结构受力分析第四周：计算机辅助设计软件应用第五周：结构设计实验与模拟第六周：结构设计项目实践三、教学方法针对本章节内容，采用以下多样化的教学方法，以激发学生学习兴趣和主动性：1. 讲授法：在讲解结构设计基本原理、结构元件类型及特性等理论性较强的内容时，运用讲授法进行系统讲解，结合课本内容，让学生掌握基本概念和理论知识。

结构设计及原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解结构设计的基本概念，掌握结构设计的基本原理；2. 使学生掌握各类建筑结构的特点、适用范围及其在设计中的关键要素；3. 帮助学生了解结构设计中的力学原理，能够运用力学知识分析简单结构问题。

技能目标：1. 培养学生运用结构设计原理进行简单建筑结构设计的能力；2. 提高学生运用绘图软件进行结构设计表达的能力；3. 培养学生通过小组合作、讨论与交流解决结构设计问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对结构设计的兴趣，培养其热爱专业、追求卓越的态度；2. 培养学生严谨、务实的科学精神，使其在结构设计中遵循规范，注重安全；3. 增强学生的环保意识，使其在结构设计中充分考虑可持续发展。

课程性质分析：本课程为专业核心课程，旨在培养学生掌握结构设计的基本理论、方法和技能，为今后从事相关工作奠定基础。

学生特点分析：学生为高中年级，具有一定的物理和数学基础，具备初步的绘图和设计能力，但结构设计理论知识相对薄弱。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化基础知识教学，提高学生的实际操作能力，培养学生解决实际问题的综合素质。

通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为今后的职业生涯打下坚实基础。

二、教学内容1. 结构设计基本概念：介绍结构设计的基本定义、分类及设计原则，结合教材第一章内容，使学生理解结构设计的意义和作用。

2. 建筑结构类型及特点：分析不同建筑结构（如框架结构、剪力墙结构、桁架结构等）的受力特点、适用范围和设计要点，参考教材第二章，进行实例讲解。

3. 结构设计中的力学原理：讲解结构设计中所涉及的力学知识，如受力分析、弯矩图、剪力图等，结合教材第三章，使学生能够运用力学原理解决实际问题。

4. 结构设计方法与步骤：详细介绍结构设计的基本流程、方法和注意事项，结合教材第四章，让学生掌握结构设计的操作步骤。

5. 结构设计实例分析：选取典型建筑结构设计案例，分析其设计过程和关键问题，参考教材第五章，提高学生的实际操作能力。

《结构设计原理》课程教学大纲一、课程的性质和任务《结构设计原理》是道桥与市政工程专业及其专业群根据专业培养目标和职业岗位要求而开设的一门专业基础课程，也是专业必修课程。

是研究各种结构构件设计的基本理论和方法，培养学生设计各种构件的能力，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、圬工结构和钢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，为其桥梁课程学习、桥梁结构设计以及道桥与市政工程施工打下一个牢固的基础。

二、教学内容和教学要求学习情境1结构设计基础知识1．教学内容和教学要求知识点：（1）混凝土结构的基本概念及其特点。

（2）结构上的作用及其代表值。

（3）极限状态的基本概念及其荷载效应组合。

（4）钢材、混凝土及圬工材料的物理力学性能。

（5）钢筋和混凝土共同工作的机理。

了解：混凝土结构的基本概念及相关材料的物理力学性能。

理解：钢筋和混凝土共同工作的机理；极限状态法的基本概念。

掌握：极限状态法计算原则及其荷载效应组合。

2．重点和难点重点：结构上的作用及其代表值；材料的物理力学性能及其共同工作机理；极限状态法的基本概念及其计算原则。

难点：运用极限状态法的计算原则计算由荷载对结构产生的组合效应值。

使学生了解混凝土结构的基本概念及其特点，熟悉钢材、混凝土及圬工材料的物理力学性能。

理解理解极限状态法的基本概念，掌握承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算原则。

能够确定作用在结构上的荷载，合理选择其代表值，并运用极限状态法的计算原则计算出由荷载产生对结构的组合效应值。

学习情境2钢筋混凝土结构1．教学内容和教学要求知识点：（1）钢筋混凝土受弯构件。

（2）钢筋混凝土受压构件。

（3）钢筋混凝土受拉构件。

（4）钢筋混凝土受扭构件。

（5）钢筋混凝土应力、裂缝及变形验算。

了解：受弯、压、拉及扭构件的截面形式与基本构造要求。

理解：受弯、压、拉及扭构件受力的全过程、破坏特征及其承载力计算原则；受弯、压、拉及扭构件的计算公式、适用条件及计算方法；受弯构件的应力、裂缝和变形计算的方法。

《结构设计原理》课程教学大纲英文名称：Design Philosophy of Structure课程编码：080720009总学时：40 实验学时：0 学分：2.5适用对象：道桥与渡河专业本科三年级学生先修课程：工程制图、材料力学、建筑材料等大纲主撰人：大纲审核人：一、课程性质、目的和任务通过本课程的学习，使学生掌握一般工程结构基本构件的设计计算理论与方法，为学习有关专业课程以及在今后工作中进行一般土木工程的设计计算打下必要的基础；通过本课程的学习，使学生掌握结构设计计算的基本方法，熟悉所用材料的物理力学特性；对工程中常见的钢筋混凝土受弯、受压等构件的受力过程、破坏形态有明确的认识，并能进行设计计算。

通过课程设计，掌握钢筋混凝土简支梁的设计计算方法。

二、教学内容及要求总论授课学时：2基本要求：掌握钢筋混凝土的定义以及钢筋混凝土结构的优缺点熟悉钢筋和混凝土有效工作的原因了解钢筋混凝土材料的发展概况重点：钢筋混凝土结构的优缺点难点：预应力混凝土知识点第1章：钢筋混凝土结构材料的物理力学性能授课学时：4基本要求：1-1掌握混凝土立方体抗压强度和轴心抗压强度的表示方法以及两者之间的关系熟悉混凝土的变形性能和混凝土的变形模量1-2掌握钢筋的划分掌握钢筋的应力-应变曲线熟悉钢筋的塑性性能和松弛了解钢筋的接头、弯钩和弯折1-3 了解钢筋与混凝土之间的黏结破坏机理了解钢筋与混凝土黏结强度的影响因素重点：钢筋的应力-应变曲线、钢筋的屈服强度难点：钢筋的应力-应变曲线、钢筋标准强度的确定第2章：钢筋混凝土结构设计基本原理授课学时：2基本要求：2.1熟悉结构的可靠性2.2掌握承载能力极限状态和正常使用极限状态2.4掌握承载能力极限状态下结构构件抗力的设计参数熟悉承载能力极限状态设计公式2.5 熟悉正常使用极限状态下的结构抗力了解正常使用极限状态设计公式2.6 了解混凝土结构的耐久性的定义以及影响因素了解混凝土结构耐久性设计原则了解桥梁结构使用环境了解结构混凝土耐久性的基本要求重点：承载能力极限状态和正常使用极限状态难点：承载能力极限状态设计公式的解释第3章：钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算授课学时：6基本要求：3.1掌握钢筋混凝土受弯构件的基本形式掌握钢筋混凝土梁的构造熟悉钢筋混凝土板的构造3.2 掌握钢筋混凝土梁正截面破坏状态3.3 掌握最大配筋率和最小配筋率限制熟悉钢筋混凝土受弯构件正截面承载能力极限状态的基本假设3.4 掌握单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算3.5 熟悉双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算3.6 掌握T形截面受弯构件正截面承载力计算重点：钢筋混凝土梁正截面破坏状态、T形截面受弯构件正截面承载力计算难点：T形截面受弯构件正截面承载力计算第4章：钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算授课学时：4基本要求：4.2 掌握斜截面剪切破坏状态分析4.3 掌握斜截面抗剪承载力计算4.4 了解变高度斜截面抗剪承载力计算4.5 掌握斜截面抗弯承载力计算4.6掌握全梁承载能力校核4.7 熟悉例题重点：斜截面剪切破坏状态分析、斜截面抗剪承载力计算难点：斜截面抗剪承载力计算第5章：钢筋混凝土受压构件承载力计算授课学时：4基本要求：5.1 掌握轴心受压构件承载力计算5.2 熟悉偏心受压构件承载力计算的一般问题5.3 掌握矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算5.5 掌握圆形截面偏心受压构件正截面承载力计算重点：轴心受压构件承载力计算、圆形截面偏心受压构件正截面承载力计算难点：圆形截面偏心受压构件正截面承载力计算第8章：钢筋混凝土构件持久状况正常使用极限状态计算授课学时：2基本要求：8.1掌握混凝土结构的裂缝分类8.2掌握钢筋混凝土构件裂缝宽度计算8.3掌握钢筋混凝土受弯构件变形计算重点：混凝土结构的裂缝分类、钢筋混凝土构件裂缝宽度、钢筋混凝土受弯构件变形计算难点：钢筋混凝土构件裂缝宽度、钢筋混凝土受弯构件变形计算第8章：钢筋混凝土构件持久状况正常使用极限状态计算授课学时：2基本要求：8.1掌握混凝土结构的裂缝分类8.2掌握钢筋混凝土构件裂缝宽度计算8.3掌握钢筋混凝土受弯构件变形计算重点：混凝土结构的裂缝分类、钢筋混凝土构件裂缝宽度、钢筋混凝土受弯构件变形计算难点：钢筋混凝土构件裂缝宽度、钢筋混凝土受弯构件变形计算第9章：钢筋混凝土结构短暂状况应力验算授课学时：2基本要求：9.1掌握钢筋混凝土受弯构件短暂状况正截面应力验算9.2熟悉钢筋混凝土受弯构件短暂状况斜截面应力验算重点：钢筋混凝土受弯构件短暂状况正截面应力验算难点：钢筋混凝土受弯构件短暂状况正截面应力验算第11章：预应力混凝土结构的一般问题授课学时：4基本要求：11.1熟悉预应力混凝土的基本原理11.2掌握预加力的实施方法11.3熟悉预应力钢筋的锚固11.4 掌握预应力损失11.5 熟悉预应力混凝土受弯构件各受力阶段分析重点：预加力的实施方法、预应力损失难点：预应力损失第12章：预应力混凝土结构持久状况承载能力极限状态分析授课学时：4基本要求：12.1掌握预应力混凝土受弯构件正截面承载力计算12.2熟悉预应力混凝土受弯构件斜截面承载力计算重点：预应力混凝土受弯构件正截面承载力计算难点：预应力混凝土受弯构件正截面承载力计算第13章：预应力混凝土结构持久状况正常使用极限状态计算授课学时：2基本要求：13.1熟悉预应力混凝土受弯构件的抗裂性验算13.2熟悉部分预应力混凝土B类构件的裂缝宽度计算13.3 熟悉预应力混凝土受弯构件的变形计算重点：预应力混凝土受弯构件的抗裂性验算、部分预应力混凝土B类构件的裂缝宽度计算难点：预应力混凝土受弯构件的抗裂性验算、部分预应力混凝土B类构件的裂缝宽度计算第14章：预应力混凝土结构持久状况和短暂状况构件的应力计算授课学时：2基本要求：14.1熟悉全预应力混凝土及部分预应力混凝土A类构件使用阶段的应力验算14.3 熟悉预应力混凝土受弯构件短暂状况应力验算重点：全预应力混凝土及部分预应力混凝土A类构件使用阶段的应力验算难点：全预应力混凝土及部分预应力混凝土A类构件使用阶段的应力验算第15章：预应力混凝土简支梁设计授课学时：2基本要求：15.1 熟悉预应力混凝土简支梁设计的主要内容和计算步骤15.2掌握预应力混凝土简支梁的截面设计15.3 掌握预应力混凝土简支梁的配筋设计重点：预应力混凝土简支梁的截面设计、预应力混凝土简支梁的配筋设计难点：预应力混凝土简支梁的配筋设计三、学时分配课程总学时为40，其中理论学时40。

结构设计原理(Principle of Structure Design)课程代码：04410035学分：2.5学时：40 （其中：课堂教学学时：40实验学时：0上机学时：0课程实践学时：0 ）先修课程：高等数学、建筑材料、工程力学、结构力学适用专业：交通工程教材：《结构设计原理》，叶见曙，人民交通出版社，2014年7月第3版一、课程性质与课程目标（-）课程性质本课程是交通工程专业的一门专业方向选修课程，其任务是介绍各种结构构件设计的基本理论和方法，培养学生设计各种构件的能力；通过该课程的学习，要求学生具备各种构件的受力分析、构件配筋计算、配筋布置等方面的能力，为桥梁课程学习和桥梁结构设计打下一个牢固的基础。

（二）课程目标1.知识方面1.1掌握结构设计中的规范要求，熟悉所用材料的物理力学特性；1.2掌握各种结构型式的受力分析和计算方法；1.3掌握各种构件的构造要求及配筋方式；2.能力与素质方面2.1能跟踪相关规范的最新设计要求，根据给定资料进行构件的设计和校核；2.2能运用或编制计算程序对设计过程进行计算；2.33能根据计算结果进行一般构件的配筋和布置。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕'也要求指标点如下:1.毕业要求4-1:能够对相应问题进行研究方案设计；.毕业要求5-2：能够运用计算机软件和仿真技术对交通工程复杂问题进行设计与仿真，并了解其优势及局限性；2.毕业要求6-3：能正确认识交通工程领域新标准、新技术、新工艺、新材料的开发和应用对于客观世界和社会的影响；.毕业要求12-2：有不断学习和适应发展的能力。

第一章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能(-)课程内容(1)钢筋混凝土结构的基本概念(2)混凝土：混凝土的强度、混凝土的变形(3)钢筋：钢筋的强度与变形、钢筋的成分、级别和品种(4)钢筋与混凝土之间的粘结：粘结的作用、粘结机理及影响粘结强度的因素(二)教学要求了解钢筋混凝土结构的基本概念和材料特性；(2)掌握钢筋与混凝土的粘结机理及受力破坏机理(3)掌握粘结的影响因素及钢筋构造要求；（三）重点与难点L重点钢筋与混凝土的受力破坏机理2.难点约束混凝土的受力破坏第二章结构按极限状态法设计的原则（-）课程内容（1）结构的功能要求、结构的极限状态、结构的失效概率与可靠指标（2）我国现行公路桥涵设计规范的计算原则：承载能力极限状态、正常使用极限状态（3）材料的设计强度与荷载效应组合：材料的设计强度、荷载效应组合（二）教学要求（1）掌握结构的可靠性要求；了解设计规范的计算原则；（3）掌握荷载效应组合关系；（三）重点与难点1.重点可靠性的要求、荷载效应组合2.难点荷载效应的组合与设计要求的关系第三章受弯构件正截面承载力计算（一）课程内容（1）受弯构件的截面形式与构造；（2）受弯构件正截面受力全过程和破坏特征；（3）受弯构件正截面承载能力计算的基本原则；（4）单筋矩形截面受弯构件设计计算；（5）双筋矩形截面受弯构件设计计算；T形截面受弯构件设计计算；（二）教学要求（1）掌握受弯构件的构造要求；（2）了解受弯构件正截面受力全过程；(3)掌握受弯构件正截面设计计算的方法；(4)能运用现有程序或自己编写计算程序对受弯构件进行设计计算；(三)重点与难点1.重点单筋矩形截面梁、双筋矩形截面梁和T形截面梁的正截面受弯计算2.难点界限配筋率的确定，T形截面梁与矩形截面梁的等效计算第四章受弯构件斜截面承载力计算(一)课程内容(1)受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态；(2)影响受弯构件斜截面抗剪能力的主要因素；(3)受弯构件的斜截面抗剪承载力计算；(4)受弯构件的斜截面抗弯承载力计算；(5)受弯构件斜截面承载能力校核与构造要求；(二)教学要求(1)了解受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态；(2)掌握受弯构件斜截面抗弯、抗剪承载力的设计计算方法；(3)掌握受弯构件斜截面配筋构造要求；(三)重点与难点1.重点受弯构件斜截面承载力的设计计算；2.难点有腹筋梁开裂后的受力状态，抗剪承载力的计算；第五章受扭构件承载力计算(一)课程内容(1)纯扭构件的受力特征和强度计算；(2)纯扭构件的承载力计算；(3)弯剪扭构件的承载力计算；(二)教学要求（3）了解纯扭构件的破坏特征，强度计算理论；(2)掌握纯扭构件承载力计算方法；(3)掌握弯剪扭构件承载力计算方法；(三)重点与难点1.重点纯扭构件的破坏特征及承载力计算方法；2.难点弯剪扭复合受力情况下的承载力计算；第六章轴心受压构件的强度计算(一)课程内容(1)配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件受力计算;(2)配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件受力计算;(二)教学要求(1)掌握配备普通箍筋的轴心受压构件的设计计算；(2)掌握配备螺旋箍筋的轴心受压构件的设计计算；(三)重点与难点3.重点配备箍筋的受压柱的受力分析；4.难点螺旋箍筋的等效受力分析；第七章偏心受压构件的强度计算(一)课程内容(1)正截面受力特点和破坏形态；(2)长柱的纵向弯曲；(3)矩形截面偏心受压构件计算方法；(4)工字形和T形截面偏心受压构件正截面强度计算；(5)圆形截面偏心受压构件正截面强度计算；(二)教学要求(1)了解偏心受压构件正截面受力时的破坏特征；(2)掌握矩形截面偏心受压构件的正截面强度计算方法；(3)掌握工字形和T形截面偏心受压正截面强度计算方法;(三)重点与难点1.重点矩形截面偏心受压构件的正截面强度设计计算；2,难点其他截面形式的构件与矩形截面构件的等效计算；第八章受拉构件的强度计算(-)课程内容(1)轴心受拉构件的强度计算(2)偏心受拉构件的强度计算(二)教学要求(1)掌握偏心受拉构件的强度计算方法；(2)掌握大偏心受拉与小偏心受拉构件的计算的区别；(三)重点与难点2.重点偏心受拉构件的强度设计计算方法3.难点小偏心受拉构件的计算第九章钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形计算(一)课程内容(1)换算截面的原理；(2)应力的设计计算；(4)受弯构件裂缝宽度验算；(5)受弯构件的变形(挠度)验算；(二)教学要求了解换算截面的理论基础；(2)掌握应力、裂缝、变形的验算方法；(三)重点与难点1.重点受弯构件变形的验算；2.难点裂缝宽度要求对钢筋承载能力的约束；第十章预应力混凝土结构的基本概念及其材料（一）课程内容（1）预应力混凝土结构的基本原理、加筋混凝土结构的分类、预应力混凝土结构的优缺点; （2）预加应力的方法与设备；（3）预应力混凝土结构的材料；（二）教学要求（1）了解施加预应力的基本方法和加筋混凝土结构的分类；（2）了解预加应力的设备和夹具；（3）掌握预应力混凝土结构所使用的材料；（三）重点与难点.重点施加预应力的方法和设备；.难点无三、学时分配及教学方法五' 参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）[1]《钢筋混凝土结构设计》，舒士霖主编，浙江大学出版社，2015年[2]《结构设计原理计算示例》，赵志蒙主编，人民交通出版社，2007年。