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课程基本信息

课程编码：12510081

课程类别：专业课（必修）,

先修课程：土木工程材料；工程力学（一）

适用专业：工程管理,

开课院部：生态环境与建筑工程学院

课程负责人：

课程教学团队：

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课程展示

课程简介

混凝土结构设计基本原理是研究混凝土基本构件的受力性能、计算方法与构造要求等问题的一门实践性很强，且与现行规范紧密结合的学科基础课，是工程管理专业的主干必修专业课程。课程主要包括混凝土材料的物理力学性能、混凝土结构设计的基本原则、受弯构件正截面受力性能与设计、受弯构件斜截面受力性能与设计、受压构件受力性能与设计、混凝土构件裂缝宽度和变形验算与耐久性设计等内容。课程要求学生掌握混凝土构件的基本理论和基本知识，使学生具有混凝土结构构件的设计计算能力，为以后在混凝土结构学科领域继续学习及工作奠定基础。

课程教学要求

1、理论课部分：

（1）学生通过本课程的学习，掌握钢筋混凝土构件正截受弯面承载力和斜截面受剪承载力计算方法、受压构件计算方法、裂缝宽度和变形计算等，使同学可合理分析混凝土在不同力学工况下的受力特点，具备结构工程师的设计计算能力。

（2）通过对各种混凝土构件受力性能的学习，掌握钢筋混凝土构件的材料特性、施工工艺、各种使用条件下的受力特征，能够熟练应用混凝土结构设计原理和方法解决工程实际问题，能够具备混凝土结构工程的施工管理能力。

（3）通过对钢筋混凝土结构的截面设计、构造配筋等系统学习，并与各类相关规范结合，培养学生从事混凝土结构工程量计算和初步概算的能力。

2、实验课部分：

（4）学生在混凝土梁抗弯试验过程中全程参与应变片的粘贴、混凝土梁加载至破坏过程，了解钢筋混凝土制备、掌握钢筋混凝土梁破坏规律，注重试验动手能力的培养，为今后从事检测、监理等工作积累经验，同时培养学生的合作精神。

（5）在钢筋混凝土梁破坏试验中，使学生的思维和分析方法得到训练，并能归纳和总结，掌握数据处理方法获取有效结论，培养学生严谨的科学态度和初步的科学研究能力。

课程教学内容

（一）理论教学进程表

周次	教学主题	学时	教学的重点与难点	教学方式	作业安排
1	绪论	2	重点：熟悉混凝土和钢筋共同工作的特点，了解混凝土结构的发展和应用情况，了解新材料和新结构体系的应用。难点：钢筋混凝土粘结工作机理	课堂讲授
2	混凝土材料的物理性能	4	重点：掌握混凝土立方体、棱柱体抗压强度；掌握混凝土单轴受压状态下及复合应力状态下的强度；掌握混凝土弹性模量和变形模量的概念；掌握重复荷载下混凝土的疲劳；掌握混凝土徐变、收缩、膨胀；掌握钢筋的品种级别和应力应变关系曲线和数学模型；掌握钢筋与混凝土共同工作的性能及保证二者可靠粘结的构造规定。难点：混凝土各种抗压强度换算、混凝土长期性能、钢筋锚固长度	课堂讲授
3	混凝土结构设计的基本原则	2	重点：掌握工程极限状态的基本概念，结构上的作用与作用效应、对结构的功能要求、设计基准期、设计使用年限、结构的设计状况、两类极限状态等；了解结构可靠度的基本原理；熟悉概率极限状态设计方法；掌握承载能力极限状态和正常使用极限状态设计表达式，分项系数，荷载效应组合等。难点：各种荷载效应组合、概率极限状态与分项系数关系	课堂讲授
4	受弯构件正截面的受力性能与设计	4	重点：熟悉适筋梁正截面受弯3个受力阶段的概念及其受力特征，包括截面上应力与应变的分布、破坏形态、纵向受拉钢筋配筋率对破坏形态的影响，3个工作阶段在混凝土结构设计中的应用等。熟悉混凝土正截面计算的基本假定。	课堂讲授
5	受弯构件正截面受力性能与设计	2	单筋矩形截面、双筋矩形截面正截面受弯承载力计算公式的建立、适用范围、利用公式进行截面配筋设计和承载力校核的方法。难点：受弯构件受力阶段特点、单筋和双筋矩形截面计算、受压区高度对力学性能的影响。	课堂讲授	单筋矩形截面梁计算
6	受弯构件斜截面受力性能与设计	4	重点：双筋矩形、T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算公式的建立、适用范围、利用公式进行截面配筋设计和承载力校核的方法。掌握梁和板的主要构造规定。熟悉无腹筋梁斜裂缝出现前后的应力状态，掌握剪跨比与箍筋配筋率的概念，熟悉斜截面受剪的3种破坏形态及影响斜截面受剪承载力的主要因素。难点：T形截面受力特点、受剪应力状态及破坏形式。	课堂讲授	双筋矩形截面梁计算 T形截面梁计算
7	钢筋应变片的粘贴	2	重点：熟悉粘贴应变片的过程，完成在钢筋表面打磨、粘贴应变片、焊接端子、引出导线等工作难点：应变片粘贴和接线。	实验教学
8	受弯构件斜截面受力性能与设计期中考试	4	重点：熟练掌握矩形、T形、I形截面受弯构件斜截面受剪承载力的设计计算，掌握抵抗弯矩图的概念，掌握梁内纵筋弯起、截断与锚固的构造要求，掌握箍筋的构造要求，了解深受弯构件的受剪性能、设计计算方法及构造规定。期中考试难点：受剪承载力计算、抗剪弯矩图、箍筋及纵向弯起钢筋构造。	课堂讲授	受弯构件受剪计算
9	受弯承载力的构造措施	2	重点：理解正截面受弯承载力，掌握保证正截面抗弯和斜截面抗弯纵向钢筋的构造要求，纵向钢筋的锚固，箍筋的设置要求等。梁板内钢筋的其他构造要求。难点：钢筋的构造要求。	课堂讲授
10	受压构件的受力性能与设计	4	重点：掌握受压构件的一般构造；掌握轴心受压构件的破坏形态和正截面受压承载力的设计计算；掌握螺旋箍筋的作用；掌握大、小偏压构件的破坏特征；掌握考虑二阶效应的弯矩设计值计算方法。难点：受压构件破坏模式和正截面受压受力。	课堂讲授
11	受压构件的受力性能与设计	2	重点：掌握偏心受压构件正截面受压承载力的计算简图、基本计算公式及公式的适用条件；掌握大小偏心受压正截面受压承载力的基本计算公式，适用范围。难点：大小偏压构件正截面受力计算。	课堂讲授	大小偏压柱受压计算
12	受压构件的受力性能与设计	4	重点：掌握利用基本公式进行矩形截面对称配筋截面设计和承载力校核的方法；柱子构造措施。难点：矩形截面配筋计算。	课堂讲授	柱配筋计算
13	受压构件的受力性能与设计	2	重点：掌握Nu-Mu相关曲线的概念及其应用，熟悉偏心受压构件斜截面受剪承载力的设计计算。难点：Nu-Mu曲线、偏心受压计算。	课堂讲授	偏压柱计算
14	简支梁正截面承载力试验	4	重点：简支梁从加载至破坏过程的荷载-挠度、荷载-裂缝发展过程的观测，截面正应变分布，破坏特征，正截面受弯承载力。难点：试验装置的使用和试验数据的测试	实验教学
15	混凝土构件的裂缝宽度	2	重点：熟悉钢筋混凝土构件裂缝出现和开展的过程与机理，掌握最大裂缝宽度、截面短期刚度的意义，掌握最大裂缝宽度和构件挠度的计算。难点：裂缝开展、裂缝宽度、构件挠度的计算	课堂讲授	裂缝宽度、梁挠度计算
16	变形验算和耐久性设计期末总复习	4	重点：了解耐久性设计的意义，熟悉影响混凝土结构耐久性的主要因素和耐久性设计的主要内容。期末总复习混凝土结构基本原理知识点。难点：耐久性影响因素	课堂讲授
合计		48

（二）实践教学进程表

周次	实验项目名称	项目类型（验证/综合/设计）	重点与难点	学时	教学方式	实验课表（时间/地点）
7	钢筋应变片的粘贴	综合型	要点：分班级进行不同配筋率的梁（适筋梁、少筋梁、超筋梁）的弯曲试验，每班学生分为3组每组15人左右。混凝土浇筑前在钢筋表面特定位置黏贴应变片，引出导线	1	学生操作	周四上午10:30-11:30 12E108结构实验室
14	简支梁正截面承载力试验	综合型	要点：三根梁表面刷白及划分网格；构件安装及仪器仪表的安装；压力试验机试验、记录和观测荷载-挠度、荷载-裂缝的发展过程；记录三根梁破坏特征；后续分析试验数据、撰写试验报告	5	学生操作	周四下午14:00-19:00 12E108结构试验室
合计				6

考核要求及成绩评定

考核内容	评价标准	权重
到课情况	按时到堂，不得无故缺席，共点名3次，旷课一次扣30分，早退或迟到1次扣5分	10%
完成作业	认真按时完成每次作业，共布置3次作业，每次作业得分A的33分，B30分，C25分，未交作业及抄袭作业得0分	10%
期中考试	期中考试（开卷）按卷面成绩根据评分标准评定分数	5%
实验（实训）	根据实验报告的规范性、数据分析的准确性、实验态度、出勤情况等给出实验成绩	5%
期末考试	按卷面成绩根据评分标准评定分数	70%
考试方式	开卷 □ 闭卷√ 课程论文□ 实操□

学生学习建议

本课程与工程实践密切相关。学生为掌握本课程的主要内容，按约1:1的比例进行课外学习（复习和完成老师布置的作业），即：学生平均每周课外须耗费3小时复习和写作业。学生须认真听讲，做好笔记，参与教学互动，主动与老师探讨问题；课后认真复习，独立完成作业，培养自己的学习能力；必须参加实验课，亲自动手独立完成规定的实验内容，并提交合格的实验报告。