《工程荷载与可靠度设计原理》课程教学大纲 一、课程信息 课程名称：工程荷载与可靠度设计原理 Engineering load and reliability design principle 课程代码：09312092 课程类别：专业限选课 适用专业：土木工程专业 课程学时：18学时 课程学分：1学分 修读学期：第3学期 先修课程：画法几何、土木工程材料、理论力学、材料力学 二、课程目标 (一)具体目标 通过本课程的学习，使学生达到以下目标： 课程目标1：掌握土木工程学科中所涉及荷载的基本理论和基本知识； 包括荷载产生的主要背景、特点以及荷载计算方法：了解荷载与结构抗力统 计分析；【支撑毕业要求3.1】 课程目标2：掌握结构设计的主要概念、结构可靠度原理和现行规范中 满足可靠度要求的结构设计方法。具备一般工程结构荷载统计的能力以及正 确处理施工及设计中常见间题的能力：培养学生的工程意识、安全意识和实 事求是的学风，提高学生自主学习的能力。【支撑毕业要求61】 (二)课程目标与毕业要求的对应关系 表1课程目标与毕业要求的对应关系 课程目标 支排的毕业要求 支挥的毕业要求指标燕 3.设计/开发解决方案：能够 设计针对复杂工程问题的 解决方案，设计满足特定 课程目标】 需求的系统、 单元（部件】 3.1能够设计针对复杂工柱问题的解决方案，设计满 土木工程雾求的结构、构件、节点及其施工工艺流程 发工艺流程，并能够在设 计环节中体现创前意识， 考虑社会、健康、安全
《工程荷载与可靠度设计原理》课程教学大纲 一、课程信息 课程名称：工程荷载与可靠度设计原理 Engineering load and reliability design principle 课程代码：09312092 课程类别：专业限选课 适用专业：土木工程专业 课程学时：18学时 课程学分：1学分 修读学期：第3学期 先修课程：画法几何、土木工程材料、理论力学、材料力学 二、课程目标 （一）具体目标 通过本课程的学习，使学生达到以下目标： 课程目标 1：掌握土木工程学科中所涉及荷载的基本理论和基本知识； 包括荷载产生的主要背景、特点以及荷载计算方法；了解荷载与结构抗力统 计分析；【支撑毕业要求 3.1】 课程目标 2：掌握结构设计的主要概念、结构可靠度原理和现行规范中 满足可靠度要求的结构设计方法。具备一般工程结构荷载统计的能力以及正 确处理施工及设计中常见问题的能力；培养学生的工程意识、安全意识和实 事求是的学风，提高学生自主学习的能力。【支撑毕业要求 6.1】 （二）课程目标与毕业要求的对应关系 表1 课程目标与毕业要求的对应关系 课程目标 支撑的毕业要求 支撑的毕业要求指标点 课程目标 1 3.设计/开发解决方案:能够 设计针对复杂工程问题的 解决方案，设计满足特定 需求的系统、单元(部件） 或工艺流程，并能够在设 计环节中体现创新意识， 考虑社会、健康、安全、 3.1 能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足 土木工程需求的结构、构件、节点及其施工工艺流程
法律、文化以及环境等国 6工在与社会：能够于工 程相关骨景知识进行合理 6.1能够基于土木工程相关背景知识进行合理分析，评 分析，评价查业工柱实残 价工柱实我和复杂工柱问题解决方案对社会、健康 课柱目标2 和复杂工柱问题解决方案 安全、法律以及文化的影响，理解工程师应承把的封 以及文化的影响，并理 任 解应承担的黄任 三、课程内容 (一)课程内容与课程目标的关系 表2课程内容与课程目标的关系 课内客 长学方法 支林的课维日标 学时安 第一章结论 讲投法 谋程目标1 1 瞬授和实践性教李剂 第二章重力、侧压力 课柱日标1 结合 讲授和实践性教李相 第三章风荷我 课程日1 1 结合 讲授和实线性教学相 嘉四章地震作用 结合 课程日1 第五章其他作用 讲授法 谋程目1 2 第六章荷我的统计分新 讲法 课程日1、2 3 第七章结构抗力统计分析 讲授法 谋柱目1、2 第八章工程结构可靠度计算方法 讲授法 课程目1、2 3 第九幸概率极限状态设计法 讲校法 谋柱日1、2 合计 18学时 (二)具体内容 第一章绪论 【学习目标】 1熟练掌握工程结构中的各种作用特点，如直接作用、间接作用等：掌握结 构的功能、荷载、材料强度的取值及分项系数的意义： 2.了解一般工程结构中各种荷载的作用形式及应用：了解我国工程结构的设
法律、文化以及环境等因 素。 课程目标 2 6.工程与社会:能够基于工 程相关背景知识进行合理 分析，评价专业工程实践 和复杂工程问题解决方案 对社会、健康、安全、法 律以及文化的影响，并理 解应承担的责任 6.1 能够基于土木工程相关背景知识进行合理分析，评 价工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、 安全、法律以及文化的影响，理解工程师应承担的责 任。 三、课程内容 （一）课程内容与课程目标的关系 表2 课程内容与课程目标的关系 课程内容 教学方法 支撑的课程目标 学时安排 第一章 绪论 讲授法 课程目标 1 1 第二章 重力、侧压力 讲授和实践性教学相 结合 课程目标 1 1 第三章 风荷载 讲授和实践性教学相 结合 课程目 1 1 第四章 地震作用 讲授和实践性教学相 结合 课程目 1 2 第五章 其他作用 讲授法 课程目 1 2 第六章 荷载的统计分析 讲授法 课程目 1、2 3 第七章 结构抗力统计分析 讲授法 课程目 1、2 3 第八章 工程结构可靠度计算方法 讲授法 课程目 1、2 3 第九章 概率极限状态设计法 讲授法 课程目 1、2 2 合计 18 学时 （二）具体内容 第一章 绪 论 【学习目标】 1.熟练掌握工程结构中的各种作用特点，如直接作用、间接作用等；掌握结 构的功能、荷载、材料强度的取值及分项系数的意义； 2.了解一般工程结构中各种荷载的作用形式及应用；了解我国工程结构的设
计方法的经历。 【学习内容】 结荷载与作用、随时问的变异分类、空间位置分类、结构反应特点分类、结 构设计方法。 【学习重点】 1.工程结构中各种荷载的特点： 2.结构的功能和设计方法。 【学习雅点】 1.结构的功能和设计方法。 第二章重力、侧压力 【学习目标】 1.掌握工程结构中各种材料的自重的求法；掌握土体自重应力的求法及意义、 基本雪压及屋面活荷载的意义：掌握相应的规范要求：掌握静止土压力、主动土 压力、被动土压力的求法： 2.了解兰金土压力理论、库伦土压力理论：了解冻土的概念、性质及与结构 物的关系： 3.理解工程结构的两项基本功能：理解工程结构中永久荷载和可变荷载的基 本概念及基本规律（如结构的自重、土的自重应力基本雪压等概念）、土体自重 应力、土体侧向压力的数学表达式。 【学习内容】 1.结构自重： 2.土的自重应力、土的侧向压力、静水压力及动水压力、冻胀力： 3.屋面的雪压、车辆荷载、楼屋面活荷载、人群荷载。 【学习重点】 1土的自重应力概念、任意点土的自重应力求解 2楼面和屋面活荷载、规范规定不同荷载形式的折减： 3.静止土压力、主动土压力和被动土压力的求法。 【学习难点】 1兰金土压力理论、库伦土压力理论
计方法的经历。 【学习内容】 结荷载与作用、随时间的变异分类、空间位置分类、结构反应特点分类、结 构设计方法。 【学习重点】 1.工程结构中各种荷载的特点； 2.结构的功能和设计方法。 【学习难点】 1.结构的功能和设计方法。 第二章 重力、侧压力 【学习目标】 1.掌握工程结构中各种材料的自重的求法；掌握土体自重应力的求法及意义、 基本雪压及屋面活荷载的意义；掌握相应的规范要求；掌握静止土压力、主动土 压力、被动土压力的求法； 2.了解兰金土压力理论、库伦土压力理论；了解冻土的概念、性质及与结构 物的关系； 3.理解工程结构的两项基本功能；理解工程结构中永久荷载和可变荷载的基 本概念及基本规律（如结构的自重、土的自重应力基本雪压等概念）、土体自重 应力、土体侧向压力的数学表达式。 【学习内容】 1.结构自重； 2.土的自重应力、土的侧向压力、静水压力及动水压力、冻胀力； 3.屋面的雪压、车辆荷载、楼屋面活荷载、人群荷载。 【学习重点】 1.土的自重应力概念、任意点土的自重应力求解； 2.楼面和屋面活荷载、规范规定不同荷载形式的折减； 3.静止土压力、主动土压力和被动土压力的求法。 【学习难点】 1.兰金土压力理论、库伦土压力理论
第三章风荷载 【学习目标】 1了解失风的有关知识及风的形成原因、顺风向结构及横风性结构的风效应： 2理解基本风压的基本概念、结构抗风计算的几个重要概念： 3.掌握风速和风压的关系，掌握规范对基本风压是如何规定的。 【学习内容】 1风的形成： 2两类性质的大风、我国风气候总况： 3风压与风速的关系： 4.基本风压、结构的风力和风效应、横风向风振、风荷载体型系数。 【学习重点】 1规范对不同地区基本风压的规定： 2工程中涉及的横向风振：风荷载体型系数、风压高度变化系数和风振系数。 【学习难点】 1荷载规范的学习。 第四章地震作用 【学习目标】 1了解世界地震带及我国地震带的分布；了解多质点体系的地震反应、振型 分解反应谱法、底部剪力法： 2理解单质点体系地震作用及地震反应谱；理解多质点的地震反应及阵型分 解法： 3.掌握有关地震的震级、地震烈度等基本概念；掌握单质点地震反应和地震 反应谱法及多质点的底部剪力法。 【学习内容】 1地球的构造及地震的类型与成因、地震分布、震级与烈度： 2.单质点体系地震反应、地震作用和地震反应谱： 3.多质点体系地震反应： 4阵型分解反应谱法、底部剪力法。 【学习重点】
第三章 风荷载 【学习目标】 1.了解失风的有关知识及风的形成原因、顺风向结构及横风性结构的风效应； 2.理解基本风压的基本概念、结构抗风计算的几个重要概念； 3.掌握风速和风压的关系，掌握规范对基本风压是如何规定的。 【学习内容】 1.风的形成； 2.两类性质的大风、我国风气候总况； 3.风压与风速的关系； 4.基本风压、结构的风力和风效应、横风向风振、风荷载体型系数。 【学习重点】 1.规范对不同地区基本风压的规定; 2.工程中涉及的横向风振；风荷载体型系数、风压高度变化系数和风振系数。 【学习难点】 1.荷载规范的学习。 第四章 地震作用 【学习目标】 1.了解世界地震带及我国地震带的分布；了解多质点体系的地震反应、振型 分解反应谱法、底部剪力法； 2.理解单质点体系地震作用及地震反应谱；理解多质点的地震反应及阵型分 解法； 3.掌握有关地震的震级、地震烈度等基本概念；掌握单质点地震反应和地震 反应谱法及多质点的底部剪力法。 【学习内容】 1.地球的构造及地震的类型与成因、地震分布、震级与烈度； 2.单质点体系地震反应、地震作用和地震反应谱； 3.多质点体系地震反应； 4.阵型分解反应谱法、底部剪力法。 【学习重点】
1地震的基本概念； 2.单质点体系的地震反应和底部剪力法。 【学习难点】 1多质点体系的地震反应及多质点阵型分解反应谱 2.多质点体系的底部剪力法。 第五章其他作用 【学习目标】 1了解爆炸作用、浮力作用、冲击力和撞击力及预加力的作用： 2.掌握工程结构中温度作用的基本概念及原理、地基发生不均匀沉降使得结 构物被迫产生的变形：掌握工程结构中混凝土的收缩和徐变及对混凝土结构的有 利和不利影响： 3理解温度作用对结构或构件的影响，能够熟练的计算温度应力与变形。 【学习内容】 1温度作用的基本概念及原理、变形作用： 2.爆炸的概念、爆炸的作用原理及荷载计算、爆炸对地下结构的作用： 3浮力的作用、汽车竖向冲击力、汽车水平撞击力。 【学习重点】 1工程结构中温度作用的基本概念及原理、结构或构件的支座移动： 2工程结构中混凝土的收缩和徐变及对混凝土结构的有利和不利影响 【学习难点】 1混凝土的徐变和收缩对混凝土结构的有利和不利影响计算温度应力与变 形。 第六章荷载的统计分析 【学习目标】 1.了解荷载的概率模型：了解确定一般住宅楼面活荷载的分布情况： 2.掌握荷载的统计参数和统计方法、荷载效应及荷载效应的组合原则。掌握 常通荷载的代表值和设计值；掌握民用建筑的永久荷载、楼面活荷载、临时性活 荷载统计分析： 3理解常通荷载的统计分析方法，掌握荷载的各种代表值；荷载效应及荷载
1.地震的基本概念； 2.单质点体系的地震反应和底部剪力法。 【学习难点】 1.多质点体系的地震反应及多质点阵型分解反应谱； 2.多质点体系的底部剪力法。 第五章 其他作用 【学习目标】 1.了解爆炸作用、浮力作用、冲击力和撞击力及预加力的作用； 2.掌握工程结构中温度作用的基本概念及原理、地基发生不均匀沉降使得结 构物被迫产生的变形；掌握工程结构中混凝土的收缩和徐变及对混凝土结构的有 利和不利影响； 3.理解温度作用对结构或构件的影响，能够熟练的计算温度应力与变形。 【学习内容】 1.温度作用的基本概念及原理、变形作用； 2.爆炸的概念、爆炸的作用原理及荷载计算、爆炸对地下结构的作用； 3.浮力的作用、汽车竖向冲击力、汽车水平撞击力。 【学习重点】 1.工程结构中温度作用的基本概念及原理、结构或构件的支座移动； 2.工程结构中混凝土的收缩和徐变及对混凝土结构的有利和不利影响。 【学习难点】 1.混凝土的徐变和收缩对混凝土结构的有利和不利影响计算温度应力与变 形。 第六章 荷载的统计分析 【学习目标】 1.了解荷载的概率模型；了解确定一般住宅楼面活荷载的分布情况； 2.掌握荷载的统计参数和统计方法、荷载效应及荷载效应的组合原则。掌握 常遇荷载的代表值和设计值；掌握民用建筑的永久荷载、楼面活荷载、临时性活 荷载统计分析； 3.理解常遇荷载的统计分析方法，掌握荷载的各种代表值；荷载效应及荷载