《结构设计原理》学习手册 编写人：彭影建新 课程名称 《结构设计原理》 课程编号 学分1 授课对象专业土木工程留学生 年级本科各级班级 课程性质 专业基础课、必修课 与本课程 先修课 《土木工程制图》《建筑材料》、《结构力学》、《材料力学》 关联课程 后续课 《桥梁工程》 本课程学 总学时32 理论学 32 实验课时 上机课时 0 时与分配 时 考核方式与考核方式 闭卷考试 成绩评院 考核成绩 80%平时成绩20%实验成绩 教 《结构设计原理》主要研究各种工程结构的基本构件受力性能，计算方法和构造设 计原理，它是学习和掌握桥梁工程及道路人工构造物设计的基础。学生通过该课程的学 习，要求掌握结构设计计算的基本方法，熟悉所用材料的物理力学性能，对工程中常见 的 基本构件的受力性能、强度及变形规律有明确的认识并能根据右关设计规范和资料讲 行设计计算。通过课程设计，掌握简支梁的设计计算方法，训练学生综合运用所学基础 知识和技术基础知识的能力，培养学生分析问题和解决问题的能力。为今后工作中进 一般士木建筑工程的设计计算打下必要的基础。 求 教学重点：材料的物理力学性 极限状态法设计计算原则 受弯构件正截面承载力计算 弟 受弯构件斜截面承载力计算 重 偏心受压构件的正截面承载力计算 预应力混凝土结构的基本概念 点 预应力湿凝十简支梁的设计 教学难点：受弯构件斜截面承载力计算，纵向钢筋的弯起与截断 举 小偏心受压构件的正截面承载力计算： 红 混凝土构件应力、裂缝、变形的计算方法： 预应力混凝土构件预应力损失计算： 预应力混凝土简支梁的设计与计算： 教 1、选用教 精 《结构设计计算原理》第二版，叶见主编，人民交通出版社 2、主要参考书 [1]《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004),中华人民共和国交通部发布 参 [2]《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004),中华人民共 和国交通部发布 [3](The prineiple of strutural design,张建仁主编，人民交通出版 [4]《钢筋混凝土原理》，过镇海著，清华大学出版社 [5]《混凝土结构设计原理计算示例》.杨福源，人民交通出版社，1994
《结构设计原理》学习手册 编写人：彭建新 课程名称 《结构设计原理》 课程编号 学分 1 授课对象 专业 土木工程留学生 年级 本科各级 班级 课程性质 专业基础课、必修课 与本课程 关联课程 先修课 《土木工程制图》《建筑材料》、《结构力学》、《材料力学》 后续课 《桥梁工程》 本课程学 时与分配 总学时 32 理论学 时 32 实验课时 上机课时 0 考核方式与 成绩评定 考核方式 闭卷考试 考核成绩 80% 平时成绩 20% 实验成绩 教 学 目 的 与 要 求 《结构设计原理》主要研究各种工程结构的基本构件受力性能，计算方法和构造设 计原理,它是学习和掌握桥梁工程及道路人工构造物设计的基础。学生通过该课程的学 习，要求掌握结构设计计算的基本方法，熟悉所用材料的物理力学性能，对工程中常见 基本构件的受力性能、强度及变形规律有明确的认识，并能根据有关设计规范和资料进 行设计计算。通过课程设计，掌握简支梁的设计计算方法，训练学生综合运用所学基础 知识和技术基础知识的能力，培养学生分析问题和解决问题的能力。为今后工作中进行 一般土木建筑工程的设计计算打下必要的基础。 教 学 重 点 与 难 点 教学重点：材料的物理力学性 极限状态法设计计算原则 受弯构件正截面承载力计算 受弯构件斜截面承载力计算 偏心受压构件的正截面承载力计算 预应力混凝土结构的基本概念 预应力混凝土简支梁的设计 教学难点：受弯构件斜截面承载力计算，纵向钢筋的弯起与截断； 小偏心受压构件的正截面承载力计算； 混凝土构件应力、裂缝、变形的计算方法； 预应力混凝土构件预应力损失计算； 预应力混凝土简支梁的设计与计算； 教 材 与 参 考 书 目 1、 选用教材 《结构设计计算原理》第二版，叶见曙主编，人民交通出版社 2、主要参考书 [1]《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），中华人民共和国交通部发布 [2]《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004），中华人民共 和国交通部发布 [3]《The principle of structural design》，张建仁主编，人民交通出版社 [4]《钢筋混凝土原理》，过镇海著，清华大学出版社 [5] 《混凝土结构设计原理计算示例》.杨福源，人民交通出版社，1994
第1章主要内容 编写人：彭建新 章次与名称0绪论 4 第1章钢筋混凝士结构的基本概念及材料的物理力学性能 学时数 要以 主要教学内容：0绪论 教节 1.1钢筋混凝土结构的基本概念 学次 1.2混凝土 1.3钢筋 内排 要求：掌握结构的分类，每类构件的特点及其应用 容列 掌握混凝士的度指标和变形性能 掌握钢筋的两个强度指标和两个塑性指标 要 求 本 重点、1、混凝土的物理力学性能、本构关系 章 难 2、钢筋的强度指标和塑性指标： 节点 3、熟习混凝土在各种受力状态下的强度与变形性能： 重内 4、堂据混凝土的洗用原测： 点容 难点： 混凝士的物理力学性能，钢筋得应力应变关系曲线 与 钢筋错周长度的确定与设置 教 1、采取课堂讲授和多媒体课件辅助教学相结合。 学 2、课堂教学以基本概念、基本原理为主线，突出重点，讲清难点 方与 3、讲课过程中注意理论联系实践，尽可能结合实际工程讲解，并介绍最新研分 法改 成果。 与革 4、采用启发式、双向式及讨论式的“以学生为主体，以能力培养为主旨”的 手措 主动式教学模式。 段施 5、采用提问或其他师生互动方式活跃课堂气氛 7、注意课前复习、课后总结 理 8、布置适量作业、采用定时定点答疑。 课动置 堂 题 你知道怎样合理选取混凝土的强度等级吗？ 互设 作业布置：思考题 作思设 1、p21-22.1-6 业考 2、混凝土的变形根据其产生的原因分几种，试绘出棱柱体在一次短期加载下的 与 题 关系曲线，并简单说明。 3、什么是混凝土受压时的弹性系数y,为什么y≤1？ 注
第 1 章 主要内容 编写人：彭建新 章次与名称 0 绪论 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 学时数 4 主 要 以 教 节 学 次 内 排 容 列 与 要 求 主要教学内容：0 绪论 1.1 钢筋混凝土结构的基本概念 1.2 混凝土 1.3 钢筋 要求:掌握结构的分类,每类构件的特点及其应用 掌握混凝土的强度指标和变形性能 掌握钢筋的两个强度指标和两个塑性指标 本 章 难 节 点 重 内 点 容 与 重点、 1、混凝土的物理力学性能、本构关系 2、钢筋的强度指标和塑性指标； 3、熟习混凝土在各种受力状态下的强度与变形性能； 4、掌握混凝土的选用原则； 难点：混凝土的物理力学性能，钢筋得应力应变关系曲线 钢筋锚固长度的确定与设置 教 学 方 与 法 改 与 革 手 措 段 施 处 理 1、采取课堂讲授和多媒体课件辅助教学相结合。 2、课堂教学以基本概念、基本原理为主线，突出重点，讲清难点 3、讲课过程中注意理论联系实践，尽可能结合实际工程讲解，并介绍最新研究 成果。 4、采用启发式、双向式及讨论式的 “以学生为主体，以能力培养为主旨”的 主动式教学模式。 5、采用提问或其他师生互动方式活跃课堂气氛。 7、注意课前复习、课后总结 8、布置适量作业、采用定时定点答疑。 课 动 置 堂 题 互 设 你知道怎样合理选取混凝土的强度等级吗？ 作 思 设 业 考 置 与 题 作业布置：思考题 1、P21-22,1-6 2、混凝土的变形根据其产生的原因分几种，试绘出棱柱体在一次短期加载下的 关系曲线，并简单说明。 3、什么是混凝土受压时的弹性系数 ，为什么 1？ 备注
第2章主要内容 编写人：彭建新 章次与名称第2章结构按极限状态法设计计算的原则 学时数2 主 要以 教节 主要教学内容：2.1概率极限状态设计法的基本概念 学次 2.2我国公路桥涵设计规范(JTGD62-2004)的计算原则 2.3材料强度的取值 内排 2.4作用、作用的代麦值和作田效应组合 容列 要求：掌握作用、极限状态的概念及极限状态计算方法和原理，了解极限状态方 与 法中材料强度的取值及应用 要 本 章难 重点：两类极限状态，作用的分类，结构的抗力，材料强度的标准值与设计值 节点 基本组合 偶然组合、短期组合、长期组合 重内 难点：概率极限状态设计法的概念、两类极限状态 可靠指标的计算 点容 作用的频遇值、准水久值概念的理解 与 教 1、采取课堂讲授和多媒体课件辅助教学相结合。 2、课堂数学以基本概今、基本原理为主线，突出重点，#清难占 方与 3、讲课过程中注意理论联系实践，尽可能结合实际工程讲解，并介绍最新研究 法改 成果。 与革 4、采用启发式、双向式及讨论式的“以学生为主体，以能力培养为主旨”的 手措 主动式教学模式。 段施 5、采用提问或其他师生互动方式活跃课堂气氛。 处 7、注意课前复习、课后总结 理 8、布置适量作业、定时定点答疑。 课动 堂 题 何谓结构可靠？何谓结构失效？怎样来衡量？ 互设 作 业 作业布置：P40:1-9,1-8为思考题，3、5、6、8、9为作业题 与 题 盗注
第 2 章 主要内容 编写人：彭建新 章次与名称 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 学时数 2 主 要 以 教 节 学 次 内 排 容 列 与 要 求 主要教学内容：2.1 概率极限状态设计法的基本概念 2.2 我国公路桥涵设计规范(JTG D62-2004)的计算原则 2.3 材料强度的取值 2.4 作用、作用的代表值和作用效应组合 要求: 掌握作用、极限状态的概念及极限状态计算方法和原理，了解极限状态方 法中材料强度的取值及应用 本 章 难 节 点 重 内 点 容 与 重点：两类极限状态，作用的分类，结构的抗力，材料强度的标准值与设计值， 基本组合、偶然组合、短期组合、长期组合 难点：概率极限状态设计法的概念、两类极限状态 可靠指标的计算 作用的频遇值、准永久值概念的理解 教 学 方 与 法 改 与 革 手 措 段 施 处 理 1、采取课堂讲授和多媒体课件辅助教学相结合。 2、课堂教学以基本概念、基本原理为主线，突出重点，讲清难点 3、讲课过程中注意理论联系实践，尽可能结合实际工程讲解，并介绍最新研究 成果。 4、采用启发式、双向式及讨论式的 “以学生为主体，以能力培养为主旨”的 主动式教学模式。 5、采用提问或其他师生互动方式活跃课堂气氛。 7、注意课前复习、课后总结 8、布置适量作业、定时定点答疑。 课 动 置 堂 题 互 设 何谓结构可靠？何谓结构失效？怎样来衡量？ 作 思 设 业 考 置 与 题 作业布置：P40:1-9，1-8 为思考题，3、5、6、8、9 为作业题 备注
第3章主要内容 编写人：彭建新 章次与名称第3章受弯构件正截面承载力计算学时数 10 主 主要教学内容：3.1受弯构件的截面形式与构造 要 以 3.2受弯构件正截面受力全过程和破坏形态 教节 3.3受弯构件正截面承载力计算的基本原则 学 3.4单筋矩形截面受弯构件 内排 3.5双筋矩形截面受弯构件 容列 3.6T形截面受弯构件 与 要求： 掌握受弯钢筋混凝土梁的破坏形态，以及不同配筋率的梁的破坏特性。 能进行单筋、双筋矩形截面及T形截面受弯构件正截面承载力的设计。 熟悉规范有关钢筋的构造要求 本 重点：了解配筋率对受弯构件破坏特征的影响和适筋受弯构件在各阶段的受力特 章难 节点 掌握公路桥涵工程中单筋矩形截面、双筋矩形截面、T形截面承载力的 重内 算方法： 熟习受弯构件正截面的构造要求。 点容 难点：钢筋的构造要求， 与 三个工作阶段作为设计计算的依据，破坏形态的主要特点 计算公式的使用条件 翼缘计算宽度的取值 1、采取课堂讲授和多媒体课件辅助教学相结合 学 2、课堂教学以基本概念 基本原理为主线，突出重点，讲清难点 方 3、讲课过程中注意理论联系实践，尽可能结合实际工程讲解，并介绍最新成果 法改 4、采用启发式、双向式及讨论式的“以学生为主体，以能力培养为主旨”的 与革 主动式教学模式。 手措 5、采用提问或其他师生互动方式活跃课堂气氛。 段施 ?、注意课前复习、课后总结 处 8、对设计原理反复交代，对设计步骤举例说明 理 9、设计步骤采用计算流程图给出 10、布置适量作业、采用定时定点答疑 课动置 堂 你知道钢筋混凝土梁内有哪些钢筋，为什么要设置这些钢筋吗 互 设 设 业 考置 作业布置：P73:1-14为思考题，1624为作业题 与 备注
第 3 章 主要内容 编写人：彭建新 章次与名称 第3章 受弯构件正截面承载力计算 学时数 10 主 要 以 教 节 学 次 内 排 容 列 与 要 求 主要教学内容：3.1 受弯构件的截面形式与构造 3.2 受弯构件正截面受力全过程和破坏形态 3.3 受弯构件正截面承载力计算的基本原则 3.4 单筋矩形截面受弯构件 3.5 双筋矩形截面受弯构件 3.6 T 形截面受弯构件 要求: 掌握受弯钢筋混凝土梁的破坏形态，以及不同配筋率的梁的破坏特性。 能进行单筋、双筋矩形截面及 T 形截面受弯构件正截面承载力的设计。 熟悉规范有关钢筋的构造要求 本 章 难 节 点 重 内 点 容 与 重点：了解配筋率对受弯构件破坏特征的影响和适筋受弯构件在各阶段的受力特 点； 掌握公路桥涵工程中单筋矩形截面、双筋矩形截面、T 形截面承载力的计 算方法； 熟习受弯构件正截面的构造要求。 难点：钢筋的构造要求， 三个工作阶段作为设计计算的依据，破坏形态的主要特点 计算公式的使用条件 翼缘计算宽度的取值 教 学 方 与 法 改 与 革 手 措 段 施 处 理 1、采取课堂讲授和多媒体课件辅助教学相结合。 2、课堂教学以基本概念、基本原理为主线，突出重点，讲清难点 3、讲课过程中注意理论联系实践，尽可能结合实际工程讲解，并介绍最新成果。 4、采用启发式、双向式及讨论式的 “以学生为主体，以能力培养为主旨”的 主动式教学模式。 5、采用提问或其他师生互动方式活跃课堂气氛。 7、注意课前复习、课后总结 8、对设计原理反复交代，对设计步骤举例说明 9、设计步骤采用计算流程图给出 10、布置适量作业、采用定时定点答疑。 课 动 置 堂 题 互 设 你知道钢筋混凝土梁内有哪些钢筋，为什么要设置这些钢筋吗？ 作 思 设 业 考 置 与 题 作业布置：P73:1-14 为思考题，16~24 为作业题 备注
第4章主要内容 编写人：彭建新 章次与名称 第4章受弯构件斜截面承载力计算 学时数 6 主 主要教学内容：4.1受弯构件斜截面的受力特点与破坏形式 要 4.2影响受弯构件斜截面抗剪能力的主要因素 4.3受弯构件斜截面抗剪强度计算 4.4受弯构件斜截面抗弯强度计算 学 水 4.5全梁承载能力校核与构造要求 4.6连续壑的斜截面抗前强度计笔 容列 要求： 掌握斜截面的受力特点与三种破坏形式，掌握影响斜截面抗剪强度计算的 与 个主要因素及影响情况，掌握斜截面抗剪强度计算的原理、公式、公式的适用条件 要 抗剪钢筋的设计、复核，熟卷斜截面抗弯强度计算的要求，具体保证，掌握全梁承载 求 能力校核的内容、具体措施与规范规定的构造要求 重点：(1)受弯构件斜截面的受力特点与破坏形式 本 (2)影响受弯构件斜截面抗前能力的主要因素分相 章 (3)斜截面抗剪强度计算公式、适用条件， 抗剪钢筋的设计 节 点 (4)受弯构件斜截面抗弯强度计算，全梁承载能力校核与构造要求 难点：斜截面抗剪和斜截面抗弯强度的计算 重 抵抗弯矩图的绘制和全梁承载能力校核 点 与 采取课堂讲授和多媒体课件辅助教学相结合。 2 课堂教学以基木概念、 基本原理为主线 突出重点，讲清难点 学 、讲课过程中注意理论联系实践，尽可能结合实际工程讲解，并介绍最新研究成 果。 方 4、采用启发式、双向式及讨论式的“以学生为主体，以能力培养为主旨”的主 法 动式教学模式。 5、采用提问或其他师生互动方式活跃课堂气氛。 手 7、注意课前复习、课后总结 段施 8、对设计原理反复交代，对设计步骤举例说明 处 9、布置适量作业、采用定时定点答疑。 课动 置 堂 你知道工程中有哪些钢筋混凝土受剪结构吗 互设 作思 作业题：P108.1-10.1-8思考题，9、10为作业 业 考 置 与题 注
第 4 章 主要内容 编写人：彭建新 章次与名称 第 4 章 受弯构件斜截面承载力计算 学时数 6 主 要 以 教 节 学 次 内 排 容 列 与 要 求 主要教学内容：4.1 受弯构件斜截面的受力特点与破坏形式 4.2 影响受弯构件斜截面抗剪能力的主要因素 4.3 受弯构件斜截面抗剪强度计算 4.4 受弯构件斜截面抗弯强度计算 4.5 全梁承载能力校核与构造要求 4.6 连续梁的斜截面抗剪强度计算 要求: 掌握斜截面的受力特点与三种破坏形式，掌握影响斜截面抗剪强度计算的五 个主要因素及影响情况，掌握斜截面抗剪强度计算的原理、公式、公式的适用条件， 抗剪钢筋的设计、复核，熟悉斜截面抗弯强度计算的要求，具体保证，掌握全梁承载 能力校核的内容、具体措施与规范规定的构造要求 本 章 难 节 点 重 内 点 容 与 重点：（1）受弯构件斜截面的受力特点与破坏形式 （2）影响受弯构件斜截面抗剪能力的主要因素分析 （3）斜截面抗剪强度计算公式、适用条件，抗剪钢筋的设计 （4）受弯构件斜截面抗弯强度计算，全梁承载能力校核与构造要求 难点： 斜截面抗剪和斜截面抗弯强度的计算 抵抗弯矩图的绘制和全梁承载能力校核 教 学 方 与 法 改 与 革 手 措 段 施 处 理 1、采取课堂讲授和多媒体课件辅助教学相结合。 2、课堂教学以基本概念、基本原理为主线，突出重点，讲清难点 3、讲课过程中注意理论联系实践，尽可能结合实际工程讲解，并介绍最新研究成 果。 4、采用启发式、双向式及讨论式的 “以学生为主体，以能力培养为主旨”的主 动式教学模式。 5、采用提问或其他师生互动方式活跃课堂气氛。 7、注意课前复习、课后总结 8、对设计原理反复交代，对设计步骤举例说明 9、布置适量作业、采用定时定点答疑。 课 动 置 堂 题 互 设 你知道工程中有哪些钢筋混凝土受剪结构吗？ 作 思 设 业 考 置 与 题 作业题：P108,1-10，1-8 思考题，9、10 为作业题 备注