土木工程专业教学大纲共123页Word文档格式.docx
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调查报告,我居住的房屋和我家乡的房屋。
学习小结一份。
内容为对土木工程专业的认识,今后几年的学习规划,对本课程的意见和建议。
字数、方式、体裁不限。
3、集中实习安排
(1)参观土木工程工地或建筑2-3次,结合认识实习教学环节进行;
(2)课堂或课外讨论一次。
四、使用大纲说明
1、学时分配表
课程内容
学时数
备注
总学时
讲授
试验
上机
第一章专业培养目标和素质要求
2
全部使用多媒体教学手段
10
第四章学习方法
1
合计
16
2、教学方法提示
利用幻灯、录象、计算机辅助等多种教学手段进行教学,教学内容要丰富,信息量要大,可结合学生课外教育活动开展讨论、师生交流;
与认识实习教学有机结合,安排参观土木工程工地、建筑物等。
任课教师应有丰富的教学和工程实践经验。
3、成绩考核方式
每学期的总成绩按期末考试卷面成绩和平时考查成绩两项评定。
前者占总成绩的80%,后者占20%。
五、课程教材及主要参考书
1、选用教材
罗福午主编《土木工程(专业)概论》(第三版),武汉工业大学出版社,武汉2019年8月。
2、教学参考书
丁大钧主编《土木工程总论》,中国建筑工业出版社,北京,2019年2月。
14.1.2《结构力学》课程教学大纲
四年制本科《土木工程专业》适用(108学时6学分)
一、本课程的性质和任务
《结构力学》课程是土木工程专业的一门重要技术基础课。
通过本课程的学习使学生掌握对结构进行力学分析的基本概念、基本原理和基本方法,为后续专业课程的学习、今后从事专业工作及科学研究等打下必要的力学基础。
结构力学课程应培养学生以下几方面的能力:
(1)运用课程的基本理论和基本方法独立分析、解决问题的能力。
(2)概念清楚、过程简练、结果正确的计算、表达能力。
(3)具备继续自我学习提高、不断更新知识结构及开拓发展的能力。
2、课程的重点和难点
本课程重点:
(1)静定结构的内力、位移计算及内力图的绘制。
(2)超静定结构的内力计算(力法、位移法及力矩分配法)。
(3)超静定结构的位移计算及内力图校核。
(4)矩阵位移法。
(5)结构在移动荷载下的内力分析。
(6)结构的动力分析。
(7)结构的塑性极限分析。
本课程难点:
(1)叠加法作弯矩图。
(2)变形体位移计算一般公式的推导。
(3)位移法的基本概念及有侧移刚架的内力计算。
(4)任意动荷载作用下结构的动力分析。
3、先修课程和基本要求
学生应具备高等数学、线性代数、普通物理、理论力学、材料力学等先修课程的知识。
应有比较扎实的数学基础和应用能力;
掌握静力学的基本概念、基本理论以及单根杆件的内力、应力、应变、位移的概念及基本计算方法。
三、课程的内容
(1)绪论:
结构力学的学习任务及学习方法;
结构的计算简图及简化要点;
杆系结构的分类及荷载分类。
(2)平面杆系结构的几何组成分析:
几何组成分析的几个概念;
几何不变体系的基本组成规律;
对体系进行几何组成分析的基本方法。
(3)静定梁和静定刚架:
单跨静定梁的内力计算及区段叠加法作弯矩图;
多跨静定梁和刚架的内力计算及内力图绘制。
(4)三铰拱:
三铰拱的支座反力、内力计算;
三铰拱内力图制作的基本方法和步骤;
三铰拱的合理轴线。
(5)静定平面桁架:
桁架的特点及组成;
结点法、截面法及两者的联合应用;
组合结构的内力计算。
(6)静定结构总论:
静定结构的内力分析方法;
静定结构的一般性质。
(7)结构在移动荷载下的内力分析:
移动荷载和影响线的概念;
静力法和机动法作静定梁的影响线;
结点荷载下静定梁的影响线;
影响线的应用;
简支梁的绝对最大弯矩和弯矩包络图;
连续梁的影响线轮廓;
连续梁的最不利荷载位置和内力包络图。
(8)静定结构的位移计算:
位移的概念;
结构位移计算的一般公式;
荷载作用下结构的位移计算;
图乘法;
支座移动和温度改变下结构的位移计算;
线弹性体的互等定理。
(9)力法:
超静定结构的超静定次数;
力法的基本概念;
超静定梁、刚架、桁架、排架、组合结构在荷载下的内力计算;
超静定结构在支座移动和温度改变下的内力计算;
超静定结构的位移计算;
力法计算结果的校核;
力法对称性的利用。
(10)力法计算超静定拱:
两铰拱和对称无铰拱的内力计算。
(11)位移法:
位移法的基本概念;
等截面直杆的刚度方程;
由平衡条件建立位移法方程;
按基本体系建立位移法方程;
无侧移、有侧移刚架在荷载及支座移动下的内力计算;
位移法的对称性利用。
(12)力矩分配法:
力矩分配法的基本概念;
多结点的力矩分配;
对称性的利用。
(13)矩阵位移法:
矩阵位移法的力学原理和数学方法概述;
单元刚度矩阵(局部坐标和结构整体坐标);
结构整体刚度矩阵的物理意义和集成方法;
等效结点荷载;
连续梁、桁架、刚架、组合结构的矩阵分析;
忽略轴向变形时矩形刚架的矩阵分析。
(14)结构的动力计算:
结构动力分析的基本概念;
单自由度体系的自由振动和受迫振动;
阻尼对振动的影响;
多自由度体系的自由振动(刚度法、柔度法);
主振型的正交性;
多自由度体系在简谐荷载下的受迫振动;
振型分解法;
近似法求自振频率。
(15)结构的极限荷载:
结构塑性分析的概念;
极限弯矩、塑性铰和结构极限状态的概念;
超静定结构的极限荷载;
比例加载时判定极限荷载的一般定理;
刚架的极限荷载。
根据课堂讲授内容,布置与之相关的适量课外作业(一般2至4道题),注意以基本题型为主,并与有一定难度和技巧的题型相结合。
课程内容
学时数
备注
实验
绪论
第四学期
(48学时)
平面杆系几何组成分析
6
静定梁
4
静定刚架
三铰拱
静定桁架及组合结构
静定结构的位移计算
8
力法
结构在移动荷载下的内力分析
位移法
12
第五学期
(56学时)
力矩分配法
矩阵位移法
(4)
结构动力分析
22
结构塑性分析
合计
104
在结构力学课程教学中,要遵循重基础理论、重基本概念、重基本方法的教学理念。
充分发挥各个教学环节的作用。
课堂上应以启发式教学为主,重视课程中分析及解决问题的思路和基本方法的传授;
调动学生在学习上的主观能动性。
批改作业认真、严格,课后辅导及时。
重视结构力学课程的教学研究,讲求教学效果。
3、考核方式
全部课程分两个学期完成。
成绩在每学期期末独立评定,均为考试课。
考查成绩由任课和辅导老师根据学生平时的学习态度、纪律及完成作业等情况综合评定。
总成绩按百分制计。
五、课程的教材及主要参考书
1、教材:
(1)《结构力学教程》2019年1月第1版,龙驭球、包世华主编,高等教育出版社。
(2)《结构力学》2019年4月第4版,杨茀康、李家宝主编,高等教育出版社。
2、参考书:
(1)《结构力学》2019年6月第4版,李廉锟主编。
(2)《结构力学学习方法及解题指导》,2019年10月第1版,徐新济、李恒增编著,同济大学出版社。
(3)《结构力学解题指导及习题集》,1987年,钟朋主编,高等教育出版社。
14.1.3《土木工程材料》课程教学大纲
四年制本科《土木工程专业》适用(48学时2.5学分)
本课程是土木工程专业的一门专业基础课程,是本专业的一门必修课。
其任务是使学生掌握土木工程中应用的主要材料的技术性能、品种规格、制备、适用范围和使用方法,以及这些材料的质量检测、控制方法。
通过本课程的学习,能够针对不同的工程,在设计中合理地选材、施工中正确用材,为后继钢筋混凝土结构、钢结构、施工等专业课程提供主要工程材料的基础知识。
了解主要土木工程材料在土木工程建设中所起的作用和要求;
掌握主要土木工程材料的性质、应用;
掌握水泥混凝土、建筑砂浆的配制原理与方法;
掌握主要土木工程材料的强度等级、牌号、级别的划分与表示方法,以及这些材料的质量检测和质量控制方法;
熟悉主要土木工程材料的使用、存贮注意事项。
(1)绪论与土木工程材料的基本性质:
材料的基本物理、力学、在水作用下的性能。
(2)气硬性无机胶凝材料:
建筑石膏的技术性质、凝结硬化及应用;
石灰的熟化与硬化、技术性质与应用;
水玻璃的技术性质与应用。
(3)水泥:
硅酸盐水泥矿物组成、技术性质及质量要求;
水泥石腐蚀的类型、机理及防腐措施;
掺混合材料的硅酸盐水泥的种类、组成、特性和应用及各混合材料的种类、作用和特性;
铝盐酸水泥的技术性能与应用。
(4)混凝土:
普通混凝土的组成材料的基本要求、品种选择、各项技术参数等;
矿物掺合料;
普通混凝土拌合物的和易性,影响和易性的因素及测定方法;
混凝土的强度与等级、强度公式,影响混凝土强度的主要因素;
混凝土的变形性能和耐久性能;
混凝土的配合比设计;
混凝土外加剂。
(5)建筑砂浆:
砂浆组成、技术性能、砌筑砂浆配合比选择。
(6)金属材料:
钢材的力学性质;
钢材的技术标准及选用。
(7)防水材料:
沥青主要技术性能及应用;
常用防水材料的技术性能与应用。
3、先修课程及基本要求
对先修课程无具体要求。
第一章绪论与土木工程材料的基本性质
土木工程材料在土木工程建设中的作用、地位、土木工程材料的发展概况;
土木工程材料与建筑、结构、施工的关系;
土木工程材料的分类等。
材料的组成、结构与性质的关系;
材料的基本物理、力学、在水作用下的性能、材料的耐久性概念。
第二章气硬性无机胶凝材料
胶凝材料的分类;
水玻璃的品种、性质和应用。
第三章水泥
硅酸盐水泥的原料及生产过程;
其矿物组成、凝结硬化机理;
技术性质和质量要求;
掺混合材料的硅酸盐水泥种类、组成、特性和应用以及各混合材料的种类、作用和特性;
铝酸盐水泥的技术性能与应用;
其它水泥的性质和应用。
第四章混凝土
混凝土的定义、分类,普通混凝土的组成,各组成材料的作用;
混凝土强度与强度等级、强度公式,影响混凝土强度的主要因素,提高混凝土强度的措施;
混凝土外加剂的作用机理和应用;
混凝土质量控制基本原理;
轻骨料混凝土的组成、特性、技术要求以及多孔混凝土的基本特性及应用;
其它混凝土。
第五章建筑砂浆
砂浆组成、技术性能、砌筑砂浆配合比选择;
其它砂浆的组成及应用。
第六章墙体材料与屋面材料
烧土制品的原料、生产过程;
砌墙砖、砌块、板材的主要性能与应用。
第七章金属材料
钢的分类、冶炼过程对钢质量的影响;
钢材的力学性质和化学成分对钢性能的影响;
钢材的强化与连接;
钢材的技术标准与选用;
钢材的腐蚀与防止。
第八章木材
木材构造的基本知识,木材的物理、力学性质及影响因素。
第九章合成高分子材料
土木工程用塑料的特点、塑料的组成;
常用塑料的性能和应用;
胶粘剂的组成、品种和应用;
涂料的组成、分类、品种及选择。
第十章防水材料
沥青材料的组成;
常用防水材料的技术性能与应用;
防水涂料与建筑密封材料。
第十一章绝热吸声、装饰材料
绝热材料作用原理、基本要求及应用;
吸声材料作用原理、基本要求及应用;
陶瓷装饰材料与建筑玻璃的主要性能与应用。
根据使用教材各章节内容的复杂程度及要求掌握程度,留置适当作业并及时收交、批改。
3、实验课
(1)水泥
实验内容:
标准稠度用水量、安定性、强度实验。
(2)混凝土
砂石级配、表现密度、堆积密度、混凝土配制、坍落度及强度检验。
(3)砂浆
稠度、分层度、强度实验。
(4)沥青
针入度、软化点、延度。
(5)样品认识
参观土木工程材料样品
4、集中实习安排
无集中实习安排。
讲授
实验
上机
绪论、土木工程材料的基本性质
气硬性无机胶凝材料
水泥
混凝土
砂浆
墙体材料
金属材料
3
木材
合成高分子材料
沥青与防水材料
绝热、吸声、装饰材料
实验为样品认识
48
32
为解决学时少、内容多的矛盾,培养学生自学和独立工作能力,对不同内容教学方法有所区别。
对重点难点内容,教师必须重点讲授,教学中特别注意培养学生分析、解决问题的能力,并配置适当作业。
对其它内容,教师简要讲述或提示,并应加强辅导及配置适当作业,要求学生经复习、自学充实,加深理解。
考试。
期终考试成绩占80%,平时成绩(包括实验、作业)占20%,总成绩按百分制计分。
1、教材:
《土木工程材料》,湖南大学、天津大学、同济大学、东南大学合编,中国建筑工业出版社。
(1)《土木工程材料》,陈志源、李启令主编,武汉理工大学出版社。
(2)中华人民共和国国家标准,建筑用砂(GB/T14684—2019)。
(3)中华人民共和国国家标准,建筑用卵石、碎石(GB/T14685—2019)。
(4)中华人民共和国国家标准,普通混凝土力学性能试验方法标准(GB/T50081—2019)。
(5)中华人民共和国国家标准,烧结普通砖,(GB5101—2019)。
(6)中华人民共和国国家标准,混凝土结构设计规范,(GB50010—2019)。
14.1.4《混凝土结构基本理论》课程教学大纲
四年制本科《土木工程专业》适用(72学时4学分)
性质:
本课程是研究混凝土结构基本构件的受力性能、计算方法与构造要求等问题的一门专业基础课,是土木工程专业的主干课程之一,是必修课程。
任务:
掌握混凝土结构基本构件的基本理论、受力特征、计算方法,使学生具有结构构件的设计计算能力,为学习后续课程和深入研究混凝土理论及混凝土结构奠定基础。
通过课程的学习,培养学生运用混凝土结构基本理论,解决混凝土结构构件及组合构件设计计算问题的能力。
混凝土的力学性能;
受弯构件正截面、斜截面承载能力计算;
构件裂缝宽度计算原理;
预应力混凝土的基本概念、轴心受拉构件各阶段应力状态、抗裂、变形验算;
单向板肋梁楼盖的设计方法。
受弯构件裂缝宽度及截面抗弯刚度计算公式的建立过程;
对称配筋小偏心受压构件承载力的计算;
预应力轴心受拉构件应力过程分析及计算公式;
塑性铰及内力重分布的概念;
双向板塑性分析方法。
本课程的先修课程有:
结构力学、建筑材料、荷载与结构设计方法,要求掌握上述课程的基本概念、基本原理、基本方法。
第一章绪论:
混凝土结构的简介、基本概念、特点及在国内外的应用与发展;
本课程
的重要性、内容及学习方法。
第二章钢筋混凝土材料的力学性能:
钢筋的力学性能;
钢筋与混凝土的粘结力。
第三章轴心受力构件的承载力计算:
轴心受压构件的承载力计算(普通箍筋和螺旋箍筋柱);
轴心受拉构件的承载力计算。
第四章受弯构件正截面承载力的计算:
梁正截面受弯性能的实验研究;
正截面抗弯能力分析;
单筋矩形截面构件受弯承载力计算;
双筋矩形截面受弯构件的承载能力计算;
T形截面受弯构件的承载力计算。
第五章受弯构件斜截面承载力的计算:
梁的斜截面破坏形态;
斜截面抗剪的受力机理;
影响斜截面抗剪承载力的主要因素;
梁的斜截面抗剪承载力计算方法。
第六章偏心受力构件的承载力计算:
偏心受压构件的实验研究、破坏形态、偏心距增大系数、大小偏心的界限;
偏心受压构件正截面、斜截面承载力计算;
偏心受拉构件正截面、斜截面承载力计算、构件截面延性。
第七章受扭构件承载力计算:
受扭构件的受力性能及破坏特征;
截面抗扭塑性抵抗距;
纯扭构件的承载力;
压、剪、弯、扭复合受力构件的承载力。
第八章受弯构件裂缝和变形验算:
混凝土构件的耐久性;
混凝土构件在荷载作用下垂
直裂缝的出现和开展过程;
受弯构件、轴心受拉构件、偏心受压构件、偏心受拉构件裂缝宽度验算;
受弯构件挠度验算。
第九章预应力混凝土构件的计算:
预应力混凝土的基本概念;
部分预应力的概念;
构件施加预应力的方法;
预应力混凝土的材料、锚具和夹具、张拉控制应力;
预应力的损失;
预应力钢筋的传递长度;
构件端部锚固区的局部承压验算;
预应力混凝土轴心受拉构件的计算;
预应力混凝土受弯构件的计算。
第十章梁板结构:
楼盖的结构布置及受力特点;
单向连续梁、板按弹性方法和按考虑塑性内力重分布方法计算内力;
单向板肋梁楼盖的设计及构造要求;
双向板楼盖设计及构造要求计算内力;
雨蓬、楼梯计算。
每章均应布置思考题。
习题数量要求:
第三章轴心受力构件承载力计算,4—5题
第四章受弯构件正截面承载力计算,9—12题
第五章受弯构件斜截面承载力计算,4—6题
第六章偏心受力构件承载力计算,8—10题
第七章受扭构件承载力计算,2—3题。
第八章受弯构件裂缝和变形验算,3—4题
第九章预应力混凝土构件的计算,3—4题
3、试验课
第四章钢筋混凝土受弯构件正截面强度实验。
第一章钢筋混凝土受弯构件斜截面强度实验。
第一章钢筋混凝土受压构件强度实验。
具体要求安排见实验教学大纲。
序号
内容
理论课
实验课
第一章
第二章
钢筋混凝土材料的力学性能
5
第三章
轴心受力构件的承载力计算
第四章
受弯构件正截面承载力计算
第五章
受弯构件斜截面承载力计算
第六章
偏心受力构件的承载力计算
第七章
受扭构件承载力计算
第八章
混凝土构件裂缝和变形验算
第九章
预应力混凝土构件的计算
第十章
梁板结构
机动
合计
66
各章教学可辅以幻灯,录象等电教手段。
实验安排应与讲授内容配合。
注意实验内容和先、后相关课程实验的关系。
成绩包括平时成绩、考试成绩两部分。
平时成绩占20%,按作业、试验、出勤情况综合评定,考试成绩占80%,总成绩按百分制记分。
(1)《混凝土结构》(上册),天津大学、同济大学、东南大学主编,中国建筑工业出版社,2019年
(1)建筑结构统一标准(GB50068--2019)中国建筑工业出版社北京2019
(2)混凝土结构设计规范(GB50010--2019)中国建筑工业出版社北京2019
(3)建筑结构荷载规范(GB50009--2019)中国建筑工业出版社北京2019
(4)各种公开出版的混凝土基本理论教材。
14.1.
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