工程结构抗震与防灾
分享
课程详情
课程评价
spContent=发扬国家精品课程《工程结构抗震与防灾》的教学传统,凝聚三十余载教学、科研和工程实践的成果,由教学名师、长江和杰青等老中青教学团队全力打造。课程由通常的“建筑结构”拓展至“工程结构”,通过灾源→灾害→抗灾/减灾,将地震、风、火联系起来,反映由单纯抗震向“抗、防和减震”相结合的理念。
—— 课程团队
课程概述

工程结构抗震与防灾课程由80年代初开始设立,现为土木工程专业、交通工程专业的主干专业课程。最初采用的教材是《建筑结构抗震设计》,仅为土木工程专业的专业课。工程结构抗震与防灾课程的改革设想,源于防灾减灾与防护工程学科(国家重点学科培育点)的老、中、青教师对该课程教学改革的思考。为适应土木工程专业教改的继续和深化,本课程组编写了新的教材《工程结构抗震与防灾》。2006年被评为国家级精品课程,课程网站向全社会开放;2013年获批第一批国家级精品资源共享课程。

课程内容分为七个部分:结构抗震基本知识、结构抗震计算、建筑结构抗震设计、建筑结构基础隔震和消能减震设计、桥梁结构抗震设计、建筑结构抗风设计和建筑结构抗火设计。课程内容体系围绕,从灾源灾害,把地震、风、火联系起来;从抗灾抗、防结合。依托学科建设优势,集成优质教学条件,有利于学生了解防灾减灾学科最先进的研究思想,掌握最先进的研究方法和设计方法;有利于学生对知识的融会贯通,体现了理论与实践、原理与工程、基础性与先进性的有机结合。课时为48学时,12周课程学习。

课程团队的14名主讲以及辅导、设计、技术等教师全部具有博士学位、全部具有海外学习或工作经历以及工程实践经验,其中国家级教学名师1人,江苏省高校土木专业教学名师1,教育部长江学者特聘教授1,国家杰出青年基金获得者3, 教育部长江学者青年学者3,国家优秀青年科学基金获得者1,国家万人计划2,科技部中青年科技创新领军人才1,教育部新世纪优秀人才1人,江苏省杰出青年基金获得者2人。


授课目标

总体目标:

1、掌握常用建筑结构、桥梁结构的抗震理论和设计方法;

2、初步掌握常用建筑结构抗风、抗火及消能减振的理论设计方法;

3、了解防灾减灾学科的研究动向、研究思想;

4、建立初步的工程经验,培养解决和处理工程实际问题的能力;

具体章节的要求:

1、掌握地震成因及有关地震的基本知识;掌握震级、烈度及地震动三个基本特性;掌握三水准抗震设防目标和两阶段抗震设计方法;掌握建筑场地划分方法;掌握场地液化概念与判别方法。

2、了解地震作用的概念和各种地震作用确定方法的适用范围。理解单质点弹性体系地震影响系数及动力系数的物理意义;熟练运用抗震规范设计反应谱计算单质点系的水平地震作用;正确掌握按振型分解反应谱法计算多质点弹性体系水平地震作用和按底部剪力法计算多质点弹性体系水平地震作用的方法;掌握竖向地震作用的计算方法;正确运用结构构件地震作用效应和其它荷载效应组合、抗震验算的计算公式。

3、了解结构抗震设计所存在的不确定因素;掌握结构抗震概念设计的要点。了解钢筋混凝土结构的震害特点;掌握结构的抗震等级的确定;掌握框架结构、抗震墙结构、框架抗震墙结构的受力特点、结构布置原则、屈服机制、基础结构要求和各自适用范围;掌握框架结构内力和变形的计算及验算;掌握框架柱、梁及节点的抗震设计要点及相应的抗震构造措施;了解抗震墙结构、框架抗震墙结构的抗震设计要点及抗震构造措施。掌握多层砌体房屋抗震设计要点及抗震构造措施。了解高层钢结构体系及其各自特点;了解高层钢结构房屋的抗震设计要点;了解钢梁、钢柱、钢支撑等构件及其连接的工作性能和抗震设计要点。

4、掌握基础隔震体系的减震机理、工作特性和适用范围;理解基础隔震计算的简化方法水平向减震系数法;了解的基础隔震设计的要点和构造措施。掌握结构消能减震的概念,了解结构消能减震的方法、手段、优越性和应用范围;了解结构消能减震的设计参数确定和计算要点;了解阻尼器的减震机理;了解消能减震结构的设计要点和设计步骤。

5、了解桥梁震害的基本特点;掌握依据规范反应谱计算水平地震作用的一般步骤;了解地震反应时程分析中对各种非线性因素、阻尼、地震波输入等问题的处理;掌握桥梁抗震延性设计的基本思想;了解桥梁抗震延性设计原理。

6、了解风的产生机理及其对结构的作用;掌握风荷载的计算原理及计算方法;理解建筑结构顺风向抗风设计;了解横风向风振与扭转风振等效荷载的计算方法;了解顺风向风荷载、横风向风振及扭转风振的荷载工况组合。

7、了解火灾的发生、发展及其对结构的影响;掌握受火承载力极限状态;掌握火灾下结构的荷载效应组合;掌握标准升温曲线的概念;掌握等效爆火时间的概念;了解结构抗火设计的原则;理解建筑材料的高温性能;掌握建筑结构及构件的耐火等级;掌握构件和结构的耐火极限及其主要影响因素;了解钢筋混凝土构件和钢构件的抗火设计方法。

 


课程大纲
预备知识

已修过工程数学、结构力学、土力学、工程结构设计原理和建筑结构设计

证书要求

本课程暂无证书


参考资料

1、李爱群、高振世、张志强,工程结构抗震与防灾,东南大学出版社(第2版),2012.8;

2、李爱群、丁幼亮、高振世,工程结构抗震设计,中国建筑工业出版社(第3版),2018.1;

3、叶继红、张志强、王浩、潘金龙,地震、风、火灾害调查与解析,中国建筑工业出版社,2016.9;

4、叶继红、冯若强、丁幼亮、潘金龙,建筑结构防灾设计工程实例,中国建筑工业出版社,2015.12;

5、叶继红等,土木工程防灾,中国建筑工业出版社,2018.3;

6、张相庭,结构风工程-理论、实践、实践,中国建筑工业出版社,2006.6;

7、范立础,桥梁抗震,同济大学出版社,1997.11;

8、余红霞等,结构火灾安全设计,科学出版社,2012.4