1998年教育部颁布的本科专业目录将原来的建筑工程、交通土建工程、矿井建设等8个专业合并成土木工程专业。为适应土木工程专业培养方案的要求以及现代大工程对人才的需求,从能力培养和创新教育出发,对原来的房屋混凝土结构设计、钢结构设计、砌体结构设计、高层结构设计、荷载与设计方法、型钢混凝土组合结构设计等课程内容进行了优化重组,按照结构功能的有效实现途径构建了四大模块:结构设计通论,包括建筑结构的荷载、耐火设计,结构设计的一般要求;水平结构体系设计,包括混凝土楼盖、钢楼盖、组合楼盖和钢屋架;竖向结构体系设计,包括单层排架结构和门式刚架结构、多层框架结构、高层剪力墙结构、框架—剪力墙结构、框架—支撑结构、筒体结构以及砌体混合结构等;房屋基础设计,包括独立基础、条形基础、十字形基础、筏形基础等。课程包括60学时的理论教学、4学时的课程研讨和两个课程设计,是土木工程的专业核心课程,需要综合应用工程数学、工程力学(材料力学、结构力学、弹性力学和土力学)、工程材料、工程构造(房屋建筑学)和工程结构设计原理等工程基础课程相关理论和知识;是以实际工程为背景的大平台,完成相关知识的集成,使学生从“理论设计”过渡到“工程设计”;对深化专业基础理论,培养学生解决和处理工程实际问题的能力、建立工程概念具有非常重要的意义,因而在土木工程的专业教育中占据十分重要的地位。
课程教学团队目前由5名教授、4名副教授和2名讲师组成。2005年评为国家级精品课程,2016年获国家精品资源共享课程称号。课程采用的教材被列入普通高等教育“十一五”(第1版)、“十二五”(第2版)国家级规划教材和“十三五”江苏省重点教材(第3版)。
了解建筑结构的组成和常用种类,能进行结构类型的判别。了解结构设计的一般过程和内容。了解建筑结构的作用,了解可变荷载的随机特性;掌握荷载标准值、组合值、频遇值、准永久值等概念;掌握风荷载的计算方法。了解结构耐火设计的基本知识。了解建筑结构的安全性等级、地基基础设计等级、设计使用年限、结构重要性系数等概念;熟悉极限状态设计要求和内容,掌握荷载效应的基本组合、标准组合、频遇组合和准永久组合的方法和使用场合。了解抗震设防目标、抗震设防标准及抗震设计基本内容。
了解建筑工程中常用的梁板结构种类,熟悉混凝土单向板肋梁楼盖、混凝土双向板楼盖和钢楼盖的平面布置方案,了解钢—混凝土组合楼盖布置方案。熟悉混凝土楼盖、钢楼盖和钢—混凝土组合楼盖中板、次梁、主梁的计算模型,包括计算简图和荷载;掌握连续梁、板内力计算的调幅法,各向同性双向板的塑性铰线法以及四边支承组合板内力的弹性计算方法;熟悉连续梁的挠度计算方法;熟悉计算模型与实际受力的差异以及它的适用性。掌握混凝土楼盖板、梁的配筋构造要求,掌握钢楼盖次梁与主梁、主梁与柱的连接方式;掌握组合板的承载力、挠度和裂缝宽度计算方法,了解组合板的基本构造要求;掌握组合梁的承载力计算方法,熟悉组合梁挠度和裂缝宽度计算原理,了解组合梁的基本构造要求。了解楼梯的常用种类,熟悉梁式楼梯和板式楼梯的布置方法和计算要点,了解梁式楼梯和板式楼梯的构造要求。
了解单层厂房的常用结构类型,熟悉混凝土排架结构和钢门式刚架结构厂房的组成、布置及各部分的作用;熟悉厂房结构的荷载传递路线,掌握荷载计算方法和排架结构、刚架结构内力分析方法;熟悉分析模型选取的合理性、适用范围和结构的空间作用性能。掌握排架柱、刚架梁柱控制截面的内力组合方法;理解确定构件计算长度的原理。熟悉混凝土牛腿的设计方法,熟悉刚架梁柱节点和柱脚节点的设计方法。熟悉柱间支撑的计算模型、腹杆计算长度的确定方法。了解柱下独立基础的破坏形式,掌握独立基础的计算方法,熟悉独立基础的构造要求。了解屋架的常用结构类型,熟悉屋架的计算模型,掌握钢屋架的节点设计方法。了解檩条、隅撑、拉条与撑杆的设计要求。
了解多层现浇混凝土框架结构、装配整体式框架结构和钢框架结构的常用节点类型;熟悉框架结构的布置方式以及与楼盖布置方案的关系;了解框架结构的平面规则性和竖向规则性;熟悉框架梁柱构件截面尺寸的估算方法。熟悉框架结构内力分析模型选取的合理性和适用范围;掌握框架结构在竖向和水平荷载下的内力分析方法。理解框架的P—Δ效应,了解二阶分析方法。掌握框架梁柱控制截面的内力组合方法;熟悉混凝土框架梁柱、钢框架梁柱和型钢—混凝土框架梁柱构件的设计方法;掌握混凝土框架节点的构造要求;掌握钢框架节点的设计方法和构造要求,了解型钢—混凝土框架节点的构造要求。了解常用的基础类型、地基分析模型和弹性基础模型;熟悉常用的刚性基础模型;掌握条形基础的设计方法,熟悉十字形基础和筏型基础的分析要点。
了解高层结构的基本受力单元和常用的结构体系;熟悉高层结构的规则性;了解高层结构的布置原则和变形缝设置要求。熟悉无洞口剪力墙的受力性能;掌握有洞口剪力墙的连续化分析方法;理解剪力墙整体性系数的物理意义,掌握剪力墙的分类判别方法,能根据不同的类型选择合适的分析模型。理解剪力墙结构抗侧刚度中心的概念,熟悉整体水平荷载在各榀剪力墙之间进行分配的方法;掌握整体小开口剪力墙的材料力学分析方法和壁式框架的D值法。熟悉框架—剪力墙结构的分析模型,掌握计算方法,理解刚度弹性特征值λ的物理意义;熟悉框架——剪力墙的共同工作性能。熟悉竖向桁架的受力性能,了解框架—支撑结构的分析模型。了解筒体结构的受力特点和内力近似分析方法。掌握混凝土剪力墙的截面设计方法,了解构造要求;了解型钢混凝土剪力墙、钢板剪力墙和配筋砌块砌体剪力墙的计算要点。
熟悉砌体结构房屋承重体系的类型、特点和使用范围;掌握砌体结构房屋静力分析模型的确定方法和依据;掌握墙、柱的设计方法和和房屋构造要求;熟悉过梁、墙梁和挑梁等砌体房屋水平构件的受力特点,掌握其设计方法和构造要求。
总成绩超过60分课程通过,其中单元测验占20%、课后作业占30%、期末考试占50%。
已修过工程数学、材料力学、结构力学、土力学、工程结构设计原理、房屋建筑学
1、邱洪兴主编,建筑结构设计(第一册)——基本教程(第3版),高等教育出版社,2018.9
2、邱洪兴主编,建筑结构设计(第二册)——设计示例(第3版),高等教育出版社,2019.7
3、邱洪兴主编,建筑结构设计(第三册)——学习指导(第2版),高等教育出版社,2014.9
4、邱洪兴编著,混凝土结构设计原理,高等教育出版社,2017.7
5、东大、天大、同济三校合编,清华主审,混凝土结构中册(第六版),建筑工业出版社,2016.3
6、张耀春主编,周绪红副主编.钢结构设计. 北京:高等教育出版社, 2007.1
7、东南大学、同济大学、郑州大学合编,砌体结构(第二版),中国建筑工业出版社,2011.2
8、赵鸿铁、张素梅,组合结构设计原理,高等教育出版社;2005.11
9、方鄂华, 钱稼茹, 叶列平编著. 高层建筑结构设计,中国建筑工业出版社, 2003.9
10、陈富生, 邱国桦, 范重编著. 高层建筑钢结构设计(第二版),中国建筑工业出版社, 2004.7
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