課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱參考格式-西南科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院

1、荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理教學(xué)大綱課程英文名稱： Theory of Structure Loading and Design 課程編號(hào)： 193992860課程類別：專業(yè)課 課程性質(zhì)：必修課 學(xué) 分： 2 學(xué)時(shí)/周數(shù)： 32（其中：講課學(xué)時(shí)： 32 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)： 0 上機(jī)學(xué)時(shí)： 0 ） 適用專業(yè)：土木工程本科專業(yè)開課部門：土木工程與建筑學(xué)院一、課程教學(xué)目的和課程性質(zhì) 荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程是土木工程的主要專業(yè)基礎(chǔ)課程， 通過該課程的學(xué) 習(xí)，使學(xué)生掌握荷載的分類、 荷載的計(jì)算原理和統(tǒng)計(jì)方法， 了解各類荷載作用下 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及設(shè)計(jì)方法， 為學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程以及進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和科學(xué)研究打 下良好的基礎(chǔ)。同時(shí)

2、，荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理是根據(jù)“高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè) 規(guī)范”知識(shí)體系新的要求， 以及新一輪土木工程相關(guān)規(guī)范、 標(biāo)準(zhǔn)編寫， 反映最新 研究成果和工程實(shí)際需求。 通過該門課的整個(gè)教學(xué)過程 , 逐漸培養(yǎng)學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)外 荷載統(tǒng)計(jì)計(jì)算的能力， 使得學(xué)生能夠綜合運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的知識(shí)去分析、 解決 實(shí)際工程問題。二、本課程與相關(guān)課程的關(guān)系先修課程：高等數(shù)學(xué)、 概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、 理論力學(xué)，材料力學(xué)，結(jié)構(gòu)力學(xué)； 后續(xù)課程：土力學(xué)與地基基礎(chǔ)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，砌體結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)，工程 抗震等。三、課程的主要內(nèi)容及基本要求了解工程結(jié)構(gòu)中荷載和作用的形式、 分類以及荷載作用的計(jì)算方法； 掌握重 力作用、風(fēng)荷載作用

3、、 地震作用的計(jì)算方法， 能將荷載計(jì)算方法在工程結(jié)構(gòu)荷載 及其抗力的統(tǒng)計(jì)分析中進(jìn)行熟練運(yùn)用， 理解這些荷載作用在結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)中的應(yīng)用； 學(xué)會(huì)結(jié)構(gòu)可靠度分析與計(jì)算的基本方法。 通過該門課程學(xué)習(xí)， 掌 握荷載類型、荷載計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載統(tǒng)計(jì)方法以及結(jié)構(gòu)可靠度等初步知識(shí)。第一單元 緒論（2 學(xué)時(shí)） 知 識(shí) 點(diǎn) 荷載與作用的概念和特點(diǎn)，作用按時(shí)間、空間和結(jié)構(gòu)反應(yīng)等進(jìn)行詳細(xì)分類； 荷載的標(biāo)準(zhǔn)值、代表值和設(shè)計(jì)值；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的概念和設(shè)計(jì)手段的演化過程； 容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法、 破損階段法、 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法和概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法的基本 原理以及各設(shè)計(jì)方法的區(qū)別。 重點(diǎn) 荷載的概念，作用的分類， 荷載與

4、作用的區(qū)別； 現(xiàn)行規(guī)范采用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方 法及其原理。 難點(diǎn) 荷載標(biāo)準(zhǔn)值、代表值和設(shè)計(jì)值的概念和計(jì)算方法。 基本要求 1、識(shí)記：荷載與作用的概念，作用按時(shí)間、空間和結(jié)構(gòu)反應(yīng)的具體分類；荷載標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值和代表值的概念及計(jì)算方法；2、領(lǐng)會(huì)：工程結(jié)構(gòu)荷載與作用的區(qū)別，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的演化過程及基本原理；3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：能夠根據(jù)結(jié)構(gòu)效應(yīng)區(qū)分直接作用和間接作用；4、綜合應(yīng)用：可以應(yīng)用荷載和作用的相關(guān)知識(shí)去識(shí)別實(shí)際工程中各類荷載 和作用。第二單元 重力、側(cè)壓力（ 4 學(xué)時(shí)） 知 識(shí) 點(diǎn) 重力荷載產(chǎn)生的原因、 特點(diǎn)、 影響因素及計(jì)算方法， 土自重應(yīng)力的概念和計(jì) 算方法；側(cè)壓力產(chǎn)生的原因、特點(diǎn)、影響因素及計(jì)算方法

5、，土側(cè)壓力的概念和分 類，靜止土壓力、 主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力的特點(diǎn)和計(jì)算方法， 庫(kù)倫土壓力理論 和朗金土壓力理論的基本原理及應(yīng)用方法； 靜水壓力和動(dòng)水壓力的基本概念和計(jì) 算方法；路面及屋面活荷載、廠房吊車荷載、波浪荷載、凍脹力以及沖擊荷載等 的基本概念和計(jì)算方法。 重點(diǎn) 土自重應(yīng)力與土側(cè)壓力的特點(diǎn)、 分類和計(jì)算原理， 庫(kù)倫土壓力理論和朗金土 壓力理論的基本原理及應(yīng)用步驟，樓面及屋面活荷載的計(jì)算。 難點(diǎn) 土自重應(yīng)力的計(jì)算， 主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力的計(jì)算， 樓面及屋面活荷載的 理解及計(jì)算，吊車荷載的計(jì)算。 基本要求 1、識(shí) 記：重力荷載和側(cè)壓力產(chǎn)生的原因、特點(diǎn)、影響因素及計(jì)算方法， 土自重應(yīng)力與

6、土側(cè)壓力、 樓面及屋面活荷載的概念及計(jì)算方法， 庫(kù)倫土壓力理論和朗金土壓力理論的基本原理；2、領(lǐng)會(huì)：恒荷載和活荷載的概念及計(jì)算；3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何確定恒荷載和活荷載；4、綜合應(yīng)用：各類荷載作用在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何確定。第三單元 風(fēng)荷載（ 6學(xué)時(shí)） 知 識(shí) 點(diǎn) 風(fēng)荷載產(chǎn)生的原因、 特點(diǎn)、影響因素及計(jì)算方法； 基本風(fēng)速和基本風(fēng)壓的概 念和計(jì)算方法； 影響基本風(fēng)壓的因素， 非標(biāo)準(zhǔn)條件下風(fēng)速或風(fēng)壓的換算方法； 風(fēng) 壓高度變化系數(shù)， 風(fēng)荷載體型系數(shù)等的概念和對(duì)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的影響規(guī)律； 順風(fēng)向 風(fēng)振和橫風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)的分析和計(jì)算方法；橋梁風(fēng)荷載響應(yīng)中顫振和抖振的區(qū) 別。 重 點(diǎn) 風(fēng)荷載產(chǎn)生的原因、 特點(diǎn)

7、、影響因素及計(jì)算方法， 基本風(fēng)速和基本風(fēng)壓的概 念和計(jì)算方法， 風(fēng)壓高度變化系數(shù)和風(fēng)荷載體型系數(shù)的概念及確定方法， 順風(fēng)向 風(fēng)振、橫風(fēng)向風(fēng)振的基本概念和計(jì)算方法。 難 點(diǎn) 基本風(fēng)速和基本風(fēng)壓、 風(fēng)壓高度變化系數(shù)和風(fēng)荷載體型系數(shù)的概念及確定方 法，橋梁風(fēng)荷載響應(yīng)中顫振和抖振的區(qū)別。 基本要求 1、識(shí)記：基本風(fēng)速和基本風(fēng)壓、風(fēng)壓高度變化系數(shù)、風(fēng)荷載體型系數(shù)、順風(fēng)向風(fēng)振、橫風(fēng)向風(fēng)振的基本概念和計(jì)算方法；2、領(lǐng)會(huì)：結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載中如何運(yùn)用基本風(fēng)速和基本風(fēng)壓、風(fēng)壓高度變化系數(shù)、風(fēng)荷載體型系數(shù)計(jì)算結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載；3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何沿結(jié)構(gòu)高度確定出結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載；4、綜合應(yīng)用：工程結(jié)構(gòu)受力分析中如何計(jì)算結(jié)構(gòu)的

8、受力和風(fēng)振響應(yīng)。 第四單元 地震作用（ 6 學(xué)時(shí)） 知 識(shí) 點(diǎn) 地震作用產(chǎn)生的原因、特點(diǎn)、影響因素及計(jì)算方法，地震區(qū)劃與地震作用， 烈度與震級(jí)的基本概念和關(guān)系， 地震波的類型， 單質(zhì)點(diǎn)體系水平地震作用， 多質(zhì) 點(diǎn)體系水平地震作用， 結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)， 豎向地震作用， 地震作用及計(jì)算方 法。 重 點(diǎn) 地震區(qū)劃與地震作用， 烈度與震級(jí)， 地震波的類型， 單質(zhì)點(diǎn)體系水平地震作 用，豎向地震作用，地震作用及計(jì)算方法。 難 點(diǎn) 單質(zhì)點(diǎn)體系水平地震作用的計(jì)算， 多質(zhì)點(diǎn)體系水平地震作用， 結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)地 震效應(yīng)，。 基本要求 1、識(shí)記：地震區(qū)劃與地震作用的基本概念，烈度與震級(jí)，地震波的類型，單質(zhì)點(diǎn)體系水平地

9、震作用，豎向地震作用的計(jì)算方法；2、領(lǐng)會(huì)：地震作用在結(jié)構(gòu)中如何進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算；3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：?jiǎn)钨|(zhì)點(diǎn)體系水平地震作用的計(jì)算；4、綜合應(yīng)用：?jiǎn)钨|(zhì)點(diǎn)體系、多質(zhì)點(diǎn)體系水平地震作用的計(jì)算。 第五單元 其他作用（ 2 學(xué)時(shí)） 知 識(shí) 點(diǎn) 溫度作用，變形作用，冰脹力、爆炸作用、行車動(dòng)態(tài)作用、 沖擊力和撞擊力、 浮力作用、預(yù)加力等其他作用產(chǎn)生的原因、特點(diǎn)影響因素及計(jì)算方法。 重 點(diǎn) 溫度作用和變形作用的基本概念、 原理及計(jì)算方法， 預(yù)應(yīng)力的概念和施加方 法。 難 點(diǎn) 溫度作用，變形作用在結(jié)構(gòu)分析中的計(jì)算。 基本要求 1、識(shí)記：溫度作用、變形作用的基本概念和計(jì)算方法，預(yù)應(yīng)力的概念和施加方法。2、領(lǐng)會(huì)：浮力作用、冰

10、脹力、爆炸作用、行車動(dòng)態(tài)作用和預(yù)加力等結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用。3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：工程結(jié)構(gòu)分析中能分析溫度作用和變形作用對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。4、綜合應(yīng)用：能夠?qū)?jiǎn)單結(jié)構(gòu)在溫度和變形作用下進(jìn)行內(nèi)力和變形計(jì)算。 第六單元 荷載統(tǒng)計(jì)分析（ 2 學(xué)時(shí)） 知 識(shí) 點(diǎn) 荷載的概念模型， 荷載的統(tǒng)計(jì)參數(shù)和統(tǒng)計(jì)方法， 荷載效應(yīng)和荷載效應(yīng)組合的 原則，荷載代表值、荷載設(shè)計(jì)值的統(tǒng)計(jì)方法，荷載的代表值和荷載的效應(yīng)組合。 重 點(diǎn) 荷載的統(tǒng)計(jì)參數(shù)和統(tǒng)計(jì)方法，荷載的代表值和荷載的效應(yīng)組合。 難 點(diǎn) 荷載的代表值的計(jì)算和荷載效應(yīng)的組合。 基本要求 1、識(shí)記：荷載的統(tǒng)計(jì)參數(shù)和統(tǒng)計(jì)方法，荷載代表值及荷載效應(yīng)組合。2、領(lǐng)會(huì)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中能確定相應(yīng)的

11、荷載代表值，并進(jìn)行組合。3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：簡(jiǎn)單構(gòu)件受力荷載值的計(jì)算。4、綜合應(yīng)用：樓板、梁等構(gòu)件荷載計(jì)算和組合。 第七單元 結(jié)構(gòu)抗力統(tǒng)計(jì)分析（ 3 學(xué)時(shí)） 知 識(shí) 點(diǎn) 抗力統(tǒng)計(jì)分析的一般概念， 影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的不定性， 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的統(tǒng) 計(jì)特征。 重點(diǎn) 抗力統(tǒng)計(jì)分析的一般概念，結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)特征。 難點(diǎn) 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)特征。 基本要求 1、識(shí)記：抗力統(tǒng)計(jì)分析的一般概念，結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)特征。2、領(lǐng)會(huì)：結(jié)構(gòu)抗力的計(jì)算。3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：各類構(gòu)件抗力的計(jì)算。4、綜合應(yīng)用：能夠?qū)?jiǎn)單結(jié)構(gòu)體系的抗力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理。第八單元 工程可靠度計(jì)算方法（ 3 學(xué)時(shí)） 知 識(shí) 點(diǎn) 結(jié)構(gòu)可靠度基本原理， 結(jié)構(gòu)可靠

12、度基本分析方法， 結(jié)構(gòu)體系可靠度的計(jì)算方 法。 重點(diǎn) 結(jié)構(gòu)可靠度基本原理和結(jié)構(gòu)可靠度基本分析方法， 結(jié)構(gòu)體系可靠度的計(jì)算方 法。 難點(diǎn) 結(jié)構(gòu)體系可靠度分析及計(jì)算。 基本要求 1、識(shí)記：結(jié)構(gòu)可靠度基本原理和計(jì)算方法。2、領(lǐng)會(huì)：結(jié)構(gòu)體系可靠度。3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：結(jié)構(gòu)可靠度、失效概率等計(jì)算方法。4、綜合應(yīng)用：能夠?qū)?jiǎn)單結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行可靠度分析。第九單元 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法（ 2 學(xué)時(shí)） 知 識(shí) 點(diǎn) 土木工程結(jié)構(gòu)計(jì)算方法的演化發(fā)展， 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和原則， 結(jié)構(gòu)概率可靠 度直接計(jì)算法，各類結(jié)構(gòu)概率可靠度設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)式。 重點(diǎn) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和原則， 結(jié)構(gòu)概率可靠度直接計(jì)算法， 各類結(jié)構(gòu)概率可靠度 設(shè)計(jì)的

13、實(shí)用表達(dá)式。 難點(diǎn) 結(jié)構(gòu)概率可靠度直接計(jì)算法及其表達(dá)式。 基本要求 1、識(shí)記：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和原則，結(jié)構(gòu)概率可靠度直接計(jì)算法及其表達(dá)式。2、領(lǐng)會(huì)：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析中可靠度的計(jì)算。3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：能夠采用結(jié)構(gòu)概率可靠度直接計(jì)算法及其表達(dá)式計(jì)算結(jié)構(gòu)可 靠度。4、綜合應(yīng)用：基于概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，綜合利用前述章節(jié)中荷載計(jì)算 方法、統(tǒng)計(jì)組合原則，以及抗力統(tǒng)計(jì)等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單構(gòu)件或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 學(xué)時(shí)分配 知識(shí)單元理論學(xué)時(shí)第一單元 緒論2第二單元 重力作、側(cè)壓力4第三單元 風(fēng)荷載6第四單元 地震作用6第五單元 其他作用2第六單元 荷載統(tǒng)計(jì)分析2第七單元 結(jié)構(gòu)抗力統(tǒng)計(jì)分析3第八單元 工程結(jié)構(gòu)可靠度與計(jì)算方法3第

14、九單元 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2期末復(fù)習(xí)2合計(jì)32四、教學(xué)方法與手段1、堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)方法，不斷地吸收先進(jìn)理論知識(shí)和最新研究成 果，理論教學(xué)要結(jié)合學(xué)生工程實(shí)例分析與課堂討論教學(xué)形式， 努力降低學(xué)生接受 知識(shí)的難度，不斷提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。2、堅(jiān)持傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容安排要突出重點(diǎn)和 難點(diǎn)，積極應(yīng)用多媒體教學(xué)技術(shù)， 盡可能把抽象的理論轉(zhuǎn)化為具體的圖像， 使復(fù) 雜的理論變得簡(jiǎn)單、直觀，力求化難為易，努力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。3、注重應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)、開展課堂討論等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考問 題、分析問題，拓展學(xué)生的思維。4、注重課后練習(xí)，大力培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)

15、手、獨(dú)立解決問題的能力。五、考核要求、方式與成績(jī)?cè)u(píng)定考核要求：考試內(nèi)容為教材中重要的基本原理和基本方法； 考核形式：理論部分試題庫(kù)出卷，閉卷考試； 成績(jī)?cè)u(píng)定：成績(jī)?cè)u(píng)定為百分制，期末綜合成績(jī)（ 100）期末卷面考試成 績(jī)（ 70）平時(shí)成績(jī)（ 30）。期末考試采取閉卷考試方式，主要考試內(nèi)容為 教材中重要的基本原理和基本概念， 亦會(huì)少量涉及到布置的參考資料內(nèi)容。 平時(shí) 成績(jī)以學(xué)生上課出勤情況、回答問題、平時(shí)作業(yè)等綜合評(píng)定。六、選用教材和主要參考書1. 選用教材荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 （第二版）白國(guó)良、劉明編著，高等教育出版社， 2010工程結(jié)構(gòu)荷載與可靠度設(shè)計(jì)原理 （第二版）李國(guó)強(qiáng)、黃宏偉、鄭步全編 著，中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 20032. 推薦參考書 建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)李繼華等，中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 1990 建筑抗震設(shè)計(jì)郭繼武，中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2002 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 中華人民共和國(guó)建設(shè)部， 中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2003 工程結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載理論和抗風(fēng)計(jì)算手