《混凝土結構設計原理B》課程教學大綱

1、混凝土結構設計原理B課程教學大綱課程編號：20321101總學時數(shù)：64總學分數(shù)：4課程性質：方向選修課程適用專業(yè)：工程力學一、課程的任務和基本要求：本課程是工程力學專業(yè)的一門實用性很強的專業(yè)課。本課程的任務，是使學生掌握鋼筋混凝土構件的設計原理及相應的構造措施，具備對簡單構件進行設計及運用基本概念分析構件受力特性的能力，能識讀和繪制建筑結構施工圖，并解決一般混凝土結構工程中所遇到的結構問題。基本要求：學生應掌握混凝土結構的材料性能、設計原理、受力分析、設計方法，以及各類構件（拉、壓、彎、剪、扭、預應力）的受力性能、計算方法和配筋構造等結構設計的基本知識。二、基本內容和要求：（一）緒論熟悉鋼筋

2、混凝土結構的一般概念及優(yōu)缺點，掌握鋼筋與混凝土共同工作的條件，了解混凝土結構的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，了解本課程的特點和學習方法。（二）混凝土結構材料的物理力學性能掌握混凝土的基本強度指標（立方體抗壓強度、軸心抗壓強度、抗拉強度），熟悉強度指標間的關系；掌握混凝土的強度等級劃分； 掌握混凝土材料單向受壓時的應力應變全曲線；理解混凝土在復雜應力條件下的受力性能，掌握混凝土在三向壓應力下的受力特性；掌握混凝土徐變的概念，了解混凝土收縮和膨脹的概念；了解重復荷載對應力應變關系的影響；熟悉鋼筋的品種和級別，掌握鋼筋的應力應變關系、屈服強度、條件屈服強度、屈強比、冷彎、伸長率的概念；了解鋼筋的冷加工性能、疲勞性

3、能及混凝土結構對鋼筋性能的要求；掌握鋼筋與混凝土間粘結力的組成，掌握保證粘結的構造要求。重點：混凝土的應力應變關系、鋼筋屈服強度、鋼筋與混凝土間的粘結力。難點：粘結力。（三）按近似概率理論的極限狀態(tài)設計法理解結構的功能、可靠度、設計基準期、結構的作用的概念；理解結構的作用、結構抗力的概念；理解隨機變量的概念；理解結構可靠度、目標可靠度指標；掌握實用設計表達式；掌握荷載組合的幾種形式；掌握荷載及材料強度的標準值、設計值和分項系數(shù)的概念；了解砼結構設計方法的演變； 重點：結構的作用、結構抗力的概念；結構荷載及抗力的概率特點；荷載組合；近似概率極限狀態(tài)設計法實用設計表達式。難點：結構的可靠性、概率分

4、布的特征值。（四）受彎構件正截面承載力熟悉混凝土受彎構件一般的構造要求；理解受彎構件正截面破壞全過程中力變形的關系及其工作的三個階段；掌握三種破壞形式的受力特性及破壞的內在原因；理解正截面承載力計算的基本假定；理解等效矩形應力圖形；掌握界限相對受壓區(qū)高度、配筋率的概念；熟練掌握單筋、雙筋以及單筋T形截面正截面承載力的計算公式、公式的適用條件、設計題和復核題的計算方法；掌握受壓鋼筋的屈服條件；掌握T形截面的定義及其翼緣計算寬度的取值； 重點：受彎構件配筋的構造要求；配筋率對破壞形態(tài)的影響；正截面承載力計算的基本假設、基本公式及適用條件的理解和運用； 難點：適筋梁正截面受彎三受力階段截面上的應力與

5、應變的分布。（五）受彎構件斜截面承載力理解斜截面受剪破壞的機理；掌握斜截面破壞形態(tài)的特點、主要影響因素；理解箍筋和彎起鋼筋的作用以及配箍率的概念；掌握斜截面受剪承載力計算的基本公式及其適用條件、斜截面計算的位置以及截面設計和復核的方法；理解連續(xù)梁斜截面破壞的特點；掌握材料抵抗彎矩圖的概念和保證斜截面受彎承載力的構造措施及其原因；掌握縱筋彎起、截斷、錨固的構造要求；掌握箍筋、架立筋及縱向構造鋼筋的構造要求；重點：斜截面破壞形態(tài)及影響因素、斜截面受剪計算公式及適用條件、縱筋彎起、截斷及錨固；難點：材料抵抗彎矩圖概念和繪制方法；縱筋彎起、截斷、錨固的構造要求。（六）受壓構件的截面承載力掌握軸心受壓構

6、件的試驗研究分析以及短柱、長柱、細長柱的破壞特征的區(qū)別，穩(wěn)定系數(shù)的概念；掌握配普通箍筋柱的正截面承載力計算；理解螺旋箍的有利作用及原理，掌握螺旋配箍柱的計算方法。理解偏心受壓構件正截面破壞形態(tài)和機理；掌握大、小偏心受壓構件的破壞特征及其破壞界限；理解偏心受壓構件正截面承載力計算的基本假定；理解偏心距增大系數(shù)和附加偏心距的由來；熟練掌握大、小偏心受壓構件的基本計算公式及計算方法；理解N-M相關曲線；了解雙向偏心受壓構件破壞形態(tài)和計算公式；理解偏壓構件斜截面承載力計算方法； 理解工字形截面受壓構件正截面承載力計算方法； 掌握受壓構件的構造要求。重點：受壓破壞形式、偏心受壓破壞形式及大小偏壓區(qū)別，偏

7、壓承載力的計算難點：大小偏壓之判別和區(qū)別（七）受拉構件的截面承載力掌握軸心受拉構件正截面承載力計算公式及應用；掌握兩種偏心受拉構件的破壞形態(tài)及判別；掌握偏心受拉構件正截面承載力計算公式及應用；掌握受拉構件的配筋構造。（八）受扭構件的截面承載力了解受扭構件的試驗研究分析；理解矩形截面和T形截面構件的開裂扭矩；掌握純扭構件受扭承載力計算；掌握受扭構件的破壞形態(tài)和剪扭相關性的概念；掌握彎剪扭構件的承載力計算、彎剪扭構件的計算原則、截面抗扭抵抗矩的計算方法；掌握受扭構件的構造要求。重點：開裂扭矩、公式的應用和適用范圍、受扭構件構造要求難點：塑性受扭抵抗矩、配筋強度比，剪扭相關性、（九）構件的裂縫、變形

8、及結構耐久性理解裂縫控制和變形驗算的目的和要求；掌握裂縫的出現(xiàn)、分布和開展的機理，理解裂縫出現(xiàn)前后截面的應力與應變狀態(tài)；理解裂縫寬度、裂縫間距與粘結力的關系；理解鋼筋應變不均勻系數(shù)的物理意義；掌握影響裂縫寬度的因素及控制裂縫寬度的措施；掌握裂縫驗算的方法；掌握受彎構件的彎矩、曲率和剛度三者間的關系，短期剛度和長期剛度的由來和計算方法；掌握受彎構件撓度計算的最小剛度原則和撓度驗算方法以及控制撓度的措施；理解混凝土結構耐久性的含義，掌握影響結構耐久性的主要因素和保證耐久性的措施。重點：裂縫寬度及撓度計算，裂縫控制的措施，增大截面剛度的方法；難點：平均裂縫間距、寬度，短期及長期剛度。（十）預應力混凝

9、土構件了解預應力混凝土的現(xiàn)狀，理解預應力砼構件的基本概念、施加預應力的方法，了解預應力混凝土對材料的要求；掌握張拉控制應力的概念及規(guī)范規(guī)定；掌握引起預應力損失的原因、種類，了解其計算方法；掌握各階段預應力損失的組合；掌握先張法及后張法軸心受拉構件各階段的應力分析；掌握預應力砼軸心受拉構件的承載力計算方法；了解預應力的傳遞長度和錨固區(qū)的局部承壓的計算；了解部分預應力混凝土和無粘結預應力混凝土的基本概念、預應力混凝土的構造要求。重點：預應力混凝土基本概念、施工方法、張拉控制應力、預應力損失；難點：預應力損失的組合、軸心受拉構件的應力分析方法。 三、實踐環(huán)節(jié)和要求： 無 四、教學時數(shù)分配：理論：64

10、 實驗：0 上機：0 其它：0 教學內容學時分配教學內容學時分配一、緒論2七、受拉構件的截面承載力2二、材料的物理力學性能6八、受扭構件的截面承載力4三、近似概率極限狀態(tài)設計法4九、裂縫、變形及耐久性6四、受彎構件正截面承載力12十、預應力混凝土構件6五、受彎構件斜截面承載力8復習總結2六、受壓構件的截面承載力12 合計64五、其它項目（含課外學時內容）：無六、有關說明：1、教學和考核方式：本課程屬考試課，考核方式為閉卷。2、習題：第一章 思考題1題（共同工作的條件） 第二章 思考題4題（材料性能）第三章 思考題4題（設計理論） 第四章 思考題3題、計算題5題（單筋梁、雙筋梁、T形梁的設計題和復核題各1題）第五章 思考題4題、計策題3題（斜截面受剪設計題2題，復核題1題）第六章 思考題4題、計算題5題（軸壓計算1題，偏壓設計3題，偏壓復核1題）第七章 思考題2題、計算題1題（受拉構件）第八章 思考題3題、計算題1題（受扭構件）第九章 思考題4題、計算題2題（撓度、裂縫、耐久性）第十章 思考題3題、計算題1題（預應力砼軸心受壓1題，）3、能力培養(yǎng)要求：運用已學的理論知識分析試驗現(xiàn)象，解決一般混凝土結構工程中所遇到的結構問題。4、與其它課程和教學環(huán)節(jié)的聯(lián)系：先修課程和教學環(huán)節(jié)：土木工程材料、材料力學、結構力學。后續(xù)課程和教學環(huán)