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高等钢结构理论(土木工程核心课程)

时间:2020-11-02 21:49:00     发布者:

高等钢结构理论

0814土木工程一级学科研究生核心课程指南

一、课程概述

本课程为结构工程专业博士/硕士研究生的一门重要的专业基础课。随着钢结构在土木工程领域的推广和广泛应用,学习和掌握钢结构的基本理论,全面了解钢结构最新发展,对于成为土木工程高级专业人才是十分必要的。

二、先修课程

土木工程材料,材料力学,结构力学,弹性力学,钢结构设计原理。

三、课程目标

结构形式及其构造对结构力学性能的重要性、了解钢结构研究及实际工程应用发展趋势。程内容包括钢结构的基本构件受力性能以及断裂、疲劳性能;基本构件和结构的稳定性能;构和体系设计的相关理论和方法;节点及连接设计等。

四、适用对象

土木工程/结构工程博士研究生及硕士研究生。

五、授课方式

采用PPT+板书讲授,课堂讨论。

六、课程内容

第一讲 钢结构的基本性能

包括钢材的生产及其对材性的影响;钢结构的加工、安装对构件性能的影响;外界作用对钢结构性能的影响。

第二讲 钢结构稳定问题概述

包括稳定问题的基本概念;失稳的类别;结构稳定问题的特点;稳定设计的原则。

第三讲钢结构的基本构件

包括轴心受力构件、受弯构件和拉弯、压弯构件的强度和稳定问题以及相关设计方法。

第四讲 钢结构框架分析

框架二阶弹性近似分析计算方法;框架二阶弹塑性分析及简化;框架二阶效应的重要性。

第五讲 钢结构的连接与节点

包括钢结构的基本连接形式及其设计方法;钢结构的节点构造设计;抵抗疲劳的构造、抵抗脆性断裂的构造。

第六讲 中、美钢结构规范主要规范条文分析计算与设计对比

包括钢结构基本受力性能;稳定性;梁、柱等主要受力构件的设计方法等。

上课次数

学时

教学内容

教学方式(讲授、研讨、实验、自学等)

1

4学时

1.钢结构的基本性能

(1)钢材的生产及其对材性的影响

(2)钢结构的建造过及其对构件性能的影响

(3)外界作用对钢结构性能的影响

2.钢结构稳定问题概述

(1)钢结构的失稳破坏

(2)失稳类别

(3)结构稳定问题的特点

(4)稳定计算中的整体观点

(5)稳定设计的几项原则






讲授

2

4学时

3.拉杆

(1)拉杆的极限状态

(2)净截面的效率

(3)角钢拉杆和螺纹拉杆

4.轴心压杆

(1)轴心压杆的极限状态

(2)轴心压杆的稳定计算

(3)压杆的计算长度






讲授

3

4学时

(4)格构式压杆

(5)压杆的截面尺寸

(6)压杆的支撑

5.受弯构件

(1)受弯构件的强度

(2)梁的过度塑性变形




讲授、讨论

4

4学时

(3)梁的整体稳定

(4)格构式压杆

(5)压杆的截面尺寸

(6)压杆的支撑


讲授

5

4学时

6.压弯构件和框架

(1)压弯构件的强度和平面内稳定

(2)压弯构件的空间失稳

(3)杆端约束和杆件计算长度


讲授、讨论

6

4学时

(4)框架

(5)压弯构件的截面尺寸

7.连接

(1)角焊缝的性能和计算

(2)抗剪螺栓连接

(3)抗拉螺栓连接

(4)兼承剪力和拉力的螺栓连接




讲授

7

4学时

(5)承受重复荷载的螺栓连接

(6)混合连接

8.构造设计

(1)构件的拼接

(2)梁与梁的连接

(3)梁与柱的连接(柔性连接、半刚性连接)




讲授

8

4学时

(4)梁与柱的连接(无加劲柱在节点区的计算、单层框架的刚性连接)

(5)柱脚

(6)桁架节点

(7)抵抗疲劳的构造

(8)抵抗脆性断裂的构造




讲授

9

4学时

中、美钢结构规范主要规范条文分析计算与设计对比。

(1)概率和可靠性理论基础

(2)受拉杆件分析与设计

(3)梁横向扭转屈曲



讲授、讨论

10

4学时

(4)板屈曲

(5)柱的分析与设计

(6)压弯构件分析与设计

(7)连接分析与设计

(8)受扭构件分析与设计



讲授、讨论

合计

40学时



其中理论课课时:36学时 研讨课课时:4学时 实验实践等环节课时:0学时

七、考核要求

课堂讨论成绩+期末考试成绩=总评成绩,总评成绩达到60分为合格。

八、编写成员名单

刘汉龙(重庆大学)、张川(重庆大学)、程睿(重庆大学)、石宇(重庆大学)、杨波(重庆大学)、武岳(哈尔滨工业大学)、王玉银(哈尔滨工业大学)、郭兰慧(哈尔滨工业大学)、赵宪忠(同济大学)、郑凯锋(西南交通大学)、苏明周(西安建筑科技大学)、吕朝锋(浙江大学)、施刚(清华大学)