《混凝土结构设计原理》教学大纲 、课程中英文名称 中文名称：混凝土结构设计原理 英文名称：Principle of Concrete Structural Design 一、授课对象与学时 授课对像：土木工程专业 总学时72，其中实验（上机)：开放性试验 、本课程与其他课程的联系 先修课 程：高等数学、概率论与数量统计、理论力学、材料力学、结构力学（静定部分）、土木工 程材料 后续课程：混凝土结构设计、高层建筑结构设计、建筑结构抗震设计、桥梁工程、基础工程、结构 电算 四、课程的教学目的 《混凝土结构设计原理》是土木工程专业必修的专业基础课，是一门实践性很强且与现行的规 范、规程等有关的专业基础课。本课程研究钢筋混凝士材料物理力学性能，各种基本构件的受力特 征、基本计算方法及设计原理 是学习后 续专业课、进行课程设计和毕业设计 以及今后在清 结构学科领域继续学习的基础。通过本课程学习使学生掌握钢筋混凝土材料的物理力学性能，熟悉 各种基本构件的受力特征，掌握钢筋混凝土特有的分析方法和基本构件的设计原理，掌握其基本计 算方法，能用以进行各类结构构件的设计计算，为学生从事钢筋混凝土结构的设计和施工打下基 五、课程教学的主要内容 1.绪论(4学时 知识点 :混凝土结构的分类；配筋的作用与要求混凝土结构的主要优、缺点；混凝土结构的发展 概况，混凝土结构在士 程中的应用概况、展望；学习本课程要注意的问题！ 重点：混凝土结构的主要优、缺点； 学习本课程要注意的问题 难点：混凝土结构配筋的作用与要求。 2.钢筋混凝土材料的力学性能(6学时) 知识点 钢筋的品天 钢筋的强 与变形， 钢筋应力 应变关系的数学模型；冷加工钢筋的 性能；钢筋的疲劳性能；混凝士结构对钢筋的要求混凝土的基本强度指标、单轴向受压时的应力 一应变关系、轴向受压时的变形模量、轴向受拉时的应力一应变关系；复合应力状态下混凝土的强 度与变形；混凝土的疲劳性能；混凝土的徐变；混凝土的收缩与膨胀；混凝土与钢筋的粘结的定义 与重要性：混凝土与钢筋粘结力的组成：保证混凝土与钢筋可靠粘结的构造措施 重点钢筋的品种、 级别 强度与 混凝土 结构对 钢筋的要 求；混凝土的基本强度指标 轴向受 压时的变形模量；混凝土的徐变；混凝土的收缩与膨胀；混凝土与钢筋粘结力的组成；保证混凝土 与钢筋可靠粘结的构造措施。 难点：混凝土的徐变：混凝土的收缩与膨胀；混凝土与钢筋粘结力的组成。 结构上的作用与荷载效应；结构的抗力 ,结构的功能要求；结构功能的极限状态概念与 类；极限状态方程；结构的可靠度；可靠指标与失效概率；目标可靠指标；承载能力极限状态设计 表达式；正常使用极限状态设计表达式：荷载和材料强度的取值。 重点：结构功能的极限状态概念与分类：结构的可靠度：承载能力极限状态设计表达式：正常使用极 限状态设计表达式荷载和材料强度的取值 难点结构的可靠度： 可靠指标与失效概率 4.受弯构件正截面的承载力计算(10学时 知识点：梁、板的一般构造；适筋梁正截面受弯的三个受力阶段；纵向受拉钢筋配筋百分率对正截
《混凝土结构设计原理》教学大纲 一、课程中英文名称 中文名称：混凝土结构设计原理 英文名称：Principle of Concrete Structural Design 二、授课对象与学时 授课对象：土木工程专业 总学时72，其中实验（上机）：开放性试验 三、本课程与其他课程的联系 先修课程：高等数学、概率论与数量统计、理论力学、材料力学、结构力学（静定部分）、土木工 程材料 后续课程：混凝土结构设计、高层建筑结构设计、建筑结构抗震设计、桥梁工程、基础工程、结构 电算 四、课程的教学目的 《混凝土结构设计原理》是土木工程专业必修的专业基础课，是一门实践性很强且与现行的规 范、规程等有关的专业基础课。本课程研究钢筋混凝土材料物理力学性能，各种基本构件的受力特 征、基本计算方法及设计原理，是学习后续专业课、进行课程设计和毕业设计、以及今后在混凝土 结构学科领域继续学习的基础。通过本课程学习使学生掌握钢筋混凝土材料的物理力学性能，熟悉 各种基本构件的受力特征，掌握钢筋混凝土特有的分析方法和基本构件的设计原理，掌握其基本计 算方法，能用以进行各类结构构件的设计计算，为学生从事钢筋混凝土结构的设计和施工打下基 础。 五、课程教学的主要内容 1．绪论(4学时) 知识点：混凝土结构的分类；配筋的作用与要求；混凝土结构的主要优、缺点；混凝土结构的发展 概况；混凝土结构在土木工程中的应用概况、展望；学习本课程要注意的问题。 重 点: 混凝土结构的主要优、缺点；学习本课程要注意的问题。 难 点: 混凝土结构配筋的作用与要求。 2．钢筋混凝土材料的力学性能（6学时） 知识点：钢筋的品种和级别；钢筋的强度与变形；钢筋应力一应变关系的数学模型；冷加工钢筋的 性能；钢筋的疲劳性能；混凝土结构对钢筋的要求；混凝土的基本强度指标、单轴向受压时的应力 一应变关系、轴向受压时的变形模量、轴向受拉时的应力一应变关系；复合应力状态下混凝土的强 度与变形；混凝土的疲劳性能；混凝土的徐变；混凝土的收缩与膨胀；混凝土与钢筋的粘结的定义 与重要性；混凝土与钢筋粘结力的组成；保证混凝土与钢筋可靠粘结的构造措施。 重 点: 钢筋的品种、级别、强度与变形；混凝土结构对钢筋的要求；混凝土的基本强度指标、轴向受 压时的变形模量；混凝土的徐变；混凝土的收缩与膨胀；混凝土与钢筋粘结力的组成；保证混凝土 与钢筋可靠粘结的构造措施。 难 点: 混凝土的徐变；混凝土的收缩与膨胀；混凝土与钢筋粘结力的组成。 3．钢筋混凝土结构基本设计原则(4学时) 知识点：结构上的作用与荷载效应；结构的抗力；结构的功能要求；结构功能的极限状态概念与分 类；极限状态方程；结构的可靠度；可靠指标与失效概率；目标可靠指标；承载能力极限状态设计 表达式；正常使用极限状态设计表达式；荷载和材料强度的取值。 重 点: 结构功能的极限状态概念与分类；结构的可靠度；承载能力极限状态设计表达式；正常使用极 限状态设计表达式；荷载和材料强度的取值。 难 点: 结构的可靠度；可靠指标与失效概率。 4．受弯构件正截面的承载力计算(10学时) 知识点：梁、板的一般构造；适筋梁正截面受弯的三个受力阶段；纵向受拉钢筋配筋百分率对正截
面受弯破坏形态和受弯性能的影响；正截面承载力计算的基本假定、受压区混凝土应力的计算图 形、界限相对受压区高度；单筋矩形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算；双筋矩形截面梁的的 形成及纵向受压钢筋的强度设计值、双筋矩形截面梁正截面受弯承载力的截面设计方法：T形截面的 定义及翼缘计算宽度的取值、T形截面受弯构件正截面受弯承载力的计算。 重点：适筋梁正截面受弯的三个受力阶段；纵向受拉钢筋配筋百分率对正截面受弯破坏形态的影 响：正截面承载力计算的基本假定；单筋矩形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算；双筋矩形截 面梁正截面受弯承载力的截面设计方法： 形截面受弯构件 正截面受弯承载力的计算 难点：适筋梁正截面受 弯的三 受力阶段 正截面承载力计算的基本假定 5.受弯构件斜截面承载力计算(8学时) 知识点：受弯构件斜裂缝的出现和开展；剪跨比及梁沿斜截面受剪的破坏形态；斜截面受剪破坏的 机理及影响斜截面受剪承载力的主要因素；受弯构件斜截面受剪承载力的计算公式与适用范围；连 续梁斜截面受剪的性能与承载力计算斜截面受剪承载力计算的方法和步骤 抵抗弯矩图的概念及 绘制方法；保证斜截面受弯承载力的构造措施；梁内钢筋的构造要求。 重点：受弯构件斜截面受剪破坏的主要形态；影响斜截面受剪承载力的主要因素；斜截面受剪承载 力的计算公式与适用范围；斜截面受剪承载力计算的方法和步骤。 难点：斜截面受剪破坏的机理：抵抗弯矩图的概念及绘制方法」 受压构件的 般构造；轴心受压普通箍筋柱的正截面受压承载力计算；轴心受压螺旋箍筋 柱的正截面受压承载力计算；偏心受压构件正截面的两种破坏形态；偏心受压构件的纵向弯曲影 响；偏心受压构件正截面承载力的一般计算公式：不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力 的计算；对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力的计算；对称配筋形截面偏心受压构件正截 面承载力的计算 正截面承载力 M相关曲线及其应用；双向偏心受压构件正截面承载力的计 算偏心受压构件斜载面受剪承载力的计算。 重点：轴心受压普通箍筋柱、螺旋箍筋柱的正截面受压承载力计算；偏心受压构件正截面的两种破 坏形态；不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力的计算；正截面承载力Nu一Mu相关曲线及 其应用 难点 螺旋箍筋柱的正截面受压承载力计算； 正截面承载力Nu一Mu相关曲线及其应用 受拉构件的承载力计算(2学时) 知识点：轴心受拉构件正截面承载力计算；偏心受拉构件正截面承载力计算；偏心受拉构件的斜截 面承载力计算。 偏心 受拉构件正截面承载力计算 受扭构件承载力计算(8学时) 知识点：纯扭构件的试验研究；矩形截面纯扭构件开裂扭矩的计算；纯扭构件的受扭承载力计算； 纯扭构件的配筋计算方法：弯剪扭构件的试验研究与计算模型：弯剪扭构件的承载力计算方法、步 骤受扭构件的配筋构造要求 纯扭检 件的受扭承载力计算 弯剪扭构件的承载力计算方法、步骤。 难点：弯剪扭构件的试验研究与计算模型， 9.钢筋混凝土构件变形、裂缝及混凝土结构的耐久性(8学时) 知识点：钢筋混凝土受弯构件的截面受弯刚度的概念：纵向受拉钢筋应变下均匀系数：截面受弯 度的计算公式影响截面受弯刚度的主要因素：最小刚度原则与挠度验算 缝的出现 开展 裂缝间距 平均裂缝宽度 最大裂缝宽度及其验算；钢筋 的截面延性的概念与意义；受弯构件的截面曲率延性系数；偏心受压构件截面曲率延性的分析；混 凝土结构的耐外性的概念与主要影响因素；混凝土的碳化；钢筋的锈蚀；耐久性设计。 重点：影响截面受弯刚度的主要因素；最小刚度原则与挠度验算；最大裂缝宽度及其验算；钢筋混 凝土构件的截面延性的概念与意义混凝土结构的耐外性的概念与主要影响因素 最小刚度原则与挠度验算；钢筋混凝土构件垂直裂缝的出现、分布与开展 10.预应力混凝土构件计算(10学时) 知识点：预应力混凝土的原理；预应力混凝土的分类；张拉预应筋的方法：预应力混凝土的材料：
面受弯破坏形态和受弯性能的影响；正截面承载力计算的基本假定、受压区混凝土应力的计算图 形、界限相对受压区高度；单筋矩形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算；双筋矩形截面梁的的 形成及纵向受压钢筋的强度设计值、双筋矩形截面梁正截面受弯承载力的截面设计方法；T形截面的 定义及翼缘计算宽度的取值、T形截面受弯构件正截面受弯承载力的计算。 重 点：适筋梁正截面受弯的三个受力阶段；纵向受拉钢筋配筋百分率对正截面受弯破坏形态的影 响；正截面承载力计算的基本假定；单筋矩形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算；双筋矩形截 面梁正截面受弯承载力的截面设计方法；T形截面受弯构件正截面受弯承载力的计算。 难 点：适筋梁正截面受弯的三个受力阶段；正截面承载力计算的基本假定； 5．受弯构件斜截面承载力计算(8学时) 知识点：受弯构件斜裂缝的出现和开展；剪跨比及梁沿斜截面受剪的破坏形态；斜截面受剪破坏的 机理及影响斜截面受剪承载力的主要因素；受弯构件斜截面受剪承载力的计算公式与适用范围；连 续梁斜截面受剪的性能与承载力计算；斜截面受剪承载力计算的方法和步骤；抵抗弯矩图的概念及 绘制方法；保证斜截面受弯承载力的构造措施；梁内钢筋的构造要求。 重 点：受弯构件斜截面受剪破坏的主要形态；影响斜截面受剪承载力的主要因素；斜截面受剪承载 力的计算公式与适用范围；斜截面受剪承载力计算的方法和步骤。 难 点：斜截面受剪破坏的机理；抵抗弯矩图的概念及绘制方法。 6．受压构件承载力计算（10学时） 知识点：受压构件的一般构造；轴心受压普通箍筋柱的正截面受压承载力计算；轴心受压螺旋箍筋 柱的正截面受压承载力计算；偏心受压构件正截面的两种破坏形态；偏心受压构件的纵向弯曲影 响；偏心受压构件正截面承载力的一般计算公式；不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力 的计算；对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力的计算；对称配筋I形截面偏心受压构件正截 面承载力的计算；正截面承载力Nu—Mu相关曲线及其应用；双向偏心受压构件正截面承载力的计 算；偏心受压构件斜截面受剪承载力的计算。 重 点：轴心受压普通箍筋柱、螺旋箍筋柱的正截面受压承载力计算；偏心受压构件正截面的两种破 坏形态；不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力的计算；正截面承载力Nu—Mu相关曲线及 其应用。 难 点：螺旋箍筋柱的正截面受压承载力计算；正截面承载力Nu—Mu相关曲线及其应用。 7．受拉构件的承载力计算（2学时） 知识点：轴心受拉构件正截面承载力计算；偏心受拉构件正截面承载力计算；偏心受拉构件的斜截 面承载力计算。 重 点：偏心受拉构件正截面承载力计算。 难 点：偏心受拉构件正截面承载力计算。 8．受扭构件承载力计算(8学时) 知识点：纯扭构件的试验研究；矩形截面纯扭构件开裂扭矩的计算；纯扭构件的受扭承载力计算； 纯扭构件的配筋计算方法；弯剪扭构件的试验研究与计算模型；弯剪扭构件的承载力计算方法、步 骤；受扭构件的配筋构造要求。 重 点：纯扭构件的受扭承载力计算；弯剪扭构件的承载力计算方法、步骤。 难 点：弯剪扭构件的试验研究与计算模型。 9．钢筋混凝土构件变形、裂缝及混凝土结构的耐久性（8学时） 知识点：钢筋混凝土受弯构件的截面受弯刚度的概念；纵向受拉钢筋应变下均匀系数；截面受弯刚 度的计算公式；影响截面受弯刚度的主要因素；最小刚度原则与挠度验算；钢筋混凝土构件垂直裂 缝的出现、分布与开展；平均裂缝间距；平均裂缝宽度；最大裂缝宽度及其验算；钢筋混凝土构件 的截面延性的概念与意义；受弯构件的截面曲率延性系数；偏心受压构件截面曲率延性的分析；混 凝土结构的耐外性的概念与主要影响因素；混凝土的碳化；钢筋的锈蚀；耐久性设计。 重 点：影响截面受弯刚度的主要因素；最小刚度原则与挠度验算；最大裂缝宽度及其验算；钢筋混 凝土构件的截面延性的概念与意义；混凝土结构的耐外性的概念与主要影响因素. 难 点：最小刚度原则与挠度验算；钢筋混凝土构件垂直裂缝的出现、分布与开展。 10．预应力混凝土构件计算（10学时） 知识点：预应力混凝土的原理；预应力混凝土的分类；张拉预应筋的方法；预应力混凝土的材料；
锚、夹具与预应力设备概述；先张法预应力锚固长度；张拉控制应力；各种预应力损失值；预应力 损失值的组合；后张法构件端部锚固区的局部承压验算；先张法、后张法轴心受拉构件各阶段的应 力分析；轴心受拉构件的承载力计算与抗裂度验算；轴心受拉构件施工阶段的验算；预应力混凝土 受弯构件的应力分析；受弯构件正截面承载力计算；受弯构件正截面受弯抗裂度与裂缝宽度验算； 受弯构件斜截面受剪承载力计算受弯构件；受弯构件斜截面抗裂度验算；受弯构件挠度；受弯构件 施工阶段的验算；部分预应力混凝土及无粘结预应力混凝土结构简述；预应力混凝土构件的构造要 求。 重点：张拉控制应力；各种预应力损失值；预应力损失值的组合；后张法构件端部锚固区的局部承 压验算；轴心受拉构件的承载力计算与抗裂度验算；轴心受拉构件施工阶段的验算；受弯构件正截 面承载力计算及抗裂度（或裂缝宽度）验算；受弯构件斜截面受剪承载力计算及抗裂度验算；受弯 构件挠度验算；受弯构件施工阶段的验算。 难点：各种预应力损失值；轴心受拉构件的承载力计算与抗裂度验算；受弯构件的承载力计算与抗 裂度验算。 11、总结（2学时) 知识点：结合混凝土规范进行各章知识总结。并讲解公路桥规与混凝土规范的异同点。 六、教材和主要参考资料 教材：东南大学，天津大学，同济大学.混凝土结构设计原理（第四版）M北京：中国建筑工业 出版社，2009. 参考资料： 1.赵传智混凝土结构基本原理（英文版）[M.武汉：武汉理工大学出版社，2003. 2.刘立新混凝土结构基本原理（英文版）M.武汉：武汉理工大学出版社，2004. 3.艾伦.威廉斯【美】钢筋混凝土结构设计M.北京：中国水利水电出版社，2002， 4.吴培明混凝土结构（上册)武汉工业大学出版社，2001. 5.沈蒲生，罗国强混凝土结构疑难释义（第三版）M.北京：中国建筑工业出版社，2003. 6.国家标准建筑结构荷载规范(GB50009-2001)[M.北京：中国建筑工业出版社，2002， 7.国家标准混凝土结构设计规范(GB50010-2010)[M.北京：中国建筑工业出版社，2010. 8.徐有邻，周氐混凝土结构设计规范理解与应用M.北京：中国建筑工业出版社，2002 9.国家标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)M.北京：人民交通出版 社，2004. 10.袁伦一，鲍卫刚.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)条文应用及算例 [M.北京：人民交通出版社，2005 11.叶见曙结构设计原理（第二版）M.北京：人民交通出版社，2005 12.贾艳敏，高力.结构设计原理北京：人民交通出版社，2004. 13.国家标准，建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[M.北凉：中国建筑工业出版社，2010
锚、夹具与预应力设备概述；先张法预应力锚固长度；张拉控制应力；各种预应力损失值；预应力 损失值的组合；后张法构件端部锚固区的局部承压验算；先张法、后张法轴心受拉构件各阶段的应 力分析；轴心受拉构件的承载力计算与抗裂度验算；轴心受拉构件施工阶段的验算；预应力混凝土 受弯构件的应力分析；受弯构件正截面承载力计算；受弯构件正截面受弯抗裂度与裂缝宽度验算； 受弯构件斜截面受剪承载力计算受弯构件；受弯构件斜截面抗裂度验算；受弯构件挠度；受弯构件 施工阶段的验算；部分预应力混凝土及无粘结预应力混凝土结构简述；预应力混凝土构件的构造要 求。 重 点：张拉控制应力；各种预应力损失值；预应力损失值的组合；后张法构件端部锚固区的局部承 压验算；轴心受拉构件的承载力计算与抗裂度验算；轴心受拉构件施工阶段的验算；受弯构件正截 面承载力计算及抗裂度（或裂缝宽度）验算；受弯构件斜截面受剪承载力计算及抗裂度验算；受弯 构件挠度验算；受弯构件施工阶段的验算。 难 点：各种预应力损失值；轴心受拉构件的承载力计算与抗裂度验算；受弯构件的承载力计算与抗 裂度验算。 11、总结（2学时） 知识点：结合混凝土规范进行各章知识总结。并讲解公路桥规与混凝土规范的异同点。 六、教材和主要参考资料 教材：东南大学，天津大学，同济大学．混凝土结构设计原理（第四版）[M]. 北京：中国建筑工业 出版社，2009． 参考资料： 1．赵传智.混凝土结构基本原理（英文版）[M]. 武汉：武汉理工大学出版社，2003． 2．刘立新.混凝土结构基本原理（英文版）[M]. 武汉：武汉理工大学出版社，2004． 3．艾伦.威廉斯【美】.钢筋混凝土结构设计[M]. 北京：中国水利水电出版社，2002． 4．吴培明.混凝土结构（上册）武汉工业大学出版社，2001． 5．沈蒲生，罗国强.混凝土结构疑难释义（第三版）[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2003． 6．国家标准.建筑结构荷载规范（GB50009－2001）[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2002． 7．国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010－2010）[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2010． 8．徐有邻，周氐.混凝土结构设计规范理解与应用[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2002． 9．国家标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004) [M]. 北京：人民交通出版 社，2004． 10．袁伦一，鲍卫刚.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)条文应用及算例 [M]. 北京：人民交通出版社，2005． 11．叶见曙.结构设计原理(第二版)[M]. 北京：人民交通出版社，2005． 12．贾艳敏，高力. 结构设计原理. 北京：人民交通出版社，2004． 13.国家标准，建筑抗震设计规范（GB50011－2010）[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2010．