教学内容 1.课程定位与目标 “高层建筑结构设计”是土木工程专业的一门十分重要的专业课,它的内容包括高层建筑结构体系的受力与变形特点,内力和位 移计算,结构构件设计方法等。学好这门课程霱要茡生具备材料力茡、结枃力学、钢筋混凝土结枃设计原理、工程结构抗震等前期 课程的基本理论知识,所以它是这些知识综合应用的一门课程,并将为毕业设计和未来的工程设计工作打下必要的基础 是对土木工程专业多门专业基础课和专业课的综合应用和检验 学生将来从事高层建筑结构学科学术硏究提供系统的基础训练 也是工程基础的综合应用平台和工程实践的交汇点 对学生的科研能力和工程能力培养具有不可替代的作用 对培养学生成为具有社会责任感的工程类研究型人才具有不可替代的作用 通过本课程学习,要求学生 掌握高层建筑结构的基本理论和基本知识,能够进行般髙层建筑结构的方案设计、结构布置 掌握对髙层建筑结构进行建模和内力分析的方法,并能按囯家相关规范正确迸行构件设计和构造处理,掌握整个房屋的 结构设计 掌握高层建筑结构的抗震设计原理及方法 ·初步掌握国内主流高层建筑结构计算机辅助设计软件的使用方法及特点 建立初步的工程经验,培养解决和处理工程实际问题的能力,培养实事求是、独立思考、勇于创造的科学精神。 本课程体现了高层建筑结构学科的基础性和硏究的前沿性,又在大四上学期开设,故与后续硏究生的科硏方向(硏究生教学) 联系密切,力求为学生继续深造、终生学习打下良好基础。本课程同时注重理论和工程实践的结合,力求为学生毕业设计、毕业后 从事设计工作及土木工程施工也打下良好基础。本课程的性质和内容直接关系人民生命财产安全,也关系国家建设和发展,力求让 学生深刻领悟这一重要性,在思想观念上有一次提高。 2课程知识模块 高层建筑结构设计课程的知识模块为 高层建筑结构设讦 基础知识 技能训练和综合 运用(毕业设计 构枸和絀架 框‖剪 「「 体|基 地 结 结础 体布 震|煨构 构设 设|王|绍 系置 设 计//图 3课程内容与学时分配 本课程理论授课为34学时,工地和实验教学观摩参观及课堂讨论各2学时,具体学时分配如下。 课程教学学时分配表 重次教学内容 果堂讲学学时 论 高层建筑结构体系与结构布置 层建筑结构的荷载和地震作用
教学内容 1．课程定位与目标 “高层建筑结构设计”是土木工程专业的一门十分重要的专业课，它的内容包括高层建筑结构体系的受力与变形特点，内力和位 移计算，结构构件设计方法等。学好这门课程需要学生具备材料力学、结构力学、钢筋混凝土结构设计原理、工程结构抗震等前期 课程的基本理论知识，所以它是这些知识综合应用的一门课程，并将为毕业设计和未来的工程设计工作打下必要的基础。 是对土木工程专业多门专业基础课和专业课的综合应用和检验 对学生将来从事高层建筑结构学科学术研究提供系统的基础训练 也是工程基础的综合应用平台和工程实践的交汇点 对学生的科研能力和工程能力培养具有不可替代的作用 对培养学生成为具有社会责任感的工程类研究型人才具有不可替代的作用 通过本课程学习，要求学生 掌握高层建筑结构的基本理论和基本知识，能够进行一般高层建筑结构的方案设计、结构布置 掌握对高层建筑结构进行建模和内力分析的方法，并能按国家相关规范正确进行构件设计和构造处理，掌握整个房屋的 结构设计 掌握高层建筑结构的抗震设计原理及方法 初步掌握国内主流高层建筑结构计算机辅助设计软件的使用方法及特点 建立初步的工程经验，培养解决和处理工程实际问题的能力，培养实事求是、独立思考、勇于创造的科学精神。 本课程体现了高层建筑结构学科的基础性和研究的前沿性，又在大四上学期开设，故与后续研究生的科研方向（研究生教学） 联系密切，力求为学生继续深造、终生学习打下良好基础。本课程同时注重理论和工程实践的结合，力求为学生毕业设计、毕业后 从事设计工作及土木工程施工也打下良好基础。本课程的性质和内容直接关系人民生命财产安全，也关系国家建设和发展，力求让 学生深刻领悟这一重要性，在思想观念上有一次提高。 2.课程知识模块 高层建筑结构设计课程的知识模块为 3.课程内容与学时分配 本课程理论授课为34学时，工地和实验教学观摩参观及课堂讨论各2学时，具体学时分配如下。 课程教学学时分配表 章次 教学内容 课堂讲学学时 实验学时 1 绪论 1 2 高层建筑结构体系与结构布置 3 3 高层建筑结构的荷载和地震作用 2
层建筑结构的计算分析和设计要求 框架结构设计 6剪力墙结构设计 匡架剪力墙结构设计 复杂高层建筑结构设计(选修 0高层建筑钢结构和混合结构设计(选修) l1高层建筑结构计算机分析方法和设计程序 层建筑结构基础设计 参观 4课堂讨论 4.课程教学内容及讲授的重点、难点 高层建筑结构设计ˆ课程从髙层建筑结构体系与结构布置、荷载及地震作用的计算分析入手,重点讲述了框架 结构、蔸力墙结构、框架-剪力墙结构的内力及位移计算方法,难点是理解这三种结构内力分布及侧移变形的特点及 规律,以及学会这三种体系包含的框架及剪力墙构件的配筋计算方法及构造要求。 (1)绪论 理解高层建筑的定义及特点,了解高层建筑的发展动态 重点:高层建筑结构设计的特点 (2)结构体系及布置 了解高层建筑结构体系的种类及其选择原则;掌握结构总体布置原则。 重点:高层建筑的结构选型与结构布置 难点:在多层房屋的设计中,抵御竖向荷载是结构设计所面对的主要问题。在高层房屋的设计中,一定要使学生明 白:抵御水平苘载,提供足够的抗侧移刚度是结构设计者的主要任务。 (3)荷载和设计要求 掌握风荷载和地震作用的计算方法:了解结构计算的一般简化假定。 了解结构设计的基本要求;熟练掌握荷载效应的组合方法。 重点:高层建筑结构设计中风荷载的计算,荷载效应组合的意义及组合方法,结构设计中的概念设计与两阶段抗震设 计方法的理解与运用。 难点:结构概念设计的理解与应用 4)框架结构设计 掌握下列计算方法:竖向荷载下内力的近似计算——分层法,水平荷载下内力的近似计算—弯点法与改进反弯点 法,水平荷载下侧移的近似计算方法。理解d值与D值的概念,两者的异同点 重点:框架结构在竖向及水平荷载作用下的内力计算方法,框架结构的内力与位移特点,延性框架的设计方法。 难点:结构内力与位移计算的数学演绎及规律性的分析和概括;内力最不利组合。 (5)剪力墙结构设计 掌握剪力墙的分类、特点及判別方法;熟练掌握整体墙和小开口整体墙的计算方法;掌握双肢墙和多肢墙的连续化计 算方法;了解带刚性框架的近似计算方法;理解等效刚度的概念和总水平荷载的分配原则。 重点:剪力墙结构的受力特点与计算特点,剪力墙结构的分类与判別,联肢墙结构内力、位移计算及结构设计方 难点:结构内力与位移计算的数学演绎及规律性的分析和概括。 (6)框架剪力墙结构设计 了解框剪结构协同工作的原理和两种计算简图的差别;熟练掌握铰结体系协冋工作的计算方法及结构内力的计算方 法;掌握刚结体系协冋工作的计算方法;理解刚度特征值的概念及其对结构受力的影响。 重点:协同工作概念的建立,框一剪结构内力、位移计算及结构设计方法。 难点:结构计算的数学演绎及规律性的分析和概括。 (7)筒体结构设计 了解平面结构及空间结构计算的不同假设、区别及应用范围;对框筒及筒中筒结构布置及计算方法有初步认识。 重点:筒体结构的布置与受力特点。 难点:筒体结构的计算方法 (8)复杂高层和混合结构设计
4 高层建筑结构的计算分析和设计要求 3 5 框架结构设计 4 6 剪力墙结构设计 8 7 框架-剪力墙结构设计 6 8 筒体结构设计 3 9 复杂高层建筑结构设计（选修） 10 高层建筑钢结构和混合结构设计（选修） 11 高层建筑结构计算机分析方法和设计程序 1 12 高层建筑结构基础设计 3 13 工地参观 2 14 课堂讨论 2 15 合计 34 4 4．课程教学内容及讲授的重点、难点 “高层建筑结构设计”课程从高层建筑结构体系与结构布置、荷载及地震作用的计算分析入手，重点讲述了框架 结构、剪力墙结构、框架－剪力墙结构的内力及位移计算方法，难点是理解这三种结构内力分布及侧移变形的特点及 规律，以及学会这三种体系包含的框架及剪力墙构件的配筋计算方法及构造要求。 （1）绪论 理解高层建筑的定义及特点，了解高层建筑的发展动态。 重点：高层建筑结构设计的特点。 （2）结构体系及布置 了解高层建筑结构体系的种类及其选择原则；掌握结构总体布置原则。 重点：高层建筑的结构选型与结构布置。 难点：在多层房屋的设计中，抵御竖向荷载是结构设计所面对的主要问题。在高层房屋的设计中，一定要使学生明 白：抵御水平荷载，提供足够的抗侧移刚度是结构设计者的主要任务。 （3）荷载和设计要求 掌握风荷载和地震作用的计算方法：了解结构计算的一般简化假定。 了解结构设计的基本要求；熟练掌握荷载效应的组合方法。 重点：高层建筑结构设计中风荷载的计算，荷载效应组合的意义及组合方法，结构设计中的概念设计与两阶段抗震设 计方法的理解与运用。 难点：结构概念设计的理解与应用。 （4）框架结构设计 掌握下列计算方法：竖向荷载下内力的近似计算——分层法，水平荷载下内力的近似计算——弯点法与改进反弯点 法，水平荷载下侧移的近似计算方法。理解d值与D值的概念，两者的异同点。 重点：框架结构在竖向及水平荷载作用下的内力计算方法，框架结构的内力与位移特点，延性框架的设计方法。 难点：结构内力与位移计算的数学演绎及规律性的分析和概括；内力最不利组合。 （5）剪力墙结构设计 掌握剪力墙的分类、特点及判别方法；熟练掌握整体墙和小开口整体墙的计算方法；掌握双肢墙和多肢墙的连续化计 算方法；了解带刚性框架的近似计算方法；理解等效刚度的概念和总水平荷载的分配原则。 重点：剪力墙结构的受力特点与计算特点，剪力墙结构的分类与判别，联肢墙结构内力、位移计算及结构设计方 法。 难点：结构内力与位移计算的数学演绎及规律性的分析和概括。 （6）框架—剪力墙结构设计 了解框剪结构协同工作的原理和两种计算简图的差别；熟练掌握铰结体系协同工作的计算方法及结构内力的计算方 法；掌握刚结体系协同工作的计算方法；理解刚度特征值的概念及其对结构受力的影响。 重点：协同工作概念的建立，框—剪结构内力、位移计算及结构设计方法。 难点：结构计算的数学演绎及规律性的分析和概括。 （7）筒体结构设计 了解平面结构及空间结构计算的不同假设、区别及应用范围；对框筒及筒中筒结构布置及计算方法有初步认识。 重点：筒体结构的布置与受力特点。 难点：筒体结构的计算方法。 （8）复杂高层和混合结构设计
理解复杂高层和混合结构的基本概念及结构布置的一般要求;了解复杂髙层和混合结构构件设计的基本特点。 重点:复杂高层和混合结构的基本构件和结构布置 (9)高层建筑基础设计 了解高层建筑基础的类型,理解髙层建筑结构基础设计的特点与基本要求;会进行基础选型,会进行条形基础、十字 交梁基础、筏形基础设计;了解箱形基础、桩基设计的基本要求。 重点:基础选型,条形基础、十字交梁基础、筏形基础设计 难点:基础选型。 高层建筑结构设计ˆ课程的重点及难点的解决对策为:针对各部分重点与难点,通过课前预习、课堂详讲、课堂展示 与讨论、作业练习、习题课等相结合的方式并辅以学习指导书和在线答疑来使攣生加深理解。针对基本知识点的贯通 和综合应用,主要通过课程设计、毕业设计实践性教学环节强化训练。 5实践教学 高层建筑结构设计课程实践性教学环节主要包括:工地参观或试验观摩和毕业设计。 实践教学的设计思想是: 1、课程教学应与国家现行规范相适应:在教学过程中,结合现行规范进行讲解,并引导学生去学习规范、应用 规范、熟习规范,使学生走出校门后能尽快地投入到实际工程中去 2、课程教学应与实际工程相结合:教学中带学生去施工工地进行现场教学,请有经验的工地技术人员讲课。实 践证明:通过一系列的随堂实践教学效果良好,增强了学生的感性认识和对书本知识的理解,也是加强构造学习、掌 握构造方法的一条非常有效的途径。 毕业设计的思想及目标 本课程毕业设计的思想和目标是:通过高层建筑中典型的结构体系:蔸力墙体系和框架-剪力墙体系的布置与 设计,使学生深刻理解高层建筑结构的受力性能、变形特点和设计原理,培养学生运用囯家现行规范和工程实践的能 力,进一步提高本科生的科研创新能力和实践动手能力 毕业设计安排:一名教师指导学生约8人,另设研究生助教,学生独立完成,要求提交设计计算书、设计图纸等 成果,采取集中指导与个别辅导等课程组织形式进行教学。 目的:通过两个比较完整的工程结构设计训练,综合运用所学理论知识,基本具备进行简单工程结构设计的能 力 效果:使学生系统掌握了混凝土结构的基本设计方法和设计思路,有效培养了学生分析问题和解决实际工程问 题的综合能力
理解复杂高层和混合结构的基本概念及结构布置的一般要求；了解复杂高层和混合结构构件设计的基本特点。 重点：复杂高层和混合结构的基本构件和结构布置。 （9）高层建筑基础设计 了解高层建筑基础的类型，理解高层建筑结构基础设计的特点与基本要求；会进行基础选型，会进行条形基础、十字 交梁基础、筏形基础设计；了解箱形基础、桩基设计的基本要求。 重点：基础选型，条形基础、十字交梁基础、筏形基础设计。 难点：基础选型。 “高层建筑结构设计”课程的重点及难点的解决对策为：针对各部分重点与难点，通过课前预习、课堂详讲、课堂展示 与讨论、作业练习、习题课等相结合的方式并辅以学习指导书和在线答疑来使学生加深理解。针对基本知识点的贯通 和综合应用，主要通过课程设计、毕业设计实践性教学环节强化训练。 5.实践教学 高层建筑结构设计课程实践性教学环节主要包括：工地参观或试验观摩和毕业设计。 实践教学的设计思想是： 1、课程教学应与国家现行规范相适应：在教学过程中，结合现行规范进行讲解，并引导学生去学习规范、应用 规范、熟习规范，使学生走出校门后能尽快地投入到实际工程中去。 2、课程教学应与实际工程相结合：教学中带学生去施工工地进行现场教学，请有经验的工地技术人员讲课。实 践证明：通过一系列的随堂实践教学效果良好，增强了学生的感性认识和对书本知识的理解，也是加强构造学习、掌 握构造方法的一条非常有效的途径。 毕业设计的思想及目标 本课程毕业设计的思想和目标是：通过高层建筑中典型的结构体系：剪力墙体系和框架－剪力墙体系的布置与 设计，使学生深刻理解高层建筑结构的受力性能、变形特点和设计原理，培养学生运用国家现行规范和工程实践的能 力，进一步提高本科生的科研创新能力和实践动手能力。 毕业设计安排：一名教师指导学生约8人，另设研究生助教，学生独立完成，要求提交设计计算书、设计图纸等 成果，采取集中指导与个别辅导等课程组织形式进行教学。 目的：通过两个比较完整的工程结构设计训练，综合运用所学理论知识，基本具备进行简单工程结构设计的能 力。 效果：使学生系统掌握了混凝土结构的基本设计方法和设计思路，有效培养了学生分析问题和解决实际工程问 题的综合能力