組合結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

一、課程性質(zhì)與目的
　　本課程是土木工程專業(yè)新增的一門選修專業(yè)基礎(chǔ)課，可為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課的結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。組合結(jié)構(gòu)是繼木結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)之后發(fā)展起來的另一種結(jié)構(gòu)型式，已被廣泛應(yīng)用于土木工程各個領(lǐng)域之中。開設(shè)本課程的目的是為了開闊學(xué)生視野，訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用及研究新型結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新能力，使學(xué)生掌握組合結(jié)構(gòu)的計算原理、設(shè)計方法，為今后設(shè)計組合結(jié)構(gòu)和科學(xué)研究提供必要的基礎(chǔ)。

　　二、課程的基本要求
　　(一)組合結(jié)構(gòu)概論
　　1．掌握組合結(jié)構(gòu)體系的基本概念； 
　　2．掌握組合結(jié)構(gòu)的型式及其特點；
　　3．了解組合結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況及應(yīng)用；

　　(二)材料
　　1．熟練掌握鋼材的主要機械性能及影響因素；
　　2．熟練掌握混凝土的力學(xué)性能；
　　3．掌握連接件材料的力學(xué)性能；

　　(三)鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)
　　1．壓型鋼板與混凝土組合樓板
　　(1)掌握組合樓板的基本概念和分類；
　　(2)掌握壓型鋼板的構(gòu)造特點； 
　　(3)熟練掌握各類組合樓板的計算原理和設(shè)計方法；
　　(4)掌握組合樓板設(shè)計的構(gòu)造要求和施工方法。

　　2．鋼與混凝土組合梁
　　(1)掌握組合梁的基本概念；
　　(2)熟練掌握組合梁的彈性、塑性分析理論及設(shè)計方法；
　　(3)掌握連續(xù)組合梁的特點及其彈性和塑性設(shè)計方法；
　　(4)熟練掌握組合梁抗剪連接件設(shè)計方法；
　　(5)掌握組合梁設(shè)計的一般構(gòu)造要求和施工方法。

　　3．型鋼混凝土結(jié)構(gòu)
　　(1)熟悉型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的特點及應(yīng)用；
　　(2)熟練掌握型鋼混凝土梁、柱的計算理論和設(shè)計方法；
　　(3)掌握型鋼混凝土梁柱節(jié)點設(shè)計方法；
　　(4)掌握型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的一般構(gòu)造要求和施工方法；
　　(5)了解型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的工程實例。 

　　4．鋼管混凝土結(jié)構(gòu) 
　　(1)掌握鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點及應(yīng)用范圍； 
　　(2)掌握鋼管混凝土的基本力學(xué)性能和工作原理；
　　(3)熟練掌握鋼管混凝土柱的極限分析理論和計算方法； 
　　(4)熟練掌握鋼管混凝土單肢柱、格構(gòu)式柱的承載力計算方法；
　　(5)掌握鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的一般構(gòu)造要求； 
　　(6)熟悉方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的特點、力學(xué)性能和設(shè)計方法；
　　(7)了解鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的工程實例。

　　5．外包鋼混凝土結(jié)構(gòu)
　　(1)熟悉外包鋼混凝土結(jié)構(gòu)的特點及其應(yīng)用；
　　(2)掌握外包鋼混凝土梁、柱的計算和設(shè)計方法；
　　(3)熟悉外包鋼混凝土結(jié)構(gòu)接頭的設(shè)計方法和構(gòu)造要求；
　　(4)了解外包鋼混凝土結(jié)構(gòu)的工程實例。

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　三、課程教學(xué)基本內(nèi)容
　　(一)組合結(jié)構(gòu)概論
　　1．組合結(jié)構(gòu)的基本概念；
　　2．組合結(jié)構(gòu)的型式及其特點；
　　3．組合結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況；
　　4．組合結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計方法；組合結(jié)構(gòu)的變形限制和混凝土裂縫寬度限值。

　　(二)材料
　　1．鋼材的拉伸、冷彎性能和韌性；影響鋼材性能的因素；
　　2．混凝土抗壓強度、變形模量、徐變及收縮等基本概念；
　　3．連接材料的分類、性能與強度設(shè)計。

　　(三)壓型鋼板與混凝土組合樓板
　　1．組合樓板的一般概念、分類及其發(fā)展概況；
　　2．壓型鋼板疊合面齒槽要求，壓型鋼板型號及允許偏差； 
　　3．壓型鋼板截面特征值的計算方法；受壓翼緣有效寬度的概念和計算方法；
　　4．各類組合樓板的計算原理和設(shè)計方法；
　　5．組合樓板設(shè)計的構(gòu)造要求；組合樓板的施工方法。

　　(四)鋼與混凝土組合梁
　　1．組合梁的基本概念、分類及其發(fā)展概況； 
　　2．組合梁的基本性能與構(gòu)造體系；
　　3．組合梁的彈性分析理論及設(shè)計方法； 
　　4．組合梁的塑性分析理論及設(shè)計方法； 
　　5．連續(xù)組合梁的發(fā)展概況及特點；連續(xù)組合梁的彈性和塑性設(shè)計方法；連續(xù)組合梁的斜截面設(shè)計方法；連續(xù)組合梁的裂縫及變形驗算；
　　6．組合梁抗剪連接件設(shè)計方法及構(gòu)造要求；
　　7．組合梁設(shè)計的一般構(gòu)造要求及施工方法。

　　(五)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)
　　1．型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點及應(yīng)用；
　　2．型鋼混凝土梁正截面、斜截面的計算理論和設(shè)計方法；型鋼混凝土梁裂縫和變形的驗算；
　　3．型鋼混凝土柱正截面、斜截面的計算理論和設(shè)計方法；
　　4．型鋼混凝土梁柱節(jié)點的型式、構(gòu)造要求及設(shè)計方法；
　　5．型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的一般構(gòu)造要求及施工方法；
　　6．型鋼混凝土結(jié)構(gòu)工程實例。

　　(六)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)
　　1．鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念、特點及應(yīng)用范圍；
　　2．鋼管混凝土的基本力學(xué)性能；
　　3．鋼管混凝土的破壞機理和工作原理； 
　　4．鋼管混凝土的極限分析理論和極限承載力； 
　　5．鋼管混凝土單肢柱的承載力計算方法；
　　6．鋼管混凝土格構(gòu)式柱的承載力計算方法；
　　7．鋼管混凝土局部受壓承載力計算方法；單、雙層鋼管混凝土的構(gòu)造特點；
　　8．鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的一般構(gòu)造要求及其施工方法；
　　9．方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的特點、力學(xué)性能及設(shè)計方法；
　　10．鋼管混凝土結(jié)構(gòu)工程實例。 

　　(七)外包鋼混凝土結(jié)構(gòu) 
　　1．外包鋼混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念、特點、發(fā)展概況及其在工程中的應(yīng)用；
　　2．外包鋼混凝土梁的正截面、斜截面承載力計算；裂縫與變形驗算；
　　3．外包鋼混凝土柱的正截面、斜截面承載力計算；
　　4．外包鋼混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點設(shè)計方法與一般構(gòu)造要求；
　　5．外包鋼混凝土結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計要求及方法；
　　6．外包鋼混凝土結(jié)構(gòu)工程實例。

　　四、實驗內(nèi)容
　　1．鋼與混凝土組合梁彎曲性能實驗；
　　2．鋼管混凝土短柱軸壓實驗。

　　五、前修課程要求
　　荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理