《工程结构抗震》课程教学大纲
总 学 时:36 学 分:2 理论学时:36 实验学时:0 面向专业:土木工程专业 课程代码:HD0706 先开课程:建筑材料、结构力学、混凝土结构 课程性质:专业选修课
第一部分:理论教学部分
一、说明
1、课程的性质、地位和任务
本课程是土木工程专业本科生的专业课,是学生从事本专业的科研、生产、管理工作必备的理论基础。通过本课程的学习,使学生了解地震基本知识,掌握工程结构抗震设防目标和抗震设计基本要求、地震作用和结构抗震验算方法、常规建筑结构抗震设计原理、步骤和构造措施,能够按照《建筑抗震设计规范》的要求进行结构抗震设计,了解国内外结构抗震理论的最新动态,为今后开展结构抗震设计、抗震鉴定与加固、工程施工与管理等工作打下坚实的理论基础。
2、课程教学和教改基本要求
本课程的教学与学习应以《建筑抗震设计规范》的正确应用为目标,要求学生理解地震震害产生的原因及影响因素,掌握结构抗震设计的基本原理、要求、方法和步骤,特别是准确理解地震反应谱的基本概念和规范谱的取值,能够熟练运用反应谱法进行结构地震反应分析和抗震验算,熟悉结构地震反应电算方法和步骤,初步具备多层和高层钢筋混凝土房屋、砌体房屋、底部框架或内框架房屋、钢结构房屋、单层工业厂房等常规建筑结构抗震设计的能力。
二、教学内容与课时分配(总学时36)
第一章 绪论
1、基本内容:
工程地震学的基本概念和基本内容;结构抗震设防目标和抗震设计适用范围;抗震设计基本要求。
2、基本要求:
了解和掌握地震产生的原因、地震波的特征及其传播、地震震级和地震烈度划分、地震作用及其震害的产生、抗震设防的目标和工程防震减灾对策、结构概念设计、结构抗震措施等内容。
3、重点:
地震的强度指标、震害机制、多级抗震设防思想、概念设计是本章学习的重点。 4、难点:
本章的难点在于结构概念设计的理解和应用,如场地与地基的选择和处理、结构规则性考虑、结构体系布置、非结构构件的设计等。
第二章 场地、地基和基础
1、基本内容:
建筑场地的选择与类别划分;天然地基基础抗震设计;液化判别方法和软土地基处理措施;桩基础设计。
2、基本要求:
了解和掌握建筑抗震有利、不利和危险地段的划分标准,建筑场地的分类、影响因素和划分方法,砂土液化的机制和判别方法,抗液化措施,建筑基础抗震设计方法。
3、重点:
建筑场地类别划分标准与方法、砂土液化判别与措施、建筑基础抗震设计要求是学习的重点。 4、难点:
砂土液化及其液化等级的判别。
第三章 地震作用和抗震验算
1、基本内容:
结构地震反应分析方法及其适用范围;地震影响系数曲线的含义和使用方法;水平地震作用计算——底部剪力法、振型分解反应谱法;竖向地震作用计算;截面抗震验算;抗震变形验算。
2、基本要求:
了解底部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法的适用范围,掌握地震影响系数曲线的基本概念和使用方法、水平和竖向地震作用的计算方法、截面和变形抗震验算的步骤与方法。
3、重点:
地震影响系数的确定、底部剪力法、振型分解反应谱法、截面和变形验算。 4、难点:
底部剪力法、振型分解反应谱法。
第四章 多层和高层钢筋混凝土房屋抗震设计
1、基本内容:
多层和高层钢筋混凝土房屋抗震设计的一般规定;多层和高层钢筋混凝土房屋抗震计算要点;多层和高层钢筋混凝土房屋结构抗震构造措施。
2、基本要求:
了解多层和高层钢筋混凝土房屋的结构类型和最大适用高度,掌握现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级等结构抗震设计的一般规定,钢筋混凝土结构构件组合内力的调整方法,构件截面、变形、节点核心区的抗震验算方法与步骤,抗震构造措施规定。
3、重点:
钢筋混凝土结构构件组合内力设计值计算、结构抗震验算方法。 4、难点:
框架节点核心区的抗震验算方法。
第五章 多层砌体房屋抗震设计
1、基本内容:
多层砌体房屋抗震设计的一般规定;多层砌体房屋抗震计算要点;多层砌体房屋抗震构造措施; 2、基本要求:
了解多层砌体房屋层数和总高度限值、房屋最大高宽比、房屋抗震横墙最大间距、房屋局部尺寸限值等方面的规定,掌握各类砌体抗震抗剪强度设计值的确定方法、墙体截面抗震受剪承载力验算方法、多层砌体房屋抗震构造措施规定。
3、重点:
墙体截面抗震受剪承载力验算方法。 4、难点: 无。
第六章 结构抗震理论的发展动态
1、基本内容:
结构抗震性能识别和非线性地震反应分析;结构抗震控制方法;基于性能的结构抗震设计思想;结构地震可靠性、优化与设防标准。
2、基本要求:
了解工程结构抗震理论的最新发展、结构抗震实践的范例,开阔视野,启发思路,为进一步学习抗震理论和从事抗震实践提供基础。
3、重点:
结构抗震理论的最新进展。 4、难点: 无。
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 合 计 内 容 绪论 场地、地基和基础 地震作用和抗震验算 多层和高层钢筋混凝土房屋抗震设计 多层砌体房屋抗震设计 结构抗震理论的发展动态 讲课 4 6 11 5 4 4 34 习题课 0 0 1 1 0 0 2 小计 4 6 12 6 4 4 36 三、考核方式和要求
理论考试与平时结合:平时成绩包括考勤,作业占20-30%,理论考试闭卷占70-80%。
第二部分:建议使用的教材和参考书目
[1] 尚守平主编,结构抗震设计,北京:高等教育出版社,2008年7月 [2] 丰定国、王社良,抗震结构设计,武汉:武汉工业大学出版社,2001年 [3] 谢志平、谢宇,给水工程抗震和震后给水,北京:地震出版社,1996年 [4] 周福霖,工程结构减震控制,北京;地震出版社,1997年
[5] 沈聚敏、周锡元、高小旺等,抗震工程学,北京;中国建筑工业出版社,2000年。