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《高层建筑结构》课程教学大纲

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一、课程中文名称:高层建筑结构

二、课程英文名称:Structures Of Highrise Building

三、课程编码:ZB0651620

四、课程性质:必修

五、学时数、学分数、开课学期:32学时、2学分、第七学期

六、课程目的与要求:

本课程的目的是学习高层建筑的结构设计的基本方法。主要要求是:了解高层建筑结构的结构体系及各种体系特点及应用范围;熟练掌握风荷载及地震作用的计算方法;掌握框架结构、剪力墙结构、框剪结构三种基本结构的内力及位移计算方法,理解这三种结构内力分布及侧移变形的特点及规律;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。通过本课程学习,对筒体结构的内力分布、计算特点、结构设计有初步知识。

七、本课程与其它课程的联系:

在学习高层建筑结构课程前,应先修理论力学、材料力学、结构力学,土力学与地基基础,钢筋砼结构、砌体结构等课程,学生必须在学完上述课程的基础上才能学好本课程。

八、教学方法:

本课程以课堂讲授为主。

九、考核方法:

闭卷考试          

十、选用教材参考书目:

教材:《高层建筑结构设计》,霍达,高等教育出版社,2004

参考书:《高层及高层建筑结构设计》,方鄂华, 北京地震出版社,1998

《高层建筑结构》,吕西林主编,武汉工业大学出版社,2002

十一、教学进程安排表:

序号

章节教学内容

学时

理论

实践

合计

1

第一章 绪论

2

 

2

2

第二章 高层建筑结构体系与结构布置

6

 

6

3

第三章 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则

2

 

2

4

第四章 框架结构设计

8

 

8

5

第五章 剪力墙结构的设计

8

 

8

6

第六章 框架---剪力墙结构的设计

4

 

4

7

第七章 筒体结构设计

2

 

2

合计

 

32

 

32

 

十二、主要教学内容、重点和难点

第一章 绪论

一、学习目的

通过本章的学习,要求理解和掌握高层建筑的概念和受力特点,要求了解高层建筑的发展、本课程的特点和学习方法。

本章计划2学时。

二、课程内容

第一节 高层建筑的特点

第二节 高层建筑结构的发展概况

第三节 本课程的教学内容与要求

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

高层建筑的概念

(二)教学难点:

高层建筑的受力特点

(三)教学手段及教学环节

讲授

第二章 高层建筑的结构体系与结构布置

一、学习目的

通过本章的学习,要求理解和掌握高层建筑结构不同体系的特点、各类常用的结构体系的适用高度、结构总体布置的原则及需要考虑的问题、高层建筑基础型式、基础埋深及其结构布置、结构缝的分类和设置、楼盖的分类和布置。

本章计划6学时。

二、课程内容

第一节 概述

第二节 结构布置原则

第三节 楼盖结构布置

第四节 基础结构布置

第五节 高层建筑结构的概念设计

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

高层建筑结构的结构体系及其受力特点、结构总体布置的原则及需要考虑的问题。

(二)教学难点:

高层建筑结构的常用结构体系的适用范围及其结构布置的基本方法、结构缝的分类和设置。

(三)教学手段及教学环节

讲授

第三章 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则

一、学习目的

通过本章的学习,要求理解和掌握高层建筑结构荷载的计算方法,了解高层建筑结构地震作用特点、荷载效应组合及设计对结构强度、结构位移、构造延性等方面的要求、扭转效应对结构受力性能的影响及其简化计算。

本章计划2学时。

二、课程内容

第一节 恒荷载及楼面活荷载的计算

第二节 风荷载的计算

第三节 地震作用的计算

第四节 荷载效应组合

第五节 结构简化计算原则

第六节 扭转效应的简化计算概述

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

高层建筑结构荷载的计算方法、结构简化计算原则。

(二)教学难点:

荷载效应组合、扭转效应对结构受力性能的影响。

(三)教学手段及教学环节

讲授

第四章 框架结构设计

一、学习目的

通过本章的学习,要求理解和掌握框架结构的计算模型、反弯点法、D值法计算内力及位移的方法 、框架梁、柱的设计及其构造要求、框架节点的设计。

本章计划8学时。

二、课程内容

第一节 框架结构的计算简图

第二节 竖向荷载作用下的近似计算

第三节 水平荷载作用下的近似计算

第四节 水平荷载作用下位移的近似计算

第五节 框架结构的内力组合

第六节 框架梁的设计

第七节 框架柱的设计

第八节 框架节点的设计

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

框架结构的计算模型、框架梁、柱的设计及其构造要求。

(二)教学难点:

 修正反弯点法、框架梁、柱的控制截面的弯矩设计值和剪力设计值的取值和调整。

(三)教学手段及教学环节

讲授

第五章 剪力墙结构的设计

一、学习目的

通过本章的学习,要求理解和掌握剪力墙结构的计算简图、剪力墙的分类和计算方法分类、整体墙和小开口整体墙的受力特点和计算、双肢墙和多肢墙的内力计算和位移计算、壁式框架在水平荷载作用下的内力和位移的近似计算、各类剪力墙的判别方法、剪力墙的截面设计。

本章计划8学时。

二、课程内容

第一节 概述

第二节 整体剪力墙及整体小开口剪力墙的计算

第三节 联肢剪力墙的计算

第四节 壁式框架的计算

第五节 剪力墙结构的分类

第六节 剪力墙的截面设计及构造要求

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

剪力墙结构的计算简图、剪力墙的分类和计算方法分类、整体墙和小开口整体墙的受力特点和计算、剪力墙的截面设计和构造要求。

(二)教学难点:

各类剪力墙的受力特点及其判别方法。

(三)教学手段及教学环节

讲授

第六章 框架---剪力墙结构的设计

一、学习目的

通过本章的学习,要求理解和掌握框架─剪力墙结构的受力特点及其协同工作原理、框架的剪切刚度计算、在水平荷载作用下框架─剪力墙结构体系的简化计算模型、框架─剪力墙铰结体系、刚结体系在水平荷载作用下内力和位移的连续化计算方法、框架─剪力墙结构的受力和位移特征、剪力墙的合理数量、框架─剪力墙结构的截面设计和构造要求。

本章计划4学时。

二、课程内容

第一节 概述

第二节 框架一剪力墙结构的内力计算

第三节 框架一剪力墙结构协同工作性能

第四节 框架一剪力墙结构构件的截面设计及构造要求

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

框架─剪力墙结构的受力和位移特征、框架的剪切刚度计算、在水平荷载作用下框架─剪力墙结构体系的简化计算模型、、剪力墙的合理数量。

(二)教学难点:

总框架、总剪力墙、总连梁刚度的计算方法、刚度特征值的物理意义。

(三)教学手段及教学环节

讲授

第七章 筒体结构的设计

一、学习目的

通过本章的学习,要求理解和掌握筒体结构的布置及其受力特点、对框筒及筒中筒结构布置及计算方法有初步知识。

本章计划2学时。

二、课程内容

第一节 筒体结构的布置

第二节 侧向力作用下的受力特点

第三节 筒体结构的计算方法

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

筒体结构的布置

(二)教学难点:

筒体结构的受力特点

(三)教学手段及教学环节

讲授

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