土木工程专业教学大纲.docx
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土木工程专业教学大纲
14.1.1《土木工程（专业）概论》课程教学大纲
四年制本科《土木工程专业》适用（16学时1学分）
一、本课程的性质和任务
本课程是土木工程专业的专业基础课，是必修课程，该课程是为完成土木工程专业培养目标，对培养对象进行专业思想教育、德育教育。
通过本课程的教学使学生：
1、了解专业培养目标和学习的目的性、大学教育的实质；
2、了解土木工程概貌和基本建设的国情，建立为祖国建设服务而学习的思想和情感；
3、对学生怎样适应大学学习生活、怎样掌握学习方法、懂得学习原理进行指导；
4、建立专业师生之间的有机联系，最大限度地调动学生学习的主动性和积极性。
二、本课程的基本要求
1、对能力培养的要求
开阔土木工程视野、培育土木工程意识、懂得大学学习原理、激发持久学习动力。
2、本课程的重点和难点
重点：
（1）培养目标和素质要求；
（2）建筑工程的概貌；
（3）土木工程专业的教学安排；
（4）学习方法。
难点：
（1）对培养目标的理解
（2）教学计划整体框架的建立和理解
（3）学习方法的掌握
三、课程内容
1、教学基本内容
第一章土木工程专业培养目标和人才素质要求：
土木工程和土木工程专业的概念，对土木工程专业的培养目标、土木工程专业对所培养人才的素质要求；
第二章土木工程概述
土木工程的内涵和发展简史，建筑工程的荷载、材料、地基、作用效应，建筑结构的构件，建筑工程的类别，包括特种结构、地下结构，介绍著名的工程实例,介绍桥梁工程、公路与城市道路工程、铁路工程、岩土工程、水利工程、港口工程、海洋工程、给排水工程、环境工程,土木工程的展望；土木工程的建设与使用,建设法规。
第三章土木工程专业教学安排
高等学校的教育特点，土木工程专业的课程设置，教学方式。
第四章学习方法要点
学习理论课、实践课的方法。
第五章学习原理
学习的概念、作用、任务、学习过程、规律、基本原则和学习观念。
2、课外作业
我认识的土木工程及我的专业选择。
调查报告，我居住的房屋和我家乡的房屋。
学习小结一份。
内容为对土木工程专业的认识，今后几年的学习规划，对本课程的意见和建议。
字数、方式、体裁不限。
3、集中实习安排
（1）参观土木工程工地或建筑2-3次，结合认识实习教学环节进行；
（2）课堂或课外讨论一次。
四、使用大纲说明
1、学时分配表
课程内容
学时数
备注
总学时
讲授
试验
上机
第一章专业培养目标和素质要求
2
全部使用多媒体教学手段
第二章土木工程概述
10
第三章土木工程专业教学安排
2
第四章学习方法
1
第五章学习原理
1
合计
16
2、教学方法提示
利用幻灯、录象、计算机辅助等多种教学手段进行教学，教学内容要丰富，信息量要大，可结合学生课外教育活动开展讨论、师生交流；与认识实习教学有机结合，安排参观土木工程工地、建筑物等。
任课教师应有丰富的教学和工程实践经验。
3、成绩考核方式
每学期的总成绩按期末考试卷面成绩和平时考查成绩两项评定。
前者占总成绩的80%，后者占20%。
五、课程教材及主要参考书
1、选用教材
罗福午主编《土木工程（专业）概论》（第三版），武汉工业大学出版社，武汉2005年8月。
2、教学参考书
丁大钧主编《土木工程总论》，中国建筑工业出版社，北京，1997年2月。
14.1.2《结构力学》课程教学大纲
四年制本科《土木工程专业》适用（108学时6学分）
一、本课程的性质和任务
《结构力学》课程是土木工程专业的一门重要技术基础课。
通过本课程的学习使学生掌握对结构进行力学分析的基本概念、基本原理和基本方法，为后续专业课程的学习、今后从事专业工作及科学研究等打下必要的力学基础。
二、本课程的基本要求
1、对能力培养的要求
结构力学课程应培养学生以下几方面的能力：
（1）运用课程的基本理论和基本方法独立分析、解决问题的能力。
（2）概念清楚、过程简练、结果正确的计算、表达能力。
（3）具备继续自我学习提高、不断更新知识结构及开拓发展的能力。
2、课程的重点和难点
本课程重点：
（1）静定结构的内力、位移计算及内力图的绘制。
（2）超静定结构的内力计算（力法、位移法及力矩分配法）。
（3）超静定结构的位移计算及内力图校核。
（4）矩阵位移法。
（5）结构在移动荷载下的内力分析。
（6）结构的动力分析。
（7）结构的塑性极限分析。
本课程难点：
（1）叠加法作弯矩图。
（2）变形体位移计算一般公式的推导。
（3）位移法的基本概念及有侧移刚架的内力计算。
（4）任意动荷载作用下结构的动力分析。
3、先修课程和基本要求
学生应具备高等数学、线性代数、普通物理、理论力学、材料力学等先修课程的知识。
应有比较扎实的数学基础和应用能力；掌握静力学的基本概念、基本理论以及单根杆件的内力、应力、应变、位移的概念及基本计算方法。
三、课程的内容
1、教学基本内容
（1）绪论：
结构力学的学习任务及学习方法；结构的计算简图及简化要点；杆系结构的分类及荷载分类。
（2）平面杆系结构的几何组成分析：
几何组成分析的几个概念；几何不变体系的基本组成规律；对体系进行几何组成分析的基本方法。
（3）静定梁和静定刚架：
单跨静定梁的内力计算及区段叠加法作弯矩图；多跨静定梁和刚架的内力计算及内力图绘制。
（4）三铰拱：
三铰拱的支座反力、内力计算；三铰拱内力图制作的基本方法和步骤；三铰拱的合理轴线。
（5）静定平面桁架：
桁架的特点及组成；结点法、截面法及两者的联合应用；组合结构的内力计算。
（6）静定结构总论：
静定结构的内力分析方法；静定结构的一般性质。
（7）结构在移动荷载下的内力分析：
移动荷载和影响线的概念；静力法和机动法作静定梁的影响线；结点荷载下静定梁的影响线；影响线的应用；简支梁的绝对最大弯矩和弯矩包络图；连续梁的影响线轮廓；连续梁的最不利荷载位置和内力包络图。
（8）静定结构的位移计算：
位移的概念；结构位移计算的一般公式；荷载作用下结构的位移计算；图乘法；支座移动和温度改变下结构的位移计算；线弹性体的互等定理。
（9）力法：
超静定结构的超静定次数；力法的基本概念；超静定梁、刚架、桁架、排架、组合结构在荷载下的内力计算；超静定结构在支座移动和温度改变下的内力计算；超静定结构的位移计算；力法计算结果的校核；力法对称性的利用。
（10）力法计算超静定拱：
两铰拱和对称无铰拱的内力计算。
（11）位移法：
位移法的基本概念；等截面直杆的刚度方程；由平衡条件建立位移法方程；按基本体系建立位移法方程；无侧移、有侧移刚架在荷载及支座移动下的内力计算；位移法的对称性利用。
（12）力矩分配法：
力矩分配法的基本概念；多结点的力矩分配；对称性的利用。
（13）矩阵位移法：
矩阵位移法的力学原理和数学方法概述；单元刚度矩阵（局部坐标和结构整体坐标）；结构整体刚度矩阵的物理意义和集成方法；等效结点荷载；连续梁、桁架、刚架、组合结构的矩阵分析；忽略轴向变形时矩形刚架的矩阵分析。
（14）结构的动力计算：
结构动力分析的基本概念；单自由度体系的自由振动和受迫振动；阻尼对振动的影响；多自由度体系的自由振动（刚度法、柔度法）；主振型的正交性；多自由度体系在简谐荷载下的受迫振动；振型分解法；近似法求自振频率。
（15）结构的极限荷载：
结构塑性分析的概念；极限弯矩、塑性铰和结构极限状态的概念；超静定结构的极限荷载；比例加载时判定极限荷载的一般定理；刚架的极限荷载。
2、课外作业
根据课堂讲授内容，布置与之相关的适量课外作业（一般2至4道题），注意以基本题型为主，并与有一定难度和技巧的题型相结合。
四、使用大纲说明
1、学时分配表
课程内容
学时数
备注
总学时
讲授
实验
上机
绪论
2
2
第四学期
（48学时）
平面杆系几何组成分析
6
6
静定梁
4
4
静定刚架
4
4
三铰拱
4
4
静定桁架及组合结构
4
4
静定结构的位移计算
8
8
力法
10
10
结构在移动荷载下的内力分析
6
6
位移法
12
12
第五学期
（56学时）
力矩分配法
4
4
矩阵位移法
12
12
（4）
结构动力分析
22
22
结构塑性分析
8
8
合计
104
104
2、教学方法提示
在结构力学课程教学中，要遵循重基础理论、重基本概念、重基本方法的教学理念。
充分发挥各个教学环节的作用。
课堂上应以启发式教学为主，重视课程中分析及解决问题的思路和基本方法的传授；调动学生在学习上的主观能动性。
批改作业认真、严格，课后辅导及时。
重视结构力学课程的教学研究，讲求教学效果。
3、考核方式
全部课程分两个学期完成。
成绩在每学期期末独立评定，均为考试课。
每学期的总成绩按期末考试卷面成绩和平时考查成绩两项评定。
前者占总成绩的80%，后者占20%。
考查成绩由任课和辅导老师根据学生平时的学习态度、纪律及完成作业等情况综合评定。
总成绩按百分制计。
五、课程的教材及主要参考书
1、教材：
（1）《结构力学教程》2001年1月第1版，龙驭球、包世华主编，高等教育出版社。
（2）《结构力学》1998年4月第4版，杨茀康、李家宝主编，高等教育出版社。
2、参考书：
（1）《结构力学》1999年6月第4版，李廉锟主编。
（2）《结构力学学习方法及解题指导》，2002年10月第1版，徐新济、李恒增编著，同济大学出版社。
（3）《结构力学解题指导及习题集》，1987年，钟朋主编，高等教育出版社。
14.1.3《土木工程材料》课程教学大纲
四年制本科《土木工程专业》适用（48学时2.5学分）
一、本课程的性质和任务
本课程是土木工程专业的一门专业基础课程，是本专业的一门必修课。
其任务是使学生掌握土木工程中应用的主要材料的技术性能、品种规格、制备、适用范围和使用方法，以及这些材料的质量检测、控制方法。
通过本课程的学习，能够针对不同的工程，在设计中合理地选材、施工中正确用材，为后继钢筋混凝土结构、钢结构、施工等专业课程提供主要工程材料的基础知识。
二、本课程的基本要求
1、对能力培养的要求
了解主要土木工程材料在土木工程建设中所起的作用和要求；掌握主要土木工程材料的性质、应用；掌握水泥混凝土、建筑砂浆的配制原理与方法；掌握主要土木工程材料的强度等级、牌号、级别的划分与表示方法，以及这些材料的质量检测和质量控制方法；熟悉主要土木工程材料的使用、存贮注意事项。
2、本课程的重点和难点
（1）绪论与土木工程材料的基本性质：
材料的基本物理、力学、在水作用下的性能。
（2）气硬性无机胶凝材料：
建筑石膏的技术性质、凝结硬化及应用；石灰的熟化与硬化、技术性质与应用；水玻璃的技术性质与应用。
（3）水泥：
硅酸盐水泥矿物组成、技术性质及质量要求；水泥石腐蚀的类型、机理及防腐措施；掺混合材料的硅酸盐水泥的种类、组成、特性和应用及各混合材料的种类、作用和特性；铝盐酸水泥的技术性能与应用。
（4）混凝土：
普通混凝土的组成材料的基本要求、品种选择、各项技术参数等；矿物掺合料；普通混凝土拌合物的和易性，影响和易性的因素及测定方法；混凝土的强度与等级、强度公式，影响混凝土强度的主要因素；混凝土的变形性能和耐久性能；混凝土的配合比设计；混凝土外加剂。
（5）建筑砂浆：
砂浆组成、技术性能、砌筑砂浆配合比选择。
（6）金属材料：
钢材的力学性质；钢材的技术标准及选用。
（7）防水材料：
沥青主要技术性能及应用；常用防水材料的技术性能与应用。
3、先修课程及基本要求
对先修课程无具体要求。
三、课程内容
1、教学基本内容
第一章绪论与土木工程材料的基本性质
土木工程材料在土木工程建设中的作用、地位、土木工程材料的发展概况；土木工程材料与建筑、结构、施工的关系；土木工程材料的分类等。
材料的组成、结构与性质的关系；材料的基本物理、力学、在水作用下的性能、材料的耐久性概念。
第二章气硬性无机胶凝材料
胶凝材料的分类；建筑石膏的技术性质、凝结硬化及应用；石灰的熟化与硬化、技术性质与应用；水玻璃的品种、性质和应用。
第三章水泥
硅酸盐水泥的原料及生产过程；其矿物组成、凝结硬化机理；技术性质和质量要求；水泥石腐蚀的类型、机理及防腐措施；掺混合材料的硅酸盐水泥种类、组成、特性和应用以及各混合材料的种类、作用和特性；铝酸盐水泥的技术性能与应用；其它水泥的性质和应用。
第四章混凝土
混凝土的定义、分类，普通混凝土的组成，各组成材料的作用；普通混凝土的组成材料的基本要求、品种选择、各项技术参数等；矿物掺合料；普通混凝土拌合物的和易性，影响和易性的因素及测定方法；混凝土强度与强度等级、强度公式，影响混凝土强度的主要因素，提高混凝土强度的措施；混凝土的变形性能和耐久性能；混凝土外加剂的作用机理和应用；混凝土质量控制基本原理；混凝土的配合比设计；轻骨料混凝土的组成、特性、技术要求以及多孔混凝土的基本特性及应用；其它混凝土。
第五章建筑砂浆
砂浆组成、技术性能、砌筑砂浆配合比选择；其它砂浆的组成及应用。
第六章墙体材料与屋面材料
烧土制品的原料、生产过程；砌墙砖、砌块、板材的主要性能与应用。
第七章金属材料
钢的分类、冶炼过程对钢质量的影响；钢材的力学性质和化学成分对钢性能的影响；钢材的强化与连接；钢材的技术标准与选用；钢材的腐蚀与防止。
第八章木材
木材构造的基本知识，木材的物理、力学性质及影响因素。
第九章合成高分子材料
土木工程用塑料的特点、塑料的组成；常用塑料的性能和应用；胶粘剂的组成、品种和应用；涂料的组成、分类、品种及选择。
第十章防水材料
沥青材料的组成；沥青主要技术性能及应用；常用防水材料的技术性能与应用；防水涂料与建筑密封材料。
第十一章绝热吸声、装饰材料
绝热材料作用原理、基本要求及应用；吸声材料作用原理、基本要求及应用；陶瓷装饰材料与建筑玻璃的主要性能与应用。
2、课外作业
根据使用教材各章节内容的复杂程度及要求掌握程度，留置适当作业并及时收交、批改。
3、实验课
（1）水泥
实验内容：
标准稠度用水量、安定性、强度实验。
（2）混凝土
实验内容：
砂石级配、表现密度、堆积密度、混凝土配制、坍落度及强度检验。
（3）砂浆
实验内容：
稠度、分层度、强度实验。
（4）沥青
实验内容：
针入度、软化点、延度。
（5）样品认识
实验内容：
参观土木工程材料样品
4、集中实习安排
无集中实习安排。
四、使用大纲说明
1、学时分配表
课程内容
学时数
备注
总学时
讲授
实验
上机
绪论、土木工程材料的基本性质
2
气硬性无机胶凝材料
2
水泥
4
4
混凝土
12
6
砂浆
2
2
墙体材料
2
金属材料
3
木材
1
合成高分子材料
1
沥青与防水材料
2
2
绝热、吸声、装饰材料
1
2
实验为样品认识
合计
48
32
16
2、教学方法提示
为解决学时少、内容多的矛盾，培养学生自学和独立工作能力，对不同内容教学方法有所区别。
对重点难点内容，教师必须重点讲授，教学中特别注意培养学生分析、解决问题的能力，并配置适当作业。
对其它内容，教师简要讲述或提示，并应加强辅导及配置适当作业，要求学生经复习、自学充实，加深理解。
3、考核方式
考试。
期终考试成绩占80%，平时成绩（包括实验、作业）占20%，总成绩按百分制计分。
五、课程教材及主要参考书
1、教材：
《土木工程材料》，湖南大学、天津大学、同济大学、东南大学合编，中国建筑工业出版社。
2、参考书：
（1）《土木工程材料》，陈志源、李启令主编，武汉理工大学出版社。
（2）中华人民共和国国家标准，建筑用砂（GB/T14684—2001）。
（3）中华人民共和国国家标准，建筑用卵石、碎石（GB/T14685—2001）。
（4）中华人民共和国国家标准，普通混凝土力学性能试验方法标准（GB/T50081—2002）。
（5）中华人民共和国国家标准，烧结普通砖，（GB5101—2003）。
（6）中华人民共和国国家标准，混凝土结构设计规范，（GB50010—2002）。
14.1.4《混凝土结构基本理论》课程教学大纲
四年制本科《土木工程专业》适用（72学时4学分）
一、本课程的性质和任务
性质：
本课程是研究混凝土结构基本构件的受力性能、计算方法与构造要求等问题的一门专业基础课，是土木工程专业的主干课程之一，是必修课程。
任务：
掌握混凝土结构基本构件的基本理论、受力特征、计算方法，使学生具有结构构件的设计计算能力，为学习后续课程和深入研究混凝土理论及混凝土结构奠定基础。
二、本课程的基本要求
1、对能力培养的要求
通过课程的学习，培养学生运用混凝土结构基本理论，解决混凝土结构构件及组合构件设计计算问题的能力。
2、本课程的重点和难点
重点：
混凝土的力学性能；受弯构件正截面、斜截面承载能力计算；构件裂缝宽度计算原理；预应力混凝土的基本概念、轴心受拉构件各阶段应力状态、抗裂、变形验算；单向板肋梁楼盖的设计方法。
难点：
受弯构件裂缝宽度及截面抗弯刚度计算公式的建立过程；对称配筋小偏心受压构件承载力的计算；预应力轴心受拉构件应力过程分析及计算公式；塑性铰及内力重分布的概念；双向板塑性分析方法。
3、先修课程及基本要求
本课程的先修课程有：
结构力学、建筑材料、荷载与结构设计方法，要求掌握上述课程的基本概念、基本原理、基本方法。
三、课程内容
1、教学基本内容
第一章绪论：
混凝土结构的简介、基本概念、特点及在国内外的应用与发展；本课程
的重要性、内容及学习方法。
第二章钢筋混凝土材料的力学性能：
钢筋的力学性能；混凝土的力学性能；钢筋与混凝土的粘结力。
第三章轴心受力构件的承载力计算：
轴心受压构件的承载力计算（普通箍筋和螺旋箍筋柱）；轴心受拉构件的承载力计算。
第四章受弯构件正截面承载力的计算：
梁正截面受弯性能的实验研究；正截面抗弯能力分析；单筋矩形截面构件受弯承载力计算；双筋矩形截面受弯构件的承载能力计算；T形截面受弯构件的承载力计算。
第五章受弯构件斜截面承载力的计算：
梁的斜截面破坏形态；斜截面抗剪的受力机理；影响斜截面抗剪承载力的主要因素；梁的斜截面抗剪承载力计算方法。
第六章偏心受力构件的承载力计算：
偏心受压构件的实验研究、破坏形态、偏心距增大系数、大小偏心的界限；偏心受压构件正截面、斜截面承载力计算；偏心受拉构件正截面、斜截面承载力计算、构件截面延性。
第七章受扭构件承载力计算：
受扭构件的受力性能及破坏特征；截面抗扭塑性抵抗距；纯扭构件的承载力；压、剪、弯、扭复合受力构件的承载力。
第八章受弯构件裂缝和变形验算：
混凝土构件的耐久性；混凝土构件在荷载作用下垂
直裂缝的出现和开展过程；受弯构件、轴心受拉构件、偏心受压构件、偏心受拉构件裂缝宽度验算；受弯构件挠度验算。
第九章预应力混凝土构件的计算：
预应力混凝土的基本概念；部分预应力的概念；构件施加预应力的方法；预应力混凝土的材料、锚具和夹具、张拉控制应力；预应力的损失；预应力钢筋的传递长度；构件端部锚固区的局部承压验算；预应力混凝土轴心受拉构件的计算；预应力混凝土受弯构件的计算。
第十章梁板结构：
楼盖的结构布置及受力特点；单向连续梁、板按弹性方法和按考虑塑性内力重分布方法计算内力；单向板肋梁楼盖的设计及构造要求；双向板楼盖设计及构造要求计算内力；雨蓬、楼梯计算。
2、课外作业
每章均应布置思考题。
习题数量要求：
第三章轴心受力构件承载力计算，4—5题
第四章受弯构件正截面承载力计算，9—12题
第五章受弯构件斜截面承载力计算，4—6题
第六章偏心受力构件承载力计算，8—10题
第七章受扭构件承载力计算，2—3题。
第八章受弯构件裂缝和变形验算，3—4题
第九章预应力混凝土构件的计算，3—4题
3、试验课
第四章钢筋混凝土受弯构件正截面强度实验。
第一章钢筋混凝土受弯构件斜截面强度实验。
第一章钢筋混凝土受压构件强度实验。
具体要求安排见实验教学大纲。
四、使用大纲说明
1、学时分配表
序号
内容
理论课
实验课
备注
第一章
绪论
1
第二章
钢筋混凝土材料的力学性能
5
第三章
轴心受力构件的承载力计算
4
第四章
受弯构件正截面承载力计算
10
2
第五章
受弯构件斜截面承载力计算
6
2
第六章
偏心受力构件的承载力计算
8
2
第七章
受扭构件承载力计算
4
第八章
混凝土构件裂缝和变形验算
6
第九章
预应力混凝土构件的计算
10
第十章
梁板结构
10
机动
2
合计
66
6
2、教学方法提示
各章教学可辅以幻灯，录象等电教手段。
实验安排应与讲授内容配合。
注意实验内容和先、后相关课程实验的关系。
3、考核方式
考试。
成绩包括平时成绩、考试成绩两部分。
平时成绩占20%，按作业、试验、出勤情况综合评定，考试成绩占80%，总成绩按百分制记分。
五、课程教材及主要参考书
1、选用教材
（1）《混凝土结构》（上册），天津大学、同济大学、东南大学主编，中国建筑工业出版社，2001年
2、教学参考书
（1）建筑结构统一标准（GB50068--2001）中国建筑工业出版社北京2002
（2）混凝土结构设计规范（GB50010--2001）中国建筑工业出版社北京2002
（3）建筑结构荷载规范（GB50009--2001）中国建筑工业出版社北京2002
（4）各种公开出版的混凝土基本理论教材。
14.1.5《工程地质》课程教学大纲
四年制本科《土木工程专业》适用（24学时1.5学分）
一、本课程的性质和任务
《工程地质》是土木工程专业的一门主要专业基础课，其基本任务是讲授工程地质的基本原理，工程地质对建筑物的影响及对工程地质的综合评价。
二、本课程的基本要求
1、对能力培养的要求
通过课程的学习，达到运用工程地质的概念，结合基础工程及上部结构理论，分析和解决工程地质问题。
2、本课程的重点和难点
地质作用和地质年代；地质构造；岩石和岩体的工程地质性质；第四纪沉积物；地下水对建筑工程的影响；与建筑有关的不良地质现象。
3、先修课程及基本要求
本课程为工程地质的基本理论学习与实践，对先修课程没有要求。
三、课程内容
1、教学基本内容
第一章绪论
工程地质的重要性，工程地质的任务，工程地质的发展方向。
第二章岩石的成因类型及其工程地质特征
造岩矿物；岩浆岩、沉积岩、变质岩的工程性质；地质年代及其特征。
第三章地质构造及其对工程的影响
岩石的产状；褶皱构造；断裂构造；地层之间的接触关系；地质图的阅读和分析；岩石与岩体的工程地质性质。
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