山区河流大水位差港口码头水工结构型式研究.docx
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山区河流大水位差港口码头水工结构型式研究
山区河流大水位差港口码头水工结构型式研究
课程名称：
《大水位差港工结构计算理论》
课程名称：
（英文）CalculationMechanicsofPierStructureinBig-headWater
课程编号：
B08150501
课程组长：
何光春教授
课程性质：
专业课
学分：
2
总学时数：
40
适用专业：
港口、海岸及近海工程
课程教材：
自编讲义
参考书目：
1.《海港工程设计手册》人民交通出版社1994
2.朱伯芳《有限单元法原理与应用》中国水利水电出版社1998
3.钱令希《超静定结构学》上海科学技术出版社
4.德国港口工程协会《港口与航道，岸壁建筑物建议》中交水运规划设计研究院2003
5.赵国藩《结构可靠度理论》中国建筑工业出版社2000
6.《港口工程荷载规范》人民交通出版社1998
7.《高桩码头设计与施工规范》人民交通出版社1998
8.《码头新型结构》人民交通出版社1999
9.《港口工程结构设计算例》人民交通出版社1999
期刊：
EngineeringMechanics（ASCE）、ApplicationMechanics（ASME）、计算力学学报、工程力学、结构学报、计算结构力学、应用数学与力学、土木工程学报、水运工程、港工技术
教学方式：
课堂讲授、讨论、编程实习。
考核方式：
考查，课程讨论20%，编程实习20％，论文60%。
先修课程：
现代数学、可靠性理论、人工神经网络理论及应用
编写日期：
2006年12月
课程目的与要求：
本课程为港口、海岸及近海工程学科的专业课。
通过本课程的学习，使学生了解本工程领域港口结构的最新研究进展、取得的研究成果，掌握大水位差港工结构的计算分析的基本理论和计算方法，基本掌握对复杂结构进行分析的方法，具备基本解决工程实际问题的能力。
课程内容与学时分配
第一章概论4学时
第1节港口工程结构型式与发展趋势
第2节大水位差港口的特点
第3节大水位差港口结构主要型式
第4节大水位差港口结构计算分析主要内容和方法
第二章结构计算模型及荷载组合原理4学时
第1节概述
第2节结构计算模型确定原理
第3节荷载计算原理
第4节荷载组合原理
第三章结构计算基本理论8学时
第1节概述
第2节平面刚架计算理论
第3节空间刚架计算理论
第4节有限元计算理论和方法
第5节弹性地基计算理论和方法*
第6节其它计算理论和方法
第四章大水位差港工结构计算8学时
第1节全直桩高桩码头计算
第2节框架结构计算
第3节桥吊结构结算
第4节墩式结构计算*
第5节实体坡道地基梁计算*
第五章工程算例12学时
第1节寸滩集装箱码头结构算例
第2节万州江南沱口集装箱码头结构算例
第3节云南关累集装箱码头结构算例
总结2学时
考试布置及讨论2学时
港口及近海工程专题
课程名称：
《港口及近海工程专题》
课程名称：
（英文）SpecialTopiconHarbor&CostalandOffshoreEngineering
课程编号：
B08150502
课程组长：
何光春教授
课程性质：
专业课
学分：
1
总学时数：
20
适用专业：
港口、海岸及近海工程专业
课程教材：
自编讲义
参考书目：
1．严恺、梁其荀《海岸工程》海洋出版社2002
2．薛鸿超《海岸及近海工程》中国环境科学出版社2005
期刊：
相关科技期刊
教学方式：
课堂讲授、讨论。
考核方式：
考查，课程讨论20%、论文80%。
先修课程：
高等水工结构、高等海岸动力学、概率论与数理统计
编写日期：
2006年11月
课程目的与要求：
本课程为港口、海岸及近海工程学科的专业技术课。
通过本课程的学习，使学生了解本学科理论和工程技术方面的最新研究进展、取得的研究成果和学科发展的新趋势，培养学生独立从事科学研究工作的能力，使学生今后的在某方向的能进行深入研究，并取得有价值的研究成果，促进学科的发展。
课程内容与学时分配：
第一章绪论4学时
第1节我国港口建设发展回顾与展望
第2节我国海洋开发战略与前瞻
第3节国外港口及近海发展概况
第4节港口及近海工程建设发展面临的主要问题
第二章海岸工程对生态环境的影响及其防治途径4学时
第1节海岸工程对生态环境的影响
第2节海岸工程对海岸生态环境不良影响的防治途径与措施探讨
第三章港工及近海结构设计与研究8学时
第1节港口工程结构设计与研究
第2节近海工程结构设计与研究
第四章波浪、水流和海工建筑物相互作用4学时
第1节波浪、水流对小直径桩柱的作用
第2节波浪、水流对大直径桩柱或墩柱的作用
第3节波浪、水流与海工建筑物的相互作用
第五章人工岛和海上平台4学时
第1节人工岛
第2节海上平台
航道及枢纽通航专题
课程名称：
《航道及枢纽通航专题》
课程名称：
（英文）SpecialSubjectaboutNavigationChannelandNavigationStructures
课程编号：
B08150503
课程组长：
王平义教授
课程性质：
专业课
学分：
1
总学时数：
20
适用专业：
港口、海岸及近海工程
课程教材：
自编《航道及枢纽通航专题》讲义重庆交通大学2007
参考书目：
1.交通部《内河航道与港口水文规范》、《航道整治工程技术规范》、《船闸总体设计规范》等相关规范
2.长江航道局等编《航道工程手册》人民交通出版社2004
3.其他相关专著、学术论文和研究报告
教学方式：
课堂讲授、课堂讨论、多媒体和电化教学、撰写论文或分析报告
考核方式：
考查，撰写论文或分析报告。
先修课程：
河床演变学、航道工程学
编写日期：
2006年11月
课程目的与要求：
《航道及枢纽通航专题》是大多数水利工程博士研究生的非学位课。
通过本专题课程的学习，学生将进一步了解和掌握航道整治理论、整治技术、枢纽通航理论等方面的最新前沿发展动态、研究成果及典型工程实例，重点是：
内河航道及通航枢纽水文计算方法，浅滩、急滩及险滩整治技术，航道整治建筑物的结构形式及稳定性分析，桥区和弯曲航道通航宽度，水库库区和变动回水区航道整治，枢纽下游航道整治，通航建筑物口门区、引航道及连接段通航水流条件，航道整治及通航建筑物模拟技术等。
课程内容与学时分配：
第一章绪论2学时
第1节航道整治理论和技术的发展现状及趋势
第2节枢纽通航理论的发展现状及趋势
第二章内河航道及通航枢纽水文计算方法2学时
第1节山区天然河流设计最低通航水位确定方法
第2节挖沙河段设计最低通航水位确定方法
第3节受枢纽日调节影响河段的设计最低通航水位确定方法
第4节船闸设计水位的确定
第三章浅滩、急滩及险滩整治技术3学时
第1节弯曲分汊型浅滩及峡口浅滩整治技术
第2节石质急流滩及弯曲汊道型急流滩整治技术
第3节急弯险滩及泡漩险滩整治技术
第四章航道整治建筑物的结构形式及稳定性分析4学时
第1节整治建筑物的新结构、新材料及形式
第2节整治建筑物的水毁形态及水毁机理
第3节整治建筑物的稳定性分析
第4节整治建筑物稳定性的工程措施
第五章桥区和弯曲航道通航宽度2学时
第1节桥区水流紊动分析及通航宽度的确定
第2节弯曲航道通航宽度的确定
第六章枢纽下游和变动回水区航道整治3学时
第1节变动回水区航道整治
第2节枢纽下游航道整治
第七章通航建筑物口门区、引航道及连接段通航水流条件2学时
第1节口门区及连接段通航水流条件
第2节引航道通航水流条件
第八章航道整治及通航建筑物模拟技术2学时
第1节航道整治模拟技术
第2节通航建筑物模拟技术
高等海岸水动力学
课程名称：
《高等海岸水动力学》
课程名称：
（英文）AdvancedCoastalHydrodynamics
课程编号：
B08150504
课程组长：
周华君教授
课程性质：
专业课
学分：
2
总学时数：
40
适用专业：
港口、海岸及近海工程
课程教材：
赵今声等编著《海岸河口动力学》海洋出版社1993
参考书目：
1.薛鸿超、顾家龙、任汝述编《海岸动力学》人民交通出版社1980
2.吴宋仁主编《海岸动力学》人民交通出版社2000
3.邱大洪编著《波浪理论及其在工程上的应用》高等教育出版社1985
4.文圣常、余宙文编著《海浪理论与计算原理》科学出版社1984
5.陈宗镛编著《潮汐学》科学出版社1983
6.柯马尔、邱建立等泽《海滩过程与沉积作用》海洋出版社1985
7.U.S.ArmyCoastalEngineeringResearchCenter.ShoreProtectionManual.1984
8.DeanR.G.andR.A.,Dalrymple.WaterWaveMechanicsforEngineersandScientists，WorldScientificPublishingCo1992
9.HoriawaK.,NearshoreDynamicsandCoastalProcess,UniversityofTokyoPress1988
10.NielsonP.,CoastalBottomBoundarylayerandSedimentTransport,WorldScientificPublishingCo.1992
11.DyerK.R.,CoastalandEstuarineSedimentDynamics,JohnWiley&Sons,1986
教学方式：
以课堂讲授为主，同时辅以课堂讨论
考核方式：
考试，期末考试占80％，课堂讨论及平时作业占20％。
先修课程：
流体力学
编写日期：
2006年11月
课程目的与要求：
《高等海岸水动力学》是“港口、海岸和近海工程”学科的主要技术基础课。
其主要任务是使学生掌握海岸动力因子及其运动变化规律的理论基础、海岸动力因子之间相互作用理论、海岸动力作用下的泥沙运动理论、泥沙运动引起的相应的岸滩演变规律，为深入进行港口、海岸和近海工程领域的研究打下扎实的基础。
1.掌握海岸动力因素主要是波浪、潮流与近岸波浪流的理论和数学基础。
2.掌握海岸动力因素在海岸地区的变化规律。
3.掌握波浪和水流相互作用理论。
4.掌握波浪或波流共同作用下泥沙运动的基本规律。
讲授中要注重数学工具的运用，同时要说明《高等海岸水动力学》在工程中的运用情况。
课程内容与学时分配：
第一章波浪理论
主要内容有：
微幅波理论，有限振幅斯托克斯波理论，流函数波理论，浅水非线性波理论的数学基础，椭圆余弦波理论，孤立波理论，各种波理论的适用范围，波浪近底边界层，粘性效应。
重点讲述微幅波理论和浅水非线性波理论的数学基础。
第二章波浪变形
主要内容有：
波浪在浅水中的变化，，底摩阻引起的波浪衰减，波浪折射，波浪绕射、波浪反射、波浪破碎。
重点讲述波浪折射和波浪在水流中的变形。
第三章近岸波浪流
主要内容有：
近岸区的流场，波浪近岸流控制方程，波浪增水和减水，平直岸滩的沿岸流。
重点讲述波浪近岸流控制方程。
第四章随机波理论
主要内容有：
海浪的形成和发展，海浪的随机特征，海浪的统计特征，海浪要素的概率分布，海浪谱理论，谱价估计与海浪要素计算。
重点讲述海浪谱理论。
第五章潮汐、风暴潮和港湾振动
主要内容有：
平衡潮理论、潮波动力理论，理想化规则港湾和河口潮波运动，地转对自由潮波的影响，天然河口潮波运动基本特性，漂流，风暴潮，港湾振动。
海岸带潮波运动数值模拟。
重点讲述潮波动力理论。
第六章海岸泥沙运动和岸滩演变
主要内容有：
波浪作用下的推移质运动，波浪作用下的悬移质运动，波流共同作用下的泥沙运动，近岸区泥沙运动特点及沿岸输沙率，海滩剖面的变化，岸线形状和岸线变形，海岸工程建筑物引起的岸滩演变，岸滩演变的研究方法，岸滩演变模型。
重点讲述波流共同作用下的泥沙运动和岸滩演变模型
第七章淤泥质海岸的泥沙运动
主要内容有：
粘性颗粒泥沙的基本特性，粘性泥沙的沉降和固结，淤泥的流变特性，水流作用下的粘性泥沙运动规律，波浪与淤泥质底床的相互作用，港池和航道的回淤计算，淤泥质海岸的岸滩演变。
重点讲述水流作用下的粘性泥沙运动规律。
耦合分析理论及方法
课程名称：
《耦合分析理论与方法》
课程名称：
（英文）TheoryandMethodofCouplingAnalyses
课程编号：
B08150505
课程组长：
陈洪凯教授
课程性质：
专业基础课
学分：
3
总学时数：
60
适用专业：
港口、海岸及近海工程
课程教材：
郑志刚《耦合非线性系统的时空动力学与合作行为》高等教育出版社2004
参考书目：
林建忠《流-固两相拟序涡流及稳定性》清华大学出版社2003
期刊：
《应用数学和力学》、《力学学报》及相关国外专业期刊
教学方式：
课堂讲授；撰写论文或分析报告；主题发言。
考核方式：
考查，撰写论文和报告。
先修课程：
弹塑性力学、流体力学
编写日期：
2006年11月
课程目的与要求：
《耦合分析理论与方法》培养学生正确认识非线性系统的组成、多相合作现象的同步、时空随机共振、非线性波与耦合分子马达等行为，并掌握这些现象之间的联系。
为学生进行相关科技问题的纵深研究奠定坚实的理论基础。
课程内容与学时分配：
第一章非线性系统混沌动力学基本原理16学时
主要讲述非线性动力学系统与分岔、低维非线性系统的混沌动力学、通向混沌的道路、保守系统的混沌、混沌控制及噪声。
第二章耦合非线性系统的同步20学时
主要讲述全局耦合极限环系统的同步、Kuramoto相变研究的推广、耦合周期振子同步的动力学、耦合混沌系统的完全同步、广义混沌同步、混沌系统的相同步、耦合时空混沌系统的同步。
第三章时空随机共振4学时
讲述阵列加强的随机共振与时空同步、噪声加强的信号传播。
第四章Frenkel-Kontorova系统的时空动力学10学时
讲述该系统的平衡态、耗散动力学、小阻尼时空动力学、输运性质。
第五章耦合布朗马达与合作定向运输10学时
讲述热力学齿轮与布朗马达概述、布朗马达在棘齿势中的定向运输、确定性定向运输与合作定向运输、对称周期势中的合作定向运输。
岩土与结构数值分析方法
课程名称：
《岩土与结构数值分析方法》
课程名称：
（英文）NumericalMethodsinGeomechanicsandStructureEngineering
课程编号：
B08150506
课程组长：
赵明阶教授
课程性质：
专业课
学分：
2
总学时数：
40
使用专业：
港口、海岸及近海工程、桥梁与隧道工程、道路与铁道工程
课程教材：
郑颖人著《岩土塑性力学原理》中国建筑工业出版社2002
孙均编著《地下结构有限元解析》同济大学出版社1988
参考书目：
G.N.潘迪著、郑颖人等译《岩石力学中的数值方法》后勤工程学院1993
龚晓南主编《土工计算机分析》中国建筑工业出版社2000
教学方式：
课堂讲授、课堂讨论
考核方式：
考查，课堂讨论占30%，平时作业占30%，论文和报告占40%
先修课程：
岩土力学、地下结构、弹塑性力学
编写日期：
2006年11月
课程目的与要求：
通过本课程的学习，使学生掌握岩土与结构数值模拟的主要方法和技巧，懂得如何针对不同的岩土与结构材料选用适当的本构模型，掌握对模拟结果的分析方法。
为进一步的学习和从事研究奠定坚实的基础。
课程内容与学时分配：
第一章岩土材料的塑性本构理论6学时
第1节屈服与破坏条件
第2节塑性位势理论
第3节塑性本构关系
第4节加卸载准则
第5节岩土非线形弹性模型
第6节岩土弹塑性静力模型
第二章有限单元法6学时
第1节概述
第2节二维分析
第3节三维分析
第4节有限元法的应用
第三章边界单元法6学时
第1节概述
第2节间接边界单元法
第3节直接边界单元法
第4节边界单元法的应用
第四章离散单元法6学时
第1节概述
第2节刚体块体法
第3节变形块体法
第4节离散单元法的应用
第五章流形元法6学时
第1节概述
第2节流形法的基本原理
第3节流形元实施技术
第4节流形元法的应用
第六章FLAC方法6学时
第1节概述
第2节FLAC法的基本原理
第3节FLAC法的计算过程和实施技巧
第4节FLAC法的应用
第七章其他方法简介4学时
第1节无网格法
第2节随机有限元
第3节遗传进化算法
第4节神经网络算法
第5节模糊测度理论
第6节灰色系统理论
工程波动理论
课程名称：
《工程波动理论》
课程名称：
（英文）Wavemotiontheoriesinengineering
课程编号：
B08150507
课程组长：
赵明阶教授
课程性质：
专业课
学分：
2
总学时数：
40
适用专业：
港口海岸及近海工程、桥梁与隧道工程、道路与铁道工程
课程教材：
廖振鹏著《工程波动理论导论》科学出版社2002
参考书目：
沈聚敏、周锡元等编著《抗震工程学》中国建筑工业出版社2000
教学方式：
课堂讲授、课堂讨论
考核方式：
考查，课堂讨论占30%，平时作业占30%，论文和报告占40%
先修课程：
地震学、弹性波理论、结构动力学
编写日期：
2006年11月
课程目的与要求：
《工程波动理论》是土木工程及相关专业研究方向的博士研究生从事动力学研究、动力测试、信号分析及地震工程等所必修的一门重要专业基础课，是博士研究生进行学位论文研究必不可少重要理论基础。
通过学习本课程，使研究生在掌握连续和离散线性结构的动力反应分析的基本理论和近场波动的数值模拟技术的同时，熟悉当前工程波动理论的研究前缘。
从而开阔研究生的视野，拓宽知识领域，为进一步的科学研究打下坚实的基础。
本课程的教学内容包括波动的基本概念和频域分析、连续线性结构的动力反应分析、离散线性结构的动力反应分析、人工边界条件、波动的有限元模拟、近场波动数值模拟的实现等六个方面的内容。
课程内容与学时分配：
第一章波动的基本概念和频域分析8学时
第1节运动微分方程
第2节标准波动方程的一般解及其物理意义
第3节波阻抗与波动能量
第4节频域分析
第5节介质的线性阻尼效应
第6节波的反射和透射
第7节成层介质中的稳态波动
第8节土层暂态地震反应
第9节时域数值模拟与频域分析
第二章连续线性结构的动力反应分析6学时
第1节封闭线弹性系统动力反应的模态叠加解法与波动解
第2节开放线弹性系统动力反应的混合解法与波动解
第3节金井清公式
第4节伸臂结构水平地震反应得混合解法
第三章离散线性结构的动力反应分析6学时
第1节封闭线性系统
第2节开放线性系统
第3节结构地震反应分析
第四章人工边界条件8学时
第1节概述
第2节透射理论和多次透射公式
第3节多次透射公式和无穷远辐射条件
第4节透射理论的推广
第五章波动的有限元模拟6学时
第1节模拟波动的有限元模型
第2节内结点运动方程的时步积分和数值稳定性
第3节离散网格中的波动
第六章近场波动数值模拟的实现6学时
第1节解耦技术的实现
第2节解耦技术的稳定实现
第3节线性结构—地基动力相互作用分析方法的改进
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