《工程结构抗震设计》课程简介
一,课程开设的目的与意义
工程结构抗震设计是高等学校土木工程专业的一门主要专业课程.我国是世界上地震多发国家之一.历次强震经验表明,地震造成的人员伤亡和经济损失,主要是因为房屋破坏和工程结构倒塌引起的.因此,对各类工程结构进行抗震设计,提高结构的抗震性能是减轻地震灾害的根本途径.作为结构工程师应当掌握工程地震基本知识,工程抗震原理以及工程结构抗震设计的方法.
二,课程发展的主要历史沿革
1976年唐山大地震之前,人们没有认识到地震危害的严重性,《建筑结构抗震设计》没有单独作为一门课程开设, 1976年唐山大地震后,人们认识到地震是人类社会面临的一种严重自然灾害,地震给人类带来了巨大的经济损失和人员伤亡.地震造成的损失主要是由于工程结构倒塌引起的,为了抗御和减轻地震灾害,必须提高各类工程结构的抗震性能,对结构进行抗震分析和抗震设计.全国普通高等学校建筑工程专业(本科)普遍开设了《建筑结构抗震设计》.
由于本门课程内容涉及结构动力学,地基基础,混凝土结构,钢结构,砌体结构,单层厂房等多门专业基础课和专业课,具有一定的难度,当时在校学生学习能力参差不齐,1978年我校王春藻教授以讲座形式开设了《建筑结构抗震概论》.
1996年为适应《建筑抗震设计规范》的修订,柳炳康教授结合多年来的教学科研经验,吸收国内外工程抗震研究成果主编《工程结构抗震设计》,由中国科学技术出版社出版.在这本教材中,介绍了房屋建筑抗震设计原理和方法,率先将结构隔震,减震和制振技术最新科技成果反映到教材中.
1998年教育部对本科专业目录进行了调整,将建筑工程,交通土建等专业调整合并为土木工程专业,课程内容由房屋建筑扩展至道路桥梁,该课程更名为《工程结构抗震设计》.2001年《建筑抗震设计规范》进行了修订.为适应上述变化,并参考了土木工程专业本科(四年)培养方案中《工程结构抗震设计》课程基本要求,我们重新调整了教学内容,补充多层和高层钢结构房屋和桥梁结构的抗震设计方法.2004年受武汉理工大学出版社之邀,主编21世纪高等学校土木工程专业规划教材《工程结构抗震设计》,这本教材反映了工程抗震最新科技成果,引入了规范最新设计方法,注意到与其他关联课程的有机联系,便于学生自主性学习和研究型学习.
二,课程内容体系结构
1. 课程内容体系结构
《工程结构抗震设计》课程内容涉及结构动力学,地基基础,混凝土结构,钢结构,砌体结构,单层厂房,桥梁结构等多门专业基础课和专业课,是将上述结构提高到工程抗震角度加以再认识.教学内容包括地震基础知识,工程结构抗震设计基本要求和地基与基础的抗震设计,弹性体系地震反应与地震作用计算的反应谱理论,弹塑性体系地震反应分析的时程分析法,多层和高层钢筋混凝土房屋,多层砌体和底部框架房屋,多层和高层钢结构房屋,单层钢筋混凝土柱厂房,桥梁结构的抗震设计方法,为反映结构抗震发展趋势,介绍结构隔震,减震与制振技术.
2.教学内容组织方式
本门课程教学内容按照土木工程专业指导委员会的指导性意见组织教学,主要采取板书和多媒体相结合的课堂教学形式向学生传授知识.《工程结构抗震设计》课程内容涉多门专业基础课和专业课,是将上述课程提高到工程抗震角度加以再认识.应根据认识规律做好与其他系列课程的衔接,正确处理单门课程与系列课程建设的关系.
教学过程中注意改革传统教学模式,利用计算机网络技术和教育信息技术,改变单向灌入式教学方法.工程抗震理论与结构震害密切相关,结合教学内容制作 "图文并茂,声像俱全"多媒体教学课件,冲击学生视觉和听觉,利用多媒体教学和网络课件使学生形象,快捷,多渠道接受知识培养能力.
3.实践性教学的设计思想
本门课程没有实践性教学环节,为达到培养创新精神和训练动手能力的目的,在以下两个方面开展了工作.
其一,培养学生撰写科技论文能力.土木工程专业在大学四年的学习过程中,缺乏科技论文写作的训练环节,绝大多数专业基础课和专业课主要讲授某门力学的基本理论,或某种结构的设计方法,从课程内容中难以提炼出论文题材,课后训练是通过作业形式完成.本门课程是将以前所学过的各种结构形式,提高到工程抗震角度加以再认识,学生可以从不同角度分析问题和认识问题,发挥自己的独到见解,或对现有成果进行综述.为促进学生主动学习,开阔专业视野,要求学生课外阅读5-10篇参考文献,提供了20余个论文参考题目,及科技论文格式和要求,要求在课程结束后完成3000-5000字小论文一篇.
其二,本门课程与毕业设计紧密相关,是毕业设计的前期准备.通过课程学习帮助学生了解毕业设计总体思路和背景资料.土木工程专业学生毕业设计多为框架,框剪,桥梁等结构的抗震设计,通过本门课程学习可以帮助学生了解土木工程结构抗震设计全过程,为学生提供毕业设计相关的参考资料.指导学生按照工程抗震要求进行结构造型和结构布置,给出常见工程上部结构和地基基础抗震计算步骤,提供毕业设计常遇工程结构抗震构造措施,为学生毕业设计奠定扎实基础.

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