混凝土結構設計原理(北京交通大學建設的慕課)

混凝土結構設計原理課程是北京交通大學建設的慕課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程。該課程於2018年12月25日首次在中國大學MOOC開課，授課教師為呂曉寅、常鵬、賈英傑、孫靜、劉林、徐龍河等。據2021年8月中國大學MOOC官網顯示，該課程已運行6學期。

混凝土結構設計原理課程共十一章，包括受壓構件正截面承載力、鐵路混凝土結構設計原理、預應力混凝土構件、受扭構件承載力、材料物理力學性能、正常使用極限狀態驗算及耐久性設計、混凝土結構設計方法等內容。

基本介紹

• 中文名：混凝土結構設計原理
• 類別：慕課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程
• 授課平台：中國大學MOOC
• 開課時間：2018年12月25日（首次）
• 授課教師：呂曉寅、常鵬、賈英傑、孫靜、劉林、徐龍河等
• 建設院校：北京交通大學

課程性質

課程定位

混凝土結構設計原理課程是土木工程專業的基礎課程，通過對受壓構件正截面承載力、鐵路混凝土結構設計原理、材料物理力學性能、正常使用極限狀態驗算及耐久性設計、混凝土結構設計方法等內容的學習，使學習者掌握由鋼筋及混凝土兩種材料所組成的結構構件的基本力學性能和計算分析方法，初步具備解決實際工程問題的能力，為專業設計課程的學習及從事相關行業奠定理論基礎。

適應專業

混凝土結構設計原理課程適合土木工程等專業學習。

課程簡介

混凝土結構設計原理課程共十一章，共十一次測試，共140道測試題。次第一章介紹該課程研究對象、目的等知識點；第二章講述混凝土材料主要強度指標等內容；第三章介紹結構可靠度等知識點；第四章講述T形截面受彎構件正截面受彎承載力計算套用等內容；第五章介紹矩形截面偏心受壓構件正截面承載力基計算公式等知識點；第六章講述無腹筋梁斜截面受剪三種破壞形態等內容；第七章介紹彎剪扭構件承載力計算和構造等知識點；第八章講述鋼筋混凝土受彎構件裂縫寬度驗算等內容；第九章介紹預應力混凝土受彎構件正截面等知識點；第十章講述公路混凝土結構設計原理等內容；第十一章介紹容許應力法受彎構件正截面承載力等知識點。

課程大綱

第一章 緒論 1.1課程研究對象、內容及學習目的 第一章單元測驗 第二章 材料物理力學性能 2.1鋼筋的品種和級別 2.2鋼筋的應力應變關係 2.3混凝土材料的主要強度指標 2.4單軸受壓混凝土的應力-應變全曲線及其數學模型 2.5鋼筋與混凝土的粘結力與基本錨固長度 第二章單元測驗 第三章 混凝土結構的設計方法 3.1結構的極限狀態 3.2結構的可靠度和失效機率 3.3近似的機率極限狀態設計法 3.4其它結構設計方法及其設計表達式 第三章單元測驗 第四章 受彎構件的正截面承載力 4.1受彎構件適筋梁正截面受彎的全過程分析 4.2正截面受彎的三種破壞形態 4.3正截面受彎承載力計算原理 4.4單筋矩形截面受彎構件正截面受彎承載力計算 4.5雙筋矩形截面受彎構件正截面受彎承載力計算 4.6T形截面受彎構件正截面受彎承載力計算 4.7T形截面受彎構件正截面受彎承載力計算套用-截面覆核 4.8T形截面受彎構件正截面受彎承載力計算套用-截面設計 第四章單元測驗 第五章 受壓構件的正截面承載力 5.1軸心受壓構件 5.2螺旋箍筋柱 5.3偏心受壓構件的受力性能-破壞形態 5.4偏心受壓構件的受力性能-撓曲二階效應 5.5大小偏心受壓的初步判別 5.6矩形截面偏心受壓構件正截面承載力基本計算公式 5.7不對稱配筋矩形截面-大偏心截面設計 5.8不對稱配筋矩形截面-小偏壓截面設計 5.9不對稱配筋矩形截面-偏壓構件截面覆核 5.10對稱配筋矩形截面偏心受壓構件正截面受壓承載力計算 5.11Nu-Mu相關曲線的概念及其套用 第五章單元測驗 第六章 構件的斜截面承載力

6.1無腹筋梁斜裂縫出現前後的應力狀態 6.2無腹筋梁斜截面受剪的三種破壞形態 6.3梁斜截面受剪機理 6.4梁斜截面受剪承載力影響因素 6.5梁斜截面受剪承載力的計算公式 6.6梁斜截面受剪承載力計算套用-截面覆核 6.7梁斜截面受剪承載力計算套用-截面設計 6.8受彎構件斜截面構造措施 第六章單元測驗 第七章 受扭構件的承載力 7.1彎剪扭構件承載力的計算和構造 第七章單元測驗 第八章 正常使用極限狀態驗算及耐久性設計 8.1鋼筋混凝土受彎構件的撓度驗算 8.2鋼筋混凝土受彎構件的裂縫寬度驗算 第八章單元測驗 第九章 預應力混凝土構件 9.1預應力混凝土的概念及施工方法 9.2預應力損失 9.3預應力混凝土軸心受拉構件截面分析之預應力施加 9.4預應力混凝土軸心受拉構件截面分析之外荷載施加 9.5受彎構件假想全截面消壓狀態及相對界限受壓區高度 9.6預應力混凝土受彎構件正截面分析 第九章單元測驗 第十章 公路混凝土結構設計原理 10.1公路混凝土結構設計原理 第十章單元測驗 第十一章 鐵路混凝土結構設計原理 11.1容許應力法的基本假定和計算應力圖形 11.2容許應力法的換算截面 11.3容許應力法受彎構件正截面承載力 11.4容許應力法受彎構件正截面承載力覆核實踐-單筋截面 11.5容許應力法受彎構件正截面分析 11.6容許應力法受彎構件正截面承載力設計實踐 11.7容許應力法與極限狀態法受彎構件正截面設計方法的比較 11.8容許應力法受彎構件正截面分析 11.9鋼筋混凝土梁中的剪應力和主拉應力 11.10箍筋和斜筋的設計 第十一章單元測驗

（註：課程大綱排版從左到右排列）

開課信息

開課次數	開課時間	學時安排	參與人數
第1次開課	2018年12月25日-2019年04月24日	4小時每周	3630
第2次開課	2019年05月15日-2019年07月14日	8小時每周	2395
第3次開課	2019年08月28日-2019年12月30日	4小時每周	3904
第4次開課	2020年02月10日-2020年05月31日		4298
第5次開課	2020年09月07日-2021年01月08日	3-5小時每周	2043
第6次開課	2021年03月01日-2021年06月20日		2445
該課程1-6次開課授課教師均為呂曉寅、常鵬、賈英傑、孫靜、劉林、徐龍河、楊維國、袁泉、周長東。

教學目標

通過對混凝土結構設計原理課程的學習，使學習者達到以下目標：

1、掌握由鋼筋及混凝土兩種材料所組成的結構構件的基本力學性能和計算分析方法；

2、了解混凝土結構設計原理課程與先修力學課程的區別和聯繫；

3、初步具備解決實際工程問題的能力，為專業設計課程的學習及從事相關行業奠定理論基礎。

學習預備

預備知識

學習混凝土結構設計原理課程需要掌握工程力學、土木工程材料等課程基礎知識。

學習資料

書名	作者	出版時間	出版社
《混凝土結構基本原理》	呂曉寅、劉林	2012年8月	中國建築工業出版社
《混凝土結構（上冊）》	葉列平

（註：表格內容參考資料）

考核標準

1、混凝土結構設計原理課程總成績由單元測試、課堂討論和期末考試三部分的成績組成，其中單元測試占總成績的40%，課堂討論占總成績的10%，期末考試占總成績的50%。

2、總成績在60-79為合格；總成績在80分及以上為優秀。

所獲榮譽

2019年，混凝土結構設計原理課程被中華人民共和國教育部認定為“國家精品線上開放課程”。

2020年11月24日，混凝土結構設計原理課程被中華人民共和國教育部認定為“首批國家級一流本科課程”。

教師簡介

呂曉寅，北京交通大學土木建築工程學院副教授，從事建築結構、土木工程等領域研究工作。

常鵬，北京交通大學土木建築工程學院副教授，從事建築結構、土木工程等領域研究工作。

賈英傑，北京交通大學土木建築工程學院副教授，從事建築結構、土木工程等領域研究工作。

孫靜，北京交通大學土木建築工程學院教授，承擔混凝土結構設計原理、混凝土房屋建築結構等課程教學工作。

劉林，北京交通大學土木建築工程學院副教授，承擔混凝土建築結構設計、結構動力學等課程教學工作。

徐龍河，北京交通大學土木建築工程學院教授，承擔混凝土結構設計原理、結構減振與控制等課程教學工作。

楊維國，北京交通大學土木建築工程學院教授，從事建築結構、土木工程、軌道交通運輸等領域研究工作。

袁泉，北京交通大學土木建築工程學院副教授，從事建築結構、土木工程等領域研究工作。

周長東，北京交通大學土木建築工程學院教授，承擔混凝土建築結構、結構補強及加固等課程教學工作。