《大跨结构》课程教学大纲.doc

大跨结构课程教学大纲四年制本科土木工程专业适用 （30学时1.5学分）一、本课程的性质和任务我国经济的迅速发展对体育场馆、展览馆、车站、候机厅、机库等大跨度建筑提出了日益增长的需求。我国的平板网架结构、网壳结构、悬索结构、薄膜结构等各种大跨度空间结构形式的发展非常迅速。本课程是土木工程专业的主要专业选修课程之一。在学完钢结构课程之后可以选修。主要讲述空间结构的发展概况网架结构、悬索结构、张拉整体结构、膜结构、开合屋盖结构等结构形式、受力特点及设计要求。通过学习，扩大学生的专业知识面，提高分析问题和解决问题的能力。通过本课程的学习，了解大跨度空间结构的发展概况及形式，了解大跨结构的内力分析方法、设计及施工要点。掌握目前国内常用的网格结构及悬索结构的设计准则、设计方法及构造要求，了解网架结构及悬索结构的施工要点。二、本课程的基本要求1、对能力培养的要求：l 了解空间结构的发展情况，理解大跨度空间结构的设计和施工。l 了解空间结构的形式及特点，大跨度建筑主要应用的结构形式。l 了解网架结构的基本单元及几何不变性的分析方法。l 掌握常用的网格类型、使用范围；网架结构的几何尺寸确定方法。l 了解常用网架结构的屋面、杆件。l 掌握空间桁架位移法（精确法）及近似计算方法的基本原理。l 了解网格的温度应力计算及动力分析。l 掌握网架结构的焊接空心球节点、螺栓球节点的设计及构造要求。l 了解网架结构制作与拼装要求，常用的安装方法。l 了解悬索结构的形式和受力特点。l 掌握单索的工作特点，各种因素对单索工作的影响，受力分析等。l 理解圆形车辐式悬索屋盖的内力分析方法和工作特点；支承结构的种类及索网对支承结构的要求。l 了解悬索屋盖结构的构造和施工要点。l 了解张拉整体结构、膜结构、开合屋盖结构等的受力特点、设计及施工要点。2、本课程的重点和难点 l 重点在于加强大跨结构选型和构造方面的内容，吸收已建成的典型大跨结构的成功之处。l 重点是网架的特点,网架的简化计算方法和精确计算方法;网架杆件及节点设计难点在于网架的动力反应分析和组合网架设计.l 重点是建立悬索结构的解析计算方法和有限元分析以及悬索屋盖设计和施工要求.难点是悬索结构自振特性及地震反应分析以及风振反应分析。3、先修课程及基本要求大跨度房屋钢结构课程理论性强，因此要求先修完材料力学、结构力学弹性力学、结构稳定理论、有限元素法、钢结构等课程基本内容后，方可开设。三、课程内容 1、教学基本内容第一章 概述第一节 空间结构的特点及形式；第二节 空间结构的发展概述。第二章网格结构第一节 网格结构的特点、形式；第二节 平板网格结构；第三节 网壳结构；第四节 网格结构计算方法及设计要点；第五节 网架结构的节点设计、构造及施工要点。第三章 悬索结构第一节 悬索结构的特点及形式；第二节 悬索结构计算方法及设计要点；第三节 悬索结构的节点设计及施工要点。第四章 现代空间结构第一节 张拉整体结构；第二节 膜结构；第三节 开合屋盖结构；第四节 折叠结构。2、课外作业为了巩固所学的基础理论、设计知识和培养学生的分析、设计计算、表达及自学能力，每讲完一章以后布置一定量的习题。要求学生应独立认真完成，条理清楚，计算正确，图文配合，符合设计计算书要求。习题内容：大跨度结构形式；网格结构；悬索结构；现代空间结构设计要点。.四、使用大纲说明学时分配表课 程 内 容学 时 数备注总学时讲授实验上机序号内容1概述6 2网架结构8 3悬索结构84现代空间结构8小计：30合计：302、教学方法提示本课程与其它课程的联系与分工本课程的先修课为材料力学、结构力学、弹性力学、有限元素法、结构稳定理论、钢结构。凡涉及选修课程的内容，本课程一般不重复推导，但要利用其结论。各章教学均可辅以幻灯、录像等电教手段。 3、考核方式考查。成绩占70%总成绩按优、良、中、及格、不及格五级计分.五、课程教材及主要参考书1、教材推荐教材：大跨度房屋钢结构，哈尔滨工业大学主编，中国建筑工业出版社 2、参考书：（1）空间网架结构，沈祖炎等编著，贵州人民出版社 （2）网架与网壳沈祖炎，陈扬骥编著，同济大学出版社（3）悬索结构设计沈世钊，徐崇宝，赵臣著，建筑工业出版社（4）现代空间结构刘锡良。天津大学出版社。