中國海洋大學(xué)教學(xué)大綱-港口航道與海岸工程-水工鋼結(jié)構(gòu)

水工鋼結(jié)構(gòu) 開課院系 ： 工程學(xué)院 課程編號(hào)： 082702201249 課程英文名稱 ： Steel Structures for Hydraulic Engineering 課程總學(xué)時(shí)： 34 總學(xué)分： 2 含實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`學(xué)時(shí)： 0 學(xué) 分： 0 推薦使用教材： 水工鋼結(jié)構(gòu) 編 者： 武漢大學(xué)等 出版社： 中國水利水電出版社 出版時(shí)間及版次 ： 2002 年 7 月第 3 版 課程教學(xué)目標(biāo)與基本要求 ： 水工鋼 結(jié)構(gòu)是研究鋼結(jié)構(gòu)的工作性能、設(shè)計(jì)原理和計(jì)算方法以及鋼結(jié)構(gòu)在水利工程中的應(yīng)用的一門科學(xué)。是港航等水工專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。主要介紹結(jié)構(gòu)鋼的性能、鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)，各類鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件（梁、柱、鋼架等）的設(shè)計(jì)原理以及平面鋼閘門的設(shè)計(jì)原理和方法等內(nèi)容。是介于結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)等理論課程與水工建筑物等專業(yè)課之間的一門理論與實(shí)踐并重的技術(shù)性學(xué)科。通過學(xué)習(xí)本學(xué)科，不僅使學(xué)生領(lǐng)會(huì)和掌握鋼結(jié)構(gòu)這種特定結(jié)構(gòu)的理論體系和應(yīng)用方法，而且要使學(xué)生學(xué)會(huì)如何將基礎(chǔ)力學(xué)理論應(yīng)用于具體的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路和研究方法。 本課程要求學(xué)生： 1、掌 握結(jié)構(gòu)用鋼材的力學(xué)性能和計(jì)算方法。 2、掌握鋼結(jié)構(gòu)幾種連接方法的原理和設(shè)計(jì)、驗(yàn)算方法。 3、掌握受彎構(gòu)件、軸心受拉壓構(gòu)件和偏心受拉壓構(gòu)件的計(jì)算原理和設(shè)計(jì)、驗(yàn)算方法。 4、掌握鋼桁架、平面鋼閘門的工作原理、設(shè)計(jì)和計(jì)算方法等。 5、會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行小型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或驗(yàn)算。 考試形式 ：閉卷考試。 授課內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配： 授課內(nèi)容 教學(xué)目標(biāo) 授課模式 學(xué)時(shí) 分配 緒 論 使學(xué)生掌握鋼結(jié)構(gòu)的使用特點(diǎn)及其在水工種的應(yīng)用范圍 傳統(tǒng)講授 2 第 1 章 鋼結(jié)構(gòu)的材料和計(jì)算方法 1.1 鋼材的主要性能 1.2 影響鋼材力 學(xué)性能的主要因素 1.3 鋼材的疲勞 1.4 鋼材的鋼號(hào)及選用 1.5 軋成鋼材的規(guī)格及用途 1.6 鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法 使學(xué)生掌握鋼材的主要性能和影響因素，了解疲勞破壞和疲勞強(qiáng)度計(jì)算，掌握鋼結(jié)構(gòu)的基本計(jì)算公式，掌握各類鋼材的特點(diǎn)和選用方法 傳統(tǒng)講授 6 第 2 章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 2.1 連接的類型 2.2 焊接方法和焊接強(qiáng)度 2.3 對接焊縫連接的構(gòu)造和計(jì)算 2.4 角焊縫連接的構(gòu)造和計(jì)算 2.5 焊接應(yīng)力和焊接變形 2.6 螺栓連接 要求學(xué)生掌握鋼結(jié)構(gòu)的連接方法與特點(diǎn)，焊接方法，各種焊縫構(gòu)造和計(jì)算方法，了解 焊接應(yīng)力和焊接變形的原因和防治方法，掌握螺栓連接的形式和計(jì)算方法 傳統(tǒng)講授 5 第 3 章 鋼 梁 3.1 鋼梁的形式及應(yīng)用 3.2 鋼梁的彎曲強(qiáng)度及其計(jì)算 3.3 鋼梁的整體穩(wěn)定性 3.4 軋成梁的設(shè)計(jì) 3.5 焊接組合梁的截面選擇和截面改變 3.6 焊接組合梁的翼緣焊縫和梁的拼接 3.7 薄板的穩(wěn)定性和組合梁腹板的加勁 3.8 梁的支承 要求學(xué)生掌握各種鋼梁的應(yīng)用特點(diǎn)，鋼梁的彎曲強(qiáng)度、剛度及其驗(yàn)算，鋼梁的整體穩(wěn)定性概念及其驗(yàn)算，軋成梁的設(shè)計(jì)方法，焊接組合梁的截面選擇、焊縫設(shè)計(jì)與驗(yàn)算，薄板穩(wěn)定性及組合梁的加勁計(jì)算等。 傳統(tǒng)講授 5 第 4 章 鋼柱與鋼壓桿 4.1 鋼柱與鋼壓桿的應(yīng)用和構(gòu)造形式 4.2 軸心受壓實(shí)腹式構(gòu)件整體穩(wěn)定性 4.3 軸心受壓實(shí)腹式構(gòu)件局部穩(wěn)定性 4.4 軸心受壓實(shí)腹柱設(shè)計(jì) 4.5 軸心受壓格構(gòu)式構(gòu)件的穩(wěn)定性 4.6 軸心受壓格構(gòu)柱設(shè)計(jì) 4.7 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的承載能力 4.8 偏心受壓實(shí)腹柱設(shè)計(jì) 4.9 偏心受壓格構(gòu)柱設(shè) 計(jì) 4.10 梁和柱的連接 4.11 柱腳的設(shè)計(jì) 要求學(xué)生掌握鋼柱與鋼壓桿的構(gòu)造形式和應(yīng)用特點(diǎn)，掌握軸心受壓實(shí)腹式與格構(gòu)式構(gòu)件的整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性的驗(yàn)算方法，掌握實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的承載力計(jì)算方法，掌握軸心受壓與偏心受壓的實(shí)腹柱與格構(gòu)柱的設(shè)計(jì)方法。了解梁、柱的連接方法，柱腳設(shè)計(jì)方法等。 傳統(tǒng)講授 6 第 5 章 鋼桁架 5.1 概述 5.2 桁架的外形、尺寸和腹桿布置 5.3 桁架間的支撐和壓桿的計(jì)算長度 5.4 桁架的桿件設(shè)計(jì) 5.5 普通桁架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和施工圖繪制 5.6 設(shè)計(jì)例題焊接鋼屋架設(shè)計(jì) 要求學(xué)生掌握 平面鋼桁架的類型和應(yīng)用特點(diǎn)，學(xué)會(huì)選擇和確定鋼桁架的外形、尺寸，掌握桿件布置和計(jì)算長度的確定，掌握桿件和節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)的原理和方法，學(xué)會(huì)繪制平面桁架施工圖。 傳統(tǒng)講授 5 第 6 章 平面鋼閘門 6.1 概述 6.2 平面鋼閘門的組成和結(jié)構(gòu)布置 6.3 面板和次梁的設(shè)計(jì) 6.4 主梁設(shè)計(jì) 6.5 橫向聯(lián)結(jié)系（橫向支撐）和縱向聯(lián)結(jié)系（縱向支撐） 6.6 邊梁設(shè)計(jì) 6.7 行走支撐 6.8 軌道及其它埋件 6.9 止水、啟閉力和吊耳 6.10 設(shè)計(jì)例題 -露頂式平面鋼閘門設(shè)計(jì) 要求學(xué)生掌握平面鋼閘門的類型和結(jié)構(gòu)形式，了解平 面鋼閘門的構(gòu)造組成和結(jié)構(gòu)布置方法，學(xué)會(huì)主梁、次梁、面板、邊梁、橫向聯(lián)結(jié)系，縱向聯(lián)結(jié)系、行走支撐、軌道、止水、吊耳等閘門結(jié)構(gòu)件和重要部件的設(shè)計(jì)和驗(yàn)算方法，并能進(jìn)行中等規(guī)模以下的平面鋼閘門實(shí)際工作。 傳統(tǒng)講授 5 合計(jì) 34 學(xué)習(xí)參考書： 1、鋼結(jié)構(gòu)，化學(xué)工業(yè)出版社， 2005 年 2、鋼結(jié)構(gòu)（上、下冊），西安建筑科技大學(xué)主編，中國建筑工業(yè)出版社，