結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)課程大綱-上海交通大學(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院

1、結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)課程大綱課程代碼CV305課程名稱中文名：結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)英文名： Conceptual Design for Structures課程類別專業(yè)核心課修讀類別必修學(xué)分2學(xué)時(shí)32開課學(xué)期第6學(xué)期開課單位船舶海洋與建筑工程學(xué)院土木工程系適用專業(yè)土木工程專業(yè)理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)原理、土力學(xué)與地基先修課程基礎(chǔ)1. 現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念與方法， 黃真，林少培，中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2010，第一版， ISBN：9787112116317。2. Structural Concepts and Systems for Architects and Engineers, T. .Y教

2、材及主要Lin 等, 1988， ISBN ：0471051861。參考書3. 結(jié)構(gòu)概念和體系，林同炎著，高立人等譯，中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 1999， ISBN： 7112038103。4. 建筑概念設(shè)計(jì)與選型 , 機(jī)械工業(yè)出版社， 江見鯨等 , 2004，ISBN ：7111142179。一課程簡(jiǎn)介我國(guó)老的土木工程專業(yè)教育體系過(guò)分強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)，而忽略結(jié)構(gòu)整體概念設(shè)計(jì)，使培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的早期階段不能發(fā)揮作用。而現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)師在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的早期階段提出很好的結(jié)構(gòu)體系和概念設(shè)計(jì)方案。好的概念設(shè)計(jì)可以保證結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)可行，使建筑方案更為完美，使建筑造價(jià)更為合理。因此，歐美國(guó)家

3、大學(xué)十分重視結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的教學(xué)，已有成熟的教材和練習(xí)題。本課程目的是讓學(xué)生熟悉各種結(jié)構(gòu)體系，學(xué)會(huì)從結(jié)構(gòu)整體角度分析結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題，能在早期建筑設(shè)計(jì)的方案設(shè)計(jì)及初步設(shè)計(jì)階段分析結(jié)構(gòu)體系。本課程在教學(xué)中通過(guò)結(jié)構(gòu)模型制作強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，通過(guò)手算練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生作為工程師的直覺，通過(guò)雙語(yǔ)教學(xué)提高學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)能力。二本課程所支撐的畢業(yè)要求本課程支撐的畢業(yè)要求及比重如下：序號(hào)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)具體內(nèi)容支撐比重1畢業(yè)要求3.2具有綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等因素，結(jié)合創(chuàng)新思維，解決復(fù)雜土木工程問(wèn)題的能力；100%1. 本課程內(nèi)容與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系教學(xué)內(nèi)容畢業(yè)

4、要求指標(biāo)點(diǎn)第一章 緒論畢業(yè)要求 3.2第二章 建筑設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)畢業(yè)要求 3.2第三章 方案總體結(jié)構(gòu)分析畢業(yè)要求 3.2理論教學(xué)第四章 整體分體系的相互作用畢業(yè)要求 3.2第五章 結(jié)構(gòu)荷載與反應(yīng)畢業(yè)要求 3.2第六章 結(jié)構(gòu)水平分體系畢業(yè)要求 3.2第七章 結(jié)構(gòu)豎向分體系畢業(yè)要求 3.2實(shí)踐教學(xué)結(jié)構(gòu)模型制作畢業(yè)要求 3.2案例分析畢業(yè)要求 3.22. 畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)在本課程中的實(shí)現(xiàn)路徑本課程通過(guò)設(shè)立若干課程目標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐。具體課程目標(biāo)及其與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的主要對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：課程目標(biāo) 1：通過(guò)課內(nèi)授課，使學(xué)生初步具有綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等因素，結(jié)合創(chuàng)新思維，訓(xùn)練手算能

5、力，培養(yǎng)將復(fù)雜土木工程問(wèn)題簡(jiǎn)化的能力。課程目標(biāo) 2：通過(guò)結(jié)構(gòu)模型制作，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。課程目標(biāo) 3：通過(guò)案例分析，培養(yǎng)學(xué)生利用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)分析、解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程教學(xué)目標(biāo)畢業(yè)要求畢業(yè)要求畢業(yè)要求3.23.23.2課程目標(biāo)課程目標(biāo)課程目標(biāo)123三教學(xué)基本內(nèi)容（一）理論教學(xué)第一章緒論（ 2 學(xué)時(shí)）（支撐畢業(yè)要求3.2）1. 本章基本要求了解建筑設(shè)計(jì)的三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)（美學(xué)象征、使用功能、造價(jià)），掌握建筑設(shè)計(jì)中的三階段工作模式。了解本課程的主要內(nèi)容要求及學(xué)習(xí)方法。2. 本章教學(xué)內(nèi)容(1) 建筑設(shè)計(jì)的三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)(2) 建筑設(shè)計(jì)的三階段工作模式(3) 本課程的主要內(nèi)容、要求及學(xué)

6、習(xí)方法3. 本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：建筑設(shè)計(jì)的概念及特點(diǎn)、本課程的學(xué)習(xí)方法難點(diǎn)：結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)課程在學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問(wèn)題第二章建筑設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)（ 2 學(xué)時(shí)）（支撐畢業(yè)要求3.2）1. 本章基本要求掌握結(jié)構(gòu)的豎向傳力體系和基本簡(jiǎn)化計(jì)算分析方法，并可以用基印圖方法計(jì)算結(jié)構(gòu)基底的柱中軸力大小，并分析結(jié)構(gòu)的平面布置是否合理。2. 本章教學(xué)內(nèi)容(1) 結(jié)構(gòu)豎向傳力體系與力流(2) 基印圖法計(jì)算結(jié)構(gòu)基底柱中軸力大小(3) 分析結(jié)構(gòu)的平面布置是否合理3. 本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：結(jié)構(gòu)豎向傳力體系與基本簡(jiǎn)化計(jì)算分析方法。難點(diǎn)：基印圖法應(yīng)用的原理。第三章 方案總體結(jié)構(gòu)分析（ 4 學(xué)時(shí)）（支撐畢業(yè)要求 3.2）1. 本章

7、基本要求掌握結(jié)構(gòu)受外部荷載的內(nèi)力簡(jiǎn)化估算方法，特別是受地震荷載和風(fēng)荷載。2. 本章教學(xué)內(nèi)容(1) 結(jié)構(gòu)荷載和受力估計(jì)(2) 結(jié)構(gòu)高寬比對(duì)于結(jié)構(gòu)受力的影響(3) 結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度要求(4) 不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)3. 本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：結(jié)構(gòu)高寬比對(duì)于結(jié)構(gòu)受力的影響。難點(diǎn)：結(jié)構(gòu)受地震荷載和風(fēng)荷載的簡(jiǎn)化估算方法第四章整體分體系的相互作用（6 學(xué)時(shí)）（支撐畢業(yè)要求3.2）1. 本章基本要求掌握筒結(jié)構(gòu)、剛架結(jié)構(gòu)機(jī)理，以及結(jié)構(gòu)整體與分體系相互關(guān)系，掌握影響結(jié)構(gòu)抵抗整體抗彎曲的幾個(gè)重要因素：形狀、寬度、材料，及平衡設(shè)計(jì)偏心系數(shù)。2. 本章教學(xué)內(nèi)容(1) 結(jié)構(gòu)體系分類方法及體系類型(2) 結(jié)構(gòu)作用的層次分析法(

8、3) 結(jié)構(gòu)抵抗整體彎曲的能力與重要因素(4) 將建筑形式設(shè)想為實(shí)體結(jié)構(gòu)(5) 將建筑形式設(shè)想為空間結(jié)構(gòu)(6) 將建筑形式設(shè)想為梁柱剛架結(jié)構(gòu)3. 本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：結(jié)構(gòu)作用的層次分析法、結(jié)構(gòu)整體分析與分體系相互關(guān)系。難點(diǎn)：影響結(jié)構(gòu)抵抗整體彎曲的重要因素第五章 結(jié)構(gòu)荷載與反應(yīng)（ 2 學(xué)時(shí)）（支撐畢業(yè)要求3.2）1. 本章基本要求了解結(jié)構(gòu)在荷載作用下的變形反應(yīng)和全部彈性與塑性工作形態(tài)。2. 本章教學(xué)內(nèi)容(1) 結(jié)構(gòu)所受到的主要荷載(2) 結(jié)構(gòu)主要荷載的簡(jiǎn)化估算方法(3) 結(jié)構(gòu)在荷載作用下的變形反應(yīng)和全部彈性與塑性工作形態(tài)3. 本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：結(jié)構(gòu)所受到的主要荷載及簡(jiǎn)化估算方法難點(diǎn)：結(jié)構(gòu)在荷

9、載作用下的變形反應(yīng)和全部彈性與塑性工作形態(tài)第六章結(jié)構(gòu)水平分體系（ 3 學(xué)時(shí)）（支撐畢業(yè)要求 3.2）1. 本章基本要求掌握各類結(jié)構(gòu)橫向分體系在豎向荷載作用下的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。 2. 本章教學(xué)內(nèi)容(1) 橫向分體系的整體結(jié)構(gòu)性能(2) 平板分體系(3) 梁板分體系(4) 主次梁分體系(5) 密肋樓板分體系(6) 空間桁架分體系3. 本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：橫向分體系的整體性能難點(diǎn)：各類橫向分體系的簡(jiǎn)化計(jì)算方法第七章結(jié)構(gòu)豎向分體系（ 5 學(xué)時(shí)）（支撐畢業(yè)要求 3.2）1. 本章基本要求掌握各類結(jié)構(gòu)豎向分體系、特別是剛架在水平荷載及豎向荷載作用下的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。2. 本章教學(xué)內(nèi)容(1) 豎向分體系的整體結(jié)構(gòu)性能(2) 剪力墻分體系(3) 筒體分體系(4) 剛架分體系(5) 豎向分體系的變形計(jì)算3. 本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：豎向分體系的整體結(jié)構(gòu)性能難點(diǎn)：剛架分體系在橫向和豎向荷載作用下的簡(jiǎn)化計(jì)算方法（二）實(shí)踐教學(xué)（ 8 學(xué)時(shí)）（支撐畢業(yè)要求 3.2）1. 基本要求通過(guò)結(jié)構(gòu)模型制作與工程案例分析，了解簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)模型的制作方法，掌握高層建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的魯棒性與易損性，及常用的結(jié)構(gòu)整體分析中應(yīng)用的新概念和新設(shè)計(jì)理念等。2. 教學(xué)內(nèi)容(1) 用一張 A4 紙制作一個(gè)結(jié)構(gòu)受力模型并進(jìn)行破壞性試驗(yàn)(2) 討論分