《建筑物修復與加固技術》課程教學大綱

《建筑物修復與加固技術》課程教學大綱一、基本信息中文名稱:建筑物修復與加固技術英文名稱：BuildingRepairandReinforcementTechnology課程代碼：16044308課程性質：專業(yè)核心課學分：2總學時：32（其中理論：32實驗：0上機：0實踐：0）適用學院及專業(yè)：材料科學與工程學院無機非金屬材料工程專業(yè)先修課程：工程力學、水泥基復合材料、混凝土性能退化原理開課單位：材料科學與工程學院材料工程系無機非金屬材料工程教研室二、課程地位與作用本課程為無機非金屬材料專業(yè)的專業(yè)核心課程，與《混凝土性能退化原理》、《建筑材料性能檢測與分析》、《修復與加固材料》組成特色課程群，共同構成無機非金屬材料專業(yè)的建筑物檢測與修復知識體系。本課程為實現(xiàn)培養(yǎng)目標中“具有從事建筑工程材料的研發(fā)、設計、生產和性能檢測及建筑物的檢測和修復工程的設計、施工等專業(yè)技術工作的能力”這一具體目標提供理論課程支撐，使學生能夠處理建筑物病害等較復雜的工程問題，具有較強實踐性和應用性。三、課程教學目標本課程支撐畢業(yè)要求指標點1.2、2.2、3.1、6.1、6.2、6.3。學生通過該課程的學習，培養(yǎng)學生面向實踐、面向未來的工程思維意識，激發(fā)愛國主義情感，踐行工匠精神，實現(xiàn)“立德樹人”的總目標；掌握混凝土修補加固的基本原則和方法，能夠對混凝土結構物進行受力分析計算，分析判斷結構是否滿足結構安全，并綜合運用專業(yè)知識，提出混凝土結構物的修復加固方案和結構的加固設計方案。通過本課程的學習，學生應具備以下能力：目標1：掌握混凝土修補的基本原則、掌握混凝土裂縫修補方法，掌握混凝土結構的常用加固方法。（支撐畢業(yè)要求指標點1.2）目標2：對混凝土結構物進行安全性校核，判定混凝土結構物可靠性級別。（支撐畢業(yè)要求指標點2.2）目標3：設計/開發(fā)解決方案：綜合運用本專業(yè)知識，對混凝土裂縫提出修補方案，對混凝土結構性安全性提出加固設計方案。（支撐畢業(yè)要求指標點3.1）目標4：能夠基于工程知識背景，理解混凝土結構的修復加固對社會和安全的意義。能夠采取合理的技術手段降低或避免混凝土病害損傷的不利影響。在進行建筑可靠性評定時依據(jù)國家相關標準和行業(yè)規(guī)范要求。（支撐畢業(yè)要求指標點6.1、6.2、6.3）課程教學目標與畢業(yè)要求的關系矩陣教學目標畢業(yè)要求指標點教學方式考核方式目標11.2掌握混凝土結構的裂縫處理方法和結構加固方法。課堂講授、工程案例、課堂提問課程期末考試，課程作業(yè)目標22.2運用修復加固基本原則和方法，系統(tǒng)分析混凝土結構可靠性進行分析判斷，獲得復雜工程問題的解決途徑和有效結論。課堂講授、工程案例、課堂提問課程期末考試，課程作業(yè)目標33.1綜合運用本專業(yè)知識，對混凝土病害提出修復方案，對影響結構安全的構件進行加固設計，將整體方法論應用于技術問題解決方案。課堂講授、工程案例、課堂提問課程期末考試課程作業(yè)目標46.1能夠基于工程知識背景，合理分析混凝土修復加固方案對安全的影響。6.2在考慮修復加固方案時，能夠采取合理的技術手段降低或避免不利影響。6.3了解有關建筑可靠性評定所依據(jù)的國家相關標準、規(guī)范要求。課堂講授、工程案例、課堂提問課程期末考試四、主要教學內容第1章概論（2學時，支撐畢業(yè)要求指標點6.1、7.2）本章應理解引起建筑物性能退化的主要原因，了解我國修復與加固技術的發(fā)展現(xiàn)狀，理解鋼筋混凝土結構修補的必要性和意義。通過國內外工程質量事故，培養(yǎng)學生的科學精神和責任意識，啟發(fā)學生利用科學思維、工程意識、工匠精神、科學發(fā)展觀去分析處理復雜工程問題。重點：理解鋼筋混凝土結構修補的必要性和意義第2章鋼筋混凝土材料的力學性能（2學時，支撐畢業(yè)要求指標點1.2）教學要求：了解混凝土的基本力學性能，了解混凝土的收縮與膨脹變形——與荷載無關，了解鋼筋的品種、級別，鋼筋應力—應變曲線的數(shù)學模型。理解粘結力的組成，影響粘結力的因素及粘結力的破壞過程。掌握混凝土強度指標，掌握混凝土在一次短期荷載、重復荷載及長期荷載下的變形性能，掌握鋼筋的力學性能、鋼筋的應力—應變曲線、塑性性能。重點：掌握混凝土的物理力學性能、鋼筋的應力—應變曲線、塑性性能。難點：掌握有屈服點和無屈服點鋼筋的應力應變關系，混凝土單軸受壓應力應變關系。第3章混凝土結構設計基本規(guī)定（2學時，支撐畢業(yè)要求指標點3.1）教學要求：了解結構可靠度的基本原理。理解混凝土耐久性的基本規(guī)定，理解近似概率極限狀態(tài)設計法在混凝土結構設計中的應用。掌握工程結構極限狀態(tài)的基本概念，包括結構上的作用、對結構的功能要求、設計基準期、兩類極限狀態(tài)等。.掌握兩種極限狀態(tài)設計表達式的內涵，材料標準值，設計值及各分項系數(shù)的含義。重點：掌握兩種極限狀態(tài)設計表達式的計算規(guī)定，結構構件裂縫寬度限值難點：掌握荷載效應組合的設計值計算。第4章受彎構件很受壓構件的承載力計算（6學時，支撐畢業(yè)要求指標點3.1）教學要求：了解斜裂縫的出現(xiàn)和展開，理解斜截面受剪破壞機理，理解螺旋箍筋柱的原理與應用，理解偏心受壓構件斜截面上應力的計算；掌握矩形截面受彎構件正截面受彎承載力的計算方法，掌握斜截面的破壞形態(tài)及剪跨比的計算；掌握軸心受壓構件的受力全過程、破壞形態(tài)、正截面受壓承載力的計算方法。通過計算過程，促使學生發(fā)現(xiàn)細節(jié)決定成敗，懂得嚴謹負責的工作態(tài)度的重要性。重點：掌握正截面彎承載力計算，掌握斜截面的破壞形態(tài)及剪跨比的計算，掌握軸心受壓構件正截面受壓承載力的計算方法。難點：掌握正截面受彎承載力計算，掌握斜截面受剪承載力的計算，掌握軸心受壓構件正截面受壓承載力的計算方法第5章鋼筋混凝土構件的裂縫與變形驗算（2學時，支撐畢業(yè)要求指標點3.1）教學要求：掌握鋼筋混凝土受彎構件的撓度驗算，掌握裂縫寬度的驗算。培養(yǎng)學生對實事求是、鍥而不舍的工作態(tài)度。重點：掌握鋼筋混凝土構件裂縫寬度的驗算。難點：掌握鋼筋混凝土構件裂縫寬度的驗算。第6章建筑結構的可靠性鑒定（2學時，支撐畢業(yè)要求指標點2.2、6.1、6.3）本章應了解民用建筑可靠性鑒定的等級劃分原則和評級，掌握建筑可靠性鑒定的概念和類別。重點：建筑可靠性鑒定的概念和類別。第7章建筑物修補原理與設計（2學時，支撐畢業(yè)要求指標點1.2、3.1）本章應了解混凝土修補復合系統(tǒng)的組成、結構特點及其相互影響關系，理解整體方法論的混凝土修補設計原則，掌握混凝土修補系統(tǒng)與服役環(huán)境之間的相互作用，掌握修復材料的選擇原則。通過這一節(jié)課，引導學生理解整體方法論的世界觀。重點：修補材料與基層混凝土的相容性，整體方法論的混凝土修補設計原則。難點：修補材料與基層混凝土的相容性，整體方法論的混凝土修補設計原則。第8章混凝土修補加固技術（6學時，支撐畢業(yè)要求指標點1.2、3.1）本章應理解混凝土修復方法的適用范圍，了解混凝土修補加固前處理技術，理解加固材料的選用原則，掌握修復加固方法的選用原則，掌握結構性修補加固主要方法。重點：掌握混凝土裂縫的處理方法，結構性修補加固主要方法。難點：掌握混凝土裂縫的處理方法，結構性修補加固主要方法。第9章混凝土加固設計（8學時，支撐畢業(yè)要求指標點2.2、3.1）本章以掌握梁和柱為典型的構件承載力不足進行結構加固設計。使學生理解加固設計的對提高結構安全性節(jié)省結構物壽命成本的重要性，引導學生增強社會責任感，強化專業(yè)意識和職業(yè)道德。重點：受彎構件和受壓構件的各種加固方法難點：受彎和受壓構件的各種加固方法五、教學方法1.課堂講授本課程將采用課堂講授、案例教學，結合多媒體教學和板書授課。（1）多媒體案例教學：通過演示案例圖片資料增強直觀性，便于掌握，提高教學效果。利用板書進行構建設計的步驟梳理，有助于學生流程化地掌握設計內容。（2）討論分析法：對于思政內容通過講解和討論。2.課外輔導答疑及作業(yè)批改每周固定時間輔導答疑；根據(jù)教學內容和進程布置一定量的作業(yè)，對課后作業(yè)和學生答疑時的共性問題進行課堂集中講解。六、課程考核和成績評定方式本課程采用期末開卷考試和平時考核相結合的考核方式，開卷考核成績占80％、平時考核成績占20％，平時成績由課程作業(yè)平均而得，以百分