结构设计原理自考本科考试大纲
(课程代码 6076)

结构设计原理自学考试大纲
一、课程的性质和学习目的
    1、本课程的性质和任务
《结构设计原理》是土木工程专业（公路与城市道路专业方向）的一门重要专业技术基础课, 是直接为桥涵结构等工程实际问题服务的一门重要的学科。
《结构设计原理》是研究土木工程中的钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、圬工结构和钢结构等基本构件的设计计算原理、方法以及构造原理。通过本课程的学习，使学生应具备工程结构的基本知识，掌握各种基本构件的受力性能及其强度、变形的规律，并能根据有关设计规范和资料独立进行基本构件的设计。
2、课程的基本要求：
（1）能够系统地了解钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、圬工结构和钢结构等材料特点，基本构件的受力特征和破坏特点。
（2）掌握一般桥梁结构基本构件的基本计算原理和方法。
（3）熟练地掌握钢筋混凝土、预应力混凝土基本构件的截面设计, 配筋计算和承载力复核的计算方法。
（4）了解各种钢筋和混凝土的施工工艺措施,并具备较强的绘制及阅读钢筋骨架布置图的能力。
（5）能够结合桥梁设计规范的要求,进行基本构件的设计。
3、本课程与其他课程的关系
    在学习本课程之前, 应学完《材料力学》、《结构力学》、《土木工程材料》、《工程制图》等课程，以便同学在学习本课程的过程中充分运用过去学过的知识。本课程主要是为《桥梁工程》和《基础工程》服务的。
二、学时分配
本课程为7分的专业基础课，教学总时数为72学时, 具体课时分配见课时分配表:
课    时    分    配    表
序
号 教   学   内   容 教 学 时 数 备注
  授课 实验 习题 课程设计 
1 总论 2   课外进行80小时的课程设计 
2 钢筋混凝土结构材料的物理力学性能 4    
3 钢筋混凝土结构设计基本原理 2    
4 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 10  2  
5 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 8  2  
6 钢筋混凝土受压构件的承载力计算 8  2  
7 钢筋混凝土持久状况正常使用极限状态计算 2    
8 钢筋混凝土结构短暂状况应力验算 2    
9 预应力混凝土结构的一般问题 6    
10 预应力混凝土结构承载能力极限状态计算 10    
11 预应力混凝土结构正常使用极限状态计算 4    
12 预应力混凝土结构应力计算 4    
13 预应力混凝土简支梁设计 4    
合计  66  6  
三、有关说明和实施要求
1、考试大纲与教材的关系
本考试大纲本着科学性、指导性、可行性和可检性的原则，所作的各项规定是个人自学、国家考试命题、社会助学和检查学习质量的依据。《结构设计原理》教材的总体要求和总体水平以及教材的选材等方面都与现行的标准规范及大纲中规定的课程性质、任务、考核目标等内容相一致。
2、考核目标
本大纲中的考核要求按照了解、熟悉、掌握三个能力层次来规定。三个能力层次是递进的等级关系，各个能力层次的含义如下：
了解：初步知道有关的基本概念、原理，并不需加以运用。
熟悉：能知道有关的基本概念、原理，并能加以简单运用。
掌握：全面把握有关的名词、概念、原理的含义，并能正确表述和运用。
3、命题原则
本课程合理安排试题题目的考察能力层次结构及难易结构，每份考卷中各种能力层次题目所占的分数比例一般为：掌握60%，熟悉30%，了解10%，难易程度试题的分数比例一般为：易20%，较易40%，较难30%，难10%。
4、其它说明
    （1）本课程的重点应放在钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构两部分。
（2）本课程需进行两个课程设计：（一）钢筋混凝土简支T梁的设计；（二）预应力混凝土装配式T梁设计。课程设计的目是培养学生系统地掌握钢筋混凝土、预应力混凝土构件的设计计算方法与绘图能力,学会利用桥梁规范完成各种构件的设计。
四、本课程学习和考核的内容
总 论
了解：本课程的任务、基本内容、研究对象和工程结构设计的基本要求，各种材料结构的分类、特点和使用范围以及本课程与其它课程的关系。
　　掌握: 了解各种结构特点、适用范围及工程设计的基本要求。
第一章  钢筋混凝土结构材料的物理力学性能
了解：钢筋与混凝土的粘结力, 钢筋的锚固长度。
熟悉：混凝土的组成、强度和变形性能；桥梁工程中常用钢筋的分类、等级, 钢筋的强度和变形, 钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求; 钢筋与混凝土的共同工作; 钢筋骨架的组成。
　　掌握: 混凝土和钢筋的强度和变形, 混凝土的收缩与徐变对钢筋混凝土结构的影响,钢筋与混凝土的共同工作; 钢筋骨架的组成; 钢筋和混凝土的施工工艺措施。
第二章  钢筋混凝土结构设计基本原理
    了解：结构可靠度概念；概率极限状态设计原理；结构的耐久性设计；各分项系数的说明。
熟悉：极限状态的概念。
    掌握: 掌握钢筋混凝土结构按承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算原则。
第三章  钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
了解：受弯构件正截面构造要求。
掌握：受弯构件正截面工作阶段和破坏特征; 单筋矩形截面梁正截面承载力计算;双筋矩形截面梁正截面承载力计算; Τ形截面梁正截面承载力计算。
第四章  钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
    了解：钢筋混凝土梁斜截面抗弯承载力计算；变高度梁斜截面抗剪承载力计算。
熟悉：钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力计算。
掌握：钢筋混凝土梁斜截面破坏的主要形态及影响斜截面抗剪承载力的主要因素; 熟悉全梁承载能力校核及构造要求。
第五章  钢筋混凝土受压构件承载力计算
了解：轴心受压构件的构造要求；I形、双向偏心受压构件承载力计算
熟悉：普通箍筋柱承载力计算; 螺旋箍筋柱承载力计算。
    掌握: 轴心受压构件两种箍筋柱的破坏特征及承载力组成。偏心受压构件的构造及大小偏心受压构件的破坏特征; 矩形截面偏心受压构件的承载力计算; 圆形截面偏心受压构件的基本假定、承载力计算。
第六章  钢筋混凝土受拉构件承载力计算
了解：轴心受拉构件、偏心受拉构件的承载力计算。
第八章  钢筋混凝土构件持久状况正常使用极限状态计算
    熟悉：裂缝的种类及产生原因; 最大裂缝宽度验算; 受弯构件的变形(挠度)验算。
掌握: 掌握受弯构件的变形与最大裂缝宽度的限制值, 预拱度的设置。
第九章  钢筋混凝土结构短暂状况应力验算
了解：钢筋混凝土斜截面应力验算
掌握：受弯构件的截面换算及几何性质; 受弯构件短暂状况正截面应力计算；
第十一章  预应力混凝土结构的一般问题
了解：了解材料的规格和性能要求。
熟悉：预应力混凝土结构的基本概念; 预应力混凝土结构的优缺点; 预应力钢筋的锚固；预应力混凝土受弯构件各受力阶段分析。
掌握：预应力混凝土结构的基本原理；施加预应力的方法, 预应力混凝土结构对预应力筋和混凝土的要求。预应力混凝土受弯构件各受力阶段的特点及计算方法; 张拉控制应力、有效预应力计算与预应力损失的计算及组合。
第十二章  预应力混凝土结构持久状况承载能力极限状态计算
了解：预应力混凝土偏心受压构件正截面承载力计算; 预应力混凝土受扭构件正截面承载力计算。
熟悉：锚下局部承压计算;
掌握：预应力混凝土受弯构件正截面、斜截面的承载力计算。
第十三章  预应力混凝土结构持久状况正常使用极限状态计算
    了解：部分预应力混凝土B类构件的裂缝宽度计算。
熟悉：预应力混凝土受弯构件的抗裂性验算；变形计算。
第十四章  预应力混凝土结构持久状况和短暂状况构件的应力计算
熟悉：全预应力混凝土结构和部分预应力混凝土结构持久状况和短暂状况构件的应力验算;
第十五章  预应力混凝土简支梁设计
了解：组合式受弯构件设计特点。
熟悉：预应力混凝土简支梁的截面设计和配筋设计。
掌握：预应力混凝土受弯构件的设计的主要内容和计算步骤；预应力筋数量确定及其布置要点。
预应力混凝土简支梁设计示例中有关部分。
五、建议教材或参考书
1. 教  材：《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》 2004年9月1版   主编  张树仁     人民交通出版社
2．参考书：《结构设计原理》                主编  贾艳敏     人民交通出版社
              《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）
六、社会助学
社会助学是高等教育自学考试的必要条件，要切实抓奸。社会助学单位和辅导教师应注意如下几点要求：
   1)要把握社会助学的正确导向。社会助学单位和辅导教师应根据自学考试大纲规定的考试内容和考核目标，认真研究指定教材，明确本课程的特点、学习范围和学习要求，对自学者进行切合需要的辅导，并从学习方法上给以指导。特别要注意引导他们全面系统地掌握课程内容，不搞猜题押题，防止把“助学”变成“助考”。
   2)对本课程讲授重点的说明。针对本层次本专业的特点，讲授重点应以突出基本理论和基本方法为主，力求加强理论与实践的联系，提高学生解决具体问题的能力。
   3)对本课程技能和能力的说明。通过讲课，讲授一定数量的具体事例，使学生具有编制标书和进行投标报价的能力，具有实际操作招标和投标全过程的能力。
   4)本门课程是根据公路的建设发展需要而设置的，因此在授课时应紧密联系自考本科实际讲解。