工程结构抗震设计教学设计
工程结构抗震教案设计模板
课时:2课时教学目标:1. 理解地震对工程结构的影响,掌握抗震设计的基本原则。
2. 掌握地震作用下的结构反应分析方法,包括反应谱分析和时程分析法。
3. 了解不同结构体系的抗震设计方法,包括框架结构、剪力墙结构、钢结构等。
4. 培养学生分析问题、解决问题的能力,提高工程实践能力。
教学重点:1. 地震作用下的结构反应分析方法。
2. 不同结构体系的抗震设计方法。
教学难点:1. 反应谱分析和时程分析的计算过程。
2. 复杂结构体系的抗震设计。
教学过程:第一课时一、导入1. 提问:同学们,你们知道什么是地震吗?地震对我们的生活有什么影响?2. 引入主题:今天我们将学习工程结构抗震设计,了解如何使建筑物在地震中保持稳定。
二、地震基本知识1. 地震的定义、成因、分类。
2. 地震波的传播、地震烈度、地震震级。
3. 地震对工程结构的影响。
三、抗震设计的基本原则1. 强度原则:结构在地震作用下应保持足够的强度,防止结构破坏。
2. 稳定原则:结构在地震作用下应保持足够的稳定性,防止倒塌。
3. 灵活原则:结构在地震作用下应具有足够的灵活性,降低地震对结构的影响。
四、地震作用下的结构反应分析方法1. 反应谱分析法:介绍反应谱分析的基本原理、计算方法及适用范围。
2. 时程分析法:介绍时程分析的基本原理、计算方法及适用范围。
五、不同结构体系的抗震设计方法1. 框架结构:介绍框架结构的抗震设计方法,包括柱、梁、板的截面设计、配筋设计等。
2. 剪力墙结构:介绍剪力墙结构的抗震设计方法,包括剪力墙的布置、截面设计、配筋设计等。
3. 钢结构:介绍钢结构的抗震设计方法,包括梁、柱、支撑的截面设计、配筋设计等。
第二课时一、复习与提问1. 复习上节课所学内容,提问学生掌握情况。
2. 学生分组讨论,解决实际问题。
二、案例分析与讲解1. 案例一:某住宅楼抗震设计案例分析,讲解框架结构抗震设计方法。
2. 案例二:某办公楼抗震设计案例分析,讲解剪力墙结构抗震设计方法。
《工程结构抗震设计》教学方法与教学手段
《工程结构抗震设计》教学方法与教学手段1.教学方法为了优化教学效果,提高教学质量,在教学中注意综合使用多种教学方法和教学手段,包括板书讲授、多媒体讲授、网络教学等不同教学手段综合运用,在教学的过程中通过启发式、交互式教学充分调动学生的积极性、主动性,形成教、学互动的局面,取得了很好效果。
传统板书讲授主要是针对课程中的重点、难点、涉及较多计算和理论推导等内容,包括结构动力学基本理论、弹性体系地震反应与地震作用计算的反应谱理论、弹塑性体系地震反应分析的时程分析法等,通过公式推导、计算实例等,循序渐进,注意学生的接受与知识消化。
多媒体讲授主要是针对地震基本知识、工程结构抗震设计基本要求、场地地基和基础抗震设计、以及多层和高层混凝土结构、多层砌体和底部框架结构、多层和高层钢结构、单层钢筋混凝土柱厂房、桥梁结构的抗震设计方法、结构隔震、减震和制振技术。
在讲授过程中,注意将多媒体讲授与板书讲授有机结合,通过二者的优势互补,实现有关知识的融合与最佳传授。
网络教学本课程的建设计划将通过网络课件的形式,为学生提供一个交互的学习平台,同时建立布置作业、你问我答等平台。
另一方面把这些录像挂在课程网站上,学生在实验前或复习时可以浏览,必将取得更好的教学效果。
本课程教学中综合采用了传统板书教学、多媒体教学、网络教学等现代教育手段,这些都为优化教学效果、实现教学目标提供了有力支持。
在教学改革中,本课程注重采用启发式教学、引导式教学和交互式学习,调动学生学习的主动性、积极性和创新意识。
2.教学手段网络环境和多媒体技术为我们实现《工程结构抗震设计》课程的改革,形成新的课程体系提供了机遇。
充分利用了多媒体、网络等信息技术现代教学手段与本门课程的结合将是完美的。
地震对房屋破坏需要借助于多媒体手段表示,抗震设计的重要理念概念设计和构造措施也需图文并茂直观表达。
多媒体技术使原本枯燥抽象的内容变得生动和易于理解;网络技术则为师生间高度的交互提供了条件,极大发挥了学生的主动性和积极性。
工程结构抗震设计原理课程设计
工程结构抗震设计原理课程设计
一、课程背景
工程结构抗震设计原理课程是土建工程专业必修的一门课程,其重要性不言而喻。
针对中国地处在地震多发区域的特点,工程结构抗震设计原理课程对于工程师的职业素质与能力要求有较高的要求。
本次课程设计,我们将通过理论分析和实践操作,来深入掌握工程结构抗震设
计原理的知识,提高学生的抗震设计理论素质和实践能力。
二、课程目标
本次课程设计的具体目标如下:
1.掌握工程结构抗震设计的基本原理及设计方法;
2.学习如何进行工程结构抗震设计的风险评估,并了解设计中的一些常
用方法与工具;
3.了解一些抗震设计实践中的工程案例,以及因地制宜的抗震设计策略。
三、课程内容
课程设计将涵盖以下内容:
1.地震动理论与地震动力研究;
2.传统抗震设计的基本原理和方法;
3.地震风险评估及抗震等级划分;
4.抗震设计中的新兴理论和方法。
四、实践操作
为了更好地学习与掌握工程结构抗震设计原理,我们将开展多项实践操作。
1。
工程结构抗震课程设计
工程结构抗震课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解工程结构抗震的基本原理,掌握抗震设计的基本概念和方法。
2. 学习各类建筑结构的抗震特点,了解不同结构类型的抗震性能。
3. 掌握我国抗震设防标准,了解抗震设防等级的划分。
技能目标:1. 能够运用所学知识,分析建筑结构的抗震需求,提出合理的抗震设计方案。
2. 学会使用相关软件进行工程结构抗震分析,具备一定的抗震设计能力。
3. 能够针对特定工程,编制抗震设计方案,并进行简要的抗震评估。
情感态度价值观目标:1. 培养学生的安全意识,使其认识到工程结构抗震的重要性。
2. 增强学生的团队合作精神,提高沟通协调能力。
3. 激发学生对土木工程事业的热爱,培养其从事相关工作的责任感。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点和教学要求,注重理论与实践相结合,旨在提高学生的工程结构抗震设计能力。
课程目标具体、可衡量,以便学生和教师在教学过程中明确预期成果。
通过本课程的学习,学生将掌握工程结构抗震知识,具备实际操作技能,同时培养正确的价值观和安全意识。
为实现课程目标,将分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 抗震原理概述:介绍地震波、地震作用、抗震设防目标等基本概念。
- 教材章节:第一章 地震与抗震基本概念2. 抗震设计方法:讲解静力法、反应谱法、时程分析法等抗震设计方法。
- 教材章节:第二章 抗震设计方法3. 建筑结构类型及抗震特点:分析框架结构、剪力墙结构、筒体结构等不同结构类型的抗震性能。
- 教材章节:第三章 建筑结构类型及抗震特点4. 抗震设防标准与等级:阐述我国抗震设防标准,介绍抗震设防等级的划分及应用。
- 教材章节:第四章 抗震设防标准与等级5. 抗震设计案例分析:选取典型工程案例,分析其抗震设计要点及措施。
- 教材章节:第五章 抗震设计案例分析6. 抗震设计软件应用:学习使用PKPM、ETABS等抗震设计软件,进行工程结构抗震分析。
- 教材章节:第六章 抗震设计软件应用7. 实践操作与团队协作:分组进行抗震设计方案编制,培养学生的实际操作能力和团队协作精神。
结构抗震设计课程设计
结构抗震设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解结构抗震设计的基本原理和重要性;2. 掌握结构抗震设计的主要方法、步骤和关键参数;3. 了解我国建筑抗震设防标准和相关法规。
技能目标:1. 培养学生运用结构抗震设计原理解决实际问题的能力;2. 提高学生运用计算软件进行结构抗震分析的能力;3. 培养学生团队协作、沟通表达和创新能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对结构抗震设计的兴趣,激发学生学习热情;2. 增强学生的社会责任感和使命感,认识到结构抗震设计在保障人民生命财产安全中的重要性;3. 引导学生树立正确的工程伦理观念,遵循职业道德,关注生态环境。
本课程针对高中年级学生,结合学生已有知识水平和认知特点,注重理论与实践相结合,旨在提高学生结构抗震设计的综合素养。
通过本课程的学习,使学生能够具备一定的结构抗震设计能力,为将来从事相关工作打下坚实基础。
同时,注重培养学生的团队协作、沟通表达和创新等能力,全面提升学生的人文素养和工程意识。
内容可以直接从以下几点展开:教学大纲的制定;本节内容的重点和难点;本节内容的教材章节关联...',二、教学内容本节教学内容主要包括以下几部分:1. 教学大纲制定:- 结构抗震设计原理及方法;- 抗震设防标准与法规;- 结构抗震设计实例分析;- 结构抗震设计软件应用。
2. 本节内容的重点和难点:- 重点:结构抗震设计原理、抗震设防标准、设计方法和步骤;- 难点:结构抗震设计软件的操作与应用。
3. 本节内容的教材章节关联:- 教材第5章:结构抗震设计原理;- 教材第6章:抗震设防标准与法规;- 教材第7章:结构抗震设计方法与实例;- 教材第8章:结构抗震设计软件介绍。
教学内容的安排和进度如下:1. 引言:介绍结构抗震设计的重要性,激发学生学习兴趣(1课时);2. 结构抗震设计原理:讲解基本原理,分析地震作用对结构的影响(2课时);3. 抗震设防标准与法规:解读我国相关法规,了解设防标准(2课时);4. 结构抗震设计方法与实例:分析实际案例,掌握设计方法和步骤(3课时);5. 结构抗震设计软件应用:学习软件操作,进行实际操作练习(3课时)。
工程结构抗震设计授课教案
《工程结构抗震设计》电子教案第一章地震基础知识与工程结构抗震设防一、学习目的与要求1、了解地震的主要类型及其成因;2、了解世界及我国地震活动性以及地震成灾机制;3、掌握地震波的运动规律和震级、地震烈度等地震强度度量指标;4、掌握建筑抗震设防分类、抗震设防目标和抗震设计方法;5、了解基于性能的工程结构抗震概念设计基本要求二、课程内容与知识点1、地震按其成因可分为三种主要类型,即火山地震、塌陷地震和构造地震。
其中构造地震为数最多,危害最大。
构造地震成因的局部机制可以用地壳构造运动来说明;构造地震成因的宏观背景可以借助板块构造学说来解释。
2、地球上地震活动划分为两个主要地震带:环太平洋地震带和地中海南亚地震带。
我国地处环太平洋地震带和地中海南亚地震带之间,是一个多地震国家,抗震设防的国土面积约占全国面积%。
3、地震灾害主要有地表的破坏、工程结构的破坏造成的直接灾害,地震引发的火灾、水灾、海啸等次生灾害,以及由前面两种灾害导致的工厂停产、城市瘫痪、瘟疫蔓延等诱发灾害。
4、地震波是一种弹性波,它包括体波和面波,体波分为纵波和横波,面波分为瑞雷波和乐甫波。
地震波传播速度以纵波最快,横波次之,面波最慢。
纵波使工程结构产生上下颠簸,横波使工程结构产生水平摇晃,当体波和面波同时到达时振动最为剧烈。
5、地震震级是表示地震本身大小的等级,它以地震释放的能量为尺度,根据记录到的地震波来确定的。
地震烈度是指某地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度,它是按地震造成的后果分类的。
一次地震只有一个震级,烈度随距离震中的远近而异。
6、工程结构抗震设防的依据是中国地震烈度区划图中给出的基本烈度或其他地震动参数。
为反映不同震级和震中距的地震对工程结构影响,《建筑抗震规范》将建筑工程的设计地震划分为三组,不同设计地震分组,采用不同的设计特征周期和设计基本地震加速度值。
7、三水准的抗震设防要求:(1)当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时,建筑物一般不损坏或不需修理仍可继续使用(小震不坏);(2)当遭受本地区设防烈度的地震影响时,建筑物可能损坏,经过一般修理或不需修理仍可继续使用(中震可修);(3)当遭受高于本地区设防烈度的预估罕遇地震影响时,建筑物不倒塌,或不发生危及生命的严重破坏(大震不倒)。
土木工程结构抗震设计 - 教案
教案土木工程结构抗震设计教案一、引言1.1地震对土木工程结构的影响1.1.1地震的破坏性1.1.2地震对建筑结构的潜在威胁1.1.3抗震设计在土木工程中的重要性1.1.4全球地震灾害实例分析1.2抗震设计的基本原则1.2.1安全性原则1.2.2可靠性原则1.2.3经济性原则1.2.4抗震设计的现代发展趋势1.3教案的结构与目标1.3.1教案的结构安排1.3.2教案的学习目标1.3.3教案的实施方法1.3.4教案的评价体系二、知识点讲解2.1地震工程基础理论2.1.1地震波的产生与传播2.1.2地震震级的测定2.1.3地震烈度的概念2.1.4地震动参数的确定2.2结构动力学原理2.2.1单自由度体系的地震反应2.2.2多自由度体系的地震反应2.2.3结构动力特性的分析2.2.4地震反应谱的应用2.3抗震设计方法2.3.1地震作用的计算方法2.3.2结构抗震验算2.3.3抗震措施与构造要求2.3.4抗震设计规范与标准三、教学内容3.1地震工程基础3.1.1地震波的分类与特性3.1.2地震震源机制3.1.3地震活动性与地震危险性评估3.1.4地震动参数的选取与应用3.2结构动力学分析3.2.1单自由度体系的分析方法3.2.2多自由度体系的分析方法3.2.3结构动力特性的测试技术3.2.4地震反应谱的编制与应用3.3抗震设计技术3.3.1地震作用的确定与分配3.3.2结构抗震验算的方法与步骤3.3.3抗震措施的分类与实施3.3.4抗震设计规范的解读与应用四、教学目标4.1知识与理论目标4.1.1掌握地震工程基础理论与地震动参数的确定方法4.1.2理解结构动力学原理及其在抗震设计中的应用4.1.3了解抗震设计方法与相关规范标准4.2技能目标4.2.1能够进行地震作用计算与结构抗震验算4.2.2能够根据抗震设计规范制定合理的抗震措施4.2.3能够分析和解决土木工程结构抗震设计中的实际问题4.3态度与价值观目标4.3.1培养对地震工程与抗震设计的兴趣与热情4.3.2增强对土木工程结构安全性的认识与责任感4.3.3形成科学严谨、精益求精的工作态度五、教学难点与重点5.1教学难点5.1.1地震工程基础理论与地震动参数的确定方法5.1.2结构动力学原理及其在抗震设计中的应用5.1.3抗震设计方法与相关规范标准的理解与应用5.2教学重点5.2.1地震作用的计算与结构抗震验算方法5.2.2抗震措施的分类与实施5.2.3抗震设计规范的解读与应用六、教具与学具准备6.1教具准备6.1.1地震模拟软件6.1.2结构模型与试验装置6.1.3抗震设计案例分析资料6.1.4多媒体教学设备6.2学具准备6.2.1笔记本电脑或纸质笔记材料6.2.2抗震设计相关教材与参考书6.2.3计算器与绘图工具6.2.4学习小组讨论材料6.3教学辅助材料6.3.1抗震设计规范与标准手册6.3.2地震工程与结构动力学相关学术论文6.3.3抗震设计实例视频资料6.3.4网络资源与在线学习平台七、教学过程7.1导入新课7.1.1回顾上节课的内容7.1.2提出问题,引发思考7.1.3介绍本节课的学习目标与内容7.1.4激发学生的学习兴趣与动机7.2知识讲解与案例分析7.2.1讲解地震工程基础理论与地震动参数的确定方法7.2.2分析结构动力学原理及其在抗震设计中的应用7.2.3案例分析:实际工程中的抗震设计方法与措施7.2.4引导学生参与讨论与思考7.3实践操作与小组讨论7.3.1分组进行地震作用计算与结构抗震验算的实践操作7.3.2小组讨论:抗震措施的分类与实施7.3.3汇报与分享:各组实践操作与讨论的结果八、板书设计8.1知识框架8.1.1地震工程基础理论与地震动参数8.1.2结构动力学原理8.1.3抗震设计方法与措施8.2教学重点与难点8.2.1地震作用的计算与结构抗震验算方法8.2.2抗震措施的分类与实施8.2.3抗震设计规范的解读与应用8.3教学过程与活动安排8.3.1导入新课8.3.2知识讲解与案例分析8.3.3实践操作与小组讨论九、作业设计9.1课后练习题9.1.1地震工程基础理论与地震动参数的计算题9.1.2结构动力学原理的应用题9.1.3抗震设计方法与措施的案例分析题9.1.4抗震设计规范的解读与应用题9.2小组研究报告9.2.1选择一个实际工程案例进行抗震设计分析9.2.3小组汇报与分享研究成果9.2.4教师点评与反馈9.3扩展阅读与学习9.3.1阅读抗震设计相关的学术论文与书籍9.3.2观看抗震设计实例视频资料9.3.3参与网络学习平台上的抗震设计讨论与交流9.3.4完成相关的在线测试与练习十、课后反思及拓展延伸10.1教学效果评估10.1.1学生对地震工程基础理论与地震动参数的掌握程度10.1.2学生对结构动力学原理及其在抗震设计中的应用的理解程度10.1.3学生对抗震设计方法与相关规范标准的掌握程度10.1.4学生参与实践操作与小组讨论的积极性和效果10.2教学方法与策略反思10.2.1教学内容的合理安排与难易程度控制10.2.2教学过程的引导与学生的参与度10.2.3教学方法的选择与效果评估10.2.4教学资源的利用与效果评估10.3拓展延伸与未来发展10.3.1引导学生关注抗震设计领域的新技术与发展趋势10.3.2鼓励学生参与抗震设计的科研项目与实践活动10.3.3提供相关的学习资源与辅导支持,帮助学生深入学习抗震设计10.3.4培养学生的创新思维与团队合作能力,为未来的土木工程抗震设计领域发展做出贡献重点和难点解析一、重点关注环节1.地震工程基础理论与地震动参数的确定2.结构动力学原理及其在抗震设计中的应用3.抗震设计方法与相关规范标准的掌握4.实践操作与小组讨论的引导与参与度5.教学效果评估与教学方法的选择二、详细补充和说明1.地震工程基础理论与地震动参数的确定学生需要理解地震波的产生与传播机制,掌握地震震级的测定方法和地震烈度的概念。
结构工程抗震课程设计
结构工程抗震课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握结构工程抗震的基本原理和设计方法,能够分析结构的地震反应,并运用相关知识进行抗震设计。
具体目标如下:1.知识目标:•了解地震的基本知识,包括地震波的传播和地震动的特性。
•掌握结构工程的抗震设计原则,包括结构体系的选择、地震作用效应的计算和结构抗震性能的评估。
•学习常见的抗震设计方法,包括线性地震反应分析、弹性时程分析、pushover分析和弹塑性时程分析。
2.技能目标:•能够运用结构工程抗震的基本原理进行地震作用的计算和结构抗震设计的分析。
•能够运用相关软件进行结构工程抗震设计和分析,如SAP2000、ETABS等。
•能够分析和评估结构抗震性能,并提出改进措施。
3.情感态度价值观目标:•培养学生的创新意识和解决问题的能力,使其能够独立思考和提出新的设计方案。
•培养学生的团队合作意识,使其能够在团队中协作完成结构工程抗震设计任务。
二、教学内容根据教学目标,本节课的教学内容主要包括以下几个方面:1.地震基本知识:介绍地震的成因、地震波的传播和地震动的特性。
2.结构工程抗震设计原则:讲解结构体系的选择、地震作用效应的计算和结构抗震性能的评估。
3.抗震设计方法:介绍线性地震反应分析、弹性时程分析、pushover分析和弹塑性时程分析等方法,并通过案例进行讲解。
4.结构抗震设计和分析软件的应用:介绍SAP2000、ETABS等软件的使用方法,并进行实际操作演示。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法:1.讲授法:讲解地震基本知识、结构工程抗震设计原则和抗震设计方法。
2.案例分析法:通过分析实际案例,让学生更好地理解结构工程抗震设计和分析的方法。
3.实验法:让学生通过实际操作软件进行结构工程抗震设计和分析,提高其实际应用能力。
4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,提出问题和建议,培养团队合作和独立思考的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课将准备以下教学资源:1.教材:选用《结构工程抗震设计》教材,为学生提供系统性的理论知识。
工程抗震课程设计
工程抗震课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握工程抗震的基本原理和方法,培养他们运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:–掌握地震的基本知识,如地震波、震级、烈度等。
–了解工程抗震的基本原理,如结构抗震设计、抗震构造等。
–学习地震工程的相关知识,如地震风险评估、地震损失预测等。
2.技能目标:–能够运用所学知识进行简单工程抗震设计。
–具备分析和解决工程抗震相关问题的能力。
–学会查阅和应用相关规范和标准。
3.情感态度价值观目标:–培养学生对工程安全的重视,提高他们的社会责任感和职业素养。
–培养学生勇于探索、积极思考的科学精神。
二、教学内容根据课程目标,本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1.地震基本知识:地震波、震级、烈度等。
2.工程抗震原理:结构抗震设计、抗震构造等。
3.地震工程:地震风险评估、地震损失预测等。
4.工程抗震设计实例:结合实际工程案例,讲解工程抗震设计的方法和步骤。
5.相关规范和标准:介绍国家和行业相关规范和标准,如《建筑抗震设计规范》等。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:用于传授基本知识和理论。
2.案例分析法:通过分析实际工程案例,让学生更好地理解工程抗震原理和方法。
3.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,提高他们的思考和分析能力。
4.实验法:安排一定课时的实验教学,让学生亲身参与,提高实际操作能力。
四、教学资源为实现教学目标,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,如《工程抗震学》等。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:保证实验教学的需要,如地震模拟实验设备、结构试验设备等。
5.网络资源:利用网络资源,如相关学术期刊、地震工程数据库等,为学生提供更多的学习资料。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性。
工程结构抗震设计电子教案
工程结构抗震设计电子教案第一章:地震及地震工程概述1.1 地震的成因及分类1.2 地震波的传播特性1.3 地震工程基本概念1.4 工程结构抗震设计的重要性第二章:地震烈度与地震动参数2.1 地震烈度的概念及测定方法2.2 地震动参数的定义及测定2.3 地震动参数对工程结构的影响2.4 地震区划及设计地震动参数的选用第三章:工程结构抗震设计原理3.1 抗震设计的基本原则3.2 结构地震反应分析3.3 结构抗震设计方法3.4 结构抗震计算的基本假定第四章:工程结构抗震设计规范与应用4.1 我国抗震设计规范简介4.2 抗震设防烈度与设计基本地震加速度4.3 抗震设计要求及构造措施4.4 抗震设计规范在工程中的应用实例第五章:常用抗震构件及连接设计5.1 钢筋混凝土构件的抗震设计5.2 钢结构构件的抗震设计5.3 钢筋混凝土构件的连接设计5.4 钢结构构件的连接设计第六章:地震防护措施6.1 隔震与减震技术6.2 地震防护结构体系6.3 场地与地基的抗震措施6.4 地震紧急疏散与救援设施第七章:抗震加固技术7.1 抗震加固的基本原则7.2 钢筋混凝土结构加固方法7.3 钢结构加固方法7.4 抗震加固技术的应用实例第八章:抗震试验研究8.1 抗震试验的基本类型与方法8.2 结构模型试验与振动台试验8.3 结构动力特性测试8.4 结构抗震性能评估与试验数据分析第九章:工程结构抗震设计案例分析9.1 案例一:钢筋混凝土框架结构抗震设计9.2 案例二:钢结构高层建筑抗震设计9.3 案例三:桥梁结构抗震设计9.4 案例四:生命线工程抗震设计第十章:抗震设计软件与应用10.1 抗震设计软件简介10.2 结构分析与设计软件的操作方法10.3 软件在抗震设计中的应用实例10.4 抗震设计软件的发展趋势与展望重点和难点解析重点环节1:地震及地震工程概述地震工程是一门研究地震对工程结构影响及其防治措施的学科。
了解地震的成因、分类、地震波的传播特性和地震工程基本概念是理解抗震设计的基础。
工程机构抗震课程设计
工程机构抗震课程设计一、课程目标知识目标:1. 了解工程结构抗震设计的基本原理,掌握抗震设计的关键因素;2. 学习不同类型工程结构的抗震特点,理解各类抗震措施的应用;3. 掌握我国抗震设计规范的相关要求,了解国内外抗震设计的发展动态。
技能目标:1. 能够分析工程结构的地震反应,进行简单的抗震设计计算;2. 能够运用所学知识,针对具体工程案例提出合理的抗震设计方案;3. 通过课程学习,培养学生团队协作、沟通表达和解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对工程抗震事业的热爱,树立安全意识和社会责任感;2. 增强学生对我国抗震设计规范的认识,提高遵守规范的自觉性;3. 激发学生探索科学技术的兴趣,培养创新精神和实践能力。
课程性质:本课程为专业选修课,旨在帮助学生掌握工程结构抗震设计的基本理论和方法,提高学生的实践操作能力。
学生特点:学生具备一定的力学基础和结构设计知识,但对工程抗震设计了解较少,需要通过本课程的学习,提升抗震设计能力。
教学要求:结合抗震设计规范和实际案例,注重理论与实践相结合,提高学生的分析、设计、创新能力。
通过课程学习,使学生能够达到上述知识、技能和情感态度价值观目标。
后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。
二、教学内容1. 工程结构抗震设计基本原理- 抗震设计的目标与原则- 地震作用与结构地震反应- 抗震设计的主要方法与步骤2. 抗震设计关键因素分析- 结构体系与材料选择- 结构布局与连接方式- 抗震构造措施及减震技术3. 不同类型工程结构抗震设计- 框架结构抗震设计- 剪力墙结构抗震设计- 桥梁与隧道工程抗震设计4. 抗震设计规范与案例分析- 我国抗震设计规范解读- 国内外抗震设计规范对比- 典型工程案例抗震设计分析5. 抗震设计实践操作- 抗震设计软件应用- 抗震设计计算方法- 抗震设计方案编制与优化教学内容安排与进度:第一周:工程结构抗震设计基本原理第二周:抗震设计关键因素分析第三周:框架结构抗震设计第四周:剪力墙结构抗震设计第五周:桥梁与隧道工程抗震设计第六周:抗震设计规范与案例分析第七周:抗震设计实践操作(上)第八周:抗震设计实践操作(下)本教学内容基于课程目标,结合教材相关章节,注重科学性和系统性。
土木工程结构抗震设计 - 教案
教案土木工程结构抗震设计教案1.引言1.1土木工程与抗震设计的重要性1.1.1土木工程在现代社会的作用1.1.2抗震设计在土木工程中的地位1.1.3抗震设计的挑战和发展趋势1.1.4教学目的和意义2.知识点讲解2.1抗震设计的基本原理2.1.1地震对结构的影响2.1.2抗震设计的基本原则2.1.3抗震设计的标准和规范2.1.4抗震设计的计算方法3.教学内容3.1抗震设计的方法和技术3.1.1结构布置和选型3.1.2地震作用的计算和分配3.1.3结构构件的设计和验算3.1.4抗震措施的应用和优化4.教学目标4.1理论知识掌握4.1.1了解土木工程结构抗震设计的基本原理4.1.2掌握抗震设计的方法和技术4.1.3熟悉抗震设计的标准和规范4.1.4能够进行简单的抗震设计计算4.2实践技能培养4.2.1能够进行结构布置和选型4.2.2能够计算和分配地震作用4.2.3能够设计和验算结构构件4.2.4能够应用和优化抗震措施4.3综合素质提升4.3.1培养学生的创新意识和解决问题的能力4.3.2培养学生的团队合作和沟通能力4.3.3培养学生的责任感和职业道德4.3.4培养学生的国际视野和跨文化交流能力5.教学难点与重点5.1教学难点5.1.1抗震设计的基本原理和计算方法5.1.2结构布置和选型的原则和方法5.1.3地震作用的计算和分配方法5.1.4结构构件的设计和验算方法5.2教学重点5.2.1抗震设计的基本原则和标准5.2.2抗震设计的方法和技术5.2.3抗震措施的应用和优化5.2.4抗震设计的实际应用案例6.教具与学具准备6.1教具准备6.1.1抗震设计相关的教材和参考书6.1.2抗震设计相关的软件和工具6.1.3抗震设计相关的模型和实物6.1.4抗震设计相关的视频和图片6.2学具准备6.2.1笔记本电脑和投影仪6.2.2白板和马克笔6.2.3抗震设计相关的练习题和案例6.2.4抗震设计相关的实验设备和材料7.教学过程7.1引入和回顾7.1.1引入本次课程的主题和内容7.1.2回顾上一次课程的重点和难点7.1.3提出本次课程的教学目标和要求7.1.4引导学生思考和提出问题7.2理论讲解和实践操作7.2.1讲解抗震设计的基本原理和方法7.2.2进行抗震设计的计算和模拟实践7.2.3讲解抗震设计的标准和规范7.2.4分析和讨论抗震设计的实际案例7.3.2回答学生的问题和疑虑7.3.3收集学生的反馈和建议7.3.4布置下一次课程的预习和作业8.板书设计8.1章节和框架8.1.1土木工程结构抗震设计8.1.2教学目标和教学内容8.1.3教学难点与重点8.1.4教具与学具准备8.2抗震设计的基本原理和方法8.2.1地震对结构的影响8.2.2抗震设计的基本原则8.2.3抗震设计的计算方法8.2.4抗震设计的标准和规范8.3抗震设计的实际应用案例8.3.1结构布置和选型8.3.2地震作用的计算和分配8.3.3结构构件的设计和验算8.3.4抗震措施的应用和优化9.作业设计9.1理论知识巩固9.1.1抗震设计的基本原理和方法9.1.2抗震设计的标准和规范9.1.3抗震设计的计算方法9.1.4抗震设计的实际应用案例9.2实践技能提升9.2.1结构布置和选型的练习9.2.2地震作用的计算和分配的练习9.2.3结构构件的设计和验算的练习9.2.4抗震措施的应用和优化的练习9.3综合素质培养9.3.1抗震设计相关的创新意识和解决问题的练习9.3.2抗震设计相关的团队合作和沟通的练习9.3.3抗震设计相关的责任感和职业道德的练习9.3.4抗震设计相关的国际视野和跨文化交流的练习10.课后反思及拓展延伸10.1教学效果评估10.1.1学生对理论知识的掌握程度10.1.2学生对实践技能的应用能力10.1.3学生的综合素质提升情况10.1.4教学目标和教学内容的达成情况10.2教学方法和手段的改进10.2.1教学方法和手段的有效性评估10.2.2教学方法和手段的改进措施10.2.3教学方法和手段的创新尝试10.2.4教学方法和手段的持续优化10.3教学内容和教材的更新10.3.1教学内容和教材的时效性评估10.3.2教学内容和教材的更新措施10.3.3教学内容和教材的拓展延伸10.3.4教学内容和教材的持续更新重点关注环节:1.抗震设计的基本原理和方法2.抗震设计的实际应用案例3.教学方法和手段的改进4.教学内容和教材的更新补充和说明:1.抗震设计的基本原理和方法是教学的核心内容,需要通过详细的讲解和实例分析,使学生深入理解并掌握。
工程结构抗震设计课程设计指导书
《建筑结构抗震设计》课程设计指导书一、课程设计的目标《建筑结构抗震设计》课程主要向学生介绍地震及其影响、我国的抗震设防思想、地震作用的计算理论、地震作用和地震作用效应的分析方法以及各类结构的抗震设计要点等内容。
本次课程设计的目标是使学生能更加熟练地应用工程规范,对我国的抗震设防思想、地震作用的计算理论、地震作用和地震作用效应的分析方法有进一步的掌握和理解,为将来的毕业设计和工程应用打下良好基础。
二、课程设计的实施1、设计资料教师给定合适的设计对象,考虑到时间因素,允许对工程实例作部分简化。
钢筋混凝土框架结构具有典型性,可选为训练对象,也可采用其它的结构形式。
设计对象的资料包括结构物的名称、功能、地点,建筑和结构方案、布置和做法、场地条件等;地震资料包括工程所在地的设防烈度,设计基本地震加速度,设计地震分组等。
所给资料应能使得学生通过查阅规范和有关材料,明确工程的设防类别和标准,工程设防目标,本次设计的阶段和任务,能按规范的要求,正确确定有关计算参数以及正确选择计算模型和方法。
2、分组课程设计分小组进行,每小组5-6人,通过改变设计对象、地震资料、轴线选择、计算方法等尽量做到没有雷同。
3、设计在教师指导下,学生通过查阅资料,独立完成以下主要设计内容:(1)审阅设计资料,确定计算参数和方案(2)计算重力荷载代表值学生根据设计对象的资料,正确计算重力荷载代表值。
(3)计算结构抗侧刚度根据结构类型,较准确地计算结构抗侧刚度。
(4)结构动力特性和地震作用计算根据设计内容、学生的知识结构和要求,提供多种实现方案,如:方案A:简化方法计算周期,采用底部剪力法计算地震作用。
要求学生全面掌握底部剪力法的应用,正确使用设计反应谱。
方案B:迭代法计算前几阶周期和振型,采用振型分解反应谱法计算。
要求学生全面掌握振型分解反应谱法的应用,正确使用设计反应谱。
方案C:对已掌握计算动力学、PKPM等工程设计软件的同学,可以通过电算得到各阶周期和振型,再用振型分解反应谱法计算。
建筑结构抗震设计第二版教学设计
建筑结构抗震设计第二版教学设计一、教学目的本教学旨在通过理论学习和实践操作,使学生掌握建筑结构抗震设计的基本理论和方法,能够独立完成一般建筑物的抗震设计,并在工程实践中准确应用所学知识,提高工程结构设计和抗震能力的水平。
二、教学内容1. 抗震理论基础介绍地震波的特点和基本概念,地震动力学的基本理论、分析方法和计算原理,并重点讲解结构地震响应分析方法。
2. 设计地震动按照我国《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010的规定,介绍如何确定设计地震动的震级、场地特征和地震波时程,并掌握相关软件的使用方法。
3. 结构抗震设计基于抗震理论和结构设计原理,对常见建筑结构的抗震设计进行深入剖析,包括各类结构的原理、优缺点、适用范围和抗震设计方法等。
4. 抗震设计规范要求详细介绍我国《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010的设计要求和规范,并结合实际工程,综合运用所学知识,全面掌握相关规范的设计要求和应用方法。
三、教学方法本课程采用理论授课、案例分析和实践操作相结合的教学模式,紧密联系工程实际,注重知识的实用性和可操作性。
四、教学评价通过课堂作业、个人小论文、案例分析报告和实践操作等形式,对学生进行全方位地评价,检验学生的学习成果和能力,确保达到教学目标。
五、教学资源本教学主要依托以下三大资源:1. 教材选用《建筑结构抗震设计及其应用》等教材,注重知识的系统性和实用性。
2. 软件采用如Dyna、SeismoSignal、SAP2000等抗震设计分析软件,实现地震动响应和结构分析等实践操作。
3. 实验室借助实验室等现代化设备,开展结构模拟实验和现场实践操作,全面提升学生的实践操作能力和创新思维水平。
六、教学进度序号教学内容学时1 抗震理论基础122 设计地震动103 结构抗震设计204 抗震设计规范要求85 实践操作和案例分析(含作业)20七、教学计划第一周1.课程介绍和教学目标解读2.抗震理论基础第二周1.抗震理论基础(续)2.设计地震动第三周1.设计地震动(续)2.结构抗震设计第四周1.结构抗震设计(续)2.抗震设计规范要求第五周1.案例分析2.作业布置第六周1.作业讲解和教学总结2.实践操作和结构模拟实验八、教学效果评估1.学生的课程参与度和学习态度;2.课堂作业、小论文和案例分析报告等成绩;3.实践操作和结构模拟实验等评估结果;4.每学期结课时组织学生进行自我评价和集体评议,进行教学效果总结和改进。
工程结构抗震教案-职称评审
工程结构抗震课程教案第一章绪论(4学时)授课内容:1.1地震基本知识;1.2地震震害地震的破坏作用基本要求:掌握地震的基本概念,地震的分类。
掌握震级和烈度的概念。
基本概念:①震源:在地层构造运动中,由于发生比较剧烈的破坏性变动,并从这里释放出大量的能量,从而引起地震的这个区域叫做~。
②震中:震源在地面上的投影就是~。
③震中距:震中与震源之间的距离叫做~。
④等震线:在地面上,把地震烈度相同的地区以线连起来,这条线就叫~。
⑤地震波:当岩层断裂错动或者其他原因引发地震时,地下积蓄的变形能量以波的形式释放,从震源向四周传播,这就是~。
⑥地震烈度:地震烈度是指某一个地区、地面及房屋建筑等工程结构遭受到一次地震影响的强烈程度。
由于各地区所遭受到的地震影响程度不同,故一次地震对于不同的地区有多个地震烈度。
⑦基本烈度基本烈度是指某地区在今后一定时间内(一般指100年),在一般场地条件下可能遭受的最大地震烈度。
⑧抗震设防烈度抗震设防烈度是按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
重点:地震波、震级和烈度的概念要点:1.地震的分类地震按产生原因可分为:构造地震、火山地震和塌陷地震;按震源深浅分类:浅源地震、中源地震和深源地震。
2.地震波、震级和烈度地震波按其在地壳传播的位置不同,分为体波和面波。
体波又分为纵波和横波。
地震的震级是衡量一次地震大小的尺度,用符号M表示。
地震烈度、基本烈度和抗震设防烈度的区别。
授课内容:1.3工程结构的抗震设防基本要求:熟练掌握抗震设计中的抗震设防思想及结构抗震概念设计的基本原则。
基本概念:①地震动的振幅(amplitude):可以是指地震动加速度、速度、位移三者之一的峰值、最大值或某种意义的有效值。
②频谱(spectrum):凡是表示一次地震动中振幅和频率关系的曲线,统称为~。
地震工程中常用的频谱有三种:傅立叶谱、反应谱和功率谱。
③持时(duration):地震动的持续时间。
工程结构抗震设计教学大纲
《工程结构抗震设计》课程教学大纲1.课程概况第一章地震工程基本知识1.教学要求(1)了解地震的主要类型及其成因;(2)了解世界及我国地震活动性以及地震成灾机制;(3)掌握地震波的运动规律和震级、地震烈度等地震强度度量指标;(4)掌握建筑抗震设防分类、抗震设防目标和抗震设计方法;(5)理解工程结构抗震概念设计基本要求;(6)了解地震预警与救援的原则与意义。
2.教学重点地震基础知识,地震活动与地震分布,地震特征描述,工程结构抗震设防,工程结构抗震概念设计。
3.教学难点里氏震级和矩震级的定义和区别,设计基本地震加速度、设计特征周期、设计地震分组运用,工程结构概念设计的把握与理解。
第二章场地、地基与基础抗震1.教学要求(1)理解工程地质条件对结构震害的影响,(2)掌握场地与场地土的概念,场地与场地土的分类以及场地条件对工程结构抗震的影响;(3)掌握天然地基、基础的抗震验算方法;(4)掌握场地土液化的概念及其影响因素;(5)了解场地土液化的判别方法、可液化地基与软弱地基的抗震处理措施。
2.教学重点场地与场地土的概念及分类,天然地基、基础的抗震验算方法,砂土液化的概念与判别方法等。
3.教学难点场地土与场地的分类及区别,天然地基、基础的抗震验算方法中地基抗震承载力提高的原因。
第三章地震作用与结构抗震验算1.教学要求(1)掌握结构的动力地震反应的特性。
(2)掌握反应谱的概念,地震系数、动力系数、地震影响系数、重力荷载代表值的概念。
(3)掌握振型分解反应谱法计算多自由度弹性体系地震反应的方法。
(4)掌握用底部剪力法计算水平地震作用(5)理解结构竖向地震作用的计算方法。
(6)了解结构的扭转效应的概念。
(7)了解结构时程分析法的概念。
(8)理解和掌握结构构件抗震承载力验算、多遇地震下结构抗震变形验算及罕遇地震下结构抗震变形验算的概念与方法。
2.教学重点地震影响系数和反应谱的概念与表达式,振型分解的概念,振型分解反应谱法,底部剪力法,结构构件抗震承载力验算及变形验算等。
工程结构抗震设计授课教案
工程结构抗震设计?电子教案第一章地震根底知识与工程结构抗震设防一、学习目的与要求1、了解地震的主要类型及其成因;2、了解世界及我国地震活动性以及地震成灾机制;3、掌握地震波的运动规律和震级、地震烈度等地震强度度量指标;4、掌握建筑抗震设防分类、抗震设防目标和抗震设计方法;5、了解基于性能的工程结构抗震概念设计根本要求二、课程内容与知识点1、地震按其成因可分为三种主要类型,即火山地震、塌陷地震和构造地震.其中构造地震为数最多,危害最大.构造地震成因的局部机制可以用地壳构造运动来说明;构造地震成因的宏观背景可以借助板块构造学说来解释.2、地球上地震活动划分为两个主要地震带:环太平洋地震带和地中海南亚地震带.我国地处环太平洋地震带和地中海南亚地震带之间,是一个多地震国家,抗震设防的国土面积约占全国面积%.3、地震灾害主要有地表的破坏、工程结构的破坏造成的直接灾害,地震引发的火灾、水灾、海啸等次生灾害,以及由前面两种灾害导致的工厂停产、城市瘫痪、瘟疫蔓延等诱发灾害.4、地震波是一种弹性波,它包括体波和面波,体波分为纵波和横波,面波分为瑞雷波和乐甫波.地震波传播速度以纵波最快,横波次之,面波最慢.纵波使工程结构产生上下颠簸, 横波使工程结构产生水平摇晃,当体波和面波同时到达时振动最为剧烈.5、地震震级是表示地震本身大小的等级,它以地震释放的能量为尺度,根据记录到的地震波来确定的.地震烈度是指某地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度,它是按地震造成的后果分类的.一次地震只有一个震级,烈度随距离震中的远近而异.6、工程结构抗震设防的依据是中国地震烈度区划图中给出的根本烈度或其他地震动参数. 为反映不同震级和震中距的地震对工程结构影响,?建筑抗震标准?将建筑工程的设计地震划分为三组,不同设计地震分组,采用不同的设计特征周期和设计根本地震加速度值.7、三水准的抗震设防要求:〔1〕当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时,建筑物一般不损坏或不需修理仍可继续使用〔小震不坏〕;〔2〕当遭受本地区设防烈度的地震影响时,建筑物可能损坏,经过一般修理或不需修理仍可继续使用〔中震可修〕;〔3〕当遭受高于本地区设防烈度的预估罕遇地震影响时,建筑物不倒塌,或不发生危及生命的严重破见大震不倒〕.二阶段设计方法:第一阶段设计是多遇地震下承载力验算和弹性变形计算.取第一水准地震动参数,用弹性方法计算结构弹性地震作用和弹性变形,保证必要强度、限制侧向变形,满足第一水准“不坏〞和第二水准“可修〞的要求;再通过合理的结构布置和抗震构造举措, 增加结构耗能和变形水平,满足第三水准“不倒〞的要求.第二阶段设计是罕遇地震下弹塑性变形验算.对于特别重要的结构或抗侧水平较弱的结构,取第三水准的地震动参数进行薄弱部位弹塑性变形验算.8、抗震设计中,根据建筑遭受地震破坏后可能产生的经济损失、社会影响及其在抗震救灾中的作用,将建筑物按重要性分为甲、乙、丙、丁四类,对于不同重要性的建筑,采取不同的抗震设防标准.9、抗震概念设计就是依据历次震害总结出的经验,进行合理结构布置,采取可靠构造举措, 提升结构抗震性能.概念设计包括结构平面和竖向布置,复杂体型处理、结构体系选择以及结构构件强度、刚度和延性的合理匹配、非结构构件的连接等方面的内容.三、习题与思考题1、地震按其成因分为几种类型按其震源深浅又分为哪几种类型2、试述构造地震成因的局部机制和宏观背景3、试分析地震动的空间分布规律及其震害现象4、地震波包含了哪几种波它们的传播特点是什么对地面运动影响如何5、什么是地震震级什么是地震烈度两者有何关联6、地震根本烈度的含义是什么7、为什么要进行设计地震分组8、试列出三座城市的抗震设防烈度、设计根本地震加速度和所属的设计地震分组9、什么是建筑抗震三水准设防目标和两阶段设计方法10、我国标准根据重要性将抗震类别分为哪几类,不同类别的建筑对应的抗震设防标准是什么11、什么是建筑抗震概念设计包括哪些方面的内容12、根据经验公式,某次地震释放的能量大约是5* 1024尔格,它对应的里氏震级是多少四、考核目标与要求识记:构造地震、震源、震中、震源深度、震源距、震中距、震级、地震烈度、地震根本烈度领会:地震的类型〔分别按成因、震源深浅、震级大小〕;地震波的种类,传播特点及对地面运动的影响;建筑抗震的三水准设防目标和两阶段设计方法;建筑类别和设防标准;建筑抗震的概念设计第二章场地、地基和根底抗震一、学习目的与要求1、了解工程地质条件对震害的影响2、掌握建筑场地类别划分的依据及划分方法3、了解天然地基根底抗震验算方法4、掌握场地土液化的概念及其影响因素,了解场地土液化的判别方法与抗液化举措二、课程内容与知识点1、工程地质条件对震害的影响包括对局部地形的影响、局部地质构造的影响以及地下水位的影响;2、建筑场地类别是根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分的;3、地基土抗震承载力是在地基土的静承载力根底上乘以一个大于1的调整系数,但对软弱土的抗震承载力不予提升;4、地震引起饱和砂土和粉土的颗粒趋于密实,同时孔隙水来不及排出,孔隙水压力增大, 颗粒间的有效应力减少,到达一定程度,土体完全丧失抗剪水平,呈液体状态,称为砂土液化,影响因素包括:土层的地质年代、土的组成、土层的相对密度、土层的埋深、地下水位的深度以及地震烈度和地震持续时间;5、场地土的液化判别分两步进行,即初步判别和标准贯入试验判别.初步判别主要根据土层地质年代、粉土的粘粒含量百分率、根底埋深和上覆非液化土层厚度以及地下水位深度来判别.标准贯入试验判别是利用专门的试验设备并按规定的方法在现场进行试验;6、地基抗液化举措应根据建筑物的抗震设防类别和地基的液化等级,结合具体情况综合确定,主要包括全部消除液化沉陷、局部消除液化沉陷以及根底和上部结构处理;三、习题与思考题1、什么是场地,怎样划分场地土类型和场地类别2、简述选择建筑场地的相关规定3、如何确定地基抗震承载力简述天然地基抗震承载力的验算方法4、某建筑场地的钻孔资料见下表,试计算该场地土层的自振周期,并按?抗震标准? 的规定来确定该建筑场地的类别5、什么是砂土液化液化会造成哪些危害影响液化的主要因素有哪些6、怎样判别地基土的液化,如何确定地基土液化的危害程度7、简述可液化地基的抗液化举措四、考核目标与要求识记:发震断裂、场地、场地覆盖层厚度、砂土液化领会:场地土的类型和场地类别的划分;地基抗震承载力确实定;影响砂土液化的主要因素, 如何影响;地基土液化的区分方法第三章工程结构地震反响分析与抗震验算一、学习目的与要求1、了解地震作用的机理和计算根本原那么2、了解单质点和多质点弹性体系运动方程的建立和求解3、掌握底部剪力法、振型分解反响谱法和时程分析法的适用范围4、掌握设计反响谱和地震影响系数确实定方法5、掌握底部剪力法、振型分解反响谱法用于地震作用和地震作用效应的计算6、了解平移-扭转藕联体系的振动、考虑扭转影响的水平地震作用和作用效应的计算7、了解竖向地震作用的特点和计算方法8、掌握地震作用效应和其他荷载效应的组合、截面抗震验算.抗震变形验算的方法和计算公式二、课程内容与知识点1、结构由地震引起的振动称为结构的地震反响,振动过程中作用在结构上的惯性力就是“地震作用〞,它使结构产生内力,发生变形.地震时结构所承受的地震作用实际上是地震动输入结构后产生的动态反响.地震作用的数值大小不仅取决于地面运动的强弱程度,而且与结构的动力特性有关,即与结构的自振周期、质量、阻尼等直接相关.目前我国和世界上绝大多数国家均把反响谱理论作为确定地震作用的主要手段.2、单质点弹性体系在地震作用下的运动微分方程的通解可由常微分方程理论求得,方程的特解可由杜哈曼积分给出,求解方程过程中采用了迭加原理,杜哈曼积分只能用于弹性体系.3、单质点体系作用于质点上的水平地震作用F可表示成地震系数k、动力系数B与质点重量G的乘积,即F =邮G, k反映地面运动强弱程度,P反映结构动力特性.?抗震标准?将地震系数与动力系数的乘积用一个地震影响系数a表示,并以a为参数给出了设计用反应谱.该设计反响谱由四局部组成,谱的形状与场地条件、震中距远近和结构阻尼比有关, 设计时地震影响系数a可根据结构自振周期及其它条件确定.4、对于多质点弹性体系可建立n个联立的运动方程,每个方程均包含n个未知的质点位移, 利用振型的正交性,采用以振型为基底的广义坐标,可将联立的运动方程解耦,转化为n 个独立方程,再比照单质点体系的求解方法,即可得到多质点体系在地震作用下任一质点的位移反响,该位移反响等于n个相应的单自由度体系相对位移反响与相应振型的线性组合.5、利用振型分解反响谱法可确定多质点体系在地震作用下相应于,振型,质点的水平地震最大作用:F二a 了X G相应于各振型的最大地震作用不会在同一时刻出现,可按“平方之和再开方〞的组合公式确定水平地震作用效应,即:S = V;E S2EK j6、对于高度不超过40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比拟均匀的结构,可采用底部剪力法计算水平地震作用.结构底部总剪力按下式计算:FEK =.1 Geq各质点水平地震作用:F =—巴幺—F (1 -5 )i …EK n£ G H j jj=17、采用底部剪力法计算多质点体系的地震作用时,需要确定结构的根本自振周期,结构基本周期计算的近似方法有能量法、折算质量法和顶点位移法.采用振型分解反响谱法计算多质点体系的地震作用时,需求出多个频率和相应振型,可采用矩阵迭代法,通过振幅方程反复迭代逐步逼近求得频率或周期.8、体型复杂的结构,质量和刚度分布明显不均匀、不对称的结构,在地震作用下会发生扭转振动.引起扭转振动的主要原因是结构质量中央与刚度中央不重合,水平地震力的合力通过质心,结构抗力的合力通过刚心,质心和刚心的偏离使得结构除产生平移振动外,还围绕刚心作扭转振动,形成平扭耦联振动.考虑平扭耦联振动的多质点体系,体系自由度增至3n个,各振型的频率间隔大为缩短,进行各振型作用效应组合时,应考虑振型间的相关性. 9、在高烈度区,竖向地震运动的影响明显,应在抗震设计中加以重视.对于高耸结构、高层建筑和对竖向运动敏感的结构物可采用建立在竖向反响谱根底上的底部剪力法确定竖向地震作用;对于大跨度结构及长悬臂结构可将其重力荷载代表值放大某一比例即认为已考虑了竖向地震作用.10、建筑结构抗震承载力验算涉及地震作用的考虑、重力荷载代表值确定和结构构件截面抗震验算.一般情况下,水平地震作用对结构起限制作用,可沿结构两个主轴方向分别验算;对于质量和刚度明显不均匀、不对称的结构应考虑水平地震作用引起的扭转影响;高烈度区的高耸及高层结构、大跨及长悬臂结构应考虑竖向地震作用.抗震设计的重力荷载代表值中, 永久荷载取标准值,可变荷载取组合值,适用于计算地震作用以及与地震作用相遇的其他重力荷载.构件截面抗震承载力验算时,结构构件内力组合设计值采用多遇地震的作用效应和其他荷载效应组合的多系数表达式,结构构件承载力设计值应考虑承载力抗震调整系数予以调整,适当降低地震作用下结构的可靠度.11、建筑结构的抗震变形验算包括在多遇地震作用下的弹性变形验算和罕遇地震作用下的弹塑性变形验算.三、习题与思考题1、什么是地震作用如何确定结构的地震作用2、地震系数和动力系数的物理意义是什么通过什么途径确定这两个系数3、影响地震反响谱形状的因素有哪些设计用反响谱如何反映这些因素影响的4、简述确定结构地震作用的底部剪力法和振型分解反响谱法的根本原理和步骤5、何谓求水平地震作用效应的平方和开方法〔5区55〕,写出其表达式,说明其根本假定和适用范围6、简述计算地震作用的方法和适用范围7、什么叫鞭端效应设计时如何考虑这种效应8、什么叫结构的刚心和质心结构的扭转地震效应是如何产生的9、哪些结构需要考虑竖向地震作用如何计算竖向地震作用10、什么是结构或构件恢复力特征曲线,反映了结构或构件的什么性能11、地震动的三要素是什么采用时程分析法选取地震波时如何考虑这三要素12、抗震设计中如何考虑结构的地震作用依据的原那么是什么13、什么是承载力抗震调整系数为什么要引入这一系数14、什么是楼层屈服强度系数怎样确定结构薄弱层或部位15、一单层单跨框架如图1所示.假设屋盖平面内刚度为无穷大,集中于屋盖处的重力代表值G=1200kN, 框架柱线刚度i c=x104,框架刚度h = 5.0m,跨度l=9.0m.设防烈度为8度,设计根本地震加速度0.2g,设计地震分组为第二组,11类场地,结构阻尼比为.试求该结构在多遇地震和罕遇地震时的水平地震作用.16、求图2所示体系的频率、振型.:m1=m2=m,k1=k2=k17、试用振型分解反响谱法计算图3所示框架多遇地震时的层间剪力.抗震设防烈度为8度,11类场地,设计地震分组为第二组.18、试用底部剪力法计算图3所示框架多遇地震时的层间剪力.结构的根本周期T1=, 每层的层高均为3.5m,抗震设防烈度为8度,11类场地,设计地震分组为第二组.图2图319、某三层框架各层的层间侧移刚度K(1)=x105kN/m; K(2)=x 105kN/m; K(3)= x 105kN/m;各层层高h(1)=4m; h(2)=3.8m; h(3)=3.6m;各层的抗剪承载力V y(1)=2500kN, V y(2)=800kN, V y(3)=900kN,罕遇地震作用下各层的弹性地震剪力V e(1)=4200kN, V e(2)=3800kN, V e(3)=2000kN,试计算罕遇地震时该框架结构的薄弱层位置,并验算其层间弹塑性位移.四、考核目标与要求识记:地震作用、地震系数、动力系数、水平地震影响系数、反响谱、振型、鞭端效应、质心、刚心、重力荷载代表值、楼层屈服强度系数、承载力调整系数领会:地震作用的计算方法和适用范围;振型分解反响谱法的计算步骤;底部剪力法的计算步骤,如何考虑高振型的影响;地震动的三要素;竖向地震作用的计算应用:单质点体系地震作用的计算采用振型分解反响谱法和底部剪力法进行多质点体系地震作用的计算第四章多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计一、学习目的与要求1、了解多层及高层钢筋混凝土结构房屋震害现象并能分析其原因.2、掌握和深刻理解多层及高层钢筋混凝土结构抗震概念设计的根本要求与一般规定.3、掌握多层及高层钢筋混凝土结构抗震性能的特点.4、熟练掌握钢筋混凝土框架结构房屋抗震设计的内容与方法步骤.5、掌握框架结构和框架一抗震墙结构房屋的抗震设计方法.6、掌握和深刻理解多层及高层钢筋混凝土结构抗震性能的主要抗震构造举措,并深刻理解其意义.二、课程内容与知识点1、钢筋混凝土结构因结构方案不当引起的震害主要是设计时平面布置不规那么、竖向布置不连续以及防震缝构造不当等原因造成.在设计时应注意结构选型和结构布置,综合考虑建筑抗震重要性类别、设防烈度、结构类型和房屋高度等因素,确定房屋的抗震等级;2、框架结构在水平荷载作用下的内力分析常采用D值法,竖向荷载作用下的内力分析常采用二次弯矩分配法;内力组合时一般考虑两种根本组合:〔1〕地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合;〔2〕竖向永久荷载与可变荷载的荷载效应组合;3、在进行框架结构抗震设计时,应使框架结构具有足够的承载水平、良好的变形水平以及合理的破坏机制,即在抗震设计时应遵循“强柱弱梁〞“强剪弱弯〞,“强节点、强锚固〞的设计原那么4、为实现“强柱弱梁〞预防或推迟柱端产生塑性铰以形成合理的破坏机制,对柱端弯矩应进行调整:E M ="Z M b5、为实现“强剪弱弯〞,预防构件先发生脆性的剪切破坏,应使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服时实际到达的剪力值:M l + M rV =n -b + V梁端截面的剪力设计值调整为:b Vb l GbnM t + M b柱端截面的剪力设计值调整为:V =" V c H'c Vc _H6、抗震构造要求涵盖了很多抗震计算所不能表达的重要因素,是在总结了历次地震的房屋震害经验教训以及抗震试验研究得到的规律后,以标准条文的形式确定下来的抗震设计要求.对框架梁、柱和节点核心区的构造举措应深刻理解和掌握.三、习题与思考题1、多层及高层钢筋混疑土房屋有哪些结构体系各自的特点和适用范围是什么2、多层及高层钢筋混凝土结构的震害有哪些有哪些抗震薄弱环节在设计中应如何采取对策3、抗震概念设计在多层及高层钢筋混凝土结构设计时具体是如何表达的概念设计与计算设计的关系是什么4、抗震设计为什么要限制各类结构体系的最大高度和高宽比5、多层及高层钢筋混疑土结构设计时为什么要划分抗震等级是如何划分的6、框架结构和框架一抗震墙结构房屋的结构布置应着重解决哪些问题7、框架结构和框架一抗震墙结构在水平力作用下各有什么变形特点8、框架结构和框架一抗震墙结构的抗震计算采用了哪些假设如何确定各自的计算简图9、如何合理选用框架结构和框架一抗震墙结构的抗震计算方法各有哪些主要步骤10、如何计算在水平地震作用下框架结构的内力和位移11、在计算竖向荷载下框架结构的内力时要注意哪些方面的问题12、如何设计结构合理的破坏机制13、框架结构柱的截面设计应考虑哪些因素纵筋和箍筋的配置应注意结构问题14、框架结构梁的截面由哪些因素确定纵筋和箍筋的配置应注意什么问题15、框架一抗震墙结构如何实现多道抗震防线的设计思想16、什么是“强柱弱梁〞、“强剪弱弯〞原那么在设计中如何表达17、怎样保证框架梁柱节点的抗震性能如何进行节点设计18、框架结构和框架一抗震墙结构在抗震设计中有哪些主要构造举措19、多层及高层钢筋混疑土结构的抗震设计对楼屋盖有什么要求20、框架一抗震墙结构中的框架局部的地震剪力为什么要调整,如何调整21、框架一抗震墙结构协同工作体系其内力分布有哪些特点22、框架一抗震墙结构中的框架抗震墙的端柱和边框梁有什么作用应如何进行设计23、在9度区建设两相邻的钢筋混凝土框架楼房,总高度分别为26m和32m,试计算其防震缝的最小宽度四、考核目标与要求识记:剪压比、轴压比、延性框架、强柱弱梁、强剪弱弯领会:抗震等级的划分;各类结构体系最大高度和高宽比的限制;如何实现强柱弱梁、强剪弱弯;如何提升梁的延性;限制轴压比的意义应用:应用底部剪力法进行多层钢筋混凝土房屋的抗震计算和抗震设计第五章多层砌体房屋和底部框架-抗震墙房屋抗震设计一、学习目的与要求1、了解砌体房屋、底部框架-抗震墙房屋的震害特点;2、掌握砌体房屋抗震设计的一般规定、抗震验算的根本方法和抗震构造举措3、了解底部框架-抗震墙房屋抗震设计的一般规定、抗震验算的根本方法和抗震构造措施二、课程内容与知识点1、根据多层砌体房屋和底部框架房屋的震害现象及原因分析,提出了砌体结构房屋抗震设计的一般规定,包括结构的总体布置和细部构造举措等,以提升砌体房层的抗震水平并在地震作用下不致倒塌;2、多层砌体房层在抗震计算时一般只考虑水平地震作用,不考虑地震扭转的作用,因此在建筑平面、立面布置时应尽量做到质量、刚度均匀,以减少扭转的影响.由于多层砌体房层整体的刚度较大,在地震作用下结构的变形为剪切型,地震作用确实定可用底部剪力法求得;3、楼层地震剪力在各墙体间的分配主要取决于楼盖的水平刚度及各墙体的侧移刚度;4、多层砌体房层,可只选择纵、横向的不利墙段进行截面抗震承载力的验算,不利墙段为:①承当地震剪力较大的墙段;②竖向压力较小的墙段;③局部截面较小的墙段.5、由于底部框架一抗震墙砌体房屋是一种“上刚下柔〞的结构体系,为预防底层变形集中而发生严重震害,应对这类房屋的结构方案和结构布置进行严格限制,如:①底部框架沿纵、横两个方向应均匀对称设置一定数量的抗震墙;②规定底部与上部砌体房屋的刚度比限值; ③上部砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或根本对齐;④底部框架一一抗震墙房屋的抗震墙下应设置条形根底、筏式根底或桩基.6、底部框架-抗震墙砌体房屋地震作用的计算、底层水平地震作用的分配、底层倾覆力矩的分配以及钢筋混凝土托墙梁的计算.三、习题与思考题1、多层砌体房屋在地震作用下,其震害主要表现在哪些方面产生的原因是什么2、多层砌体房屋在抗震设计中,除进行抗震承载水平的验算外,为何更要注意概念设计及抗震构造举措的处理3、多层砌体房屋的计算简图如何选取地震作用如何确定层间地震剪力在墙体间如何分配墙体的抗震承载力如何验算4、底部框架-抗震墙砌体房屋的结构方案和结构布置时应注意哪些方面5、底层框架-抗震墙砌体房屋为什么要限制第二层与底层的侧移刚度比方果底层的侧移刚度大于第二层砌体房屋的侧移刚度,对结构是否有利为什么6、在计算底部框架一抗震墙结构地震倾覆力矩时,如何求得倾覆力矩在框架柱中引起的轴力四、考核目标与要求领会:砌体房屋计算简图、地震作用确实定;层间地震剪力在墙体间的分配原那么;楼梯间不宜设在房屋两端和转角处的原因;设置圈梁和构造柱的目的;限制抗震横墙的最大间距的原因应用:多层砌体房屋的抗震计算和抗震设计第九章结构隔震、减震设计与制振技术一、学习目的与要求1、了解结构基底隔震原理、基底隔震装置的类型及组成、隔震结构设计方法和计算要点;2、了解结构消能及阻尼减震原理、消能减震装置和部件、消能减震结构的设计方法;3、了解结构被动限制P-TMD体系及TLD体系的工作原理和工程应用,以及结构主动限制体系制振工作原理和工程应用.二、课程内容与知识点1、基底隔震是在结构物底部与根底面之间设置隔震装置,使之与固结于地基中的根底顶面分开,限制地震动向结构物的传递,减小主体结构的振动反响.隔震装置由隔震器、阻尼器、复位装置组成,目前应用最多的隔震装置是叠层橡胶支座.。
建筑结构抗震教学设计 (2)
建筑结构抗震教学设计背景随着我国城市化进程的加速推进,建筑结构抗震问题越来越受到人们的关注。
然而,我国许多高校的建筑结构抗震教学仍处于传统的理论教学模式,这种模式缺乏实践操作和案例分析,难以满足学生真正的学习需求,更难以提高学生的实际应用能力。
因此,对建筑结构抗震教学进行合理的设计和改进显得尤为迫切。
目的本篇文档旨在探讨如何进行建筑结构抗震教学设计,以期提高教学质量,加强学生知识储备,培养学生的实践能力和创新思维能力。
内容1. 教学目标建筑结构抗震教学设计的首要任务是确定教学目标。
教学目标应该具有可度量性和可操作性,以便学生掌握所需的知识和技能。
建筑结构抗震的教学目标应包括:•理解建筑结构抗震的基本概念和理论知识;•掌握建筑结构抗震设计的基本方法和步骤;•熟悉建筑结构抗震施工的基本技术;•能够有效地分析建筑结构抗震的影响因素,为设计提供理论依据。
2. 教学内容定下教学目标后,应根据教学目标设计教学内容,使之与目标相一致。
建筑结构抗震的教学内容应包括如下部分:•建筑结构抗震基本概念和理论知识;•建筑结构抗震设计基本方法和步骤;•建筑结构抗震的影响因素及其分析;•建筑结构抗震施工的基本技术。
3. 教学方法建筑结构抗震的教学方法应采用多种方式,包括讲授、实验、案例分析、模拟设计等。
这些方法可以将理论知识和实践操作有机结合,提高学生的实际应用能力和创新思维能力。
4. 教学手段教学手段是指教学过程中所使用的各种工具和设备,包括教学资料、教学软件、实验室设备、模拟软件等。
建筑结构抗震的教学手段应尽可能地贴近实际,以便学生更好地理解和掌握相关的知识和技能。
5. 教学评价教学评价是指对学生在教学过程中所表现出来的知识、技能和创新能力进行的评价。
建筑结构抗震的教学评价应遵循客观、公正、科学的原则,以便及时发现并解决学生在学习过程中的问题。
结语建筑结构抗震教学设计是一项复杂的任务,它需要教师们积极采取各种措施提高学生的实践能力和创新思维能力。
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工程结构抗震设计教学设计
一、教学目标
工程结构抗震设计是建筑结构专业重要的基础课程之一,旨在教会学生掌握工程结构抗震设计的基本理论和设计方法,提高其工程实践能力。
本教学设计的目标如下:
1.理解工程结构抗震设计的基本概念和原理;
2.掌握工程结构抗震设计的基本知识和设计方法;
3.能够综合应用相关知识和方法,进行工程结构抗震设计;
4.培养学生的创新意识和实践操作能力。
二、教学内容
2.1 基本概念和原理
1.工程结构抗震设计的定义、目的、原则和内容;
2.地震的产生机理、影响因素和震害形式。
2.2 工程结构抗震设计的基本知识和设计方法
1.地震动力学基本概念和理论;
2.工程结构抗震设防烈度和地震动强度的确定;
3.结构设计参数的确定;
4.结构地震响应的分析和计算;
5.抗震设计措施的选取和应用。
2.3 工程结构抗震设计的实践操作
1.工程结构抗震设计案例分析;
2.结构地震响应计算软件的使用。
本教学设计采用多种教学方法相结合,重点采用如下方法:
1.讲授与演示相结合的教学方法;
2.理论与实践相结合的教学方法;
3.课堂讨论与案例分析相结合的教学方法;
4.学生团队合作式教学方法。
四、教学评价与考核
本课程采用形成性评价方法,重点评价如下方面:
1.平时成绩:包括课堂出勤、课堂表现、作业以及小组讨论等;
2.期末考核:采用闭卷考试的方式,主要考查学生对工程结构抗震设计
的理解和应用能力;
3.报告评价:对学生撰写的抗震设计报告进行评价,重点考查学生的实
践操作能力。
五、教学资源与保障
本次教学所需资源和保障如下:
1.教师:本课程需要有地震工程或建筑结构专业的教师担任主讲人,具
备丰富的理论知识和实践经验;
2.学生:学生应是建筑结构专业的本科生或研究生;
3.课件和教辅材料:本课程需要配备适当的课件和教辅材料,以便于帮
助学生理解和掌握相关知识;
4.实验室:本课程需要依托有相应的实验室资源,提供实验指导和操作
支持;
5.数据库:本课程需要依托有可靠的地震数据资源和结构设计计算工具。
本课程共分为16个学时,按照如下安排进行:
1.第1-2学时:工程结构抗震设计的基本概念和原理;
2.第3-6学时:地震动力学基本概念和理论;
3.第7-8学时:工程结构抗震设防烈度和地震动强度的确定;
4.第9-10学时:结构设计参数的确定;
5.第11-12学时:结构地震响应的分析和计算;
6.第13-14学时:抗震设计措施的选取和应用;
7.第15学时:工程结构抗震设计案例分析;
8.第16学时:结构地震响应计算软件的使用。
七、教学效果与改进
教师应定期对本教学设计的实施进行评估,包括课程设计、教学过程、教学效果和教学改进等方面。
根据评估结果,及时对教学设计进行调整,以提高教学效果和学生的学习成果。
同时,还应关注学生的反馈意见和建议,及时进行教学改进和优化。