27-水工钢结构设计课程大纲2020

中国海洋大学本科生课程大纲

课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修

一、课程介绍

1.课程描述（中英文）：

水工钢结构设计是港航专业的主要专业基础课之一，也是水利工程、海洋工程、海岸工程等水利类专业的学科基础课。钢结构是当前和今后工程领域重点推广和发展的结构形式，采用钢材制作而成的结构重量轻、结构简洁、预制安装方便，是水利工程、建筑工程、海洋工程、船舶工程的主要结构形式之一。课程的主要内容包括材料选择、连接设计、基本构件设计、水工钢结构应用设计等四大部分，其中应用设计包括实际港口与海岸工程经常遇到的钢桁架、钢引桥、钢闸门等设计内容。通过本课程学习使学生熟悉钢结构材料特性和连接技术对结构性能、安全与施工的影响规律，掌握水工钢结构基本构件强度、刚度和稳定性计算原理，掌握常用水工钢结构的基本设计方法。

Design of Hydraulic Steel Structures is a basic professional course for undergraduates majoring in Port, Waterway and Coastal Engineering, as well as a basic course for other hydraulic engineering, ocean engineering, etc. Steel structures are widely used and one of the most promising structural forms in the current and future engineering fields. This course includes the material selection, connection design, components design, and application design. The application design includes steel trusses, steel access bridges, and steel gates, which are widely used in port and coastal engineering. Students are expected to be familiar with the influence of material properties and connection technology on steel structural performance, safety and construction, master the calculation principles of strength, stiffness and stability of basic hydraulic steel structures, and the basic design methods of common hydraulic steel structures.

2.设计思路：

结合港口与航道等水利工程专业的要求设计课程，使学生掌握水工钢结构的基本设计理论和方法，课程内容从易到难，包括钢结构材料、连接与构件的基本知识、钢结构构件设计原理和计算方法以及钢桁架、钢引桥、钢闸门以及钢制码头构件等水工结构物设计方法等，使学生能够根据设计资料和有关规范，在掌握设计原理和方法的基础上，学会设计基本的水工钢结构。

课程培养学生应用所学知识投身祖国水利建设领域，为实现中国特色社会主义强国贡献力量，肩负工程责任发挥工匠精神，注重增强学生对实际工程结构的理解和设计能力，有助于学生从事毕业设计以及毕业后的实际设计工作。通过对当前国内大型钢结构案例的学习，也有助于培养学生的爱国情操和民族自豪感，使学生毕业后勇于投身水利与海岸工程领域的建设事业。

3.课程与其他课程的关系：

理论力学、材料力学、结构力学、建筑材料、水力学为本课程先修课程，本课程有助于港口水工建筑物、水运工程施工等专业课程的学习。

4.对毕业要求指标点的支撑和支撑强度：

（1）支撑毕业要求1.4：掌握地质、水文、建筑材料等知识，能够正确评价港口航道与海岸工程建设中存在的相关问题，并提出相应的预防措施或解决方案。支撑强度0.1；

（2）支撑毕业要求3.2：能够运用专业理论知识进行港口航道与海岸工程项目设计。支撑强度0.2；

（3）支撑毕业要求6.1：掌握与港口航道与海岸工程相关的专业知识以及行业的方针、政策和法律、法规。支撑强度0.3；

二、课程目标

本课程主要加强学生对水工钢结构设计的理解和简单应用，从钢材的材料、连接和钢结构构件设计原理出发，到常用的水工钢结构设计方法，培养学生掌握水工钢结构的系统知识和设计能力。本课程是实现本科培养目标的重要阶段，要求学生达到以下要求：

（1）、知识获取（支撑毕业要求：1.4；3.2;6.1）

1、了解钢结构的材料种类、性能和应用；

2、掌握水工钢结构的构造方法、连接技术和计算原理；

3、掌握水工钢结构基本构件的设计理论和计算方法；

4、理解钢结构设计规范，掌握水工钢结构的设计原理和方法；

5、掌握钢桁架、钢引桥、钢闸门以及港口钢结构构件等水工结构的设计原理方法；

6、熟悉水工钢结构施工图的画法。

（2）、思维方法培养（支撑毕业要求：1.4；3.2;6.1）

加强学生对结构设计原理的理解，提高学生对水工钢结构的认识水平，增强学生对材料、构件、连接、结构等工程要素和工程实体的理解，培养学生独立分析和解决工程问题的能力。学习本课程也有助于学生综合素质与工程思维的全面提升，有助于学生在毕业后对相关结构问题具有准确理解，培养学生的空间思维能力。

（3）、能力培养（支撑毕业要求：1.4；3.2;6.1）

学生通过学习水工钢结构设计的基本理论与基本知识，掌握水工钢结构设计的选材、构造原理、计算方法与结构布置和设计原则，能设计简单的水工钢结构及构件，对水工钢结构的新发展有一定了解。能够掌握查阅资料、手册、标准规范和运算、整理数据、绘图等工程师的基本能力，通过训练争取达到工程教育认证标准，并在以后的工程实践中不断提高设计和施工技术水平。因此本课程学习是实现本科培养目标的重要阶段。

三、学习要求

由于本科生普遍对工程结构的感性认识少，而水工钢结构设计类型多样构造复杂，理论和实践性都很强，要求学生既要认真学习水工钢结构设计的基本理论与基本知识，又要对钢结构材料、构造连接以及结构布置等技术性内容加深了解，掌握设计简单水工钢结构构件和将来作为结构工程师从事钢结构施工的能力。要完成以上学习任务，学生必须：

（1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论和作业典型案例分析。本课程将包含较多的课下作业、讨论等学习活动。

（2）保质保量按时完成课下作业。按时提交书面作业，只有在作业中才能够不断掌握所学习的内容。

（3）读参考书，关注实际工程钢结构空间构造，加强感性认识；多作题，避免眼