结构概念设计课程大纲-上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院

《结构概念设计》课程大纲课程代码CV305

课程名称中文名：结构概念设计

英文名：Conceptual Design for Structures

课程类别专业核心课修读类别必修学分 2 学时32 开课学期第6学期

开课单位船舶海洋与建筑工程学院土木工程系

适用专业土木工程专业

先修课程理论力学、材料力学、结构力学、混凝土结构原理、土力学与地基基础

教材及主要参考书1.现代结构设计的概念与方法，黄真，林少培，中国建筑工业出版

社，2010，第一版，ISBN：9787112116317。

2.Structural Concepts and Systems for Architects and Engineers, T. Y.

Lin 等, 1988，ISBN：0471051861。

3.结构概念和体系，林同炎著，高立人等译，中国建筑工业出版

社，1999，ISBN：7112038103。

4.建筑概念设计与选型, 机械工业出版社，江见鲸等, 2004，ISBN：

7111142179。

一课程简介

我国老的土木工程专业教育体系过分强调结构细节的设计，而忽略结构整体概念设计，使培养出来的学生在结构设计的早期阶段不能发挥作用。而现代结构设计要求设计师在结构设计的早期阶段提出很好的结构体系和概念设计方案。好的概念设计可以保证结构的整体设计可行，使建筑方案更为完美，使建筑造价更为合理。因此，欧美国家大学十分重视结构概念设计的教学，已有成熟的教材和练习题。

本课程目的是让学生熟悉各种结构体系，学会从结构整体角度分析结构概念设计的关键问题，能在早期建筑设计的方案设计及初步设计阶段分析结构体系。本课程在教学中通过结构模型制作强调学生的动手能力和创新能力培养，通过手算练习培养学生作为工程师的直觉，通过双语教学提高学生的专业英语能力。二本课程所支撑的毕业要求

本课程支撑的毕业要求及比重如下：

序号毕业要求指标点毕业要求指标点具体内容支撑比重

1 毕业要求3.

2 具有综合考虑安全、经济和社会可持

续发展等因素，结合创新思维，解决

复杂土木工程问题的能力；

100%

1. 本课程内容与毕业要求指标点的对应关系

教学内容毕业要求指标点

理论教学第一章绪论毕业要求3.2 第二章建筑设计中的结构毕业要求3.2 第三章方案总体结构分析毕业要求3.2 第四章整体分体系的相互作用毕业要求3.2 第五章结构荷载与反应毕业要求3.2 第六章结构水平分体系毕业要求3.2 第七章结构竖向分体系毕业要求3.2

实践教学结构模型制作毕业要求3.2 案例分析毕业要求3.2

2. 毕业要求指标点在本课程中的实现路径

本课程通过设立若干课程目标来实现对毕业要求指标点的支撑。具体课程目标及其与毕业要求指标点的主要对应关系如下：

课程目标1：通过课内授课，使学生初步具有综合考虑安全、经济和社会可持续发展等因素，结合创新思维，训练手算能力，培养将复杂土木工程问题简化的能力。

课程目标2：通过结构模型制作，培养学生动手能力和创新能力。

课程目标3：通过案例分析，培养学生利用专业基础知识分析、解决复杂工程问题的能力。

毕业要求指标点课程教学目标

毕业要求3.2 课程目标1

毕业要求3.2 课程目标2

毕业要求3.2 课程目标3

三教学基本内容

（一）理论教学

第一章绪论（2学时）（支撑毕业要求3.2）

1. 本章基本要求

了解建筑设计的三项标准（美学象征、使用功能、造价），掌握建筑设计中的三阶段工作模式。了解本课程的主要内容要求及学习方法。

(1)建筑设计的三项标准

(2)建筑设计的三阶段工作模式

(3)本课程的主要内容、要求及学习方法

3. 本章的重点和难点

重点：建筑设计的概念及特点、本课程的学习方法

难点：结构概念设计课程在学习中应注意的问题

第二章建筑设计中的结构（2学时）（支撑毕业要求3.2）

1. 本章基本要求

掌握结构的竖向传力体系和基本简化计算分析方法，并可以用基印图方法计算结构基底的柱中轴力大小，并分析结构的平面布置是否合理。

2. 本章教学内容

(1)结构竖向传力体系与力流

(2)基印图法计算结构基底柱中轴力大小

(3)分析结构的平面布置是否合理

3. 本章的重点和难点

重点：结构竖向传力体系与基本简化计算分析方法。

难点：基印图法应用的原理。

第三章方案总体结构分析（4学时）（支撑毕业要求3.2）

1. 本章基本要求

掌握结构受外部荷载的内力简化估算方法，特别是受地震荷载和风荷载。

2. 本章教学内容

(1)结构荷载和受力估计

(2)结构高宽比对于结构受力的影响

(3)结构的强度和刚度要求

(4)不对称结构的特点

3. 本章的重点和难点

重点：结构高宽比对于结构受力的影响。

难点：结构受地震荷载和风荷载的简化估算方法

第四章整体分体系的相互作用（6学时）（支撑毕业要求3.2）

掌握筒结构、刚架结构机理，以及结构整体与分体系相互关系，掌握影响结构抵抗整体抗弯曲的几个重要因素：形状、宽度、材料，及平衡设计偏心系数。

2. 本章教学内容

(1)结构体系分类方法及体系类型

(2)结构作用的层次分析法

(3)结构抵抗整体弯曲的能力与重要因素

(4)将建筑形式设想为实体结构

(5)将建筑形式设想为空间结构

(6)将建筑形式设想为梁柱刚架结构

3. 本章的重点和难点

重点：结构作用的层次分析法、结构整体分析与分体系相互关系。

难点：影响结构抵抗整体弯曲的重要因素

第五章结构荷载与反应（2学时）（支撑毕业要求3.2）

1. 本章基本要求

了解结构在荷载作用下的变形反应和全部弹性与塑性工作形态。

2. 本章教学内容

(1)结构所受到的主要荷载

(2)结构主要荷载的简化估算方法

(3)结构在荷载作用下的变形反应和全部弹性与塑性工作形态

3. 本章的重点和难点

重点：结构所受到的主要荷载及简化估算方法

难点：结构在荷载作用下的变形反应和全部弹性与塑性工作形态

第六章结构水平分体系（3学时）（支撑毕业要求3.2）

1. 本章基本要求

掌握各类结构横向分体系在竖向荷载作用下的简化计算方法。

2. 本章教学内容

(1)横向分体系的整体结构性能

(2)平板分体系

(3)梁板分体系