土木工程防灾与减灾

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课程概述

《土木工程防灾与减灾》课程是土木工程专业结构与防灾减灾方向的专业主干课,本课程主要讲授灾害(地震、火灾)基本知识、工程结构灾害的主要特点、抗震与防火设计的基本原则、理论与方法等。使学生初步掌握工程结构抗震与防灾的基本技能。

本课程着重培养学生:了解地震和火灾灾害的基础知识;掌握工程结构抗震与防灾的基本概念和要求;掌握工程结构抗震设计的基本原则、概念和要求;掌握地震作用和结构抗震验算的基本方法;了解建筑结构的抗震试验技术;熟悉常见工程结构的抗震构造措施;掌握建筑物耐火等级与耐火极限概念;熟悉火灾下结构材料的高温特性;了解建筑火灾发展与结构抗火试验技术;掌握结构抗火设计的原则与方法;熟悉建筑结构防火保护措施。

课程以学生为主体、以教师为主导的教育理念;根据课程内容和学生特点,进行合理的教学设计,重视教学方法改革,灵活运用多种恰当的教学方法,如讨论式、启发式教学,灵活运用多种恰当的教学手段,如模型、动画、视频等有效调动学生学习积极性,促进学生学习能力发展。恰当充分地使用现代教育技术手段开展教学活动,激发学生学习兴趣,提高教学效果。

授课目标

课程注重培养学生:了解地震和火灾灾害的基础知识;掌握工程结构抗震与防灾的基本概念和要求;掌握工程结构抗震设计的基本原则、概念和要求;掌握地震作用和结构抗震验算的基本方法;了解建筑结构的抗震试验技术;熟悉常见工程结构的抗震构造措施;掌握建筑物耐火等级与耐火极限概念;熟悉火灾下结构材料的高温特性;了解建筑火灾发展与结构抗火试验技术;掌握结构抗火设计的原则与方法;熟悉建筑结构防火保护措施。

预备知识

《土木工程防灾与减灾》课程是土木工程专业结构与防灾减灾方向的专业主干课;其先修课程是结构力学A(1)(2)、结构设计原理、结构设计类课程(如:钢筋混凝土结构设计、钢与组合结构设计或工程结构设计)。

参考资料

叶继红主编. 土木工程防灾. 北京:中国建筑工业出版社. 2018

李爱群等编著.工程结构抗震与防灾(第二版). 南京:东南大学出版社. 2012

肖建庄. 高性能混凝土结构抗火设计原理. 北京:科学出版社. 2015

Ray W. Clough, Joseph Penzien. Dynamics of Structures (Second Edition). McGRAW-Hill International Editions, 1993

尚守平等主编. 结构抗震设计(第3版). 北京:高等教育出版社. 2015

周云主编. 土木工程防灾减灾学. 广州:华南理工大学出版社. 2005

柳炳康等编著.工程结构抗震设计. 武汉:武汉理工大学出版社. 2010

龙帮云等编著. 建筑结构抗震设计. 南京:东南大学出版社. 2011

李国强等著. 钢结构及钢-混凝土组合结构抗火设计. 北京:中国建筑工业出版社. 2006

Guoqiang Li et al. Advanced analysis and design for fire safety of steel structures.Hangzhou: Zhejiang University Press. 2012

第一章 绪论
1.1 绪论
第二章 工程结构抗震理论与设计-1
2.1 地震和地震地质
2.2.1 地震动基础知识 第一课时
2.2.2 地震动基础知识 第二课时
2.3 工程结构抗震设防
2.4.1 抗震概念设计 第一课时
2.4.2 抗震概念设计 第二课时
2.5 结构抗震计算基本原则
2.6 单自由体系的振动求解与抗震设计反应谱
2.7.1 振型分解反应谱法 第一课时
2.7.2 振型分解反应谱法 第二课时
2.8 底部剪力法
2.9 结构竖向地震作用
2.10 建筑结构抗震验算
第二章 工程结构抗震概念与设计-2
2.11 抗震一般要求
2.12 框架结构设计
2.13.1 框架抗震构造措施
2.13.2 设计算例
2.14 砌体结构
2.15 砌体结构抗震验算
2.16 砌体结构抗震构造
第二章 工程结构抗震概念与设计-3
2.17.1 多高层建筑钢结构抗震设计 第一课时
2.17.2 多高层建筑钢结构抗震设计 第二课时
2.17.3 多高层建筑钢结构抗震设计 第三课时
2.18.1 剪力墙结构抗震设计 第一课时
2.18.2 剪力墙结构抗震设计 第二课时
2.19 框剪结构抗震设计
第三章 工程结构隔震和消能减振设计
3.1 隔震减震房屋设计概述
3.2 隔震结构设计
第四章 工程结构抗风理论与设计
4.1· 工程结构抗风理论与设计
4.2 建筑结构振动台试验与风洞试验
第五章 建筑结构抗火设计
5.1 工程结构抗火设计重要性
5.2 建筑火灾基础
5.3 建筑火灾温度场
5.4 建筑物耐火等级及结构耐火极限要求
5.5 防火保护措施与构造
5.6 钢材的高温性能
5.7 混凝土与保温材料高温性能
5.8 火灾下钢构件的升温
5.9.1钢结构基本构件抗火设计 第一课时
5.9.2 钢结构基本构件抗火设计 第二课时
5.10 钢结构抗火设计算例
5.11 建筑构件抗火试验方法
5.12 防火保护施工与验收