高等钢结构理论
0814土木工程一级学科研究生核心课程指南
一、课程概述
本课程为结构工程专业博士/硕士研究生的一门重要的专业基础课。随着钢结构在土木工程领域的推广和广泛应用，学习和掌握钢结构的基本理论，全面了解钢结构最新发展，对于成为土木工程高级专业人才是十分必要的。
二、先修课程
土木工程材料，材料力学，结构力学，弹性力学，钢结构设计原理。
三、课程目标
结构形式及其构造对结构力学性能的重要性、了解钢结构研究及实际工程应用发展趋势。课程内容包括钢结构的基本构件受力性能以及断裂、疲劳性能；基本构件和结构的稳定性能；构件和体系设计的相关理论和方法；节点及连接设计等。
四、适用对象
土木工程/结构工程博士研究生及硕士研究生。
五、授课方式
采用PPT+板书讲授，课堂讨论。
六、课程内容
第一讲 钢结构的基本性能
包括钢材的生产及其对材性的影响；钢结构的加工、安装对构件性能的影响；外界作用对钢结构性能的影响。
第二讲 钢结构稳定问题概述
包括稳定问题的基本概念；失稳的类别；结构稳定问题的特点；稳定设计的原则。
第三讲钢结构的基本构件
包括轴心受力构件、受弯构件和拉弯、压弯构件的强度和稳定问题以及相关设计方法。
第四讲 钢结构框架分析
框架二阶弹性近似分析计算方法；框架二阶弹塑性分析及简化；框架二阶效应的重要性。
第五讲 钢结构的连接与节点
包括钢结构的基本连接形式及其设计方法；钢结构的节点构造设计；抵抗疲劳的构造、抵抗脆性断裂的构造。
第六讲 中、美钢结构规范主要规范条文分析计算与设计对比
包括钢结构基本受力性能；稳定性；梁、柱等主要受力构件的设计方法等。
上课次数 |
学时 |
教学内容 |
教学方式（讲授、研讨、实验、自学等） |
第1次 |
4学时 |
1.钢结构的基本性能 (1)钢材的生产及其对材性的影响 (2)钢结构的建造过及其对构件性能的影响 (3)外界作用对钢结构性能的影响 2.钢结构稳定问题概述 (1)钢结构的失稳破坏 (2)失稳类别 (3)结构稳定问题的特点 (4)稳定计算中的整体观点 (5)稳定设计的几项原则 |
讲授 |
第2次 |
4学时 |
3.拉杆 (1)拉杆的极限状态 (2)净截面的效率 (3)角钢拉杆和螺纹拉杆 4.轴心压杆 (1)轴心压杆的极限状态 (2)轴心压杆的稳定计算 (3)压杆的计算长度
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讲授 |
第3次 |
4学时 |
(4)格构式压杆 (5)压杆的截面尺寸 (6)压杆的支撑 5.受弯构件 (1)受弯构件的强度 (2)梁的过度塑性变形 |
讲授、讨论 |
第4次 |
4学时 |
(3)梁的整体稳定 (4)薄腹板梁的承载能力 (5)多钢种混用梁 (6)梁的截面尺寸 |
讲授 |
第5次 |
4学时 |
6.压弯构件和框架 (1)压弯构件的强度和平面内稳定 (2)压弯构件的空间失稳 (3)杆端约束和杆件计算长度 |
讲授、讨论 |
第6次 |
4学时 |
(4)框架 (5)压弯构件的截面尺寸 7.连接 (1)角焊缝的性能和计算 (2)抗剪螺栓连接 (3)抗拉螺栓连接 (4)兼承剪力和拉力的螺栓连接 |
讲授 |
第7次 |
4学时 |
(5)承受重复荷载的螺栓连接 (6)混合连接 8.构造设计 (1)构件的拼接 (2)梁与梁的连接 (3)梁与柱的连接(柔性连接、半刚性连接) |
讲授 |
第8次 |
4学时 |
(4)梁与柱的连接(无加劲柱在节点区的计算、单层框架的刚性连接) (5)柱脚 (6)桁架节点 (7)抵抗疲劳的构造 (8)抵抗脆性断裂的构造 |
讲授 |
第9次 |
4学时 |
中、美钢结构规范主要规范条文分析计算与设计对比。 (1)概率和可靠性理论基础 (2)受拉杆件分析与设计 (3)梁横向扭转屈曲 |
讲授、讨论 |
第10次 |
4学时 |
(4)板屈曲 (5)柱的分析与设计 (6)压弯构件分析与设计 (7)连接分析与设计 (8)受扭构件分析与设计 |
讲授、讨论 |
合计 |
40学时 |
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其中理论课课时：36学时 研讨课课时：4学时 实验实践等环节课时：0学时
七、考核要求
课堂讨论成绩+期末考试成绩=总评成绩，总评成绩达到60分为合格。
八、编写成员名单
刘汉龙(重庆大学)、张川(重庆大学)、程睿(重庆大学)、石宇(重庆大学)、杨波(重庆大学)、武岳(哈尔滨工业大学)、王玉银(哈尔滨工业大学)、郭兰慧(哈尔滨工业大学)、赵宪忠(同济大学)、郑凯锋(西南交通大学)、苏明周(西安建筑科技大学)、吕朝锋(浙江大学)、施刚(清华大学)
