结构可靠度结构理论教学案.docx
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结构可靠度结构理论教学案.docx
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结构可靠度结构理论教学案
中南林业科技大学教案
首页
课程名称
结构可靠度理论及应用
课程编号
90000413
总学时数
总学时40理论学时40实践学时0
学分数
2
课程类型
必修课
校级公共课()基础课或专业基础课();专业课()
选修课
专业学位课(√);任选课()
授课年级专业班级
结构工程硕士研究生
授课方式
课堂讲授
考核方式
考查
教学重点
概率论的基本概念;概率分布函数与概率密度函数;结构可靠性基本分析方法中的中心点法、验算点法、实用分析法、映射变换法、蒙特卡罗法;变量相关情况下结构可靠性分析方法;结构体系可靠度的基本概念及结构体系可靠度分析的基本方法;作用的统计分析;荷载效应组合;抗力的统计分析;结构可靠性理论的应用;结构可靠性理论研究进展。
教学难点
概率分布函数与概率密度函数;结构可靠性基本分析方法中的映射变换法、蒙特卡罗法;荷载效应组合;抗力的统计分析。
教学目标及基本要求
1、绪论(4学时)
熟悉影响结构可靠性的不确定性及其分类;了解结构设计方法的演变。
2、结构可靠性数学基础(6学时)
掌握样本空间、概率的定义和性质、条件概率、随机变量;随机变量的概率分布函数;掌握概率密度的性质、随机变量的数字特征、结构可靠性分析常用的概率分布、随机向量、随机变量的函数、随机过程以及数理统计基础。
3、结构可靠性分析的基本概念和原理(6学时)
了解基本随机变量;掌握结构的极限状态、结构可靠度、结构可靠指标、分离函数和分项系数的定义。
4、结构可靠性基本分析方法(6学时)
了解结构可靠性基本分析方法中的中心点法、验算点法、实用分析法、映射变换法;掌握结构可靠性基本分析方法中的蒙特卡罗法;了解变量相关情况下结构可靠性分析方法。
5、结构体系的可靠度(6学时)
熟悉结构体系可靠度的基本概念;掌握结构体系可靠度分析的基本方法。
6、作用和抗力的统计分析(6学时)
熟悉作用的统计分析;掌握作用效应组合以及抗力的统计分析。
7、结构可靠性理论的应用及其研究进展(6学时)
熟悉结构可靠性理论的应用;了解结构可靠性理论研究进展。
教材
名称
工程结构可靠性原理
作者
李清富,高健磊,乐金朝李宗坤
出版社
黄河水利出版社
出版时间
2007年4月
指
定
参
考
书
1.工程结构可靠性设计原理
作者
贡金鑫魏巍巍
出版社及出版时间
机械工业出版社2007年06月
2工程结构荷载与可靠度设计原理
作者
李国强
出版社及出版时间
中国建筑工业出版社2005-12-1
3.随机结构系统可靠性分析与优化
作者
安伟光蔡荫林陈卫东...
出版社及出版时间
哈尔滨工程大学出版社
授课教师
贺国京
职称
教授
单位
土木工程与力学学院
授课学期
春季学期
中南林业科技大学教案(课时备课)
第1次课4学时
课目、课题
绪论
教学目的
和要求
目的:
了解结构可靠度原理以及计算的一些相关概念和知识。
要求:
熟悉影响结构可靠性的不确定性及分类、结构设计方法的演变过程以及结构可靠性研究的历史。
重点
难点
重点:
结构可靠性的不确定性及其分类。
难点:
结构设计方法的演变过程。
教学进程(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)
主要内容:
影响结构可靠性的不确定性及其分类;
结构设计方法的演变;
结构可靠性研究历史简介;
教学方法:
主要采用课堂讲授方式进行,结合工程实际应用对课堂内容进行综合讲解,中间采用随堂提问的形式对学生进行提问,采用多媒体教学。
时间分配:
主讲时间约3.5学时,集体讨论时间约0.5学时。
课堂组织:
从工程应用问题着手提出可靠度概念的出现背景→从理论的角度去分析各种问题所产生的原因→将问题拓展成2个小专题进行讲解→提出一个实际问题供大家集体讨论。
作业布置
查阅有关工程结构可靠度应用的相关文献,了解其工程应用价值。
主要
参考资料
1.李清富,高健磊,乐金朝李宗坤.工程结构可靠性原理.郑州:
黄河水利出版社,2007年
2.贡金鑫魏巍巍.工程结构可靠性设计原理.北京:
机械工业出版社2007年
3.李国强.工程结构荷载与可靠度设计原理理.北京:
中国建筑工业出版社2005年
课后自我总结分析
学生在本科阶段已具备一定的数理统计基础知识,课堂内容尽量阐述结构可靠性研究历史的演变。
中南林业科技大学教案(课时备课)
第2次课6学时
课目、课题
结构可靠性数学基础
教学目的
和要求
目的:
掌握概率密度的性质、随机变量的数字特征、结构可靠性分析常用的概率分布、随机向量、随机变量的函数、随机过程以及数理统计基础。
要求:
熟悉随机变量的数学期望与方差等数字特征及其他统计量的计算。
重点
难点
重点:
随机变量的数学期望与方差等数字特征及其他统计量的计算。
难点:
随机过程的相关概念。
教学进程(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)
主要内容:
概率论的基本概念;概率分布函数与概率密度函数;随机变量的数字特征;
结构可靠性分析常用的概率分布;随机变量的函数;随机过程;数理统计基础。
教学方法:
主要采用课堂讲授方式进行,中间采用随堂提问的形式对学生进行提问,采用多媒体教学。
时间分配:
主讲时间约4学时,集体讨论时间约2学时。
课堂组织:
复习巩固概率论相关知识,引导学生从理论上的概念进入实际应用,进一步延伸到工程可靠度领域上来。
作业布置
复习巩固概率分布函数与概率密度函数,随机变量的数字特征及随机过程与数理统计基础。
主要
参考资料
1.李清富,高健磊,乐金朝李宗坤.工程结构可靠性原理.郑州:
黄河水利出版社,2007年
2.贡金鑫魏巍巍.工程结构可靠性设计原理.北京:
机械工业出版社2007年
3.李国强.工程结构荷载与可靠度设计原理理.北京:
中国建筑工业出版社2005年
课后自我总结分析
学生在本科阶段已具备相当的概率及数理统计基础知识,课堂内容尽量讲解结构可靠度指标的相关概率。
中南林业科技大学教案(课时备课)
第3次课6学时
课目、课题
结构可靠性分析的基本概念和原理
教学目的
和要求
目的:
了解基本随机变量;掌握结构的极限状态、结构可靠度、结构可靠指标、分离函数和分项系数的定义。
要求:
熟悉结构设计方法的演变过程;了解分离系数和分项系数的定义。
重点
难点
重点:
结构可靠指标的计算。
难点:
分离函数和分项系数的计算。
教学进程(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)
主要内容:
基本随机变量;
结构的极限状态;
结构可靠度;
结构可靠指标;
分离函数和分项系数。
教学方法:
主要采用课堂讲授方式进行,结合工程实际应用对课堂内容进行综合讲解,中间采用随堂提问的形式对学生进行提问,采用多媒体教学。
时间分配:
主讲时间约5学时,集体讨论时间约1学时。
课堂组织:
从工程应用问题着手提出可靠度指标的概念→从理论的角度去分析可靠度指标的含义→提出一个工程实际问题供大家集体讨论。
作业布置
查阅有关结构可靠度计算的相关文献。
主要
参考资料
1.李清富,高健磊,乐金朝李宗坤.工程结构可靠性原理.郑州:
黄河水利出版社,2007年
2.贡金鑫魏巍巍.工程结构可靠性设计原理.北京:
机械工业出版社2007年
3.李国强.工程结构荷载与可靠度设计原理理.北京:
中国建筑工业出版社2005年
课后自我总结分析
结构可靠度指标的计算包含多个因素,应具体分析多重因素对该指标的影响。
中南林业科技大学教案(课时备课)
第4次课6学时
课目、课题
结构可靠性基本分析方法
教学目的
和要求
目的:
掌握结构可靠性基本分析方法。
要求:
掌握结构可靠性基本分析方法中的蒙特卡罗法,了解结构可靠性基本分析方法中的中心点法、验算点法、实用分析法、映射变换法,了解变量相关情况下结构可靠性分析方法。
。
重点
难点
重点:
结构可靠性基本分析方法中的蒙特卡罗法。
难点:
结构可靠性基本分析方法中映射变换法。
教学进程(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)
主要内容:
中心点法;
验算点法;
实用分析法;
映射变换法;
蒙特卡罗法;
变量相关情况下结构可靠性分析方法。
教学方法:
主要采用课堂讲授方式进行,结合工程实际应用对课堂内容进行综合讲解,中间采用随堂提问的形式对学生进行提问,采用多媒体教学。
时间分配:
主讲时间约4学时,集体讨论时间约2学时。
课堂组织:
从工程应用问题着手提出结构可靠性的重要性→分3个小专题进行讲解各种可靠性基本分析方法→提出一个工程实例设计供大家集体讨论。
作业布置
查找工程结构可靠度应用的相关文献,并作文件综述。
主要
参考资料
1.李清富,高健磊,乐金朝李宗坤.工程结构可靠性原理.郑州:
黄河水利出版社,2007年
2.贡金鑫魏巍巍.工程结构可靠性设计原理.北京:
机械工业出版社2007年
3.李国强.工程结构荷载与可靠度设计原理理.北京:
中国建筑工业出版社2005年
课后自我总结分析
重点讲述结构可靠性基本分析方法中的蒙特卡罗法。
中南林业科技大学教案(课时备课)
第5次课6学时
课目、课题
结构体系的可靠度
教学目的
和要求
目的:
掌握结构体系可靠度分析的基本方法;熟悉结构体系可靠度的基本概念。
要求:
掌握结构体系可靠度分析的基本方法。
重点
难点
重点:
结构体系可靠度分析的基本方法。
难点:
结构体系可靠度分析的基本方法和机理分析。
教学进程(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)
主要内容:
结构体系可靠度的基本概念;
结构体系可靠度分析的基本方法;
结构体系可靠度计算示例。
教学方法:
主要采用课堂讲授方式进行,结合工程实际应用对课堂内容进行综合讲解,中间采用随堂提问的形式对学生进行提问,采用多媒体教学。
时间分配:
主讲时间约4学时,集体讨论时间约2学时。
课堂组织:
从工程应用问题着手提出结构体系可靠度的基本概念→结构体系可靠度分析的基本方法→提出一个工程实例→一起计算。
作业布置
布置一个相关的工程实例可靠度的计算。
主要
参考资料
1.李清富,高健磊,乐金朝李宗坤.工程结构可靠性原理.郑州:
黄河水利出版社,2007年
2.贡金鑫魏巍巍.工程结构可靠性设计原理.北京:
机械工业出版社2007年
3.李国强.工程结构荷载与可靠度设计原理理.北京:
中国建筑工业出版社2005年
课后自我总结分析
重点讨论各种可靠度计算方法在结构实际中的应用。
中南林业科技大学教案(课时备课)
第6次课6学时
课目、课题
荷载和抗力的统计分析
教学目的
和要求
目的:
熟悉荷载的统计分析;掌握荷载效应组合以及抗力的统计分析。
要求:
熟悉结构上的作用和作用效应;掌握结构构件抗力的统计分析等。
重点
难点
重点:
作用的概率模型及统计分析。
难点:
结构构件抗力的统计参数和概率分布类型。
教学进程(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)
主要内容:
作用的概念和分类;作用的概率模型及统计分析;作用效应;作用组合;
作用代表值;抗力的概念;结构构件抗力的统计分析;影响结构构件抗力不确定性的因素;结构构件抗力的统计参数和概率分布类型;结构构件抗力的概率分布类型。
教学方法:
主要采用课堂讲授方式进行,结合工程实际应用对课堂内容进行综合讲解,中间采用随堂提问的形式对学生进行提问,采用多媒体教学。
时间分配:
主讲时间约4学时,集体讨论时间约2学时。
课堂组织:
从工程应用问题着手提出作用及抗力概念→从一个具体模型出发建立模型的作用及抗力模式→给出一个实例供大家集体讨论。
模型的作业布置
布置一个相关的工程实例的计算。
主要
参考资料
1.李清富,高健磊,乐金朝李宗坤.工程结构可靠性原理.郑州:
黄河水利出版社,2007年
2.贡金鑫魏巍巍.工程结构可靠性设计原理.北京:
机械工业出版社2007年
3.李国强.工程结构荷载与可靠度设计原理理.北京:
中国建筑工业出版社2005年
课后自我总结分析
重点分析作用及抗力的概率统计分析。
中南林业科技大学教案(课时备课)
第7次课6学时
课目、课题
结构可靠性理论的应用及其研究进展
教学目的
和要求
目的:
掌握结构可靠性理论的应用及结构可靠性理论研究进展。
要求:
熟悉结构可靠度理论的应用最新进展及研究趋势。
重点
难点
重点:
结构可靠性理论的应用。
难点:
可靠度理论的应用的研究趋势。
。
教学进程(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计)
主要内容:
结构可靠性理论的应用;
结构可靠性理论研究进展。
教学方法:
主要采用课堂讲授方式进行,结合工程实际应用对课堂内容进行综合讲解,中间采用随堂提问的形式对学生进行提问,采用多媒体教学。
时间分配:
主讲时间约4学时,集体讨论时间约2学时。
课堂组织:
从工程应用问题着手提出结构可靠性理论的应用→可靠度理论的应用最新进展→可靠度理论的应用研究趋势。
作业布置
查阅有关结构可靠性理论研究进展相关文献。
主要
参考资料
1.李清富,高健磊,乐金朝李宗坤.工程结构可靠性原理.郑州:
黄河水利出版社,2007年
2.贡金鑫魏巍巍.工程结构可靠性设计原理.北京:
机械工业出版社2007年
3.李国强.工程结构荷载与可靠度设计原理理.北京:
中国建筑工业出版社2005年
课后自我总结分析
重点讲述结构可靠性理论的应用及结构可靠性理论研究进展。
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- 结构 可靠 理论 教学