资源描述
土木工程专业本科教育课程教学大纲
高等学校土木工程专业指导委员会
2001年11月
目 录
土木工程专业本科教育(四年制)培养目标和毕业生基本规格 4
土木工程专业本科(四年制)培养方案 6
一、专业基础课程教学大纲 18
1.1 结构力学 18
1.2 弹性力学 21
1.3 流体力学 23
1.4 水文学 28
1.5 土力学 30
1.6 工程地质 35
1.7 土木工程概论 38
1.8 土木工程材料 40
1.9 画法几何 48
1.10 工程制图与计算机绘图 52
1.11 测量学 55
1.12 荷载与结构设计方法 57
1.13 混凝土结构设计原理 63
1.14 砌体结构 78
1.15 钢结构基本原理 82
1.16 组合结构设计原理 85
1.17 基础工程 90
1.18 土木工程施工 95
1.19 建设项目管理 106
1.20 工程经济 108
二、建筑工程专业课群组核心课程教学大纲 112
2.1 房屋建筑学 112
2.2 房屋混凝土与砌体结构设计 117
2.3 房屋钢结构设计 120
2.4 高层建筑结构设计 124
2.5 建筑法规 129
2.6 建筑结构抗震 132
2.7 建筑施工技术与组织 135
2.8 工程项目管理 141
2.9 建筑工程概预算 145
2.10 建筑结构试验 148
三、桥梁工程专业课群组核心课程教学大纲 152
3.1 桥梁工程(多学时) 152
3.2 桥渡设计 155
3.3 钢桥 157
3.4 桥梁施工 161
四、道路与铁道工程专业课群组核心课程教学大纲 166
4.1 公路路面工程 166
4.2 道路线路勘测设计 168
4.3铁路规划与线路设计 171
4.4 桥梁工程(少学时) 173
4.5 铁路轨道 175
五、地下、岩土、矿山专业课群组核心课程教学大纲 177
5.1 岩石力学 177
5.2 岩土工程测试与检测技术 179
5.3 地下建筑施工 182
5.4 地下空间规划与设计 185
5.5 地下建筑结构 187
5.6 岩土工程勘察 193
5.7 特种基础工程 195
5.8 地基处理 201
5.9 矿山建设工程 205
5.10 井巷特殊施工 207
5.11 爆破工程 210
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土木工程专业本科教育(四年制)培养目标和毕业生基本规格
一、培养目标
培养适应社会主义现代化建设需要，德智体全面发展，掌握土木工程学科的基本理论和基本知识，获得工程师基本训练并具有创新精神的高级专门人才。
毕业生能从事土木工程的设计、施工与管理工作，具有初步的项目规划和研究开发能力。
二、业务范围
能在房屋建筑、隧道与地下建筑、公路与城市道路、铁道工程、桥梁、矿山建筑等的设计、施工、管理、咨询、监理、研究、教育、投资和开发部门从事技术或管理工作。
三、毕业生基本规格
(一)品德和政治思想要求
热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，理解马列主义、毛泽东思想和邓小平理论的基本原理；愿为社会主义现代化建设服务，为人民服务，有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感；具有敬业爱岗、艰苦奋斗、热爱劳动、遵纪守法、团结合作的品质；具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。
(二)主要知识和能力要求
1．具有基本的人文社会科学理论知识和素养：在哲学及方法论、经济学、法律等方面具有必要的知识，对文学、艺术、伦理、历史、社会学及公共关系学等的若干方面进行一定的修习；
2．具有较扎实的自然科学基本理论知识：掌握高等数学、普通物理及普通化学，了解现代物理、化学的基本知识，了解当代科学技术发展的其他主要方面和应用前景；
3．具有扎实的专业的基础知识和基本理论：掌握工程力学、流体力学、结构工程和岩土工程的基本理论，掌握工程规划与选型、工程材料、结构分析与设计、地基处理、施工技术和施工组织方面的基本知识，掌握有关工程测量、测试与试验的基本技能，了解建设项目的经济管理和环境等方面的基本内容，了解土木工程的主要法规；
4. 具有综合应用各种手段查询资料、获取信息的基本能力；具有应用语言、文字、图形等进行工程表达和交流的基本能力；掌握一门外国语；具有计算机应用的基本能力；
5. 具有进行工程设计、施工、管理的初步能力；经过一定环节的训练后，具有研究和应用开发的创新能力。
(三)身体素质要求
具有一定的体育和军事基本知识，掌握科学锻炼身体的基本技能，养成良好的体育锻炼和卫生习惯，受到必要的军事训练，达到国家规定的大学生体育和军事训练合格标准，形成健全的心理和健康的体魄，能够履行建设祖国和保卫祖国的神圣义务。
四、修业年限 四年
五、授予学位 工学学士
土木工程专业本科(四年制)培养方案
序、一般说明
本文件是本专业指导委员会制定的“土木工程专业本科教育(四年制)培养目标和毕业生基本规格”的配套文件。
本文件提出的土木工程专业教育的基本模式和课程框架，反映了现阶段宽口径土木工程专业本科教学的基本要求，但文件中对专业基础课程、专业课程(课程内容)设置、组织等的建议，是柔性的，仅供各院校参考。
本专业指导委员会鼓励各院校在坚持宽口径专业基本要求的基础上，根据院校条件，制定自己的培养计划并组织实施，创造出鲜明的院校特色。
一、培养目标
培养适应社会主义现代化建设需要，德智体全面发展，掌握土木工程学科的基本理论和基本知识，获得工程师基本训练并具有创新精神的高级专门人才。
毕业生能从事土木工程的设计、施工与管理工作，具有初步的项目规划和研究开发能力。
二、业务范围
能在房屋建筑、隧道与地下建筑、公路与城市道路、铁道工程、桥梁、矿山建筑等的设计、施工、管理、咨询、监理、研究、教育、投资和开发部门从事技术或管理工作。
三、毕业生基本要求
(一)思想道德、文化和心理素质
热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，理解马列主义、毛泽东思想和邓小平理论的基本原理；愿为社会主义现代化建设服务，为人民服务，有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感；具有敬业爱岗、艰苦奋斗、热爱劳动、遵纪守法、团结合作的品质；具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。具有基本的和高尚的科学人文素养和精神，能体现哲理、情趣、品位、人格方面的较高修养。保持心理健康，努力做到心态平和、情绪稳定、乐观、积极、向上。
(二)知识结构
1．人文、社会科学基础知识
理解马列主义、毛泽东思想、邓小平理论的基本原理，在哲学及方法论、经济学、法律等方面具有必要的知识，了解社会发展规律和21世纪发展趋势，对文学、艺术、伦理、历史、社会学及公共关系学等的若干方面进行一定的修习。掌握一门外国语。
2．自然科学基础知识
掌握高等数学和本专业所必须的工程数学，掌握普通物理的基本理论，掌握与本专业有关的化学原理和分析方法，了解现代物理、化学的基本知识，了解信息科学、环境科学的基本知识，了解当代科学技术发展的其他主要方面和应用前景。掌握一种计算机程序语言。
3．学科和专业基础知识
掌握理论力学、材料力学、结构力学的基本原理和分析方法，掌握工程地质与土力学的基本原理和实验方法，掌握流体力学(主要为水力学)的基本原理和分析方法。
掌握工程材料的基本性能和适用条件，掌握工程测量的基本原理和基本方法，掌握画法几何基本原理。
掌握工程结构构件的力学性能和计算原理，掌握一般基础的设计原理。
掌握土木工程施工与组织的一般过程、了解项目策划、管理及技术经济分析的基本方法。
4．专业知识
掌握土木工程项目的勘测、规划、选线或选型、构造的基本知识。
掌握土木工程结构的设计方法、CAD和其他软件应用技术。
掌握土木工程基础的设计方法，了解地基处理的基本方法。
掌握土木工程现代施工技术、工程检测与试验的基本方法。
了解土木工程防灾与减灾的基本原理及一般设计方法。
了解本专业的有关法规、规范与规程。
了解本专业发展动态。
5．相邻学科知识
了解土木工程与可持续发展的关系；
了解建筑与交通的基本知识。
了解给排水的一般知识，了解供热通风与空调、电气等建筑设备、土木工程机械等的一般知识。
了解土木工程智能化的一般知识。
(三)能力结构
1．获取知识的能力
具有查阅文献或其他资料、获得信息、拓展知识领域、继续学习并提高业务水平的能力。
2．运用知识的能力
具有根据使用要求；地质地形条件、材料与施工的实际情况，经济合理、安全可靠地进行土木工程勘测和设计的能力。
具有解决施工技术问题和编制施工组织设计、组织施工及进行工程项目管理的初步能力。
具有工程经济分析的初步能力。
具有进行工程监测、检测、工程质量可靠性评价的初步能力。
具有一般土木工程项目规划或策划的初步能力。
具有应用计算机进行辅助设计、辅助管理的初步能力。
具有阅读本专业外文书刊、技术资料和听说写译的初步能力。
3．创新能力
具有科学研究的初步能力。
具有科技开发、技术革新的初步能力。
4．表达能力和管理、公关能力
具有文字、图纸、口头表达的能力。
具有与工程项目设计、施工、日常使用等工作相关的组织管理的初步能力。
具有社会活动、人际交往和公关的能力；
(四)身体素质
具有一定的体育和军事基本知识，掌握科学锻炼身体的基本技能，养成良好的体育锻炼和卫生习惯，受到必要的军事训练，达到国家规定的大学生体育和军事训练合格标准，形成健全的心理和健康的体魄，能够履行建设祖国和保卫祖国的神圣义务。
四、专业课程设置与实践教学环节
(一)体现宽口径专业的基本要求，建立反映院校特色的课程设置方案
按教育部1998年专业目录设置的土木工程专业，涵盖了原来的建筑工程、交通土建工程、矿井建设、城镇建设(部分)等专业，是一个宽口径的专业。专业的拓宽，在课程设置上，主要体现在专业基础课程的拓宽。土木工程专业的课程设置与实践教学环节，应满足培养目标的要求，使培养对象在结束本科学业后，具备从事土木工程各个领域设计、施工、管理工作的基本知识和能力，经过一定的训练后，具有开展研究和应用开发的初步能力。
本方案所提出的专业课程设置与实践教学环节为专业指导委员会的建议性意见。对专业课程和实践教学环节的设置、内容编排、教学方式等，在体现宽口径专业基本要求的基础上、应充分反映各校培养特色，结合各院校的实际情况，进行具体安排。
(二)课程设置
1．专业主干学科：力学、土木工程
2．课内总学时
教学计划规定的课内总学时(即对应毕业，总学分要求的课内总学时)上限一般控制在2500学时；在实现课程整体优化的前提下，鼓励逐步减少课内总学时。
3．课程结构和相对比例
课程结构分为公共基础课、专业基础课和专业课。在课内总学时中的比例建议为：公共基础课一般不低于50％，专业基础课和专业课分别为30％和10％左右。总学时中的10％，由各院校根据自己情况，分别安排在上述三部分课程中。
4．课程性质
课程性质分为必修课，选修课(含限定选修课和任意选修课)。以下所列课程名后注*者，其课程内容一般应作为必修。本方案中未加*者，可作为选修，由各院校决定是否开设。课程总量中，至少应有10％左右的课程为选修课程。
5．建议课程
本文件建议的下列课程，仅在一般含义上指出了课程内容，该内容可以根据各院校的情况单独或组合在同名或不同名的课程中。
5.1公共基础课
公共基础课包括人文社会科学类课程、自然科学类课程和其他公共课程。
(1)人文社会科学类课程
马克思主义哲学原理*
毛泽东思想概论*
邓小平理论概论*
法律(法律基础*、土木工程建设法规*)
经济学(政治经济学、经济学或工程经济学)
管理学
语言(大学英语*、大学语文、或科技论文写作)
文学和艺术
伦理(伦理学、职业伦理、品德修养)
心理学或社会学(公共关系学)
历史
(2)自然科学类课程
高等数学*
物理*
物理实验*
化学*
化学实验
环境科学
信息科学
现代材料学
(3)其他公共类课程
体育*
军事理论*
计算机文化
计算机语言与程序设计
5.2专业基础课
专业基础课构成了土木工程专业共同的专业平台，为学生在校学习专业课程和毕业后在专业的各个领域继续学习提供坚实的基础。这部分课程包括了工程数学、工程力学、流体力学、结构工程学、岩土工程学的基础理论以及从事土木工程设计、施工、管理所必须的专业基础理论。
专业基础课程
线性代数*
概率论与数理统计*
数值计算*
理论力学*
材料力学*
结构力学*
弹性力学
流体力学*或水力学*
水文学
土力学*或岩土力学*
工程地质*
土木工程概论*
土木工程材料*
画法几何*
工程制图与计算机绘图*
工程测量*
荷载与结构设计方法*
混凝土结构设计原理*
砌体结构
钢结构设计原理*
组合结构设计原理
基础工程*
土木工程施工*
建设项目策划与管理*
工程概预算*
专业基础课程教学要求可参考专业指导委员会编写的课程教学大纲。
5.3 专业课
专业课的教学目的，在于通过具体工程对象的分析，使学生了解一般土木工程项目的设计、施工等基本过程，学会应用由专业基础课程学得的基本理论，较深入地掌握专业技能，建立初步的工程经验，以适应当前国内用人单位对土木工程专业本科人才基本能力的一般要求。
专业课程的设置，可以多种方式。如设立若干课群组，每一课群组集中对土木工程中某一类工程对象的勘察、设计、施工、管理进行教学；要求学生系统修习某一课群组的基本课程(或核心课程)，并修习其他课群组的若干门课程(一主多辅模式)。所设立的课群组，也可以是以某一类工程对象为主，但配以若干门其他工程对象的课程(主辅组合模式)。有条件的学校，也可实行完全打通模式，即要求学生的专业课程学习能涉及较宽的范围。无论采用何种模式，应注意体现下述原则：
(1)学生经过专业课程学习，较系统地掌握土木工程项目规划、设计、施工等的主要过程。当设立课群组时，各课群组的课程内容一般应包含工程项目的规划或选线(选型)、结构设计、施工、检测或试验等，以及相关的课程设计、专业实习环节。
(2)专业课程学习的涉及面，应在土木工程领域内有一定宽度。当采取一主多辅、主辅组合模式时，院校设立的课群组应至少涉及土木工程领域中的建筑工程类、交通土建工程类、地下一岩土—矿井建设类课程中的两类。
对于一主多辅模式的课群组，本专业指导委员会另提出建议课程内容以供参考。
(三)实践教学环节
1．实践教学环节的地位
实践教学环节是土木工程教学中非常重要的环节，在现代工程教育中占有十分重要的位置，是培养学生综合运用知识、动手能力和创新精神的关键环节，它的作用和功能是理论教学所不能替代的。各校要注重把实践教学的改革纳入整个教学内容、课程体系的改革当中，发挥整体教育功能。
2．实践教学环节的主要内容和学时
2.1 内容及学时
基础与专业实践教学环节包括计算机应用、实验、实习、课程设计和毕业设计(论文)等类别。总学时一般安排在40周左右。
2.2 实践教学环节的性质
土木工程专业的实践教学环节均匀必修。有组织的科技创新等活动，可以纳入实践教学环节。
2.3 建议设置的实践教学环节
(1)计算机应用类
计算机上机实习，可结合在各种课程教学和设计类教学过程中，总实习机时一般应达200学时。
(2)实验类
大学物理实验
力学实验
材料实验
土工实验
结构实验
(3)实习类
认识实习
测量实习
地质实习
生产实习
毕业实习
(4)课程设计类
勘测或房屋建筑类课程设计
结构类课程设计
工程基础类课程设计
施工类课程设计
(5)毕业设计(论文)
一般不少于14周
3．主要实践教学环节的基本要求
3.1 计算机实习类
了解计算机基础、算法与数据结构，掌握若干种计算机实用软件。
掌握与各门课程有关的工程软件应用方法，熟悉CAD制图。
3.2 实验类
了解所学课程的实验方法，正确使用仪器设备。
训练实验动手能力，培养科学实验及创新意识。
掌握一般结构实验的基本方法，初步具备结构检验的技能。
3.3 实习类
掌握各项实习内容及有关的操作和测量技能，能初步应用理论知识解决工程实际问题。
了解土木工程师的工作职责范围，参与部分或全部工作。
了解土木工程的项目管理，正确使用我国现行的施工规范和规程。
3.4课程设计类
了解与土木工程有关的法规和规定，熟悉技术规程中与课程设计有关的主要内容。
了解工程师的工作过程和工作职责，了解设计过程中各工种之间的配合原则。
通过工程设计，综合应用所学基础理论和专业知识，具有独立分析解决一般土木工程技术问题的能力。
有能力用书面及口头的方式清晰而准确地表达设计意图及各项技术观点。
3.5 毕业设计(论文)
知识方面，要求能综合应用各学科的理论、知识与技能，分析和解决工程实际问题，并通过学习、研究与实践，使理论深化、知识拓宽、专业技能延伸。
能力方面，要求能进行资料的调研和加工，能正确运用工具书，掌握有关工程设计程序、方法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、图表绘制、技术文件编写的能力；或具有实验、测试、数据分析等研究技能，有分析与解决问题的能力；有外文翻译和计算机应用的能力。
素质方面，要求树立正确的设计思想，严肃认真的科学态度和严谨的工作作风，能遵守纪律，善于与他人合作。
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一、专业基础课程教学大纲
1.1 结构力学
一、课程性质与目的
本课程是土木工程专业必修的一门主要的专业基础课。本课程的教学目的是使学生在理论力学和材料力学的基础上进一步掌握分析计算杆件体系的基本原理和方法，了解各类结构的受力性能，培养结构分析与计算(包括手算与电算)方面的能力，为学习有关专业课程及进行结构设计和科学研究打下基础。
二、课程基本要求
(一)几何组成分析
掌握平面几何不变体系的基本组成规律及其应用。
(二)静定结构的受力分析
灵活运用隔离体平衡法，熟练掌握梁和刚架内力图的作法以及桁架内力的计算方法，掌握静定组合结构和拱的内力的计算方法。了解静定结构的力学特性。
(三)虚功原理与结构的位移计算
理解变形体虚功原理的内容及其应用，熟练掌握静定结构位移的计算方法，了解互等定理。
(四)影响线
理解影响线的概念，掌握作静定梁和桁架内力影响线的静力法，了解机动法。会用影响线求移动荷载下结构的最大内力。
(五)力法
掌握力法的基本原理和用力法计算超静定结构在荷载、支座移动、温变作用下的内力。会计算超静定结构的位移。了解超静定结构的力学特性。
(六)位移法
掌握位移法的基本原理和刚架在荷载作用下的计算。
(七)力矩分配法
掌握力矩分配法的概念，会用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。
(八)、结构矩阵分析
掌握用矩阵位移法计算杆件结构的原理和方法。
(九)结构的动力计算
掌握结构动力分析的基本方法，掌握单自由度及两自由度体系的自由振动及其在简谐荷载作用下的受迫振动的计算方法。了解阻尼的作用。了解频率的近似计算方法。
三、课程教学基本内容(带“*”号的为选学内容)
(一)几何组成分析
几何不变体系和几何可变体系、自由度和约束、必要约束和多余约束的概念，瞬变体系的概念。平面几何不变体系的基本组成规律及其应用。
(二)静定结构的受力分析
用隔离体平衡法求杆件未知内力的要点。直杆荷载与内力间的微分与增量关系及其在内力图上的反映。分段叠加法作直杆的弯矩图。静定梁和刚架内力图的作法，静定桁架、组合结构和拱的内力的计算方法。静定结构的力学特性以及各类结构的受力特点。
(三)虚功原理与结构的位移计算
变形体虚功原理及其在结构位移计算中的应用，静定结构由于荷载、支座移动、温度改变和制造误差而产生的位移的计算方法。广义力和广义位移的概念。图乘法在位移计算中的应用。线弹性体系的互等定理。
(四)影响线
影响线的概念。用静力法作静定梁和桁架内力的影响线，用机动法作静定梁内力的影响线。用影响线求移动荷载下结构的最大内力。*简支梁的内力包络图与绝对最大弯矩。
(五)力法
力法的基本原理。用力法计算超静定结构在荷载、支座移动、温变作用下的内力。超静定结构的位移计算。超静定结构的力学特性。
(六)位移法
位移法的基本原理，等截面直杆的刚度方程。用位移法计算刚架和连续梁在荷载作用下的内力。
(七)力矩分配法
力矩分配法的概念，用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。用挠曲线比拟法作连续梁内力的影响线。
(八)结构的矩阵分析
等截面直杆的单元刚度矩阵，坐标变换，结构的整体刚度矩阵。等效结点荷载。矩阵位移法的计算步骤以及用矩阵俭移法计算连续梁、平面刚架、桁架和组合结构的电算程序。
(九)结构的动力计算
动力分析的基本概念和方法。单自由度体系的自由振动分析，单自由度体系在简谐荷载作用下的受迫振动的计算。*单自由度体系在一般动荷载作用下的受迫振动。阻尼对振动的影响。多自由度体系的自由振动，主振型的正交性。多自由度体系在简谐荷载作用下的受迫振动的计算。*振型分解法的概念。频率的近似计算方法。
*(十)结构的稳定计算
稳定问题的基本概念。用静力法和能量法确定压杆的临界荷载。
*(十一)结构的极限荷载
极限弯矩、塑性铰和极限荷载的概念，比例加载的一般定理。超静定梁极限荷载的计算。
四、实验内容
平面杆件结构(连续梁、刚架、桁架和组合结构)矩阵位移法计算程序上机实习(上机时数不少于16)。
五、前修课程要求
理论力学、材料力学、FORTRAN语言
1.2 弹性力学
一、课程性质与目的
本课程是土木工程专业限定选修的一门专业基础课。本课程的教学目的，是使学生在理论力学和材料力学等课程的基础上进一步掌握弹性力学的基本概念、基本原理和基本方法，了解弹性体简单的计算方法和有关解答，提高分析与计算的能力，为学习有关专业课程打下初步的弹性力学基础。
二、课程基本要求
(一)理解弹性力学的基本假定，进一步理解体力、面力、应力、应变和位移的基本概念，熟悉记号和符号的有关规定。
(二)掌握平面应力问题和平面应变问题的特点，熟悉平面问题的基本方程，了解按应力求解平面问题的基本思路和步骤。
(三)能正确写出边界条件，能正确理解和应用圣维南原理。
(四)通过实例，了解平面问题逆解法和半逆解法的基本思路。
(五)通过实例，理解位移单值条件和孔边应力集中等概念。
(六)理解有限单元法的基本概念及原理，通过平面问题常应变三角形单元的应用，了解有限单元法的计算步骤。
(七)了解空间问题的基本方程和边界条件。
三、课程教学基本内容
(一)绪论
弹性力学的研究对象、研究方法和基本假定。体力、面力、应力、应变和位移的基本概念及其记号和符号的规定。
(二)平面问题的基本理论
平面应力问题和平面应变问题的特点。平面问题的平衡微分方程、几何方程和物理方程，刚体位移的概念。应力边界条件和位移边界条件。圣维南原理及其应用。按应力求解平面问题，相容方程和位移单值条件。应力函数的引用。
(四)用直角坐标解平面问题
逆解法和半逆解法的解题思路。多项式解。矩形梁纯弯曲。简支梁受均布荷载。楔形体受重力和液体压力。
(五)用极坐标解平面问题
极坐标系中的平衡微分方程、几何方程和物理方程。极坐标系中的应力函数和相容方程。轴对称问题。圆环或圆筒受均布法向力。圆孔的孔边应力集中。半平面体受边界力。
(六)用有限单元法解平面问题
基本量和基本方程的矩阵表示。有限单元法的基本概念。常应变三角形单元的位移模式，解答的收敛性条件。单元的应力矩阵和劲度矩阵，等效结点荷载。结构的整体分析。有限单元法的计算步骤及计算程序。单元划分的原则。计算结果的整理。矩形单元简介。
(七)空间问题的基本理论
空间问题的平衡微分方程、几何方程、物理方程和边界条件。
四、实验内容
平面问题有限单元法计算程序上机实习(上机时数不少于8)。
五、前修课程要求
理论力学、材料力学、FORTRAN语言
1.3 流体力学
一、课程性质与目的
流体力学是研究流体机械运动规律及其应用的学科，是土木工程专业一门必修的专业基础课程。
本课程的目的是：通过各教学环节，使学生掌握流体运动的基本概念、基本理论、基本计算方法与实验技能，培养分析问题的能力和创新能力，为学习专业课程，并为将来在土木工程各个领域从事专业技术工作打下基础。
流体力学课程在专业教学中将为水文学、土力学、工程地质、土木工程施工、建筑设备等多门专业基础课程和专业课程阐释所涉及的流体力学原理，帮助学生进一步认识土木工程与大气和水环境的关系。
二、课程基本要求
本课程应达到基本要求：
(一)具有较为完整的理论基础，包括：
1．掌握流体力学的基本概念；
2．熟练掌握分析流体运动的总流分析方法，熟悉量纲分析与实验相结合的方法，了解求解简单平面势流的方法；
3．掌握流体运动能量转化和水头损失规律，对绕流流阻力有一定了解。
(二)具有对一般流动问题的分析和计算能力，包括：
1．水力荷载的计算；
2．管道、渠道和堰过流能力的计算，井的渗流计算；
3．水头损失的分析和计算。
(三)掌握测量水位、压强、流速、流量的常规方法。具有观察水流现象、分析实验数据和编写报告的能力。
三、课程教学基本内容
(一)绪论
1．流体力学的研究对象和任务。
2．流体的连续介质模型、质点。
3．作用在流体上的力：表面力和质量力。
4．流体的主要物理性质：惯性、粘性、压缩性。
5．牛顿流体和非牛顿流体。
(二)流体静力学
1．静止流体中应力的特性。
2．流体平衡微分方程、等压面。
3．重力场中液体静压强的分布。绝对压强、相对压强真空度。测压管水头。
4．液体作用在平面上的总压力。压力中心。压强分布图法。
5．液体作用在曲面上的总压力。压力体。
6．浮力。浮体的平衡。
(三)流体运动学
1．描述流体运动的两种方法：拉格朗日法和欧拉法。流场。质点导数。
2．恒定流和非恒定流。一元、二元和三元流动。均衡流和非均衡流。
3．流线、元流和总流。流量。平均流速。
4．流体微团运动分析。有旋运动和无旋运动。
5．连续性微分方程及其对总流的积分。
(四)流体动力学基础
1．流体运动微分方程：理想流体运动微分方程。粘性流体运动微分方程(不推导)。
2．理想流体运动微分方程的伯努利积分。伯努利方程的能量意义和几何意义。
3．总流的伯努利方程。
4．总流的动量方程。
5．理想流体的无旋流动。流速势函数与流函数。基本平面势流。势流叠加原理。
(五)量纲分析和相似原理
1．量纲分析的意义和量纲和谐原理。
2．量纲分析方法：瑞利法和π定量。
3．相似概念。相似准则：雷诺准则、佛劳德准则、欧拉准则、柯西准则。
(六)流动阻力和水头损失
1．流动阻力和水头损失的分类。
2．粘性流体的两种流态：层流和紊流。流态的判别。
3．沿程水头损失与切应力的关系。圆管过流断面上切应力分布。
4．圆管中的层流。过流断面上的流速分布。水头损失与平均流速的关系。沿程摩阻系数与雷诺数的关系。
5．紊流运动。紊流脉动与时均化。紊动附加切应力。混合长度理论。
6．紊流的沿程水头损失。尼古拉兹实验。当量粗糙。工业管道沿程摩阻系数的曲线图(穆迪图)。沿程水头损失的经验公式。
7．局部水头损失。圆管突然扩大的局部水头损失。局部水头损失系数。
8．边界层概念。边界层的分离。绕流阻力。
(七)孔口、管嘴出流和有压管流
1．孔口、管嘴出流的基本公式。
2．短管(虹吸管、水泵吸水管、有压涵管等)的水力计算。水头线的绘制。
3．长管的水力计算：简单管路、串联管路、并联管路、沿程均匀泄流管路。
4．水击现象。水击波的传播过程。直接水击和间接水击。水击压强的计算。
5．离心泵的原理。工作性能曲线。管道特性曲线。运行工作点。
(八)明渠流动
1. 明渠均匀流。明渠均匀流的水力计算。水力最优断面。允许流速。
2．明渠流动状态。微波波速。缓流、急流、临界流。断面单位能量。临界水深。临界底坡。
3．水跃现象。水跃方程。共轭水深。水跃长度。水跃的能量消耗。水跃现象。
4．明渠非均匀渐变流微分方程。棱柱形渠道恒定渐变流水面曲线的定性分析。明渠渐变流水面曲线计算：逐段试算法。
(九)堰流
1．堰的形式：薄壁堰、实用堰、宽顶堰。
2．堰流的基本公式。流量系数及其影响因素。
(十)渗流
1．渗流现象。渗流模型。
2．达西定律。渗透系数。渗流对工程的影响。扬压力、管涌。
3．恒定渐变渗流的裘皮依公式。井的渗流计算。
(十一)可压缩气体动力学基础(选学)
1．可压缩气流运动的基本概念。压缩性。音速。马赫数。
2．一元气流的流动特性。
3．气流管道流动。
四、实验内容
实验包括演示实验和定量量测实验两类。量测实验应包括下列内容：
1．点压强测量；
2．点流速测量及流速分布图绘制；
3．流量系数测量；
4．阻力系数(沿程摩阻系数或局部水头损失系数)测量。
演示实验可选做流线、流动形态、能量转化、水面曲线等现象演示。
五、前修课程要求
1．高等数学
2．普通物理
3．理论力学
4．材料力学(基础部分)
1.4 水文学
一、课程性质与目的
本课程为土木工程专业的必修课，属于专业基础课程。它是一门阐述和运用水文规律、开发和发挥工程效益的学科。主要介绍在水循环从降水到径流过程中，关于地面径流的形成、观测，以及对土木工程建筑物的影响。
本课程的教学目的，是使土木工程专业学生，了解自然界中水的运行变化与河川径流的关系，具有分析计算河渠设计流量和确定过水建筑物孔径等的设计知识。
二、课程基本要求
要求学生在学习本课程后，能了解河川和径流的一般知识和水文统计的基本概念；掌握利用流量观测资料，推算设计流量和设计水位的方法；掌握利用暴雨资料，推算设计流量的方法；熟练掌握过水建筑物孔径计算和冲刷计算的方法。
三、课程教学基本内容
(一)河流与径流
1．河流与流域、河流基本特征、径流的形成；
2．泥沙运动与河床演变、造床流量与河相的关系。
(二)水文统计的基本原理和方法
1．河川水文现象的特征和分析方法；
2．水文统计的基本概念；
3．经验累计频率曲线和理论频率曲线；
4．现行频率分析方法。
(三)设计流量的推算方法
1．利用流量观测资料推算设计流量；
2．缺乏流量观测资料时推算设计流量；
3．桥位断面设计流量、设计水位的推算方法；
4．利用暴雨资料推算设计流量。
(四)桥涵孔径设计
1．桥孔长度；
2．桥面标高；
3．小桥涵与渠道过水断面设计。
(五)桥下河床冲刷计算
1．桥下一般冲刷；
2．桥墩旁局部冲刷；
3．小桥涵进出口沟床加固。
四、试验内容
无
五、前修课程要求
水力学、概率论与数理统计
1.5 土力学
一、课程性质与目的
《土力学》是一门土木工程专业的必修课，属专业基础课，课时建议54学时。《土力学》所包含的知识既是土木工程专业学生必须掌握的专业知识，又是为后面的专业课程学习所必须的基础知识。
通过本课程的学习，使学生了解土的成因和分类方法，熟悉土的基本物理力学性质，掌握地基沉降、地基承载力、土压力计算方法和土坡稳定分析方法，掌握一般土工试验方法，达到能应用土力学的基本原理和方法解决实际工程中稳定、变形和渗流等问题的目的。
二、课程基本要求
(一)绪论
了解土力学的重要性及其发展概况，了解土力学的学科特点，熟悉课程的学习内容、要求和学习方法。
(二)土的物理性质及工程分类
1．了解土的成因和组成
2．掌握土的物理性质指标
3．熟练掌握无粘性土和粘性土的物理性质
4．了解土的结构性和击实性
5．掌握土的工程分类原则，土的类别与其工程特性的关系
(三)土的渗透性与渗流
1．掌握土的渗透规律、二维渗流及流网、渗透力与渗透破坏
2．掌握渗流量计算
(四)土的压缩性和固结理论
1．掌握土的压缩性和固结状态
2．掌握有效应力原理
3．掌握太沙基一维固结理论
(五)土
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