结构抗震设计是土木工程专业的一门主要专业课程，综合性强，概念多，设计多学科知识，是一门较难掌握的课程。开设这门课，是要系统而全面的介绍地震学基础，结构抗震的专业知识，设计理念和思想。通过课程的各个教学环节的教学，培养学生具备良好的社会责任感和职业道德，具备扎实的理论知识和应用能力，具备扎实的结构抗震概念和创新能力，具备解决建筑结构抗震设计问题的能力等。

古代谚语：“授之以鱼，足解一日之饥;授之以渔，足食终身之鱼。”为了可以达到“授之于渔”的目的，我的教育理念主要体现在以下几个方面。一是以人为本，也就是以学生为中心，关注学生成长，而非单一的完成教学任务，注重教学质量，如在本课程的教学中，采用重视结构概念，培养学生理解能力和创新意识的教学方法，注重学生“学到了什么”，“理解了多少”。为了让学生更容易接受，就必须讲得概念清晰和生动有趣，遇到贴切的实例和素材注意搜集。二是注重目标导向，也就是注重“以人为本”的直接体现，学生的目标要以学生能力为评价指标，在课程教学考核时，综合考虑期末成绩、单元小测、作业和平时表现等。全面的考核也能使学生为中心的宗旨得以真正体现。三是持续改进。随着学生和校内外环境的变化必须做到与时俱进，古人云：“吾日三省吾身”，只有不断完善和改进才能更好的服务于学生。此外，打铁还需自身硬，想要更好的教授育人，必须不断提升自我知识水平和能力。

本课程的特色之处主要表现为：(1)课堂教学内容丰富，对抽象的概念进行生动、有趣的讲解；尽可能把枯燥的知识通过插图和动画等丰富的形式表现出来。(2) 内容源于教材，但又丰富于教材。注重概念与内涵的理解，知识理解是教学中最为重要的内容。(3) 课件注重与学生的互动，在交互的过程中引起学生的兴趣，引导学生对知识本身的理解。(4)注重把具有前瞻性、重要性的抗震科研成果引入到课堂中来。(5)适当介绍和演示工程设计和结构分析软件，让学生对解决实际工程设计和分析工作做进一步了解。

1.  王社良编著，《抗震结构设计》,武汉工业大学出版社，2011年

2.  吕西林等编著，《建筑结构抗震设计理论与实例》， 同济大学出版社，2002年版

3.  Williams, A.  <Seismic design of buildings and bridges>土木工程专业原版教材，水利水电出版社，2002

4.  V. V. Bertero， Introduction to Earthquake Engineering (http://nisee.berkeley.edu，http://www.eerc.berkeley.edu/)

5.  T.Paulay(新西兰)等著，戴瑞同等译，《钢筋混凝土和砌体结构的抗震设计》，中国建筑工业出版社，2011年

6.  梁兴文编著，《结构抗震性能设计理论与方法》，科学出版社，2011年

7.  刊物《地震工程与工程振动》、《工程抗震与加固改造》、《土木工程学报》、《建筑结构学院》等

一、教学目标

《结构抗震设计》是土木工程专业本科生必修的专业必修课程，主要包括地震学基础知识、场地、地基与基础、抗震设防目标与设计方法、结构地震反应分析、地震作用计算、抗震概念设计、钢筋混凝土结构和砌体结构抗震设计要点等基本内容。通过本课程的学习，达到以下教学目标：

教学目标1：能够具备结构抗震概念设计思想，理解获取有效抗震结构体系所存在的主要问题和解决问题的方法，掌握结构抗震设计的基本原理、要求、方法和步骤，能够熟练应用底部剪力法、振型分解反应谱法确定结构受到的地震作用。在此基础上，具备对常规结构类型（钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构等）和结构体系（框架结构、剪力墙结构、框剪结构等）建筑进行抗震设计的能力。

教学目标2：理解地震震害产生的原因及其对社会的影响，初步具备对既有结构抗震性能进行简单评估的能力，能发现既有结构的安全隐患，了解既有建筑结构抗震加固的常规办法，在此基础上，初步具备对既有结构进行抗震性能评定并提出加固方法的能力。

二、课程目标与毕业要求的对应关系                       

三、教学基本内容

第一章 导论

地震及地震灾害，地震灾害的划分方法（直接灾害、次生灾害），地震灾害的事例与分析，世界和中国的地震活动背景，防御及减轻地震灾害的措施，地震预报三要素（时间、地点、强度），地震预报的划分（中长期预报和短临预报），地震预报的现状，工程抗震设防，抗震设防区划，抗震设防水准，既有建筑的抗震鉴定和加固。

 [重点]地震灾害的分类，地震灾害事例的理解，工程抗震设防。

 [难点]抗震设防区划，抗震设防水准，地震灾害事例与分析，地震预报的正确理解，抗震加固的作用。

要求学生：

1．掌握地震灾害的划分方法，理解地震灾害的产生原因。

2．了解世界和中国的地震活动背景，了解典型地震灾害事件的情况。

3．理解地震预报的概念，了解地震预报的现状，掌握地震预报的三要素，理解什么是合理的地震预报。

4．理解工程抗震设防，理解震设防区划，理解抗震设防水准。

5．理解既有建筑的抗震鉴定与加固，了解抗震加固的重要性。

第二章 地震学基础

地球构造（地壳、地幔、地核），地震类型，地震类型的划分方法，地震序列，地震成因，板块构造学说，地球板块的划分，断层弹性回跳学说，世界地震活动背景；世界两大地震带，中国地层构造背景，中国地震带的划分，地震波的分类，纵波和横波，体波和面波，瑞雷波和乐夫波，波的传播特征，不同地震波传播特性的差异，强震观测，震级，烈度，震级和烈度的关系，等震线，地震释放能量与震级的关系，地震烈度表，中国地震烈度表，地震区划，基本烈度，设防烈度，

[重点]地震序列，地震波的分类，地震波的传播特性，震级，烈度，震级和烈度的关系，等震线，地震烈度表，基本烈度，设防烈度

[难点]地震成因，地震波的传播特性，震级和烈度的关心，中国地震烈度表，烈度、基本烈度和设防烈度的关心，地震区划

要求学生：

1．了解地球构造。

2．了解地震类型及其划分方法，掌握地震序列。

3．理解地震的成因，理解板块构造学说，了解地球板块的划分。

4．了解世界地震活动背景，掌握世界两大地震带。

5．了解中国地层构造北京，了解中国地震带的划分。

6．掌握地震波的分类，掌握不同地震波的传播特征，并理解其差异。

7．掌握震级、烈度和等震线的概念，掌握震级和烈度的关系。

8．掌握地震烈度表的概念，理解中国地震烈度表的划分，掌握基本烈度和设防烈度的概念。

第三章 抗震设防目标与设计方法

中国抗震规范的沿革，抗震性能极限状态，常用的三种性能极限状态，设计地震水平，抗震设计三要素及其关系，三水准抗震设防目标，三个设计地震水平的确定及参数取值，建筑重要性分类，不同重要性分类建筑的设防标准，抗震规范采用的两阶段设计方法，承载力抗震调整系数，考虑地震作用的荷载效应组合，弹性变形验算，弹性层间位移角限值，弹塑性变形验算，弹塑性层间位移角限值，弹塑性层间位移角的计算，楼层屈服承载力系数，基于性态的抗震设计。

[重点]抗震性能极限状态，常用的三种性能极限状态，设计地震水平，抗震设计三要素及其关系，三水准抗震设防目标，三个设计地震水平的确定及参数取值，建筑重要性分类，不同重要性分类建筑的设防标准，抗震规范采用的两阶段设计方法，承载力抗震调整系数，考虑地震作用的荷载效应组合，弹性变形验算，弹性层间位移角限值，弹塑性变形验算，弹塑性层间位移角限值，弹塑性层间位移角的计算，楼层屈服承载力系数。

[难点]抗震设计三要素及其关系，承载力抗震调整系数，考虑地震作用的荷载效应组合，弹塑性层间位移角的计算，楼层屈服承载力系数。

要求学生：

1．了解中国抗震规范的沿革。

2．掌握结构常用的三种性能极限状态，理解设计地震水平。

3．掌握用抗震设计三要素及其关系。

4．掌握三水准抗震设防目标，了解三个设计地震水平的确定及参数取值。

5．掌握建筑重要性分类，掌握不同重要性分类建筑的设防标准。

6．掌握抗震规范采用的两阶段设计方法，理解承载力抗震调整系数，掌握考虑地震作用的荷载效应组合。

7．了解基于性态的抗震设计理论。

第四章 抗震概念设计

抗震概念设计定义，抗震概念设计的重要性，抗震概念设计的一般原则，抗震设计的场地选择，地震能量输入的控制，建筑体型和结构布置对抗震性能的影响，抗震结构体系及构件的一般设计原则，非结构构件对结构的影响，抗震规范对不规则建筑的判定方法，抗震缝的设置，多道抗震防线的设置及选择原则，结构不同破坏机制的选择，不良设计建筑震害事例分析，不同结构类型和结构体系的抗震性能差异，钢筋混凝土结构常用结构体系抗震性能分析。

[重点]抗震概念设计及其一般原则，抗震规范对不规则建筑的判定方法，抗震缝的设置，多道抗震防线的设置及选择原则，结构不同破坏机制的选择。

[难点]抗震概念设计的重要性，地震能量输入的控制，抗震结构体系及构件的一般设计原则，非结构构件对结构的影响，多道抗震防线的设置及选择原则，结构不同破坏机制的选择，不同结构类型和结构体系的抗震性能差异。

要求学生：

1．掌握抗震概念设计的定义，理解抗震概念设计的重要性，掌握抗震概念设计的一般原则。

2．掌握抗震规范对不规则建筑的判定方法，掌握抗震缝的设置原则和方法，理解地震能量输入的控制。

3．理解多道抗震防线的设置及选择原则，理解结构不同破坏机制的特点及其对抗震性能的影响，掌握抗震结构体系及构件的一半设计原则。

4．理解不同结构类型和结构体系的抗震性能差异，理解钢筋混凝土结构常用结构体系及其受力特点。

第五章 场地、地基与基础

场地，场地土，地基，有利、不利和危险抗震地段的划分，不同场地条件下震害事例介绍与分析，场地类别的划分，等效剪切波速，场地覆盖层厚度，场地放大作用，卓越周期（特征周期）的定义及规范取值方法，地基基础的抗震验算，地震作用下地基土的承载力计算，场地液化定义及震害事例，影响场地液化的因素及判别方法。

[重点]场地，场地土，地基，有利、不利和危险抗震地段的划分，场地类别的划分，等效剪切波速，场地覆盖层厚度，卓越周期（特征周期）的定义及规范取值方法，地基基础的抗震验算，地震作用下地基土的承载力计算。

[难点]场地放大作用的理解，卓越周期（特征周期）的理解，不同场地条件下震害事例分析。

要求学生：

1．掌握场地、场地土、地基的概念，理解有利、不利和危险抗震地段的划分。

2．掌握场地类别的划分，掌握等效剪切波速的计算方法，掌握场地覆盖层厚度的确定方法。

3．理解场地放大作用，理解卓越周期（特征周期）的概念，掌握卓越周期的确定方法。

4．掌握地基基础的抗震验算方法，掌握地震作用下地基土的承载力计算方法。

5．掌握场地液化的概念，了解影响场地液化的因素及判别方法。

第六章 结构地震反应分析

结构地震反应的工程求解方法，结构动力学基本知识（复习），单自由度体系地震反应分析方法，杜哈梅积分，弹性地震反应谱，三种反应谱之间的关系，反应谱的工程意义，地震反应谱的特性，弹性地震反应谱的局限性，地震动三要素，设计反应谱，中国抗震规范采用的设计反应谱，多自由度体系的地震反应分析，振型的求解。

[重点]弹性地震反应谱，反应谱的工程意义，地震反应谱的特性，弹性地震反应谱的局限性，地震动三要素，设计反应谱，中国抗震规范采用的设计反应谱。

[难点]单自由度体系地震反应分析方法，杜哈梅积分，三种反应谱之间的关系，地震反应谱的特性，多自由度体系的地震反应分析，振型的求解。

要求学生：

1．了解结构地震反应的工程求解方法，理解单自由度体系地震反应分析方法。

2．掌握弹性地震反应谱的概念，理解三种反应谱之间的关系，理解反应谱的工程意义，了解地震反应谱的特性，理解弹性地震反应谱的局限性。

3．掌握地震动三要素，掌握设计反应谱的概念，理解地震反应谱与设计反应谱的区别，掌握中国抗震规范采用的设计反应谱使用方法。

第七章地震作用计算

地震作用计算的一般规定，地震作用分析方法及其选用的原则，底部剪力法，振型分解反应谱法，建筑重力荷载代表值，鞭梢效应，楼层最小地震剪力，结构基本周期的近似计算方法。

[重点]地震作用计算的一般规定，地震作用分析方法及其选用的原则，底部剪力法，振型分解反应谱法，建筑重力荷载代表值，结构基本周期的近似计算。

[难点]底部剪力法，振型分解反应谱法。

要求学生：

1．了解地震作用计算的一般规定，掌握地震作用分析方法及其选用的原则。

2．掌握底部剪力法及其适用条件，掌握振型分解反应谱法。

3．掌握结构基本周期的近似计算方法

4．理解鞭梢效益的概念及设计中的考虑方法，理解楼层最小地震剪力的概念及其计算方法。

第八章钢筋混凝土结构抗震设计要点

钢筋混凝土结构震害事例及分析，延性需求及设计原则，实现延性框架的基本措施，“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强锚固”，钢筋混凝土结构的抗震等级，，构件截面尺寸的确定，框架柱的轴压比，轴压比限值。

[重点]延性需求及设计原则，实现延性框架的基本措施，钢筋混凝土结构的抗震等级，框架结构布置及设计中应注意的问题，剪力墙布置应注意的问题，构件截面尺寸的确定，框架柱的轴压比，轴压比限值。

[难点]实现延性框架的基本措施，框架结构布置及设计中应注意的问题，剪力墙布置应注意的问题。

要求学生：

1. 理解钢筋混凝土结构的震害特点。

2. 掌握延性的概念，掌握不同层面延性的计算方法，理解实现延性框架的基本措施，掌握“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强锚固”的原则及其设计实现方法。

3. 掌握钢筋混凝土结构的抗震等级的概念及规范的确定方法。

4. 理解框架结构布置及设计中应注意的问题，掌握设计中的具体实现方法。

5. 理解剪力墙布置应注意的问题，掌握设计中的具体实现方法。

四、建议教学进度

五、教学方法 

1、以课堂讲授为主，以多媒体课件为主要授课形式，结合黑板板书进行辅导教学和概念延伸解释。

2、在发挥教师主导作用的同时，充分发挥学生的主体作用，为学生的积极参与创造条件，引导学生去思考、去探索、去发现，鼓励学生大胆地提出问题并尝试解决问题；

3、以教师为主导、学生为主体，进行适当的课堂提问和讨论、学生到黑板上做题并讲解，调动学生学习的自觉性和积极性，激活学生的自主学习潜能以及主观能动性；

4、统一教学进度，统一教案，统一出卷、集体阅卷。 

六、考核方式

闭卷笔试 

七、成绩评定方法

笔试成绩70%，平时成绩30% 

八、教学参考书

1.     中华人民共和国国家标准：建筑抗震设计规范(GB5001-2010)，中国建筑工业出版社，2010年

2.     中华人民共和国行业标准：高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)，中国建筑工业出版社，2010年

3.     王社良编,《抗震结构设计（第四版）》,武汉理工大学出版社，2011年

4.     吕西林等编著，《建筑结构抗震设计理论与实例》，同济大学出版社，2002年

5.     [日]武藤清著，《结构物动力设计》，中国建筑工业出版社，1984年

6.     [美]R.克拉夫、J.彭津著，《结构动力学(第二版修订版)》，高等教育出版社，2006年

7.     T.Paulay(新西兰)等著，戴瑞同等译，《钢筋混凝土和砌体结构的抗震设计》，中国建筑工业出版社，2011年

8.     Williams, A.  Seismic design of buildings and bridges（土木工程专业原版教材），水利水电出版社，2002