時(shí)間：2024-02-05 15:30:31
導(dǎo)語(yǔ)：在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：工程結(jié)構(gòu)；土木工程；交互式教學(xué)
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）44-0112-02
一、引言
受專業(yè)覆蓋面廣及行業(yè)涉及面寬等特點(diǎn)的影響，土木工程對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展至關(guān)重要。在當(dāng)前“大土木”專業(yè)背景下，培養(yǎng)具有較寬理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)適應(yīng)能力、較廣專業(yè)視野的土木工程專業(yè)人才是土木工程專業(yè)的最終目標(biāo)[1]。作為工程管理專業(yè)的必修課程――工程結(jié)構(gòu)，集理論與實(shí)踐為一體，在工程力學(xué)、建筑材料、建筑制圖等課程基礎(chǔ)上，圍繞建筑結(jié)構(gòu)的受力體系闡述各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力性能、計(jì)算原理和方法以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求等內(nèi)容[2]。對(duì)培養(yǎng)工程管理專業(yè)學(xué)生的土木工程專業(yè)素養(yǎng)起著舉足輕重的作用。
二、工程結(jié)構(gòu)課程簡(jiǎn)介
1.培養(yǎng)目標(biāo)。為提高工程管理專業(yè)學(xué)生的土木工程專業(yè)素養(yǎng)，工程結(jié)構(gòu)課程要求學(xué)生在數(shù)學(xué)、力學(xué)的基礎(chǔ)上，初步掌握建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和方法，為將來(lái)從事工程管理工作提供充分的結(jié)構(gòu)工程知識(shí)背景。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)旨在使學(xué)生具備簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)能力，使其能夠解決工程管理中簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)問(wèn)題；同時(shí)應(yīng)了解工程結(jié)構(gòu)的基本原理和方法，建立正確的結(jié)構(gòu)概念，保證其充分理解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)意圖，為其從事工程施工、造價(jià)、監(jiān)理等工作提供良好的結(jié)構(gòu)工程知識(shí)基礎(chǔ)。
2.課程概況。工程結(jié)構(gòu)Ⅰ內(nèi)容如下：建筑結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì)方法講述建筑結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)選型、建筑結(jié)構(gòu)荷載與設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容；混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理講述材料的力學(xué)性能、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算、受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算、軸心與偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算、軸心與偏心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算、受扭構(gòu)件承載力計(jì)算、變形與裂縫寬度計(jì)算、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件；鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)講述整體現(xiàn)澆式單向板肋形樓蓋、鋼筋混凝土現(xiàn)澆雙向板肋形樓蓋、鋼筋混凝土樓梯計(jì)算；混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)講述剛性、彈性、剛彈性方案房屋的相關(guān)計(jì)算、混合結(jié)構(gòu)房屋基本構(gòu)件與構(gòu)造措施、房屋的靜力計(jì)算方案等內(nèi)容。
工程結(jié)構(gòu)Ⅱ內(nèi)容如下：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理講述鋼材的力學(xué)性能、鋼結(jié)構(gòu)的連接、受彎構(gòu)件的計(jì)算原理、軸心受力構(gòu)件、拉彎構(gòu)件、壓彎構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)原理、單層廠房鋼結(jié)構(gòu)、大跨鋼結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)；地基與基礎(chǔ)工程講述地基土的工程性質(zhì)及分類、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理、地基處理等內(nèi)容；建筑結(jié)構(gòu)新技術(shù)講述新型建筑結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)方法、工程結(jié)構(gòu)的事故處理等。
三、工程結(jié)構(gòu)課程教學(xué)存在的問(wèn)題
1.授課課時(shí)少，授課內(nèi)容多。工程結(jié)構(gòu)包含土木工程各專業(yè)課程內(nèi)容，授課內(nèi)容眾多。在土木工程專業(yè)課程設(shè)置中，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、地基與基礎(chǔ)、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等各專業(yè)課程授課課時(shí)均不少于32課時(shí)，而工程結(jié)構(gòu)課程的授課課時(shí)僅128課時(shí)。在有限授課課時(shí)內(nèi)講述眾多課程內(nèi)容，不可避免地降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
2.章節(jié)內(nèi)容的重復(fù)性與獨(dú)立性。工程結(jié)構(gòu)中各章節(jié)內(nèi)容具有明顯的獨(dú)立性。比如，荷載作用類型方面，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、地基與基礎(chǔ)等章節(jié)，主要講述靜力荷載作用下構(gòu)件的受力性能與設(shè)計(jì)原理，建筑結(jié)構(gòu)抗震則重點(diǎn)講述地震作用對(duì)建筑結(jié)構(gòu)與構(gòu)件受力性能和設(shè)計(jì)方法的影響。此外，工程結(jié)構(gòu)中各章節(jié)內(nèi)容尚存在一定的聯(lián)系性，從而造成了部分內(nèi)容的重復(fù)。例如，建筑結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì)方法，指出按承重結(jié)構(gòu)的類型分剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等，講述各種結(jié)構(gòu)類型的定義與受力特點(diǎn)，并對(duì)其變形與受力進(jìn)行了詳細(xì)分析；高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同樣介紹了剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等不同結(jié)構(gòu)類型的定義與受力特點(diǎn)。再如建筑結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì)方法部分，分析了混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及所用材料的物理力學(xué)性能，而混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理同樣介紹了各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及所用材料的力學(xué)性能。
3.考核方式單一，學(xué)生積極性低。目前，我校工程結(jié)構(gòu)課程的考核方式主要為閉卷考試，最終課程考核成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)構(gòu)成，平時(shí)成績(jī)與期末考試所占比例為20%和80%。平時(shí)成績(jī)根據(jù)出勤、課堂討論、課后作業(yè)、期中檢查等評(píng)定。上述考核方式在有限授課課時(shí)條件下，具有良好的效果。但實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，存在學(xué)生積極性不高、考核方式較單一等缺陷。
四、工程結(jié)構(gòu)課程教改方法
1.授課課時(shí)適當(dāng)增加，授課內(nèi)容適當(dāng)刪減。對(duì)于土木工程專業(yè)而言，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、地基與基礎(chǔ)工程等課程授課課時(shí)均在32課時(shí)及以上。在相同授課范圍的要求下，必然要對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)刪減。在改革的過(guò)程中要遵循把握主要內(nèi)容、突出重點(diǎn)內(nèi)容、穿插細(xì)節(jié)內(nèi)容的基本原則。以鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理為例，所謂把握主要內(nèi)容，是指將鋼結(jié)構(gòu)三大連接方式及其計(jì)算、鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件、軸心受力構(gòu)件、拉（壓）彎構(gòu)件等內(nèi)容講述清楚，而有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)材料生產(chǎn)、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)的塑性設(shè)計(jì)及抗震設(shè)計(jì)等內(nèi)容，則簡(jiǎn)單介紹即可；所謂突出重點(diǎn)內(nèi)容，是指重點(diǎn)講述計(jì)算公式的具體運(yùn)用，有關(guān)計(jì)算公式的推導(dǎo)可適當(dāng)講述；所謂穿插細(xì)節(jié)內(nèi)容，是指講述主要計(jì)算公式的過(guò)程中，對(duì)一些構(gòu)造措施處理進(jìn)行適當(dāng)講解。除此之外，在教學(xué)大綱不變的前提下，建議適當(dāng)增加本門課程的授課課時(shí)，以提供充足的授課時(shí)間。
2.章節(jié)內(nèi)容適當(dāng)歸類，重復(fù)內(nèi)容合理整合。工程結(jié)構(gòu)課程各章節(jié)存在內(nèi)容重復(fù)的現(xiàn)象，針對(duì)此類問(wèn)題，需要對(duì)該課程各章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)歸類。按照材料進(jìn)行分類，可劃分為混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等內(nèi)容；按照荷載條件，可分為靜力計(jì)算、抗震設(shè)計(jì)；按照受力層次，可劃分構(gòu)件設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。建筑結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)要介紹混凝土、砌體、鋼材等物理力學(xué)性能，框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等介紹選型，而混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理則介紹相應(yīng)材料的力學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)，如沖擊韌性、伸長(zhǎng)率、破壞形式、冷彎性能等，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則講述剪力墻結(jié)構(gòu)、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等不同類型結(jié)構(gòu)的受力與變形分析。根據(jù)上述分類，在實(shí)際授課過(guò)程中，既要講授各章節(jié)的聯(lián)系，又要避免章節(jié)內(nèi)容的重復(fù)講述，從而達(dá)到節(jié)約授課課時(shí)的目的。
3.考核方式多樣化，交互式教學(xué)的運(yùn)用。為提高工程結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)消除傳統(tǒng)考核方式的弊端，積極探索靈活多樣的考核方式。為此需要豐富考核內(nèi)容，采取多種手段和方式對(duì)學(xué)習(xí)效果與成績(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)，如平時(shí)考勤、課堂問(wèn)答、課堂討論、課后作業(yè)、學(xué)習(xí)心得、課程建議調(diào)查、小組試講、授課內(nèi)容總結(jié)等方式，以此彌補(bǔ)單一、枯燥考核方式的不足，逐步形成有利于促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)提高和能力培養(yǎng)的考核評(píng)價(jià)機(jī)制。
結(jié)合多種考核方式，開(kāi)展交互式教學(xué)，體現(xiàn)教師的引導(dǎo)作用，突出學(xué)生的主體地位，可有效促使教學(xué)水平的提高。根據(jù)情境和過(guò)程的不同，交互式教學(xué)以多種形式出現(xiàn)，相互作用以縱向或橫向的方式出現(xiàn)。交互式教學(xué)可分為師生交互、人機(jī)交互以及一些潛移默化的相互影響、相互啟發(fā)。傳統(tǒng)的交互式教學(xué)以反饋和交流為主要特征，目的是構(gòu)建一個(gè)互相信任、尊重和平等的學(xué)習(xí)氛圍，通過(guò)對(duì)話和傾聽(tīng)實(shí)現(xiàn)師生之間和學(xué)生之間的雙向溝通，進(jìn)而在合作和交流中加深對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及白板在教育中的廣泛應(yīng)用，基于網(wǎng)絡(luò)及白板環(huán)境的交互式教學(xué)迅速興起，它促使了學(xué)生主體地位的真正確立，其學(xué)習(xí)的自主性、能動(dòng)性、合作性得到充分發(fā)揮，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。為此，新形勢(shì)下交互式教學(xué)以問(wèn)題主導(dǎo)、小組主導(dǎo)、課堂互動(dòng)、多媒體輔助、網(wǎng)絡(luò)交流等多種形式出現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)以教為主（教師“滿堂灌”）向以學(xué)為主轉(zhuǎn)變、以課堂為主（過(guò)分重課堂）向課內(nèi)外結(jié)合轉(zhuǎn)變、以結(jié)果評(píng)價(jià)為主（過(guò)分重分?jǐn)?shù)）向結(jié)果過(guò)程結(jié)合轉(zhuǎn)變。與此同時(shí)，交互式教學(xué)需要教師靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法，注重各種教學(xué)方法的優(yōu)化組合，熟練處理教材的系統(tǒng)性并突出講授的重點(diǎn)，善于用明白、易懂的語(yǔ)言來(lái)表達(dá)深度理論、深邃思想、深刻思路，善于應(yīng)用啟發(fā)式，吸引學(xué)生同步思維，從而不斷提高講授的藝術(shù)性，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性。
五、結(jié)論
為提高授課效果，需要適當(dāng)增加授課課時(shí)，此外，需要合理調(diào)整授課內(nèi)容，堅(jiān)持把握主要內(nèi)容、突出重點(diǎn)內(nèi)容、穿插細(xì)節(jié)內(nèi)容的基本原則；為避免部分內(nèi)容的重復(fù)講述，需要對(duì)該課程各章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行合理歸類；為保證教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，需要靈活運(yùn)用多樣的考核方式，開(kāi)展交互式教學(xué)。
參考文獻(xiàn)：
本專業(yè)主要培養(yǎng)具備能從事各類工程建設(shè)的場(chǎng)地評(píng)價(jià)，巖土體特性分析，特種地基加固處理，地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)與治理等地質(zhì)工程領(lǐng)域的各項(xiàng)工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。
二、培養(yǎng)要求
畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識(shí)和能力：
具有較扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)，了解當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的主要方面和應(yīng)用前景，熟悉地質(zhì)工程勘察、設(shè)計(jì)施工。 掌握工程地質(zhì)、工程力學(xué)、巖土力學(xué)的基本理論，地下工程、工程材料、結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)、地基處理方面的基本知識(shí)，掌握有關(guān)電工、工程測(cè)量與試驗(yàn)、施工技術(shù)與組織等方面的基本知識(shí)。具有工程制圖、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、主要測(cè)試和試驗(yàn)儀器使用的能力；具有綜合應(yīng)用各種手段（包括外語(yǔ)工具）查詢資料、獲取信息的初步能力。熟悉國(guó)家有關(guān)工程勘察，建筑工程等方面的政策、規(guī)范和法規(guī)。具有進(jìn)行工程勘察、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、施工、管理和研究的初步能力。
三、主干學(xué)科 地質(zhì)工程
四、主要課程
英語(yǔ)、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、普通化學(xué)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、巖土力學(xué)、建筑材料、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、道路勘測(cè)與設(shè)計(jì)、地下結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)與施工組織、地質(zhì)工程經(jīng)濟(jì)與企業(yè)管理。
五、主要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)（內(nèi)容、要求）
設(shè)計(jì)1——鋼筋混凝土課程設(shè)計(jì)
時(shí)間：1周
內(nèi)容：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)
目的與要求：
通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生進(jìn)一步掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理、方法和步驟。受到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練。設(shè)計(jì)分兩部分進(jìn)行，一部分為鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)，一部分為單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。要求學(xué)生完成相應(yīng)的計(jì)算說(shuō)明書及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙。
設(shè)計(jì)2——巖土體工程課程設(shè)計(jì)
時(shí)間：1周
內(nèi)容：巖土體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、巖土體工程設(shè)計(jì)
目的與要求：
通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生進(jìn)一步掌握巖土體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及巖土體工程設(shè)計(jì)的原理、方法和步驟，受到巖土體工程設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練。要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，完成相應(yīng)的計(jì)算說(shuō)明書和設(shè)計(jì)圖紙。
設(shè)計(jì)3——基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)
時(shí)間：1周
內(nèi)容：根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告及有關(guān)資料選擇基礎(chǔ)方案，并進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪出施工圖。
目的與要求：
通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生進(jìn)一步掌握基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)的原理、方法和步驟。受到基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練。要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，完成相應(yīng)的計(jì)算說(shuō)明書和設(shè)計(jì)圖紙。
測(cè)量實(shí)習(xí)，安排在第5學(xué)期，時(shí)間1周，內(nèi)容為工程測(cè)量，要求學(xué)生在實(shí)習(xí)結(jié)束后，編寫一份實(shí)習(xí)報(bào)告。
認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，安排在第4學(xué)期，時(shí)間3周，內(nèi)容為地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。
教學(xué)實(shí)習(xí)，安排在第6學(xué)期，時(shí)間7周，內(nèi)容包括工程地質(zhì)勘察、原位測(cè)試、室內(nèi)資料分析與整理。要求編寫一份實(shí)習(xí)報(bào)告。
畢業(yè)實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），安排在第8學(xué)期，時(shí)間12周。
畢業(yè)實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是實(shí)現(xiàn)本科培養(yǎng)目標(biāo)的重要階段，是學(xué)生學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐成果的全面總結(jié)，也是對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實(shí)踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗(yàn)。通過(guò)畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），使學(xué)生達(dá)到工程師工作能力的初步訓(xùn)練。
要求：選題盡可能結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，做到一人一題，要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。
答辯：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成后，由系統(tǒng)一組織答辯。
六、主要實(shí)驗(yàn)
室內(nèi)試驗(yàn)（巖土物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試、建筑材料試驗(yàn)等）、野外現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)（巖土物理力學(xué)性質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試、工程監(jiān)測(cè)及檢測(cè)等）
七、最低畢業(yè)課內(nèi)總學(xué)時(shí)：2500學(xué)時(shí)
最低畢業(yè)總學(xué)分：模塊A：176學(xué)分+分 模塊B：178學(xué)分+7學(xué)分
關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理；專業(yè)基礎(chǔ)課程；課堂教學(xué)方法
中圖分類號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1005-2909（2012）05-0093-04
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理作為土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，對(duì)于構(gòu)建學(xué)生的專業(yè)知識(shí)起著十分重要的作用。在課堂講授時(shí)應(yīng)注重講透基本概念、基本原理和工程應(yīng)用。在講述課堂內(nèi)容時(shí)應(yīng)采用多種教學(xué)方法并舉，對(duì)于材料性能的介紹、極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法介紹、公式推導(dǎo)、解題思路、結(jié)論總結(jié)等內(nèi)容，宜采用傳統(tǒng)授課方法（即黑板板書）更為有效，學(xué)生可主動(dòng)思考、參與推導(dǎo)，有利于加深理解；而對(duì)于結(jié)構(gòu)的材料試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、鋼筋的配置、構(gòu)件的破壞過(guò)程、設(shè)計(jì)圖紙介紹、結(jié)構(gòu)裂縫和變形及工程實(shí)例展示等內(nèi)容適宜用多媒體授課。
一、符號(hào)講解的技巧
課程含有大量的符號(hào)，如果僅僅介紹名稱，學(xué)生印象不深刻；若能把符號(hào)中的字母、數(shù)字所代表的的含義解釋詳盡，學(xué)生理解將更為透徹。
比如：講解熱軋鋼筋的級(jí)別時(shí)，應(yīng)對(duì)其中的字母、數(shù)字進(jìn)行解釋（表1），使學(xué)生不僅掌握鋼筋級(jí)別，而且對(duì)各個(gè)級(jí)別的異同點(diǎn)清晰明了。
表1鋼筋級(jí)別符號(hào)的講解[1-2]HPB300HRBF335RRB400講解材料強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)注意講解下標(biāo)字母所代表的含義（表2），這將對(duì)講解構(gòu)件的破壞形態(tài)有所幫助。
二、表格對(duì)比講解破壞形態(tài)
課程中，各種受力構(gòu)件的破壞形態(tài)是重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)，需要講解透徹。采用對(duì)比總結(jié)的方法可以加深學(xué)生對(duì)此知識(shí)點(diǎn)的理解。
第一步：分析各種受力狀態(tài)下的裂縫形態(tài)，從而引出混凝土配置鋼筋的作用。其一，當(dāng)砼開(kāi)裂退出工作后，原由它承擔(dān)的應(yīng)力轉(zhuǎn)由鋼筋承擔(dān)，各種鋼筋所能承擔(dān)的內(nèi)力是不同的；其二，與裂縫相交的鋼筋能抑制與延緩裂縫的開(kāi)展及構(gòu)件撓度的增大，理論上鋼筋的配置與裂縫垂直相交，此時(shí)的效果最佳。但考慮施工的方便往往保證可能出現(xiàn)的裂縫與鋼筋相交[3]（表3）。
第二步：分析配筋率對(duì)各種受力構(gòu)件破壞類型的影響（表4）。
第三步：通過(guò)表格的形式從破壞特征、破壞性質(zhì)、材料利用情況以及設(shè)計(jì)中如何考慮等方面加以總結(jié)。在講解偏壓構(gòu)件的破壞形態(tài)時(shí)，應(yīng)指出偏壓構(gòu)件是同時(shí)受到軸心壓力和彎矩的構(gòu)件，因此它的破壞形態(tài)應(yīng)與受彎和軸心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)有聯(lián)系，也有區(qū)別，回顧受彎構(gòu)件和軸壓構(gòu)件的破壞形態(tài)，對(duì)照講解。各種受力構(gòu)件的破壞形態(tài)總結(jié)于表5-表8。
三、深化公式記憶
由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由混凝土和鋼筋兩種性能不同的材質(zhì)組成，組成體是非均勻的非彈性體，因此大量的結(jié)論并不是單純力學(xué)知識(shí)的簡(jiǎn)單推導(dǎo)，其中有相當(dāng)一部分是通過(guò)大量的試驗(yàn)獲得的一種半經(jīng)驗(yàn)半理論的公式。常規(guī)講解思路：試驗(yàn)情況影響因素公式講解?？梢苑雌涞蓝兄汗街v解影響因素試驗(yàn)情況。通過(guò)講解公式中各參數(shù)的具體意義，引導(dǎo)學(xué)生思考影響參數(shù)的因素有哪些，這樣效果更佳。
如在講解受剪構(gòu)件的影響因素時(shí)，可先把受剪承載力的公式提出來(lái)。對(duì)于矩形、T形和I形截面的一般受彎構(gòu)件，Vu應(yīng)按下述公式計(jì)算[4]。
Vu=Vcs+Vsb=0.7ftbh0+1.0fyvAsvsh0+
0.8fyAsbsinα（1）
對(duì)集中荷載作用下的矩形截面獨(dú)立梁，Vu應(yīng)考慮剪跨比的影響。
Vu=Vcs+Vsb=1.75λ+1.0ftbh0+fyvAsvsh0+
0.8fyAsbsinα（2）
由此可以看出，影響受剪承載力的因素有：混凝土強(qiáng)度等級(jí)，影響參數(shù)ft，混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，ft越大，Vu越大；剪跨比λ，影響無(wú)筋混凝土所能承擔(dān)的受剪承載力Vc，Vc隨著剪跨比λ的增大而降低；腹筋的數(shù)量及強(qiáng)度，公式中對(duì)應(yīng)的參數(shù)是fyv、Asv、s。通過(guò)分析可知：Vu在剪壓構(gòu)件中隨著配箍率ρsv= Asv/（bs）及箍筋強(qiáng)度f(wàn)yv的增大而增大；縱筋的配筋率，對(duì)應(yīng)公式中的參數(shù)Asb，Asb越大，Vu越大。通過(guò)這樣的講解，學(xué)生既掌握了影響因素，同時(shí)又通過(guò)公式知道因素具體如何影響承載力。同樣的方法也可以應(yīng)用于裂縫寬度知識(shí)點(diǎn)的講解。
四、公式求解巧記憶
該課程的培養(yǎng)目標(biāo)之一就是要求學(xué)生掌握配筋設(shè)計(jì)，學(xué)生在進(jìn)行受彎構(gòu)件、偏壓構(gòu)件、偏拉構(gòu)件的配筋設(shè)計(jì)時(shí)，首先要求出混凝土受壓區(qū)高度x，x的求解可通過(guò)力矩平衡方程式解一元二次方程得到，但如果每次都通過(guò)求解一元二次方程的方程根，則時(shí)間浪費(fèi)嚴(yán)重，效率降低。通過(guò)讓學(xué)生自行嘗試求解認(rèn)識(shí)到方程根求解的繁雜性，再講述巧法記憶方程根的方法（圖1），這樣既不會(huì)求解錯(cuò)誤，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。各種受力構(gòu)件混凝土受壓區(qū)高度x的計(jì)算見(jiàn)表9。
x=h0（1-1-2Ma1fcbh20）變化形式x=
h0（1-MM0）
其中，M表示力矩平衡方程中的常數(shù)項(xiàng)，M0表示通過(guò)圖形記憶。
五、結(jié)語(yǔ)
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理知識(shí)點(diǎn)多，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同知識(shí)點(diǎn)的特點(diǎn)，采取不同的教學(xué)方法，讓學(xué)生充分理解，構(gòu)建土木專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，更好地進(jìn)行后續(xù)課程學(xué)習(xí)。
參考文獻(xiàn)：
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Classroom teaching methods for design principle of concrete structure
CHENG Jieyun， QIN Yinhui
（School of Civil Engineering and Mechanic， Central South University of Forestry and Technology，
Changsha 41004， Hunan Province， P. R. China）
關(guān)鍵詞：高層建筑;位移角;地基基礎(chǔ)
Abstract: the paper mainly combined with the engineering practice, the structure design of high-rise residential buildings are analyzed, and to meet the requirements of the building use, the structural design of also fully embodies the shear wall structure of the advantages, its stiffness big, small and comfortable high degree of displacement. Practice proves the shear wall structure system are used in high-rise residential buildings.
Keywords: high building; Displacement Angle; foundation
中圖分類號(hào)： TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
1、工程概況
本工程總建筑面積114128m2 。1#住宅樓建筑面積22169 m2 ，地上29層，地下2層地下室。該工程建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限為50a，建筑抗震設(shè)防為丙類，抗震設(shè)防烈度為7度，地震作用和抗震措施均按抗震7烈度設(shè)防，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.2.g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，剪力墻抗震等級(jí)為二級(jí)。1#住宅樓采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震等級(jí)為二級(jí)。
2、高寬比確定
高層建筑的高寬比，是對(duì)結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟(jì)合理性的宏觀控制。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ3-2002第4.2.3條條文解釋“一般場(chǎng)合，可按所考慮方向的最小投影寬度計(jì)算高寬比，但對(duì)凸出建筑物平面很小的局部結(jié)構(gòu)（如樓梯間、電梯間等），一般不應(yīng)包含在計(jì)算寬度內(nèi)?！备鶕?jù)規(guī)范提供的方法， 本工程高寬比超過(guò)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ3-2002第4.2.3條表4.2.3-1抗震設(shè)防烈度為7度時(shí)，A級(jí)高度剪力墻結(jié)構(gòu)高寬比不宜大于6的規(guī)定。因高寬比超過(guò)規(guī)范限值，因此，本工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取必要的加強(qiáng)措施。
3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 結(jié)構(gòu)選型
建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅要求具有足夠的承載力，而且必須使結(jié)構(gòu)具有足夠抵抗
側(cè)力的剛度，使結(jié)構(gòu)在水平力作用下所產(chǎn)生的側(cè)向位移限制在規(guī)定的范圍內(nèi)，基于上述基本原理，工程綜合分析了結(jié)構(gòu)的適用，安全，抗震，經(jīng)濟(jì)，施工方便等因素，選取結(jié)構(gòu)為剪力墻體系，由鋼筋混凝土框架承擔(dān)豎向力和側(cè)力。鋼筋混凝土框架剛度布置相對(duì)比較均勻，在滿足建筑功能情況下，盡量減少平面扭轉(zhuǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。
3.2 主要材料
混凝土強(qiáng)度等級(jí)。墻、柱：-1~5層為C50，6~10層為C45，11~15層為C40，16~20層為C35，21~25層為C30，26~29層為C25；梁、板：-1~20層為C30，11~天面層為C25。鋼筋采用普通鋼筋HPB235級(jí)、HRB335級(jí)、HRB400級(jí)。
3.3板厚取值
現(xiàn)澆樓蓋中，板的混凝土用量約占整個(gè)樓蓋的50% ～60% ，板厚的取值對(duì)樓蓋的經(jīng)濟(jì)性和自重的影響較大，在滿足板的剛度和構(gòu)造要求的前提下，應(yīng)盡量采用較薄的板，雙向板的最小板厚度為80 mm, 板的厚度與跨度的最小比值：四邊簡(jiǎn)支板為1 /40， 連續(xù)板為1 /50。工程最大板跨為5m， 其余板跨均小于4 m， 考慮到工程為住宅樓，板內(nèi)有埋機(jī)電暗管, 因此小于4 m的板跨板厚也取100 mm, 5 m板跨板厚取140 mm。
4結(jié)構(gòu)計(jì)算分析
工程采用了中國(guó)建筑科學(xué)研究院的PKPM系列SATWE軟件（ 多、高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件）進(jìn)行計(jì)算，施工圖采用SATWE的計(jì)算結(jié)果，按15個(gè)振型進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算分析。
4.1結(jié)構(gòu)整體抗傾覆驗(yàn)算結(jié)果
===============================================
傾覆力矩Mr 傾覆力矩Mov 比值Mr/Mov零應(yīng)力區(qū)(%)
X風(fēng)荷載5250527.5 209207.725.10 0.00
Y風(fēng)荷載2947079.2 429299.7 6.86 0.00
X 地 震5250527.5 252271.620.81 0.00
Y 地 震2947079.2 270002.410.92 0.00
從結(jié)果可以看出，由于Y方向較“薄”，造成Y風(fēng)荷載作用時(shí)所產(chǎn)生的傾覆力矩遠(yuǎn)大于X風(fēng)荷載及地震力產(chǎn)生的傾覆力矩，分別為X風(fēng)的2倍、X地震的1.5倍、Y地震的1.6倍。
4.2結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)果
X向剛重比 EJd/GH**2=7.24
Y向剛重比 EJd/GH**2=5.15
該結(jié)構(gòu)剛重比EJd/GH**2大于1.4,能夠通過(guò)高規(guī)(5.4.4)的整體穩(wěn)定驗(yàn)算
該結(jié)構(gòu)剛重比EJd/GH**2大于2.7,可以不考慮重力二階效應(yīng)
4.3 彈性層間位移角
根據(jù)廣東省《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ—2002）補(bǔ)充規(guī)定DBJ/T15-46-2005第3.5條“對(duì)于高度小于150m的剪力墻、筒中筒結(jié)構(gòu)等彎曲型結(jié)構(gòu)，當(dāng)彎曲變形的影響明顯，某層層間有害位移角小于層間位移值的50%，該層層間位移角限值可放寬至1/800?！北竟こ蘗方向風(fēng)荷載控制時(shí)的位移角1/851
4.4軸壓比
計(jì)算結(jié)果分析表明，本工程各項(xiàng)整體指標(biāo)均能滿足相關(guān)規(guī)范的有關(guān)要求或未超出規(guī)范規(guī)
定的最大限值；柱的軸壓比和各構(gòu)件的強(qiáng)度及變形也均能滿足規(guī)范的要求。
4.5樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
本工程采用PKPM系列JCCAD程序進(jìn)行布樁、樁反力計(jì)算及承臺(tái)配筋。由于Y向風(fēng)荷載產(chǎn)生較大的傾覆力矩，最大樁反力為Y向風(fēng)荷載控制，且最終的配樁數(shù)量要多于根據(jù)D+L結(jié)果估算的配樁數(shù)量。
5、地基與基礎(chǔ)
該場(chǎng)地土類型為中軟場(chǎng)地土，建筑場(chǎng)地類別為Ⅲ類?；A(chǔ)位于地下水位以下，基坑開(kāi)挖時(shí)應(yīng)采取降水措施，建議采用管井降水方案。該工程地基持力層為4層粉質(zhì)粘土，其承載力特征值為180kPa，天然地基不能滿足工程對(duì)地基承載力和沉降的要求。地基處理方案為：采用:CFG 樁處理地基，其持力層為樁下沉降變形較小的第7層卵石、圓礫層?；A(chǔ)平面布置見(jiàn)圖1。
關(guān)鍵詞：民用建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 新形勢(shì) 原則
Abstract: Design work昀 the civil building is瘀攀 arduous bearing great responsibility; it directly affects the building durability, safety, comfort and economy. In the 21 st century building industry under the new situation, the civil building design technology status is especially outstanding and important. This article discussed the structural design of the civil building of relevant anti-seismic concept design, and again from building design existing problems were analyzed, and the civil building structural design research, the principles and civil building structure of the new trend of development of the technology from three aspects are summarized.
Key Words: civil building structural design principle of the new situation
中圖分類號(hào)：TB482.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
民用建筑工程與人們的生產(chǎn)、生活緊密相連，對(duì)其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作在整個(gè)民用建筑工程中有十分重要的作用。民用建筑的設(shè)計(jì)工作既繁重，又承擔(dān)著巨大的責(zé)任，并直接影響著建筑物本身的經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性和耐久性。民用建筑設(shè)計(jì)的對(duì)象是以居住為主要功能的建筑。民用建筑設(shè)計(jì)在當(dāng)今社會(huì)中，秉承著“以人為本”的設(shè)計(jì)理念，同時(shí)還要求設(shè)計(jì)者能在設(shè)計(jì)方法上不斷創(chuàng)新，在設(shè)計(jì)思路上拓展得更寬。
一、結(jié)構(gòu)抗震的概念設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)抗震的概念設(shè)計(jì)是指通過(guò)地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的整體效應(yīng)來(lái)有效地解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的基本問(wèn)題，具體包括分析建筑結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制和過(guò)程。在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師要考慮到建筑結(jié)構(gòu)的整體布局，更不能忽略那些關(guān)鍵部位的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，這樣，才能從根源上提高建筑結(jié)構(gòu)的總體抗震能力。
二、民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題――不容樂(lè)觀的設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)審查
通過(guò)筆者對(duì)民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件審查工作的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)數(shù)百個(gè)設(shè)計(jì)工程，諸如北京、上海等省市地區(qū)的設(shè)計(jì)單位（其中包括很多大型甲級(jí)設(shè)計(jì)單位），得出目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)的布置、結(jié)構(gòu)的體系、結(jié)構(gòu)的計(jì)算、電算的總信息、地基的基礎(chǔ)方案、荷載的取值、鋼筋混凝土的構(gòu)造等方面存在著諸多問(wèn)題，構(gòu)件或配筋經(jīng)常少于計(jì)算值所得，從這個(gè)角度上來(lái)說(shuō)，沒(méi)有一個(gè)工程在進(jìn)行電算總信息時(shí)是完全正確的。這對(duì)于施工設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，后果是不可估量的，很多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都需要整改才能夠進(jìn)行施工。
目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的市場(chǎng)十分混亂，普遍出現(xiàn)大量行賄索賄、掛靠設(shè)計(jì)、業(yè)余設(shè)計(jì)、壓價(jià)競(jìng)爭(zhēng)等現(xiàn)象。設(shè)計(jì)周期嚴(yán)重短于國(guó)家明文規(guī)定更是司空見(jiàn)慣的現(xiàn)象。特別是20世紀(jì)80年代之后成立的中小型建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位以及縣級(jí)的施工圖的審查機(jī)構(gòu)，因設(shè)計(jì)或?qū)彶榈娜藛T配備不充足、缺乏相應(yīng)完善的管理制度、審查制度以及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，在設(shè)計(jì)和審查方面存在很大的質(zhì)量問(wèn)題。很多大型的工程在進(jìn)行施工圖審查時(shí)，一次合格率相當(dāng)?shù)拖?，甚至低?0%，近乎違反一千多條強(qiáng)制性條文，存在重大的質(zhì)量問(wèn)題。
（一）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，存在較大安全隱患，不能按照按照建筑的抗震設(shè)計(jì)有關(guān)規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行。不按照規(guī)定進(jìn)行荷載的取值計(jì)算現(xiàn)象十分嚴(yán)重，很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算書之間存在明顯的不符，計(jì)算結(jié)果超過(guò)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度本身，嚴(yán)重威脅建筑物的質(zhì)量。
（二）設(shè)計(jì)深度不合規(guī)定
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙存在著偷工減料的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)粗糙，缺少應(yīng)有的配套系統(tǒng)圖及大樣圖，細(xì)節(jié)模糊，忽視重要的參數(shù)或安全等級(jí)，責(zé)任推諉。這些都源于設(shè)計(jì)人員對(duì)于民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不重視，自身學(xué)識(shí)不夠，生搬硬套，缺乏正確的運(yùn)算和經(jīng)驗(yàn)。
（三）結(jié)構(gòu)計(jì)算不嚴(yán)謹(jǐn)
民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在計(jì)算上存在的問(wèn)題主要有以下三個(gè)方面：
荷載取值不當(dāng)。
多層框架的民用建筑采用獨(dú)立基礎(chǔ)，如果地基主要受力層范圍內(nèi)不存在軟弱粘性土層，當(dāng)建筑物高度低于八層且在25米以下，盡管不用驗(yàn)算其地基的抗震承載能力，但是還是應(yīng)該考慮風(fēng)荷載的作用。
2.驗(yàn)算底框砌體不當(dāng)。
3.結(jié)構(gòu)周期的折減系數(shù)。
一般而言，實(shí)際的剛度比計(jì)算時(shí)大，實(shí)際的周期比計(jì)算時(shí)小，所以計(jì)算地震承載力一般要小，這是結(jié)構(gòu)存在安全隱患的因素之一，計(jì)算周期時(shí)的折減就顯得尤為重要。
（四）構(gòu)造設(shè)計(jì)不恰當(dāng)
地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問(wèn)題和框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題是民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中時(shí)常出現(xiàn)的重要問(wèn)題。不恰當(dāng)?shù)倪x用柱基類型，加上不當(dāng)?shù)氖┕げ僮?，不僅會(huì)給施工質(zhì)量的完成帶來(lái)影響，還會(huì)對(duì)周圍施工的環(huán)境造成損毀。
（五）材料選用和結(jié)構(gòu)體系不合理
選用材料、結(jié)構(gòu)體系對(duì)于工程技術(shù)人員是重要的工程要素。尤其體現(xiàn)在高層民用建筑上，根據(jù)我國(guó)建筑鋼材的分類，民用高層建筑在選材上應(yīng)盡量使用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)等，以減少柱基斷面的尺寸、提高防震效果。
規(guī)則性差、抗震機(jī)構(gòu)不合理、樓層錯(cuò)層是民用建筑工程中常出現(xiàn)的問(wèn)題。根據(jù)我國(guó)民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中關(guān)于抗震方面的設(shè)計(jì)要求，一般對(duì)于高層結(jié)構(gòu)盡量不使用復(fù)雜結(jié)構(gòu)。避免樓板開(kāi)洞過(guò)大導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不規(guī)則，從而影響結(jié)構(gòu)的抗震效果。
很多實(shí)際的建筑工程中都出現(xiàn)了規(guī)則性差以及抗震結(jié)構(gòu)不利等現(xiàn)象，還有就是樓層出現(xiàn)錯(cuò)層的問(wèn)題。如果在高層的建筑中出現(xiàn)大范圍的錯(cuò)層，那么樓板的連續(xù)性則會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，這種結(jié)構(gòu)一旦形成對(duì)于抗震是非常不利的。此外，一些民用的高層建筑存在薄弱層可是又沒(méi)有補(bǔ)救的抗震措施。按照我國(guó)對(duì)于高層建筑中抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，一般高層結(jié)構(gòu)是不能采用兩種或者兩種以上的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。而樓板開(kāi)洞過(guò)大也會(huì)造成結(jié)構(gòu)的不規(guī)則，影響結(jié)構(gòu)的抗震效果。
三、民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)遵循的基本原則是：安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、符合規(guī)范、施工方便。
（一）安全可靠，規(guī)范施工
設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡量規(guī)范自己的行為，使民用建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)荷載、剛度、強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、計(jì)算、布置等方面的設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員不僅要做到不違反政府出臺(tái)的相關(guān)強(qiáng)制性條文，還應(yīng)該尊重細(xì)節(jié)，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的規(guī)章制度。
（二）經(jīng)濟(jì)合理
民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要符合安全可靠的原則，還應(yīng)該考慮到經(jīng)濟(jì)合理的原則，不能過(guò)度浪費(fèi)，保證在正常的施工條件下，施工建筑按照我國(guó)規(guī)范設(shè)計(jì)，確保工程安全順利開(kāi)展。
（三）施工方便
進(jìn)行民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要遵守方便施工的原則。例如：不可使混凝土強(qiáng)度和等級(jí)的種類過(guò)多，這樣不僅影響施工造價(jià)，而且對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。所以在一個(gè)構(gòu)件內(nèi)配筋不應(yīng)太復(fù)雜，注意鋼筋的根數(shù)和直徑的種類不應(yīng)太多。
四、建筑結(jié)構(gòu)新技術(shù)的發(fā)展
（一）民用建筑中鋼結(jié)構(gòu)的推廣
我國(guó)鋼鐵工業(yè)的蓬勃發(fā)展，為民用建筑行業(yè)的發(fā)展提供了極好的發(fā)展機(jī)遇。在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)與以往的混凝土結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)相比較而言，具有以下三個(gè)特點(diǎn)：
1.鋼材強(qiáng)度高
由于鋼材的強(qiáng)度相對(duì)較高的特點(diǎn)，民用建筑設(shè)計(jì)方便于采用大開(kāi)間的布置。但是混凝土結(jié)構(gòu)以及磚混結(jié)構(gòu)因材料性質(zhì)的限制，影響了空間的自由布置。如果出現(xiàn)結(jié)構(gòu)跨度過(guò)大的情況，就會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件尺寸的加大，不僅影響了美觀，更加增大了結(jié)構(gòu)自重，使造價(jià)相應(yīng)增加。
2.綜合經(jīng)濟(jì)效益好
由于考慮到鋼結(jié)構(gòu)體系能夠?qū)γ裼媒ㄖa(chǎn)生極好的綜合經(jīng)濟(jì)效益，在民用建筑工程中積極推廣鋼結(jié)構(gòu)。民用建筑中的鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕的特點(diǎn)（相對(duì)于磚混結(jié)構(gòu)，是其自重的65%），減少了石土沙的使用量，更加適用于軟弱地基。即使應(yīng)用于其他的地基條件，同樣有利于減少基礎(chǔ)造價(jià)。
另外，在民用建筑中，鋼結(jié)構(gòu)的施工周期較短，可以加快資金周轉(zhuǎn)，大大提高民用建筑投資方面的效益。
最后，基于鋼結(jié)構(gòu)建筑較高的性價(jià)比，不僅僅有利于環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，還有利于建筑行業(yè)更快的適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，具有發(fā)展前途，可以帶動(dòng)鋼鐵產(chǎn)業(yè)以及新型材料產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。
（二）短肢剪力墻倍受青睞
短肢剪力墻結(jié)構(gòu)吸收了傳統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)的諸多優(yōu)點(diǎn)，利用隔墻位置的靈活布置，提供較多的選擇方案，有利于克服傳統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)的一些缺點(diǎn)，得到廣大設(shè)計(jì)師、開(kāi)發(fā)商和用戶的青睞。
（三）預(yù)應(yīng)力大板結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用
預(yù)應(yīng)力混凝土的大板結(jié)構(gòu)是指在柱和柱之間布明梁，樓板使用預(yù)應(yīng)力大板，并在預(yù)應(yīng)力大板上面直接布置隔墻的結(jié)構(gòu)體系。隨著這項(xiàng)技術(shù)的成熟，有利于施工成本的減少，平面設(shè)計(jì)更加靈活，便于二次裝修改造，滿足住戶的個(gè)性要求。
總結(jié)：民用建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)，這不僅要求設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)要嚴(yán)格計(jì)算每個(gè)構(gòu)件，掌握每一個(gè)要點(diǎn)；還要求他們?cè)趯?duì)建筑物的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行宏觀和細(xì)節(jié)上的設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格按照國(guó)家制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)操作，同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)及性能設(shè)計(jì)，以提高我國(guó)民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平，進(jìn)而使我國(guó)建筑質(zhì)量有質(zhì)的飛躍。
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[關(guān)鍵詞]鋼筋混凝土 工程結(jié)構(gòu) 課程特點(diǎn) 教學(xué)改革
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）07-0156-01
《工程力學(xué)與工程結(jié)構(gòu)2》課程的前身是《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》，為了適應(yīng)高職高專院校學(xué)生的實(shí)際情況，將其課程名稱定為《工程力學(xué)與工程結(jié)構(gòu)2》，本課程采用的教材是白淑毅主編，人民交通出版社出版的《工程結(jié)構(gòu)》?！豆こ塘W(xué)與工程結(jié)構(gòu)2》是高職道路與橋梁工程系各專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，也是我系的專業(yè)主干課程。該課程在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中占有重要的地位，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生掌握基本理論、專業(yè)技能、培養(yǎng)一定的工程能力起重要作用[1]。該課程具有理論性與實(shí)踐性結(jié)合緊密的特點(diǎn)，傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)于注重教而缺乏實(shí)踐，造成學(xué)生動(dòng)手能力差，不能滿足行業(yè)需求。因此本文對(duì)《工程力學(xué)與工程結(jié)構(gòu)2》課程特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析， 并對(duì)該課程教學(xué)改革進(jìn)行了探討。
一、課程特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀
本課程教學(xué)的目的是使學(xué)生理解并掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理和方法，以基本構(gòu)件為主線，掌握各類構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法，并為后續(xù) “橋梁工程”、“基礎(chǔ)工程”等課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。其主要內(nèi)容包括如何合理選擇構(gòu)件截面尺寸及其聯(lián)結(jié)方式，并根據(jù)承受荷載的情況驗(yàn)算構(gòu)件的承載力、穩(wěn)定性、剛度和裂縫等問(wèn)題。
本課程與其他基礎(chǔ)課相比，具有內(nèi)容多、符號(hào)多、公式多、構(gòu)造規(guī)定多、半理論、半經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)的多方案性等特點(diǎn)。本課程具有較強(qiáng)的工程背景，在滿足結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、耐久性的基礎(chǔ)上還要考慮經(jīng)濟(jì)性，因此，《工程力學(xué)與工程結(jié)構(gòu)2》課程學(xué)習(xí)難度較大，在新舊規(guī)范交替之際，需要學(xué)生有更強(qiáng)的分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)大量學(xué)生以及工程單位的調(diào)查研究，現(xiàn)有的教學(xué)方法不能滿足于培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才的需要。目前我們的教學(xué)方式比較枯燥，教學(xué)手段比較單一，只注重講授書本知識(shí)， 而忽略了理論與實(shí)踐的結(jié)合，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，教學(xué)效果較差[3]。另外學(xué)生只是單純的接受老師講解基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)步驟，并沒(méi)有得到創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
二、教學(xué)改革探討
通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查可知，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程時(shí)，覺(jué)得公式多，符號(hào)多，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)感覺(jué)枯燥無(wú)味，抽象難懂，導(dǎo)致學(xué)習(xí)的積極性不高；諸多的構(gòu)造要求，顯得課程內(nèi)容零散，系統(tǒng)性和邏輯性差，學(xué)生常常感到雜亂無(wú)章、概念混雜[2]。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容不同需要教師靈活應(yīng)用教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生建立起所學(xué)課程之間的相互關(guān)系，增強(qiáng)知識(shí)的連貫性和系統(tǒng)性。
1.制作高質(zhì)量的多媒體教學(xué)課件
現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，為我們改進(jìn)教學(xué)方法提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。學(xué)生缺少對(duì)工程實(shí)際的了解，授課時(shí)可采用圖片、動(dòng)畫、錄像等多種手段增強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，多媒體課件信息量大，生動(dòng)富有吸引力，可以把抽象、難懂的教學(xué)內(nèi)容形象化，加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高了教學(xué)效果。
2.課堂教學(xué)與實(shí)際工程相結(jié)合
本門課程是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，因此在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)注意理論與工程實(shí)際相結(jié)合。課前安排2學(xué)時(shí)組織學(xué)生到學(xué)校綜合實(shí)訓(xùn)場(chǎng)參觀T梁、箱梁、鋼筋骨架以及整座簡(jiǎn)支梁橋，簡(jiǎn)單介紹一下橋梁的組成部件，并從受力的角度分析橋梁中的受彎構(gòu)件和受壓構(gòu)件，進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)；課堂教學(xué)中可以選用教室里觸手可及的梁、板、柱等結(jié)構(gòu)構(gòu)件為例進(jìn)行介紹，從而增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。同時(shí)對(duì)課程設(shè)計(jì)要貼近實(shí)際工程結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)學(xué)生的理性認(rèn)識(shí)。
3.采用理實(shí)一體教學(xué)改革
該門課程在平時(shí)教學(xué)中，注重將構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行系統(tǒng)、連貫性的講解。例如在應(yīng)用公式解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，規(guī)律一般為：基本公式――實(shí)際問(wèn)題――確定未知量――補(bǔ)充條件――求解方程――公式適用條件――（重新確定計(jì)算方法和對(duì)應(yīng)的公式）――計(jì)算結(jié)果――構(gòu)造措施[5]。在學(xué)生充分了解截面、材料基本知識(shí)和設(shè)計(jì)步驟之后進(jìn)行鋼筋混凝土T梁受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)任務(wù)布置，根據(jù)學(xué)生學(xué)號(hào)，給定不同的設(shè)計(jì)條件，確保一人一題。以一片鋼筋混凝土T梁的施工圖為基礎(chǔ)，采用先識(shí)別配筋圖，再進(jìn)行正截面、斜截面、變形及裂縫寬度的計(jì)算，最后以設(shè)計(jì)計(jì)算書、結(jié)構(gòu)施工圖紙、答辯等方式進(jìn)行考核，完成鋼筋混凝土T梁的受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。為避免同學(xué)在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到問(wèn)題沒(méi)辦法及時(shí)解決，可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度安排實(shí)訓(xùn)課時(shí)，即配備多名實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師，這樣每個(gè)老師負(fù)責(zé)幾個(gè)同學(xué)，按照基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)步驟對(duì)同學(xué)進(jìn)行指導(dǎo)，同時(shí)也能把與專業(yè)相關(guān)的一些課程很好串聯(lián)起來(lái)，達(dá)到預(yù)期的效果。
三、結(jié)束語(yǔ)
《工程力學(xué)與工程結(jié)構(gòu)2》是高職道路與橋梁工程系各專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，，具有理論性與實(shí)踐性結(jié)合緊密的特點(diǎn)，對(duì)于學(xué)生以后從事設(shè)計(jì)、施工以及管理都是非常重要的專業(yè)課程。因此，在教學(xué)過(guò)程中，注重課堂教學(xué)與實(shí)際工程相結(jié)合，采取理實(shí)一體教學(xué)，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，為以后的工作和深造打下良好的基礎(chǔ)。
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（一）教學(xué)內(nèi)容的整合和課時(shí)分配
將混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)抗震等課程有機(jī)融合在一起，打破原有學(xué)科化內(nèi)容體系，形成通用化、綜合化的工程結(jié)構(gòu)課程，體現(xiàn)工程管理專業(yè)培養(yǎng)建筑施工一線的技術(shù)與管理人才這一目標(biāo)，是教學(xué)內(nèi)容整合的基本方向。課程內(nèi)容組織包括四大部分，即基礎(chǔ)知識(shí)、基本構(gòu)件計(jì)算原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)拓展知識(shí)、綜合應(yīng)用。課時(shí)分配要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的合理整合和取舍、教學(xué)方法和教學(xué)手段系統(tǒng)的分析［2］。筆者所在學(xué)校工程管理專業(yè)（本科）培養(yǎng)方案的專業(yè)課程教學(xué)安排，工程結(jié)構(gòu)課程為8學(xué)分，總教學(xué)課時(shí)為116學(xué)時(shí)（其中理論課時(shí)112學(xué)時(shí)，實(shí)踐課時(shí)6學(xué)時(shí)），根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐、學(xué)生的生源特點(diǎn)、畢業(yè)就業(yè)情況，采用圖1所示的學(xué)時(shí)分配組織教學(xué)較為科學(xué)。
（二）抓住基本原理，橫向拓展教學(xué)內(nèi)容
在傳授學(xué)生知識(shí)技能的過(guò)程中，要緊緊抓住各類工程結(jié)構(gòu)基本原理的核心，如混凝土結(jié)構(gòu)原理的核心是鋼筋和混凝土兩種性質(zhì)互補(bǔ)材料的粘結(jié)一級(jí)它們?cè)跇?gòu)件內(nèi)共同變形和共同受力的特征；鋼結(jié)構(gòu)原理的核心連接和鋼構(gòu)件的整體和局部穩(wěn)定性；砌體結(jié)構(gòu)原理的核心是砌體和砂漿復(fù)合材料的強(qiáng)度驗(yàn)算和砌體墻體的布置［3］。以一些典型的受力狀態(tài)作為重點(diǎn)，加以透徹的講解、練習(xí)和鞏固。針對(duì)工程管理專業(yè)學(xué)生力學(xué)、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、材料等基礎(chǔ)薄弱，工程結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容還應(yīng)適當(dāng)拓展與相關(guān)課程緊密聯(lián)系的“相關(guān)內(nèi)容”。比如在講授混凝土、砌體、鋼受壓構(gòu)件計(jì)算原理及設(shè)計(jì)方法時(shí)，可以先用1個(gè)學(xué)時(shí)簡(jiǎn)要介紹建筑力學(xué)中強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的基本理論。介紹基本理論時(shí)，要適時(shí)補(bǔ)充三類構(gòu)件計(jì)算方法的異同。例題分析時(shí)，要輔以材料、構(gòu)造和施工等方面的相關(guān)知識(shí)，從而最大限度地將工程結(jié)構(gòu)聯(lián)系到其他內(nèi)容的主題，淡化課程內(nèi)容的專業(yè)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
（三）教學(xué)內(nèi)容應(yīng)結(jié)合國(guó)家注冊(cè)工程師考試
工程管理專業(yè)學(xué)生畢業(yè)如果從事建筑和房地產(chǎn)的行業(yè)、市場(chǎng)、企業(yè)、項(xiàng)目四個(gè)層次的管理工作，就會(huì)面臨著國(guó)家注冊(cè)工程師的考試。工程結(jié)構(gòu)是考試中（如注冊(cè)建造師、注冊(cè)監(jiān)理師等）重要組成部分，因此，在講授課程時(shí)，應(yīng)注意與國(guó)家注冊(cè)工程師考試相結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該覆蓋國(guó)家注冊(cè)工程師考試大綱中涉及到工程結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容，很多習(xí)題可借鑒或直接選取注冊(cè)考試的原題。這樣既檢查了學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，又使學(xué)生今后能盡快適應(yīng)注冊(cè)考試的需要［6］。
（四）增加結(jié)構(gòu)平面整體表達(dá)法及系列圖集相關(guān)內(nèi)容
建筑結(jié)構(gòu)施工平面整體設(shè)計(jì)方法（簡(jiǎn)稱平法）和系列圖集，是目前混凝土結(jié)構(gòu)施工圖主要表達(dá)方法。平法在建筑制圖課程略有介紹，學(xué)生在沒(méi)有結(jié)構(gòu)概念的情況下對(duì)之也只能是一知半解。識(shí)圖能力是工程管理專業(yè)學(xué)生的核心能力之一，而結(jié)構(gòu)施工圖的識(shí)讀是其難點(diǎn)。因此，工程結(jié)構(gòu)課程應(yīng)將“平法”作為重要教學(xué)內(nèi)容［7］。授課中，可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)拓展知識(shí)中增加這一部分（2學(xué)時(shí)），介紹完鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求和抗震設(shè)計(jì)后，可以輔以一套完整的結(jié)構(gòu)施工圖，詳細(xì)介紹各類構(gòu)件（梁、柱、板、剪力墻）的平法施工圖和標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造詳圖。
二、教學(xué)方法的改革探索
（一）啟發(fā)式、討論式教學(xué)方式
傳統(tǒng)的教學(xué)采用灌輸式的封閉的教學(xué)方式，忽視了學(xué)生的主動(dòng)性。啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)的核心是要有問(wèn)題引導(dǎo)。教師以問(wèn)題為基礎(chǔ)，啟發(fā)學(xué)生的思維，組織學(xué)生討論，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和熱情。學(xué)生可以在課前針對(duì)教學(xué)內(nèi)容，搜集問(wèn)題，然后在課堂上進(jìn)行討論。師生共同互動(dòng)、質(zhì)疑、求新，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問(wèn)題的能力。注重平衡課堂和課外時(shí)間，營(yíng)造學(xué)社自主學(xué)習(xí)的興趣和環(huán)境。例：在介紹鋼梁局部穩(wěn)定知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可以課前提出問(wèn)題：如果鋼梁的局部穩(wěn)定不滿足要求，是否可以采用提高鋼材強(qiáng)度等級(jí)的方法？進(jìn)而讓學(xué)生搜集資料。課堂上通過(guò)給出矩形薄板屈曲應(yīng)力公式，組織學(xué)生討論、分析。最后總結(jié)影響鋼梁局部穩(wěn)定的主要因素。得出結(jié)論：采用高強(qiáng)度鋼材不能提高鋼梁的局部穩(wěn)定。這種教學(xué)方法能夠啟發(fā)學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果良好。
（二）類比介紹法
工程結(jié)構(gòu)課程體系來(lái)看，主要是三大材料（混凝土、砌體、鋼結(jié)構(gòu)）設(shè)計(jì)計(jì)算方法，每種類型構(gòu)件的設(shè)計(jì)都講透，時(shí)間上不允許，難度也很大。為此，作者提出了將課程內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)組合，主要將三類構(gòu)件穿插起來(lái)講授。這樣的授課順序非常有利于類比介紹法。每將一個(gè)概念，采用對(duì)比介紹，分析它們之間的異同，講清各自的出發(fā)點(diǎn)和適用條件，有助于學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理解。例：在介紹三類受壓構(gòu)件穩(wěn)定性時(shí)，可以先介紹各自基本假定、基本公式、使用條件和構(gòu)造要求。然后進(jìn)行對(duì)比分析，三類構(gòu)件計(jì)算公式中都有影響系數(shù)，混凝土受壓構(gòu)件（矩形）的影響系數(shù)主要考慮高寬比（l0／b）；砌體受壓構(gòu)件主要考慮高厚比、偏心距和砂漿強(qiáng)度等級(jí)；鋼結(jié)構(gòu)受壓構(gòu)件主要考慮長(zhǎng)細(xì)比和鋼材強(qiáng)度等級(jí)。進(jìn)一步分析可以看出：混凝土受壓構(gòu)件主要是強(qiáng)度計(jì)算，穩(wěn)定性只是輔助問(wèn)題；而鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件穩(wěn)定性計(jì)算尤為重要。原因是鋼結(jié)構(gòu)是“細(xì)柔”構(gòu)件。通過(guò)一步步的對(duì)比分析，不僅可以在較短的時(shí)間將理論講清、講透，而且培養(yǎng)了學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力。
（三）案例、項(xiàng)目教學(xué)法
工程結(jié)構(gòu)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生掌握基本理論，并應(yīng)用于工程實(shí)踐，是所有授課教師孜孜以求的目標(biāo)。在授課過(guò)程中，將基本理論同具體的工程事例結(jié)合分析，授課結(jié)束后，輔以工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目讓學(xué)生獨(dú)立完成。這樣，學(xué)生在工程案例聽(tīng)課中理解基本理論，在工程項(xiàng)目完成中掌握應(yīng)用理論［8］。例：在介紹預(yù)應(yīng)力混凝土理論時(shí)，可先通過(guò)生動(dòng)形象的實(shí)例介紹預(yù)應(yīng)力概念。如傳統(tǒng)的木桶制作，竹箍擰緊提供環(huán)向預(yù)拉力，木桶板產(chǎn)生的環(huán)向預(yù)壓力防止水的滲漏，學(xué)生了解預(yù)應(yīng)力概念后，引入預(yù)應(yīng)力混凝土概念。然后選取預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工（先張法、后張）的錄像播放，讓學(xué)生對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)材料、張拉工藝、預(yù)應(yīng)力損失等有較清晰、較直觀的認(rèn)識(shí)。最后再對(duì)具體的設(shè)計(jì)問(wèn)題作詳細(xì)的講解。理論介紹之后，將一個(gè)簡(jiǎn)單的預(yù)應(yīng)力梁設(shè)計(jì)項(xiàng)目交給學(xué)生，要求學(xué)生進(jìn)行材料的選擇、預(yù)應(yīng)力度的控制、預(yù)應(yīng)力損失分析、承載力計(jì)算等，并將計(jì)算結(jié)果在考慮構(gòu)造要求之后以施工圖的形式表達(dá)出來(lái)。學(xué)生在這一過(guò)程中始終處于主體地位，教師只起到指導(dǎo)作用。
三、教學(xué)手段的改革探索
在教學(xué)手段方面，現(xiàn)代化的多媒體技術(shù)和傳統(tǒng)的教學(xué)手段（板書）孰優(yōu)孰劣一直是教育界爭(zhēng)論的熱點(diǎn)。筆者以為，任一種教學(xué)手段都有其優(yōu)、缺點(diǎn)，關(guān)鍵要同具體課程、具體教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合。如工程結(jié)構(gòu)課程，理論推導(dǎo)部分如果采用多媒體教學(xué)可能學(xué)生很難接受；而一些復(fù)雜的施工工藝、構(gòu)造要求板書也無(wú)法表達(dá)。所以針對(duì)課程的自身特征，必須采用傳統(tǒng)教學(xué)手段（板書）和現(xiàn)代技術(shù)（工程照片錄像、工程圖紙、模型、CAI課件、flas）相結(jié)合的方法。例：在介紹混凝土受彎構(gòu)件時(shí)，首先采用多媒體課件回顧以前內(nèi)容；采用受彎試驗(yàn)錄像分析梁的破壞三階段和三類梁（少筋、適筋、超筋）破壞特征；然后應(yīng)用板書方式一步一步介紹基本假定，應(yīng)力圖形，基本公式，適用條件及截面設(shè)計(jì)與復(fù)核；再用多媒體課件講述構(gòu)造內(nèi)容和例題分析；最后可以輔以梁結(jié)構(gòu)平法施工圖紙和梁結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)照片。
四、實(shí)踐教學(xué)的改革探索
（一）現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)
為了使學(xué)生能夠從感性上認(rèn)識(shí)工程結(jié)構(gòu)，筆者所在學(xué)校工程管理專業(yè)安排了三次現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，并與理論教學(xué)穿行。如介紹混凝土結(jié)構(gòu)之前，一般組織學(xué)生參觀正在施工的框架結(jié)構(gòu)，講解混凝土梁、柱、板、墻等基本構(gòu)件鋼筋的種類、級(jí)別、鋼筋綁扎、搭接、配筋方式；再如在介紹鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件之前，一般參觀正在施工的單層工業(yè)廠房或門式剛架，講解鋼結(jié)構(gòu)梁、柱、屋架的基本形式和連接方式。學(xué)生有了感性認(rèn)識(shí)再聽(tīng)課，理解自然深刻了。
（二）課程設(shè)計(jì)
首先應(yīng)打破課堂教學(xué)與課程這一環(huán)節(jié)的嚴(yán)格界限，把實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)容分步驟穿插在理論教學(xué)過(guò)程中，使學(xué)生分步完成課程設(shè)計(jì)；其次，設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的指導(dǎo)作用；最后，應(yīng)重視課程設(shè)計(jì)過(guò)程中施工圖的繪制，不僅是學(xué)生從基礎(chǔ)過(guò)渡到專業(yè)的演練，也有利于其識(shí)圖能力的培養(yǎng)。
五、結(jié)語(yǔ)
課題來(lái)源、選題依據(jù)和背景情況、課題研究目的、工程應(yīng)用價(jià)值
題目:格構(gòu)式鋼管混凝土柱的耐火性能分析
課題來(lái)源：
研究人從事煉鋼廠房，連鑄廠房以及與鋼鐵行業(yè)相關(guān)的工藝平臺(tái)，管道支架等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常遇見(jiàn)采用格構(gòu)式鋼管混凝土柱的工程；而一方面行業(yè)內(nèi)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)有防火要求，另一方面鋼鐵廠相比其他工業(yè)廠房更容易發(fā)生火災(zāi)，因此本研究擬以格構(gòu)式鋼管混凝土柱升溫與降溫受火性能研究為方向，考察破壞形態(tài)及其受火極限狀態(tài)。
選題依據(jù)和背景情況：
鋼管混凝土作為一種新型的組合結(jié)構(gòu)，是在鋼管內(nèi)部填加混凝土材料而構(gòu)成一種新型的構(gòu)件。鋼管混凝土一般簡(jiǎn)寫為 CFST（concrete filled steel tubular），其橫截面的布置各有不同，按照形狀可以分為圓鋼管、矩形鋼管、和多邊形鋼管混凝土。 鋼管混凝土構(gòu)件中的兩種組成材料在外荷載作用下發(fā)生相互作用，其中最主要的作用為鋼管內(nèi)部核心的混凝土受到來(lái)自外圍鋼管的套箍作用，而處于三向應(yīng)力狀態(tài)，使混凝土的強(qiáng)度、塑性等力學(xué)性能得到了提高。同時(shí)，混凝土的存在，又可避免或延緩鋼管容易發(fā)生局部屈曲的特性，從而能夠發(fā)揮鋼材的材料強(qiáng)度。鋼管混凝土構(gòu)件具有比鋼管和混凝土簡(jiǎn)單疊加后更高的抗壓能力以及良好的塑性、韌性和抗震性能。 此外，鋼管混凝土還有延性好，抗壓強(qiáng)度高，比鋼結(jié)構(gòu)具有更好的抗火性能和更好的抗震性能。在施工中，外套鋼管可起到模板的作用，便于直接澆筑混凝土，加快施工進(jìn)度。綜上所述，鋼管混凝土構(gòu)件中鋼管和混凝土取長(zhǎng)補(bǔ)短，使鋼管混凝土構(gòu)件具有強(qiáng)度高、耐疲勞、抗沖擊、延性好、抗震、抗火和便于施工等良好性能
二、文獻(xiàn)綜述
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三、研究?jī)?nèi)容
四、研究基礎(chǔ)
1．所需工程技術(shù)、研究條件
本科碩士階段所學(xué)習(xí)的課程：鋼結(jié)構(gòu)基本原理與設(shè)計(jì)、組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)、
有限單元法。
關(guān)鍵詞：工業(yè)；民用建筑；混合結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)
社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)相互影響，不斷互助促進(jìn)發(fā)展。房屋居住作為人們最基本的生活需求，人們會(huì)一直不斷提高其質(zhì)量水平。時(shí)代在不斷進(jìn)步，社會(huì)在不斷發(fā)展，人們對(duì)房屋居住水平要求也隨著時(shí)代的前進(jìn)而不斷提升，因此房屋行業(yè)的發(fā)展一直處于。建筑施工按照用途分類可分為工業(yè)和民用建筑兩種，工業(yè)建筑能夠滿足人們的工業(yè)以及輔助工業(yè)生產(chǎn)需求，而民用建筑則需最大程度滿足人們?nèi)粘Ｉ钏琛９I(yè)與民用建筑混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理是科學(xué)合理的，并且能夠延長(zhǎng)建筑物本身的使用壽命，不僅滿足居住要求，同時(shí)又不妨礙人們?nèi)粘５墓步煌?，不影響城市的布局景觀。
一、工業(yè)與民用建筑的混合結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的設(shè)計(jì)類型
1、簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)
工業(yè)與民用建筑中的簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)比較常用于超高層的建筑物中。簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)具有較高的靈活性，其空間結(jié)構(gòu)的側(cè)力剛度和抗扭能力相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)都具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)的形狀可以使用方塊、圓形或三角形，如果實(shí)際情況需要復(fù)雜一點(diǎn)的混合結(jié)構(gòu)，可以在簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上選擇長(zhǎng)寬比例低于 2 的矩形，作為簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的模板來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2、砌體結(jié)構(gòu)
砌體結(jié)構(gòu)對(duì)材料、技術(shù)要求較低，砌體結(jié)構(gòu)因其施工速度快、效率高的特點(diǎn)使得其施工過(guò)程相對(duì)于其他設(shè)計(jì)方法來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)潔。砌體結(jié)構(gòu)中使用的墻體的圍護(hù)和承重作用較好，因此利用砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)建的建筑物的立面效果比較結(jié)實(shí)。但砌體結(jié)構(gòu)抗震性能較差，七層以上的高層建筑往往不適合用。
3、框架結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu)使用鋼筋混凝土作為材料，因此其抗壓、抗彎、抗震效果比較理想。因此框架結(jié)構(gòu)在高樓層建筑物的應(yīng)用比較廣泛。框架結(jié)構(gòu)獨(dú)立性較強(qiáng)，其承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)構(gòu)件是彼此獨(dú)立的，相互之間影響較小?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的平面設(shè)置靈活，平面的剛勁程度也夠均勻，能夠滿足建筑工程生產(chǎn)工藝的標(biāo)準(zhǔn)要求。
4、剪力墻結(jié)構(gòu)
剪力墻結(jié)構(gòu)整體性、空間性、承載能力都比較理想，因此，可以使用剪力墻作為高層建筑特有的抗側(cè)力構(gòu)件。剪力墻屬于承重墻的一種類型，靈活性差，在公寓住宅類型的建筑比較常用。
二、框架-剪力墻混合結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)
框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常用于抗震建筑，框架設(shè)置一搬把剪力墻兩個(gè)主軸作為主方向。獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的平面設(shè)計(jì)要做到簡(jiǎn)簡(jiǎn)約、規(guī)律、對(duì)稱的基本原則，凹凸不平和缺失部位要盡量避免；樓梯、電梯的設(shè)置遠(yuǎn)離拐角凹角和端部處，以免發(fā)生結(jié)構(gòu)體出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)。豎直方向的建筑要滿足均勻合適的要求，建筑體發(fā)生彎曲以及過(guò)薄的現(xiàn)象影響其抗震力效果。構(gòu)件不能超過(guò)節(jié)點(diǎn)的承載力，采取有效措施防止受到反復(fù)荷載作用的影響以致剛度過(guò)早退化。設(shè)計(jì)構(gòu)造時(shí)，設(shè)計(jì)人員要注意防止脆性破壞，從而保證設(shè)計(jì)的構(gòu)件延性足夠滿足需求。
三、工業(yè)與民用樓面結(jié)構(gòu)
多層的建筑施工需要高度穩(wěn)定數(shù)值以及足夠的承載力，建筑工程的高質(zhì)量體現(xiàn)在施工的過(guò)程中樓板質(zhì)量數(shù)據(jù)的有效控制。目前主要采用能夠保證工期的樓層建構(gòu)模式為組合樓蓋。組合樓蓋包括壓型鋼板、現(xiàn)澆整體、鋼筋混凝土疊合板等形式，壓型鋼板組合樓蓋的缺陷之處在于需要在工程項(xiàng)目施工完成后對(duì)建筑物不平整的部位另外實(shí)施吊頂處理，從而保證建筑物外表的審美度，結(jié)果就造成建造成本的增加；現(xiàn)澆整體組合樓蓋解決壓型鋼板形式整體效果差的缺點(diǎn)，受重能力較強(qiáng)，但需要進(jìn)行工程量大、施工速度慢的模架構(gòu)建工作，進(jìn)而影響施工進(jìn)度；鋼筋混凝土疊合板組合樓蓋既能避免額外的吊頂費(fèi)用，又具備良好的整體性能，因此，其利用范圍比較廣泛。垂直支撐常用來(lái)在高層建筑中，以增強(qiáng)其抵抗水平地震的作用，其支撐形式靈活多變。
四、一些工業(yè)與民用建筑的混合結(jié)構(gòu)的辦法改進(jìn)
1 預(yù)應(yīng)力大板
目前，我國(guó)建筑行業(yè)領(lǐng)域中預(yù)應(yīng)力混凝土大板結(jié)構(gòu)技術(shù)的使用范圍越來(lái)越廣。這是因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力大板應(yīng)用于居民住宅建筑可以使其平面布局更加靈活，同時(shí) 還具有重新改造的特殊功能，能夠在很大程度上滿足人們對(duì)房屋建筑日益增長(zhǎng)的多樣化需求，從而輕松解決用戶對(duì)于房子個(gè)性化、多樣化的問(wèn)題。另外，由于預(yù)應(yīng)力大板一般情況下回安置在墻柱之間，因此，預(yù)應(yīng)力大板還能在一定程度上提升建筑物樓層的高度。
2 鋼結(jié)構(gòu)具備的優(yōu)點(diǎn)
2.1 強(qiáng)度足夠高
相對(duì)于建筑物的其它結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，鋼結(jié)構(gòu)所采用的施工材料強(qiáng)度是最高的，因而，鋼結(jié)構(gòu)常常應(yīng)用在空間比較大的房間的布置，不僅外表規(guī)整、美觀，而且內(nèi)部結(jié)構(gòu)合適得當(dāng)。其它的建筑物結(jié)構(gòu)則由于缺少?gòu)?qiáng)度的保證和材料的性質(zhì)等因素，限制了其房屋空間布置的自由度，比如說(shuō)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、磚結(jié)構(gòu)等等。鋼結(jié)構(gòu)所采用的鋼材強(qiáng)度高，民用高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可適當(dāng)應(yīng)用該結(jié)構(gòu)進(jìn)行大開(kāi)間的布置。
2.2 效益較理想
工業(yè)與民用建筑混合結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)體系能夠獲取理想的綜合經(jīng)濟(jì)效益，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)體系采用的施工材料相對(duì)于其它的結(jié)構(gòu)如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、磚結(jié)構(gòu)等材料比較來(lái)說(shuō)，其沙粒、土質(zhì)以及石塊含量大大減少。鋼結(jié)構(gòu)材料的這種特性有利于推廣期在地基中使用范圍，即同時(shí)推廣到軟弱地基的使用，在不影響建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上大幅度減少工基礎(chǔ)的程造價(jià)。工業(yè)與民用建筑設(shè)計(jì)混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用鋼結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)化施工操作流程，縮短施工周期，進(jìn)而大幅提高工業(yè)與民用建筑設(shè)計(jì)混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。
2.3 性價(jià)比高
工業(yè)與民用建筑的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用鋼結(jié)構(gòu)還能體現(xiàn)其高性價(jià)比的性能，高性價(jià)比永遠(yuǎn)是所有行業(yè)追求的目標(biāo)，因此鋼結(jié)構(gòu)還能無(wú)形推動(dòng)其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)如鋼鐵產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。此外，鋼結(jié)構(gòu)的高性價(jià)比特征還能起到保護(hù)環(huán)境的作用，綠色環(huán)保是當(dāng)代建筑行業(yè)領(lǐng)域所倡導(dǎo)的目標(biāo)，因此，鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展勢(shì)頭良好。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，工業(yè)與民用建筑的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性主要體現(xiàn)在其采用的技能是否能夠滿足建筑的實(shí)際需求，并在此基礎(chǔ)上減少施工的強(qiáng)度、縮短施工周期、節(jié)約投資成本。目前在工業(yè)與民用建筑的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)通過(guò)理論與實(shí)踐的雙重檢驗(yàn)，其科學(xué)性得到了有效驗(yàn)證，為此，我國(guó)建筑行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)加強(qiáng)其推廣范圍和利用程度，不斷提高自身的建筑施工質(zhì)量和水平。
參考文獻(xiàn)：
[1] 劉文勝.工業(yè)與民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫形成原因分析及其預(yù)防措施探討[J].商品混凝土. 2012（09）.