混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)原則范文
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第1篇
關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)；教學(xué)探索；體會(huì)
作者簡介：楊淑紅（1969-），女，內(nèi)蒙古呼倫貝爾人，呼倫貝爾學(xué)院，副教授；王建華（1966-），男，內(nèi)蒙古呼倫貝爾人，呼倫貝爾學(xué)院，副教授。（內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021008 ）
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）08-0083-02
混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程專業(yè)的專業(yè)核心課。該課程涉及內(nèi)容廣，包含建筑力學(xué)、建筑制圖、建筑構(gòu)造、建筑材料、建筑施工、土力學(xué)地基基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等多門學(xué)科的知識(shí)，有基本構(gòu)件設(shè)計(jì)和房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩大部分，知識(shí)面寬且實(shí)踐性強(qiáng)。本課程的任務(wù)是使學(xué)生初步掌握混凝土基本構(gòu)件的受力和破壞特征，掌握基本計(jì)算理論和方法，掌握傳力路線，對一般房屋能進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)件布置，在正確識(shí)讀建筑結(jié)構(gòu)施工圖的基礎(chǔ)上具備一定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后從事開發(fā)、管理、設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)理等與建筑相關(guān)的工作打下必備基礎(chǔ)。為提高教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)教學(xué)效果，筆者結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐對該課程展開探討，供同行交流參考。
一、結(jié)合課程特點(diǎn)，講清混凝土結(jié)構(gòu)課與力學(xué)的聯(lián)系與區(qū)別
力學(xué)是混凝土結(jié)構(gòu)的先修基礎(chǔ)課，混凝土基本構(gòu)件在性質(zhì)上相當(dāng)于“材料力學(xué)”，因而它與材料力學(xué)既有聯(lián)系但又有所區(qū)別。材料力學(xué)主要研究單一、均質(zhì)、連續(xù)、彈性材料的單純構(gòu)件的受力分析，而混凝土結(jié)構(gòu)則是研究鋼筋和混凝土這兩種力學(xué)性質(zhì)差別很大、復(fù)雜構(gòu)件的受力分析。在裂縫出現(xiàn)以后，特別是臨近破壞之前，其受力和變形狀態(tài)與理想材料有顯著不同。這導(dǎo)致學(xué)生剛?cè)腴T時(shí)思維產(chǎn)生混亂、混淆。但二者又都是通過幾何、物理和平衡關(guān)系來建立基本方程這一方法來解決問題的，只是混凝土構(gòu)件要始終考慮兩種材料組成及非均質(zhì)、非連續(xù)、非彈性的特點(diǎn)。
材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等課程側(cè)重于構(gòu)件的應(yīng)力、內(nèi)力和變形的計(jì)算，答案唯一。混凝土結(jié)構(gòu)課程不僅要解決構(gòu)件強(qiáng)度、變形的計(jì)算，更側(cè)重于設(shè)計(jì)；不僅包括結(jié)構(gòu)方案的確定、構(gòu)件選型、材料選擇、確定計(jì)算簡圖、荷載計(jì)算及配筋構(gòu)造等，還要考慮安全、適用、經(jīng)濟(jì)、施工合理可行等因素，是一個(gè)綜合性的問題，有多種解決的方案。
二、講好設(shè)計(jì)原則，掌握結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)方法
“以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度，采用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)”[1]是混凝土結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)原則。這部分內(nèi)容多，關(guān)系復(fù)雜，信息量大。包括結(jié)構(gòu)的功能要求、極限狀態(tài)、極限狀態(tài)方程、結(jié)構(gòu)可靠度、目標(biāo)可靠指標(biāo)、安全等級(jí)、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)、荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值，其中荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值又有多種組合，適用于不同的極限狀態(tài)。荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值的表達(dá)式涉及的參數(shù)非常多，初學(xué)者不易領(lǐng)會(huì)理順。授課時(shí)將這部分內(nèi)容制成教學(xué)掛圖展示給學(xué)生，如圖1所示。
其中：γ0 為結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)；S為荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值，其函數(shù)為：S =S（γG，γQi，ψCi，ψqi，SGK，SQik，…）；R為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值，其函數(shù)為R=R（fc，fs，αk，…）/γRd；C為結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求的規(guī)定限值。
同時(shí)將圖中內(nèi)容歸納為“一個(gè)基本要求，兩類極限狀態(tài)，三種性質(zhì)，多個(gè)分項(xiàng)系數(shù)”，這樣使零散的概念條理化、系統(tǒng)化，宜于理解掌握。
三、構(gòu)建整體的傳力體系，指明設(shè)計(jì)思路
混凝土結(jié)構(gòu)課的講授要使學(xué)生一開始就建立總的框架結(jié)構(gòu)，明確整體傳力體系，這樣才能目標(biāo)明確、思路清晰、抓住構(gòu)件、整合結(jié)構(gòu)。
房屋結(jié)構(gòu)中的屋（樓）蓋（梁、板）是水平承重構(gòu)件，主要承受直接作用在屋（樓）蓋上的豎向荷載及本身自重。柱、墻是豎向承重構(gòu)件，除承受由屋（樓）蓋傳來的作用及自重外，尚承受由風(fēng)和地震所引起的水平作用（對于地震區(qū)房屋或高層建筑，水平作用往往是比較大的）。房屋所承受的全部豎向荷載、自重及水平作用等通過柱和墻作用到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，最后由基礎(chǔ)傳至地基。
在教學(xué)中以圖2形式展示直觀形象，實(shí)踐證明教學(xué)效果良好。
四、遵循教學(xué)規(guī)律，加強(qiáng)與工程實(shí)踐的結(jié)合
1.重視構(gòu)造措施并在工程實(shí)踐中加深理解
實(shí)際工程中的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件通常受到多軸正應(yīng)力、剪應(yīng)力的復(fù)合作用，混凝土很少處于單向受力狀態(tài)。對復(fù)合受力情況下的混凝土強(qiáng)度，由于其材料的復(fù)雜性，至今未有能同時(shí)圓滿解釋各種現(xiàn)象的強(qiáng)度理論。這導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法至今仍建立在性能試驗(yàn)和工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，其計(jì)算公式有邊界條件和使用范圍；對于在計(jì)算中不易詳細(xì)考慮而被忽略了的因素，往往會(huì)通過一定的構(gòu)造措施加以補(bǔ)充完善。可以說：一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)是可靠的計(jì)算依據(jù)、合理的構(gòu)造措施相輔相成的。計(jì)算固然重要，但若缺少構(gòu)造前提，計(jì)算將無法進(jìn)行；反之，有了計(jì)算結(jié)果，還需要構(gòu)造措施加以保證。
構(gòu)造措施在混凝土結(jié)構(gòu)課中所占比重很大，復(fù)雜抽象，單憑課堂教學(xué)很難取得良好的教學(xué)效果，因此除在思想上提高認(rèn)識(shí)，將構(gòu)造措施與結(jié)構(gòu)計(jì)算并重外，安排多次認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)并在實(shí)踐中理解、領(lǐng)會(huì)、消化構(gòu)造措施是切實(shí)可行的途徑。
2.課程設(shè)計(jì)保持連貫性，與工程實(shí)踐緊密結(jié)合
土木工程專業(yè)有房屋建筑學(xué)的課程設(shè)計(jì)、混凝土結(jié)構(gòu)的課程設(shè)計(jì)、地基基礎(chǔ)的課程設(shè)計(jì)、施工組織的課程設(shè)計(jì)、概預(yù)算的課程設(shè)計(jì)等等，它們往往自成體系、各自獨(dú)立。片面強(qiáng)調(diào)本課程的理論和實(shí)踐、互不銜接既不利于學(xué)生綜合思考問題能力的培養(yǎng)也影響學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)揮。
在相互協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，把建筑、結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)、施工組織、概預(yù)算等各課程設(shè)計(jì)連貫起來，任務(wù)書合成一本，統(tǒng)一下達(dá)的教學(xué)方法可有效解決上述問題。教學(xué)中要注意設(shè)計(jì)題目應(yīng)“拆得開、并得攏”，既有工業(yè)建筑又有民用建筑，讓學(xué)生選擇自己喜歡的對口方向，盡量做到一人一題，結(jié)合實(shí)踐真題實(shí)做。
教學(xué)實(shí)踐證明：通過相互連貫的課程設(shè)計(jì)既鍛煉了學(xué)生綜合駕馭問題的能力又可為畢業(yè)設(shè)計(jì)及通才加專才應(yīng)用型人才的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
五、注重連續(xù)性、過程性，課程考核方式多樣化
考核是教學(xué)活動(dòng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。20世紀(jì)70年代，教育學(xué)家O·桑迪在總結(jié)前輩們各種理論和實(shí)踐的基礎(chǔ)上提出了現(xiàn)代人才評價(jià)的原理，其別強(qiáng)調(diào)將過去那種單純在課程結(jié)束時(shí)進(jìn)行考試的評測轉(zhuǎn)化為與課程同時(shí)進(jìn)行的合作性、過程性評價(jià)。[2]
在教學(xué)初始將課程要求、成績標(biāo)準(zhǔn)、考核方式介紹給學(xué)生，使學(xué)生了解合作評價(jià)、過程評價(jià)的重要性，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能與創(chuàng)新能力。如該課程采用的考核方式：兩次筆試占50%（期中占20%、期末占30%），混凝土結(jié)構(gòu)新材料、新工藝、新理論方面的研討論文占10%，自主到施工現(xiàn)場、科研單位、設(shè)計(jì)所進(jìn)行實(shí)踐性學(xué)習(xí)的成果占20%，課堂參與占10%，小組討論占10%。同時(shí)各部分的考核分散在課程的各個(gè)階段，有時(shí)效性。這種考核方式會(huì)保證學(xué)生從始至終全神貫注參與教學(xué)的全過程，不會(huì)出現(xiàn)前松后緊、期末突擊的不均衡現(xiàn)象。
六、緊跟時(shí)代要求，培養(yǎng)現(xiàn)代化、高素質(zhì)的工程技術(shù)人員
1.增加課堂教學(xué)的信息量，構(gòu)建大土木的混凝土結(jié)構(gòu)
為解決原有的課程設(shè)置過于“專業(yè)”、學(xué)生知識(shí)面狹窄、部分課程內(nèi)容重復(fù)、交叉的弊端，教育部明確了寬口徑、大土木的培養(yǎng)目標(biāo)。大土木下的混凝土結(jié)構(gòu)的類型很多，涉及的領(lǐng)域很廣，新材料、新技術(shù)層出不窮。內(nèi)容上除基本的材料力學(xué)性能、設(shè)計(jì)原則、受彎（受扭、受拉、受壓）構(gòu)件承載力計(jì)算、構(gòu)件的變形和裂縫寬度驗(yàn)算、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件、梁板結(jié)構(gòu)及單層工業(yè)廠房等內(nèi)容外，在教學(xué)中增加了構(gòu)件受沖切性能、災(zāi)害作用下的混凝土結(jié)構(gòu)性能、新性能的混凝土結(jié)構(gòu)（如：高性能混凝土結(jié)構(gòu)、纖維增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、鋼—鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)）、體外預(yù)應(yīng)力混凝土等內(nèi)容的介紹。同時(shí)把粘結(jié)與錨固列為獨(dú)立章節(jié)，構(gòu)建粘結(jié)應(yīng)力滑移本構(gòu)關(guān)系，著重掌握基本錨固長度、錨固長度、搭接長度的計(jì)算及一系列相關(guān)構(gòu)造要求。
教學(xué)過程中結(jié)合實(shí)例注重新材料、先進(jìn)施工方法的引入，利用多媒體等現(xiàn)代化的教學(xué)手段加大課堂的教學(xué)信息量，使學(xué)生視野開闊，畢業(yè)后適應(yīng)的工作范圍廣泛，有后勁。
2. 緊密結(jié)合《規(guī)范》授課，為注冊執(zhí)業(yè)資格考試做好知識(shí)儲(chǔ)備
執(zhí)業(yè)資格考試是對建筑工程領(lǐng)域從業(yè)人員的資格認(rèn)證考試，如全國注冊結(jié)構(gòu)工程師自1998年實(shí)行全國統(tǒng)一考試以來極大地提高了我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的理論知識(shí)水平和業(yè)務(wù)能力，保證了我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總體水平的穩(wěn)步提升。考試中混凝土結(jié)構(gòu)所占比重很大，因此在學(xué)生階段就要打好基礎(chǔ)，為注冊執(zhí)業(yè)資格考試做好知識(shí)儲(chǔ)備。為此在教學(xué)中要優(yōu)化課程內(nèi)容，不僅注重知識(shí)點(diǎn)的試驗(yàn)研究、結(jié)論引入，更在教學(xué)中結(jié)合《規(guī)范》注重其邊界條件，側(cè)重知識(shí)點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用，學(xué)會(huì)“學(xué)《規(guī)范》、套《規(guī)范》、《規(guī)范》與其他規(guī)范（如《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》等）的交叉應(yīng)用”的學(xué)習(xí)方法，為學(xué)生畢業(yè)后終身學(xué)習(xí)、專業(yè)發(fā)展、參加執(zhí)業(yè)資格考試奠定基礎(chǔ)。
七、結(jié)束語
目前混凝土仍是我國建房的主要材料，混凝土結(jié)構(gòu)課程的改革與建設(shè)仍是一項(xiàng)長期、艱巨、系統(tǒng)的工程。不斷提高教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，為社會(huì)培養(yǎng)寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、有后勁的工程技術(shù)人員仍需不斷探索努力。
參考文獻(xiàn)：
[1] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.
[2] 韓峰. 美國評價(jià)學(xué)生的七項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)[N]. 中國科技報(bào)，2001-02-21.
第2篇
關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)；教學(xué)改革；實(shí)訓(xùn)操作；職業(yè)能力培養(yǎng)
高等教育應(yīng)用型本科人才土木工程專業(yè)主要培養(yǎng)面向社會(huì)一線需要的高技能人才，學(xué)生畢業(yè)后從事的職業(yè)有結(jié)構(gòu)工程師、土建工程師、監(jiān)理工程師等；混凝土結(jié)構(gòu)課程是建筑工程技術(shù)專業(yè)的專業(yè)主干課，也是工程建設(shè)中大量使用的一種結(jié)構(gòu)形式，對培養(yǎng)具備職業(yè)崗位和工種要求的基本能力、基本技能和專業(yè)綜合素質(zhì)有著重要的作用。按照培養(yǎng)“服務(wù)為宗旨、就業(yè)為導(dǎo)向”人才培養(yǎng)模式，我們對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法和手段、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行了深入的改革和大膽的實(shí)踐，形成了完整的課程教學(xué)體系，取得了良好的教學(xué)效果。
一、課程改革的理念
1.服務(wù)企業(yè)，突出職業(yè)能力培養(yǎng)
長期以來，混凝上結(jié)構(gòu)課程受本科教學(xué)模式的影響，教學(xué)大綱和教學(xué)環(huán)節(jié)圍繞培養(yǎng)設(shè)計(jì)、兼顧施工和管理的人才目標(biāo)制訂，而且，在教學(xué)過程中，重課堂教學(xué)和理論知識(shí)傳授，輕應(yīng)用能力的培養(yǎng)，使得學(xué)生畢業(yè)后需要很長一段時(shí)間才能勝任崗位工作。近年來，隨著我國建筑設(shè)計(jì)企業(yè)改革的不斷深入，企業(yè)對本專業(yè)學(xué)生就業(yè)要求是懂得設(shè)計(jì)的基本原理，會(huì)正確應(yīng)用規(guī)范、圖集、能進(jìn)行電算操作、直接承擔(dān)施工圖繪制，編輯的工作任務(wù)。因此，對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程，必須緊緊圍繞建筑設(shè)計(jì)單位對一線設(shè)計(jì)人員的需求，能力與素質(zhì)的要求，以突出應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線進(jìn)行教學(xué)改革。
2.校企合作，構(gòu)建“教、學(xué)、做”的教學(xué)模式
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程不僅包括混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本受力性能、設(shè)計(jì)計(jì)算理論和方法及配圖的繪制，而且涵蓋了大景直接涉及混凝土結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的構(gòu)造、大樣方面的內(nèi)容。顯然，使學(xué)生更好地掌握這些基本知識(shí)和技能，僅由專任教師在學(xué)校進(jìn)行教學(xué)足不可能完全實(shí)現(xiàn)的。只有通過學(xué)校與企業(yè)合作，以學(xué)生完成混凝上結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的真實(shí)工作任務(wù)及其工作流程為依據(jù)，共同構(gòu)建“教、學(xué)、做”的工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式，將工程基本技能的訓(xùn)練貫徹到教學(xué)的傘過程，才能使學(xué)生在掌握混凝土結(jié)構(gòu)基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，具備較強(qiáng)的從事職業(yè)崗位的工作能力，并獲得工程設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，使學(xué)生加深對社會(huì)的了解和職業(yè)的認(rèn)識(shí)，正確地選擇就業(yè)崗位。
二、課程體系的構(gòu)建
混凝土結(jié)構(gòu)課程傳統(tǒng)的課程教學(xué)體系一般是先講授受彎、受剪、受扭、受壓及受拉構(gòu)件的截面計(jì)算，然后再講授相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后集中時(shí)間進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。這種體系不僅使構(gòu)件的截而計(jì)算與相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容不連續(xù)，不利于學(xué)生在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的真實(shí)工作過程中系統(tǒng)地掌握所需的專業(yè)知識(shí)，而且實(shí)踐教學(xué)只安排課程設(shè)計(jì)，時(shí)間少，內(nèi)容僅為設(shè)計(jì)手工計(jì)算與施工圖的繪制，缺乏對學(xué)生進(jìn)行所從事的PKPM電算和平法施工圖表達(dá)的訓(xùn)練。為此，我們根據(jù)混凝土的結(jié)構(gòu)的組成和受力特點(diǎn)，本著便于工學(xué)結(jié)合的原則，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了有機(jī)地整合和序化，構(gòu)建了對不同受力類型的構(gòu)件及其組成的相應(yīng)結(jié)構(gòu)為工作任務(wù)載體的6個(gè)學(xué)習(xí)情境(見下圖)。對每一個(gè)學(xué)習(xí)情境，除了講授學(xué)生必備的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)的知識(shí)外，根據(jù)實(shí)際工程應(yīng)用情況，按真實(shí)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行常用結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算、施工圖繪制的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)，形成了混凝土結(jié)構(gòu)原理性知識(shí)―平法電算―施工圖繪制“三位一體”的“教、學(xué)、做”教學(xué)模式。
三、教學(xué)環(huán)節(jié)的組織
根據(jù)建筑設(shè)計(jì)類企業(yè)對本專業(yè)人才的要求，遵循學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)規(guī)律，對混凝土結(jié)構(gòu)課程的每一個(gè)學(xué)習(xí)情境，采用下表所列的兩階段四步教學(xué)法組織教學(xué)。通過每個(gè)階段的資訊、決策、計(jì)劃、實(shí)施、檢查、評價(jià)教學(xué)過程的實(shí)施，培養(yǎng)學(xué)生在真實(shí)工程環(huán)境條件下，正確地選用結(jié)構(gòu)工程材料，能夠進(jìn)行常用結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算和施工圖的繪制。
四、教學(xué)方法和手段的改革
在混凝劑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)中，我們除了靈活地應(yīng)用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段外，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)，采用現(xiàn)場教學(xué)、工程實(shí)例教學(xué)、動(dòng)手操作教學(xué)、相互評價(jià)教學(xué)等方法和現(xiàn)代教育技術(shù)手段進(jìn)行教學(xué)，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。
1.現(xiàn)場教學(xué)
在進(jìn)行樓蓋結(jié)構(gòu)、單層廠房排架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)以及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等教學(xué)時(shí)，利用課內(nèi)、外時(shí)間組織學(xué)生到校外實(shí)訓(xùn)基地的工程現(xiàn)場，由兼職教師講授結(jié)構(gòu)的組成、布置、工程構(gòu)造要求以及施工工序。直觀的現(xiàn)場教學(xué)，不僅有利于學(xué)生更好地理解、掌握教學(xué)內(nèi)容，而且也有利于增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
2.工程實(shí)例教學(xué)
通過外伸梁、雨蓬、樓蓋結(jié)構(gòu)以及單層廠房排架結(jié)構(gòu)等工程設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例教學(xué)，使學(xué)生在理解混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本知識(shí)和原理的基礎(chǔ)上，熟悉結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算方法和過程，提高結(jié)構(gòu)施工圖的繪圖和識(shí)圖能力，并積累一定的工程經(jīng)驗(yàn)。
3.動(dòng)手操作與相互評價(jià)教學(xué)
在專、兼職教師的指導(dǎo)下，學(xué)生根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目工程資料進(jìn)行梁、板、柱、基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算和施工圖繪制，同時(shí)組織學(xué)生分別對繪制的施工圖開展相互評價(jià)。這種教學(xué)方法，不僅學(xué)生樂于實(shí)踐，能夠較好地了解工程設(shè)計(jì)過程，提高職業(yè)技能和綜合素質(zhì)水平，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的鑒別能力，進(jìn)一步提高教學(xué)效率。
五、實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施
根據(jù)課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置，我們與多家建筑設(shè)計(jì)院本著合作育人、共享資源的原則共同建立了穩(wěn)定的校外實(shí)訓(xùn)基地，同時(shí)從設(shè)計(jì)一線聘請了技術(shù)水平高、工程經(jīng)驗(yàn)豐富、善于教學(xué)工作的校外兼職教師，為實(shí)踐教學(xué)的開展奠定了良好的基礎(chǔ)。
在實(shí)訓(xùn)基地，學(xué)生通過完成典型的框架、剪力墻等具體結(jié)構(gòu)形式，加深了對混凝土結(jié)構(gòu)職業(yè)性知識(shí)的理解，了解了工程設(shè)計(jì)類企業(yè)內(nèi)部的工作流程和管理制度。教師在參加工程實(shí)踐鍛煉的同時(shí)，可幫助單位解決工作過程中遇到的技術(shù)難題。
第3篇
【關(guān)鍵詞】： 混凝土結(jié)構(gòu) ，橋梁 ，建筑結(jié)構(gòu)
【 abstract 】 : according to China's present "railway bridge design basic rules" (TB10002.1-2005), and "the railway bridge reinforced concrete and prestressed concrete structure design rules" (TB10002.3-2005) and the concrete structure design rules "(GB50010-2010), such as design specification, to design basic principles, the flexural members, eccentric loading capacity calculation method, component structure requirement, applied in engineering practice, refers for the colleague.
【 key words 】 : concrete structure, Bridges, building structure
中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、涵身結(jié)構(gòu)
（1）結(jié)構(gòu)形式：采用平行四邊形結(jié)構(gòu)，單孔為變截面框架，雙孔為變截面連續(xù)框架。
（2）施工方法：按就地灌注法施工。
（3）截面尺寸的設(shè)計(jì)：
a、截面尺寸確定的原則及方法：框架各構(gòu)件截面高度經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較按下述原則確定：
填土高較低的涵節(jié)（高邊墻涵洞填土高較小的兩級(jí)及中、底邊墻涵洞）主要以控制設(shè)計(jì)截面上混凝土σw≤［σb］及主拉應(yīng)力σz≤［σtp-2］為條件進(jìn)行設(shè)計(jì)（［σb］、［σtp-2］分別為混凝土彎曲受壓及偏心受壓時(shí)的壓應(yīng)力與無箍筋及斜筋時(shí)主拉應(yīng)力的容許值）。
填土高較高的涵節(jié)（高邊墻涵洞填土高較大的兩級(jí)）因頂?shù)装骞Ｃ{起始截面處剪力較大，則按配置箍筋及斜筋設(shè)計(jì)，截面尺寸經(jīng)比選后選定，截面尺寸以2cm為模數(shù)。
b、截面最小尺寸的擬定：考慮施工時(shí)，質(zhì)量易于保證，本圖各孔徑的頂、底板及邊中墻截面最小厚度定為16cm，雙孔涵洞中墻厚度一般與邊墻一致。
（4）加腋：為改善角隅部分的應(yīng)力狀態(tài)，在角隅處設(shè)計(jì)直線形梗脅。
三、結(jié)構(gòu)承受的荷載：
（1）恒載：包括結(jié)構(gòu)自重、填土引起的豎向及水平力、路面鋪裝等。
a、結(jié)構(gòu)自重：鋼筋混凝土容重按25KN/m計(jì)算，加腋部分自重在加腋范圍內(nèi)簡化為均布荷載。
b、頂板上路基填方的豎向壓力按《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》（TB 10002.1-2005）第4.2.3條規(guī)定計(jì)算：
p=KγH(kPa)
式中γ為填料容重，H為軌底至板頂填土高，K為系數(shù)，本設(shè)計(jì)將該豎向力分成填方重(γH)與附加豎向力((K-1)γH)兩部分考慮,并將前者視為主力,后者視為附加力進(jìn)行組合。
c、路基填方作用于邊墻的水平壓力按《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》（TB 10002.1-2005）第4.2.3條規(guī)定計(jì)算：
e=ξγH1 (kPa)
式中γ為填料容重，H1為軌底至涵洞計(jì)算截面處的填土高，ξ為系數(shù)，系數(shù)采用0.25。
d、填土容重按18KN/m計(jì)算。
（2）活載：中－活載，按《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》（TB 10002.1-2005）第4.3.4條規(guī)定計(jì)算：
a、活載作用于涵洞的豎向壓力：
qh= (kPa)
式中h為軌底以下深度；
b、活載引起的水平壓力：e=ξqh（kpa）
側(cè)壓系數(shù)ξ=0.25，不計(jì)動(dòng)力影響。
c、線數(shù)：根據(jù)填土高視不利情況分別按單、雙線計(jì)算，雙線線間距以5m計(jì)。
d、活載沖擊力：中－活載的動(dòng)力系數(shù)按《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》（TB 10002.1-2005）4.3.5計(jì)算。
e、不計(jì)制動(dòng)（牽引）力及長軌作用力。
（3）其它荷載：
a、涵內(nèi)水壓力：靜水壓力按主加附設(shè)計(jì)。
b、本設(shè)計(jì)不考慮地震力的影響。
四、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算：
（1）本圖涵身結(jié)構(gòu)計(jì)算圖式按垂直于線路方向截取單寬1m，計(jì)算跨徑按平行線路方向的框架寬度，計(jì)算邊墻寬度為平行于線路方向墻厚計(jì)算，其軸線為構(gòu)件混凝土截面中心線。
（2）地基反力按直線分布考慮。
（3）結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算采用平面桿系有限單元法，單元設(shè)為等截面直桿，對于梗脅部分單元?jiǎng)t按其兩桿端有效高度（按1：3的坡線計(jì)算）
以單孔框架為例，控制截面位置如下：
五、截面配筋計(jì)算
（1）截面設(shè)計(jì)按容許應(yīng)力法進(jìn)行。框架頂?shù)装灏词軓潣?gòu)件計(jì)算，不考慮軸向力影響，邊墻、中墻按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。
（2）頂、底板按照受彎構(gòu)件進(jìn)行受力分析，強(qiáng)度按《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10002.3-2005）第5.2.5條各式計(jì)算，
a.混凝土壓應(yīng)力
b.鋼筋的拉應(yīng)力
式中鋼筋彈性模量與混凝土變形模量之比n按其它結(jié)構(gòu)項(xiàng)取值（C35混凝土為10）。HRB335鋼筋容許應(yīng)力按《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10002.3-2005）第5.2.2條取值。
（3）邊墻按照偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行受力分析，強(qiáng)度按《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10002.3-2005）第5.2.6條各式計(jì)算，并按該規(guī)定計(jì)算主拉應(yīng)力。
（4）梗脅范圍截面的剪應(yīng)力計(jì)算按照受彎構(gòu)件變高度梁剪應(yīng)力的計(jì)算方法考慮截面高度變化的影響。按《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10002.3-2005）第5.2.5條計(jì)算。
（5）鋼筋的配置根據(jù)彎距包絡(luò)圖及剪應(yīng)力圖進(jìn)行。當(dāng)構(gòu)件某截面主拉應(yīng)力（主力或主力加附加力組合下）超過《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10002.3-2005）表5.2.1[σtp-2]值時(shí),則該截面所在的半跨范圍內(nèi)按《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10002.3-2005）第5.3.14條要求設(shè)置開口箍筋及斜筋。
以單孔框架為例，彎矩及配筋包絡(luò)圖如下：
（6）梗脅部分斜向鋼筋一般按構(gòu)造布置，但當(dāng)頂板梗脅下緣受拉時(shí)，則據(jù)其最不利豎向截面的強(qiáng)度和裂縫寬度的要求設(shè)計(jì)，其配筋率不小于鋼筋混凝土最小配筋率要求。
（7）裂縫寬度計(jì)算按《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10002.3-2005）第5.2.8條進(jìn)行，其容許值為主力時(shí)［δf］=0.20mm，為主＋附時(shí)，［δf］=0.24mm。
（8）設(shè)計(jì)涵節(jié)長度順涵軸方向3～5m，縱向輔助鋼筋間距一般為20cm設(shè)置，在鈍角處頂板頂面及底板底面設(shè)加強(qiáng)鋼筋，加強(qiáng)范圍約為跨長的1/5。出入口涵節(jié)按涵身一致配筋，其長度在斜交角35度及以下用2.5m，在斜交角35度以上采用3.0m。涵節(jié)端面邊墻仍采用斜面。
（9）鋼筋布置，鋼筋骨架沿涵軸每1/cosα米配置8或10排，鋼筋保護(hù)層厚度由結(jié)構(gòu)所處環(huán)境，按《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10005-2010）確定，縱向鋼筋構(gòu)造布置。
六、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
1、若采用頂進(jìn)法施工，縱向鋼筋配筋率不小于3%，并應(yīng)檢算頂進(jìn)部位局部應(yīng)力，邊、中墻根剪應(yīng)力等，且在底板前后端做局部加強(qiáng)設(shè)計(jì)。
2、對于雙線或多線路基下涵洞，其線路下涵節(jié)長度宜設(shè)計(jì)為5m，沉落縫宜布置在線間中央附近，以免由單獨(dú)一節(jié)涵身承受活載橫向分布線重疊部分的力。
3、同一涵節(jié)應(yīng)避免設(shè)在軟硬相差甚大的兩種地基上。
參考文獻(xiàn)
1、《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》TB 10002.1-2005
2、《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》TB 10002.3-2005
3、《鐵路橋涵混凝土和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》TB 10002.4-2005