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混凝土结构设计案例(合集7篇)

时间:2023-08-03 16:10:27
混凝土结构设计案例

混凝土结构设计案例第1篇

关键词:案例教学法;钢筋混凝土结构设计原理;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)29-0092-02

为了全面贯彻落实教育部提出的关于“卓越工程师教育培养计划“的重大项目,全面提高学生的动手实践能力和创新能力,许多高校在教学模式和教学内容上作了相应的调整,旨在培养出一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的各种类型的高质量工程技术人才。

一、案例教学缘起

随着教学的不断摸索,提出了案例教学法的教学方法。案例教学以学生对案例的运用和讨论为特点,帮助学生掌握对实际问题进行分析和反思的方法,重在提高学生的认知水平和解决问题的能力,并发展学生的创新精神,是培养富有分析研究能力和解决实际问题能力及团队合作精神的高素质人才的一条重要途径。案例教学法始创于19世纪70年代哈佛大学法学院,最先运用于法学和医学教学,其后被运用于其它领域。

《混凝土结构设计原理》是土木工程专业的一门重要专业基础课,是一门基于试验和理论研究来指导工程应用的课程。将案例教学法引入到钢筋混凝土结构设计原理教学中,可以使学生对该门课程具有更好的理解和认识,使得他们在今后的工作中遇到相关的问题,可以更好地运用相关的理论知识分析和解决问题。

二、案例教学原理

案例教学法是根据教学目标的需要,以案例为基本素材,把学生带入特定的事件情景中,进而识别问题、分析问题和解决问题,其最根本的内容就是案例的选取和使用,这也是案例教学区别于其它方法的关键。案例是案例教学的核心,离开了案例,案例教学就无从谈起。作为案例教学中的案例,应具有以下几个基本特征:

(1)真实性。对于一个工科课程,案例可以帮助学生认识并了解工程实际情况,加强学生对工程实践的体验和感受。因此,案例应取材于工程实际,它是真实发生的,而不是凭空想象和杜撰出来的。

(2)典型性。并不是所有的事例都可以作为案例,案例是具有一定代表性的典型事例,代表着某一类事物或现象的本质属性。案例要能够涵盖众多理论知识,使学生可以掌握有关的原理和方法,同时要考虑学生知识水平和能力,使教学内容和学生基础相适应。

(3)规范性。教学案例的选取与设计要注意将相关的行业规范贯穿其中,使案例教学成为对学生进行行业相关规范、规程的学习过程,使得学生在今后的工作中能够重视规范的重要性。

(4)启发性。案例应该能够引入深思,启迪思路,进而深化教学内容,并能留给学生必要的想象和自主发挥空间。

(5)实用性。案例教学的目的是解决问题,使学生掌握的知识有用武之地。因此,任何案例都不可信手拈来,需要经过充分的筛选、比较、论证,选取最精华的东西,使案例教学取得实效。

三、案例教学方法

1.案例研究法

这种方法是芝加哥大学首先开发使用的,所以又叫芝加哥研究法。其实施过程是:首先给学生分发案例,让他们进行阅读,然后学生和教师一起站在客观的、公正的和旁观者的角度,讨论发生这样事情的原因,深入分析,从中找出一般规律。

2.案例分析法

也被称为哈佛教学法,所使用的案例多是现实中发生的复杂问题,其主要目的在于提高学生解决问题的能力和判断力,重点放在解决问题的过程上。参与者要扮演案例中的角色,以达到身临其境进行分析和决策的效果。哈佛的案例教学有三类:①问题评审型,即给出问题和解决问题的方案,让学生去评价;②分析决策,即不给出方案,要求学生通过讨论分析提出决策方案;③发展理论型,即通过案例发现新的理论生长点,发展并不断完善理论体系。

四、钢筋混凝土结构设计原理教学中的案例教学过程

以“钢筋混凝土结构设计原理”课程中“混凝土梁的受弯破坏及影响因素”为例,讲述本课程案例教学的使用过程。

1.课前案例教学准备

案例教学的成功与否取决于教师与学生的共同努力,需要师生之间的参予和配合。学生在学习本章节之前,首先形成感性知识,激发学习兴趣。教师要熟悉案例,仔细研究案例内容以及与之相关的教科书中相关章节课程的内容,通过案例分析,使学生学习和掌握那些原理和知识。其次,要组织学生到工地现场实地观察,调查钢筋混凝土梁破坏形式,尤其对于一些已建建筑物,要调查钢筋混凝土梁在荷载作用下的弯曲变形形状、裂缝分布特点及钢筋锈蚀情况等相关内容。

该阶段教学目的:利用课间业余时间展示工程现状,这些具体、直观、形象的信息,能有效帮助学生形成感性知识,激发他们的学习兴趣,活跃课堂气氛,启发他们提出各类问题,调动他们积极主动地探求此类工程问题的解决方案。

2.课内案例教学组织与实施

课内的教学要注意以引导学生为主进行讨论,而不是由教师为主进行讲授。教师要认真倾听学生的发言,善于发现和捕捉他们发言中的闪光点,及时调动他们的积极性。学生以实际工程为载体,分析工程场地和具体工程参数对混凝土梁破坏的影响,探讨如何解决工程实际问题。教师要通过文字、公式推导等方式,引导学生去论证梁破坏的产生原因以及如何预防类似问题发生,这样可以使学生考虑不同参数对梁的影响。

该阶段的目的:以浓厚的工程氛围、严谨的工程语言,向学生传递实际工程信息和工程急需解决的问题,增强学生的工程意识、解决工程问题的责任心,集中学生的注意力。同时,让学生对一些概念有一个理性认识,这样更便于理解记忆。

3.课后案例教学的总结评析

课后案例的总结和反思是提高案例教学质量的重要措施之一。对于案例中涉及的重要知识点,可以通过课堂讲解掌握,而对于其他知识点,则指导学生通过自学去熟悉或了解。学生通过相关案例的学习,可以构建一定的理论知识体系,通过课后案例教学的反思,加深对理论知识的理解与记忆。最后,通过实验室的钢筋混凝土梁加载试验,可以验证课本的理论知识与实际发生是否一致,让学生对课本的理论知识进一步加深认识。

通过对理性知识的简单运用与加深。重新审视本章节内容能够解决的工程问题,给学生以启发和引导,通过讨论指出解决问题的思路与方向。通过这样的案例分析,可以培养学生独立思考的习惯和解决工程问题的意识与能力,培养学生的团队协作精神,增强学生的实际工程现场意识,及其对课程理论知识的再认识。

五、案例教学的应用效果

案例教学法在钢筋混凝土结构设计原理课程中的使用,可以大大提高学生主动分析并掌握问题重点的能力,强化学生独立思考问题的能力,可以通过不断的探讨,使得学生在分析问题、解决问题能力方面得到提高。另外,还可以使学生加深对现实工程情况的了解,通过互相沟通,培养和发扬团队精神。

案例教学法同样可以提高教师的综合业务能力。课程的教学改革,要求授课教师必须具备“双师资格”(教师资格和工程师资格)。授课教师应该根据专业特点,在具备扎实的理论知识的基础上,投身工程实践,通过工程实践把自己锻炼成合格的工程师,以便于更好地投入到教学工作中。

案例教学的重点就是对于案例的选取与使用,建立的案例要能覆盖足够多的知识点。同时,要具有合适的规模,这样才能恰到好处。要鼓励教师进行案例教学法,这对于绝大多数教师来说,是一种相对新颖的教学方法,一时无法让更多的教师接受,这就需要教师改变传统思想,接受新的教学理念。最后,案例教学的使用改变了传统的教学方式,可以大大提高学习效率。

参考文献:

[1]郭德红.案例教学:历史、本质和发展趋势[J].高等理科教育,2008,(1).

[2]周云等.案例教学在“计算机软件技术基础”课程中的尝试[J].高等教学研究学报,2007,30(3).

[3]黄明,郭大伟.案例教学中的案例选取与设计[J].教育探索.2006,(3).

混凝土结构设计案例第2篇

关键词:混凝土结构设计原理;教学方法;土木工程

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)41-0267-02

混凝土结构设计原理是土木工程专业重要的专业基础课,在专业教学中具有承上启下的作用,先修课程有建筑制图、土木工程材料、理论力学、材料力学、结构力学等,对后续的混凝土结构设计、高层建筑结构设计等课程的学习有重要影响,也是课程设计、毕业设计等实践环节的重要基础。课程内容涉及混凝土结构材料的基本性能,构件承载力计算,构件的裂缝、变形和耐久性以及预应力混凝土构件设计[1]。

混凝土结构设计原理这门课程,具有材料的不确定性、解答的多样性、设计的综合性等特点[2],课程内容中的实验现象多、假定多、概念多、公式多、系数多、条件多、构造要求多,且逻辑性、系统性差,较为零散[3,4],但理论性与实践性较强,与先修课程相比差异性大,导致教师教起来不易、学生学起来困难。笔者结合近几年的教学,在以下几个方面进行了一些思考和实践,取得了较好的效果。

一、熟悉材料性能

钢筋混凝土由钢筋和混凝土两种物理、力学性能很不相同的材料组成,只有熟悉钢筋和混凝土这两种材料的性能,才能较好地理解与解释实验现象。混凝土抗压强度高,抗拉强度低,因此结构构件处于承载力极限状态时,只考虑混凝土抗压,不考虑抗拉。混凝土由水泥、骨料、水等材料拌合而成,强度的离散性大,且混凝土的破坏属于脆性破坏,因此在确定其强度设计值时,材料分项系数取值较大。钢筋力学性能较好,抗拉强度高,在结构构件中主要承担拉力;在柱与双筋受弯构件中,也用于受压,其抗压强度与抗拉强度相当,但钢筋用于受压时,容易失稳,因此需要合理配置横向约束,即箍筋。钢筋及混凝土的应力-应变曲线是较为重要的,它是钢筋混凝土构件应力分析、建立强度和变形计算理论必不可少的依据。此外,还应熟悉钢筋和混凝土之间粘结力的相关知识,这是钢筋截断、锚固、弯起等构造措施的依据。

二、抓住教学主线

构件承载力计算是这门课程的重点,涉及到拉、压、弯、剪、扭等基本受力形式及其复合受力形式,但钢筋和混凝土均为弹塑性材料,且离散性大,因此无法根据先修力学课程采用纯理论的方法直接建立承载力计算公式。通常是在试验的基础上,引入合理的基本假定,画出应力图形,借助力学知识或回归分析等方法建立承载力计算公式(包括其适用条件),然后用于工程设计,对于计算公式中未考虑的一些不利因素,通过构造措施进行补充。因此,在承载力计算章节中,要牢牢抓住“试验现象分析―引入基本假定―画出应力图形―建立基本公式―进行工程设计”这一主线,其中试验与假定是基础,应力图形是关键,基本公式是结论,工程设计是目的[4]。值得注意的是,工程设计既包含计算,也包含构造措施。

在计算过程中,初学者往往习惯于联立解方程,实际上应用基本公式也是有主线可依的,如单筋矩形截面设计,按的步骤计算,思路清晰,每一步都可以检验适用条件。

三、进行对比分析

大多数教材将构件承载力计算分为多个章节,各章节之间看似没有联系,知识信息处于零散状态,学生学起来比较困难。教师需找出各章节之间的内在联系,对比讲解,便于学生掌握。

受弯构件中,单筋矩形截面较为简单,大多数学生能较好地掌握。与单筋矩形截面相比,双筋矩形截面在受压区配置了受力钢筋,图1(a)为双筋矩形截面,抵抗的极限弯矩为Mu。从受力的角度,可以将受压区的混凝土和钢筋分开,并配置相应的受拉钢筋,如图1(b)、(c)所示,其中图1(b)为单筋矩形截面,抵抗的极限弯矩为M1,图1(c)为纯钢筋部分,抵抗的极限弯矩为M2,根据叠加原理,有Mu=M1+M2。

四、引入案例教学

混凝土结构设计原理是一门实践性较强的课程,引入案例教学,可以增强学生对这门课程的认识和理解。设计案例应符合教学目标的要求、符合工程实际、符合混凝土结构设计的发展趋势[5],有一定的启发性和适用性。根据学生的实际情况合理设置案例的难度,选择现实生活中关心或常见的问题,可以提高学生的兴趣,使教学效果更好。在实施案例教学前,需要学生准备好相应的理论知识。呈现案例后,应明确要解决的问题。然后,寻找解决问题的方法,这是案例教学的核心部分,教师应当做适当的引导,对于学生提出的解决方案,应进行点评与总结,并对案例进行拓展与深化。案例教学过程中的重点在于学生的思路与讨论的质量,结果可以是多样化的。

五、培养实践能力

混凝土结构设计原理的理论体系不完善,很多公式是由试验结果回归而成,实践性强,问题抽象,理解起来较为困难。培养实践动手能力对于学好这门课程大有裨益,对今后从事相关工作也奠定了良好基础。实践能力可以从以下几个方面着手:①现场观摩,安排学生参观建成或在建的混凝土结构,加强对梁、板、柱等混凝土构件的感性认识;②参与试验,本课程中涉及大量的试验,应尽可能让每位学生参与到试验过程中,若学校不具备这样的试验条件,可以通过观看试验录像,加强对各种构件破坏机理的理解;③编制计算程序,教材中有各种承载力计算的框图,按框图写出程序(采用Excel表格也可以),可以加深对本课程的理解,也为毕业设计奠定了一定的基础;④理论联系实际,在学习相关内容后,可以让学生寻找相关破坏的工程实例,并分析其原因,具备这种能力后,毕业后可以较迅速地适应相关的工作。

六、板书与多媒体并重

当前,大多数教师习惯于采用多媒体进行教学,这种教学手段形象、信息量大,可以较好地调动学生学习的兴趣,加深对所学知识的理解。混凝土结构设计原理这门课程,涉及到大量的实验现象,大多数学校不具备开展各类型构件破坏试验的条件,但可以通过图文、录像资料重现试验过程,增加学生的感性认识,将枯燥的内容变得生动起来,再结合老师讲解,就能较好地理解实验过程中所蕴含的力学知识。但对于大量的公式推导,在黑板上一步步演示推导过程,可以加强学生对公式的理解和记忆。总之,在教学过程中,合理的结合板书和多媒体,可以提高学生的学习积极性,提高教学效果。

通过在上述几个方面的努力,这几年的教学效果逐渐提高,在今后的教学中,还需要在创新教育教学方法,培养实践动手能力,增强概念设计意识等方面进行进一步探索,进一步提高教学水平和教学效果。

参考文献:

[1]沈蒲生,梁兴文.混凝土结构设计原理(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2012.

[2]关萍.《混凝土结构设计原理》课程建设[J].大连大学学报,2010,(5):116-118.

[3]李书进,沈少波.混凝土结构课程教学探讨[J].建筑结构,2008,38(9):204-206.

混凝土结构设计案例第3篇

关键词:钢筋混凝土结构设计原理 课堂教学 案例法

中图分类号:TU37;G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)03(b)-0202-01

钢筋混凝土结构设计原理是土木工程专业重要的一门专业主干课,该课程主要研究典型构件梁、板和柱等的一些力学性能、设计方法、构造要求和破坏特征等,其任务是向学生传授混凝土结构构件受力性能、计算原理和设计方法,为混凝土结构设计奠定基础。

然而钢筋混凝土结构设计原理的特点是概念多、内容多、符号多,加上规范的约束性,公式的经验性和问题的多解性,给学生的学习带来了一定的困难。为了改变这种状况,提高教学效果,本文结合作者多年的教学经验,从课堂教学的角度作了一些探讨。

1 课程特点

(1)课程综合性很强,要求学生具备扎实的数学和力学基础知识。

钢筋混凝土结构设计原理的教学内容从材料的力学性能入手,然后研究基本构件的承载特性和破坏特征。由于混凝土是由水泥、骨料和水搅拌经凝结硬化而形成,因此,混凝土材料的离散性大,力学性能较为复杂,相应的材料参数具有不确定性。为了获得混凝土材料及其构件的强度设计值,需要学生掌握概率论与数理统计相关的数学知识,理解极限状态设计方法。在分析构件基本受力过程中,虽然混凝土材料不是均质且非各向同性材料,但仍采用了材料力学分析问题的方法。因此,需要学生具有扎实的数学与力学基础。

(2)理论与工程实践相结合,需要培养学生的工程素质。

钢筋混凝土结构基本原理是一门由理论向工程实践转化的学科,也是学生第一次接触理论与工程实践都很强的课程。在教学过程中,学生经常有解决问题的结果为什么不是唯一的困惑。因此,需要让学生明白,影响一个实际工程的参数很多。在满足《钢筋混凝土结构设计规范》的前提条件下,很多参数的选取具有一定的主观性和经验性。因此,需要在课程教学中,建立学生的工程概念,培养他们的工程素质。

(3)涉及内容多,知识覆盖面广。

钢筋混凝土基本原理内容主要包括:材料特性、构件的承载性能、理论分析、构件设计计算等四个部分。在材料特性中,不仅要掌握混凝土的力学特性,也要掌握其非力学特性,如收缩与徐变。构件的承载性能中,由于混凝土的离散性及脆性特征、钢筋与混凝土2种材料的配比,以及荷载的加载方式,都会影响着构件的承载性能。通过分析构件的承载性能,建立合理的力学计算模型,进行理论分析,推导出构件的设计计算理论。并与实验结果相对比,并考虑工程的安全性及舒适性,最终落实到工程实践中。因此,钢筋混凝土基本原理涉及内容多,体系庞杂。

2 课堂教学探讨

(1)采用案例法,梳理混凝土结构设计原理的内容。

案例教学法是以学生对案例的运用和讨论为特点,帮助学生掌握对实际问题进行分析和反思的方法,重在提高学生的认识水平和解决问题的能力。其教学方法是根据教学目标的需要,以案例为基本素材,把学生带入特定的事件情景中,进而识别问题、分析问题和解决问题,其最根本的内容就是案例的选取和使用,这也是案例教学区别于其它方法的关键。其特点有:真实性、典型性、规范性、启发性和实用性。

(2)树立正确的设计观念,培养工程素养。

在刚开始讲授钢筋混凝土结构设计基本原理课程时,学生的概念里仍然是任何问题都只有唯一的精确理论解,学生只会解答严格给出条件的问题,但条件设定不完全时,学生往往会无法下手。面对钢筋混凝土结构基本原理,学生总会设法找到设计结果的唯一性与精确性。这就需要授课老师回答正确的设计观念。设计是从未知到已知,包括收集资料,方案比较,计算分析,结果评价,反复修改。在收集资料过程,使用材料的属性只能估算;结构方案分析时,只能进行结构的近似分析;建筑结构物上承受的外荷载并不能准确得知。因此,设计也是一项综合性的创造性工作,设计不是一次就能成功的。它是一个寻求最佳解的过程。由于材料属性的离散性和外荷载的不确定性等因素的影响,使得设计结果答案不唯一,但有好坏之分。通过对设计概念的讲解,让学生明白设计一个工程与做一道数学题的区别,从而培养他们的工程素养。

(3)系统介绍研究思路,帮助学生理解实验性结果的科学性。

与材料力学课程比较,钢筋混凝土结构的基本理论是建立在大量的试验数据曲线拟合的基础上,构件的设计计算内容是建立在实验和工程实践基础上的,故存在很多经验系数和经验公式。这可能使得学生怀疑这门学科的科学性,难以让学生找到学习这门课的方法。因此,需要老师系统地介绍以概率理论为基础的设计理论方法。针对一个未知的领域,解决问题的主要思路分为以下几个步骤:①首先通过大量的实验,观察实验现象,找到问题的主要影响因素;②建立合理的数学力学计算模型;③以相关力学理论为基础,建立相应的设计计算方法;④将理论结果与对实验经果进行认真对比分析,寻找结果差异的原因;⑤以工程实际需求为目标,对设计计算方法进行修正。然后以某一构件(如抗扭构件)的设计计算理论为例,来讲解其设计方法。这就使得学生易于理解规范中的相关构造要求,以及设计参数的上下限值(如最小和最大配筋率)。

(4)注重归纳总结,加强教学的逻辑性

符号多是钢筋混凝土结构基本原理一大特点,在学习过程中,学生常常混淆符号。因此,老师在教学过程中,需给学生讲解符号的规律。符号的下标一般是英文单词的开始字母。如:εe、εp、εsh、εcr依次为弹性应变,塑性应变,收缩应变和徐变。为了便于学生能很好记住这些符号,在课件中给出专业术语的英文单词。另外,课本中构造部分规定性东西多,内容比较零散,缺少逻辑性,有时,一个规定,在不同的地方多次出现。

3 结语

钢筋混凝土结构是一门理论与实际紧密联系的课程,具有很强的工程概念,又具有系统的科学理论。教学过程中,应以工程实际需求为目标,系统介绍科学的研究方法,通过归纳总结规律性的知识,增强钢筋混凝土结构知识的逻辑性。最终提高课堂教学的效果。

参考文献

[1] 叶列平.混凝土结构(上册)[M].2版.北京:清华大学出版社,2005.

混凝土结构设计案例第4篇

收稿日期:2013-02-16

基金项目:重庆市科技攻关项目(CSTC,2010AC4031)和后勤工程学院教学改革研究项目(2011年)

作者简介:曾祥蓉(1970-),女,后勤工程学院军事土木工程系副教授,硕士,主要从事结构工程教学及建筑物鉴定与加固研究,(E-mail)。

摘要:在混凝土结构设计原理课程教学中,通过加强对基本概念的理解、加强对设计规范的学习、加强对构造措施的掌握、加强对重点章节的讲解、加强实践环节的落实和将实体模型引入教学实践、将工程案例引入教学实践、将科研活动引入教学实践,即“五加强”、“三引入”,能有效提高混凝土结构设计原理课程教学质量,培养学生的科研能力、实践能力和创新能力。

关键词:教学实践;教学质量;工程案例;土木工程专业

中图分类号:TV3-4;G423.07 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)03-0109-03 混凝土结构设计原理是土木工程专业基础课的一门重要必修课程,起着为学生后续的专业课学习、毕业设计以及毕业后从事混凝土结构设计、科研、施工等工作打下必要基础的作用,该课程在土木工程专业教学中具有重要的地位。混凝土结构设计原理课程有以下一些特点:一是该课程内容涉及两种建筑材料:钢筋和混凝土,它们的物理力学性能完全不同,钢筋是单一、弹性、匀质、连续的材料,混凝土是非均匀、非线性的材料,钢筋混凝土构件的受力过程较复杂。二是混凝土结构设计原理课程涉及受弯、受压、受拉、受扭构件的设计,无论是材料强度等级的选择,还是截面尺寸的确定以及钢筋的配置,其答案都不是唯一的,这与数学、力学等课程有着很大的区别。三是混凝土结构设计原理课程研究各种构件的性能、截面设计及构造措施,其理论大多建立在试验研究的基础上,并需要借助工程实践来验证。因此,混凝土结构设计原理课程教学内容具有概念多、假定多、公式多、系数多、构造多的特点。这些特点给学生学习该课程带来了一定的难度。笔者多年从事混凝土结构设计原理课程的教学,对如何提高该课程教学质量进行了一定的探索。在教学实践中,通过加强对基本概念的理解、加强对设计规范的学习、加强对构造措施的掌握、加强对重点章节的讲解、加强实践环节的落实和将实体模型引入教学实践、将工程案例引入教学实践、将科研活动引入教学实践,即“五加强”、“三引入”,有效地提高了学生的科研能力、实践能力和创新能力。

一、加强对基本概念的理解

混凝土结构设计原理课程教学应重视学生对结构理论基本概念的理解,比如徐变、塑性铰等。只有正确理解了概念,才能灵活运用基本理论。而公式大多是在试验和基本假定的基础上建立起来的,并且公式的计算可以借助计算机软件进行电算。因此在教学过程中不要拘泥于精确的公式推导和计算结果,但一定要让学生把公式中的每个系数理解清楚,并要求学生学会手算,而不能依赖计算机,以加强学生对基本概念的理解。

二、加强对设计规范的学习

混凝土结构设计原理课程涉及的主要规范是《混凝土结构设计规范》。笔者在教学工作中先后经历了该规范的三次调整,使用了该规范的GB50010-1989、GB50010-2002和GB50010-2010三种版本。每一次新规范的颁布,都迫切要求有关的工程技术人员、教师和学生学习掌握新规范。作为教师,尤其要尽可能地将新规范融入混凝土结构设计原理课程教学实践中,要加强学生对规范条文的学习和理解,特别是修订部分的内容,最好能让学生理解其修订内容的科研或工程背景,以便学生更好地掌握。只有这样,学生才能了解混凝土结构的发展状况与方向,及时更新知识。如:新版《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)其中一处变化就是采用高强度高性能的材料HPB300级光圆钢筋取代HPB235级光圆钢筋[1]。

三、加强对构造措施的掌握

构造措施与精确计算,对混凝土结构而言是同等重要的,不能重计算而轻构造。混凝土结构设计原理课程涉及许多构造措施,比如:混凝土的最小保护层厚度;钢筋的锚固长度、搭接长度及延伸长度;钢筋间的净距或间距;受力钢筋的最小配筋率;箍筋的最小直径及最大间距;箍筋的最小配筋率等等。如果一根简支梁,通过计算确定了其受拉区需要钢筋的面积,但忽视其钢筋净距必须满足一定尺寸的构造要求,而直接选择直径小、根数却较多的钢筋,导致相邻两根钢筋紧密排列,这样势必造成钢筋表面没有混凝土或者混凝土保护层厚度不足,钢筋与混凝土之间缺少足够粘结力,那么它们就不能形成整体而共同工作。

四、加强对重点章节的讲解

在人才培养计划的多次调整过程中,混凝土结构设计原理课程的课时都有所减少,而该课程的教学内容却非常多,因此教师的课堂讲解不可能对教材上的每一章节面面俱到,而应该重点章节重点讲解,非重点章节作一般讲解甚至不讲解而安排学生自学,学生有不清楚的,教师可以作补充讲解和答疑。比如:在四大构件里面,受弯构件、受压构件比受拉构件、受扭构件重要,因此有关受弯构件、受压构件内容应作重点讲解(课时分别为22学时和16学时),而对受拉构件和受扭构件作一般讲解(课时分别为2学时和4学时)。又比如:受弯构件中正截面和斜截面承载力的计算两部分比较而言,前者涉及的基本概念多,所以应重点讲解,需要14学时,而后者只需要8学时即可。教材上有些知识点是难点但本身却不是重点,这部分内容可不作讲解,比如变角度空间桁架模型。只有这样抓重点抓核心,才能节约更多的时间来讲重点要点,以达到更好的教学效果。

五、加强实践环节的落实

实践性教学环节是土木工程专业教学的重要组成部分,是提高专业人才创新能力、动手能力和专业素质的关键途径与手段[2]。在混凝土结构设计原理课程教学中,过去一般比较重理论轻实践,使得培养出来的学生实践能力较弱。要改变这一现象,首先要求教师要加强实践,在实践中获取经验,并把过硬的实践知识传给学生;同时也要求学生在学习中将理论知识与实践相结合,并通过实践,将理论知识理解得更加透彻。

土木工程专业教学实践环节主要包括课程实验、课程设计和课外训练等[3]。教学中,笔者主要从以下几方面加强实践环节的落实。

1.将实体模型引入教学实践

为增强学生对土木工程结构的空间想象力,笔者所在的教研室建立了比较系统的土木工程专业系列课程教学实体模型室。模型室配置有包括混凝土结构、道路与桥梁工程结构、地下工程结构在内的各种结构教学模型40套(组)。其中混凝土结构有梁、柱、楼盖等模型(见图1),梁模型又有简支梁、连续梁、悬臂梁、矩形梁、T形梁几种。将实体模型引入课程教学实践,其目的是模拟“施工现场”,将“工程搬进课堂”,增强学生的感性认识,提高学生对土木工程体系概念的整体思维能力和空间想象力,从而大大提高课堂教学效率和效果。

图1 楼盖模型

2.将工程案例引入教学实践

工程案例即是产生于实际工程的典型事例。将工程案例引入教学,就是根据教学内容和教学目的的需要,在教学过程中围绕一个或几个实际工程问题展开描述、分析与讨论,用以提高学生分析问题和解决问题的能力。将案例引入混凝土结构设计原理课程的教学实践,要求教师不能只是孤立地介绍单个结构或构件的基本理论知识,而应该向学生介绍完整的工程结构,特别是在实际工程中如何解决具体问题。教师在课堂教学中既要介绍“工程案例”或“工程项目”,又要组织学生在学习过程中以实际工程案例为分析研究对象,通过对案例的分析、讨论,引导学生学会收集相关信息,提供和评估备选方案,让学生能身临其境般地了解处于工程项目中的工程师所面临的复杂情况和实际困难,以此训练和提高学生在复杂环境下解决实际工程问题的能力和进行决策的能力。采用案例式教学,不仅可以活跃课堂学习气氛,而且有利于培养学生的空间想象力,也有利于学生将理论知识融入实践,培养学生的创造能力。当然,采用案例式教学,有两点值得注意,一要完成工程案例的编制,形成案例库;二要根据理论教学内容和教学进度对工程案例的素材进行编排、加工处理,使之符合课堂教学规律与特点。

3.将科研活动引入教学实践

笔者承担的重庆市科技攻关项目:“预应力碳纤维布加固连续受弯构件的应用技术及示范”,主要是对连续受弯构件进行加固研究。为方便研究试件的制作,连续受弯构件采用的是两跨连续梁(图2为科研试验现场)。试验梁对钢筋和混凝土两种材料的选择、试验梁的设计制作、试验梁的加载方式、试验结果的分析等,这些研究与混凝土结构设计原理课程内容有关,笔者将上述一系列科研活动引入混凝土结构设计原理课程教学实践。实践表明,在课程教学实践中引入科研活动,以研促教,以研促学,大大提高了学生学习兴趣,激发了学生的求知欲,达到了培养学生的科研能力、实践能力和创新能力的教学目标。

图2 试验现场

综上所述,在混凝土结构设计原理课程教学中,加强对基本概念的理解、加强对设计规范的学习、加强对构造措施的掌握、加强对重点章节的讲解、加强实践环节的落实,并将实体模型引入教学实践、将工程案例引入教学实践、将科研活动引入教学实践,能有效提高混凝土结构设计原理课程教学质量,培养学生的科研能力、实践能力和创新能力。

参考文献:

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB50010—2010混领土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[2]刘建勇,李友群,刘广静.加强实践性教学培养土木工程专业学生的创新能力[J].高等建筑教育,2008,17(5):107-109.

[3]潘颖.提高混凝土结构原理课程教学质量的思考[J].高等建筑教育,2011,20(4):74-77.

Exploration and practice to improve teaching quality of concrete

structural design principle

ZENG Xiangrong, CHEN Jin, WANG Ping, WANG Wei, ZHANG Lei

(Department of Military Architecture Engineering, Logistical Engineering University, Chongqing 401311, P. R. China)

混凝土结构设计案例第5篇

主要介绍了混凝土结构设计在工业、民用建筑中的作用以及具体应用,以供参考。

关键词:

混凝土结构设计;工业建筑;民用建筑

混凝土结构设计是工业和民用建筑中非常重要的环节,对于保证工程的质量也有着重要的作用,在混凝土结构设计的过程中,我们还需要掌握和了解以下几方面内容:首先,在工业和民用建筑工程中,混凝土结构的组成中包括了空间结构、建筑物墙体以及混合体系的承重性能等几个方面。在建筑中每个体系的完善都能够有助于提高建筑的整体质量,并且也有助于整个工程建设的顺利进行。其次在不同的建筑物内部对于混凝土结构设计的要求也有所不同,在设计的过程中如果设计的内容不同,那么结果也会有所不同,在这样的情况下,工业和民用建筑的混凝土结构设计就需要参照工程的内力、建筑的整体结构以及相应部件的设计比例、混凝土结构的综合布置等内容来进行,这样也可以保证混凝土结构设计的合理性。因此也可以看出,目前在建筑工程中,对于混凝土结构设计也有着较高的要求,只有把握好混凝土结构设计的要点才能够更好的提高建筑工程的质量。

1几种不同的混凝土结构设计体系

1.1工业与民用建筑的体系

在我国建筑行业快速发展的过程中,工业和民用建筑中所采用的混凝土结构也有着多种不同的类型,因此在进行混凝土结构设计时,也需要全面的进行考虑,对于设计人员的要求也相对较高,其中合格的设计人员必须要按照建筑的特点作为设计的基础,掌握和了解工业和民用建筑的基本要求,这样也才能够最大限度的保证设计的质量,同时设计时还要以建筑的结构标准来做好设计的方案,这样在混凝土结构设计中,保证了工业和民用建筑体系的基本设计原则,那么混凝土设计的形式要求也可以加以保证。

1.2建筑混凝土结构体系

工业和民用建筑工程中结果可以分为墙体体面以及框架两种,其中墙体体面所采用的材料大多是钢筋混凝土,钢筋混凝土有着较强的强度,对于提高建筑的稳定性也有着非常重要的作用。而框架结构在建筑中主要是提高建筑整体的荷载能力,很多工业建筑结构中在框架的设计上都相对较宽,而建筑结构体系也有着较大的发展空间。建筑中这两种结构的应用也都有着各自的优势,很多建筑结构中也都采用了这两种结构形式,并且在应用过程中也表现出了非常好的效果,因此也受到了人们的普遍认可。然而目前在建筑工程中剪力墙的问题也普遍存在,这样建筑内部侧墙的压力也会增加,从而产生变形等问题,如果不及时加以解决,那么对建筑的使用功能和经济性都会产生很大的影响。另外,工业与民用建筑中混凝土结构设计体系会根据工业与民用建筑结构中的混凝土体系的不同而不同,通常可将混凝土结构设计分为钢筋混凝土结构设计、钢的结构与组合的结构设计、混凝土的设计。所以说对于建筑工程施工过程来说,工业与民用建筑混凝土结构设计是有着重要的地位。所以,为了提升建筑中的混凝土结构设计水平,应提前对结构进行统一科学的分类。

1.3工业与民用建筑混凝土结构的材料

混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土指的是用水泥作胶凝材料,砂、石作集料并与水等添加剂按一定比例配合,经搅拌而得的水泥混凝土,它广泛应用于土木工程。因为混凝土的材料获得容易并且价格低廉,所以就成为在建筑工程施工过程中最常用的材料。由于混凝土的材料获得容易并且价格低廉,因此就成为在建筑工程施工过程中最常用的材料,这样也表明混凝土的性质对于混凝土结构设计来说非常重要。所以在选取建筑混凝土材料时,会选择混凝土结构相对厚些的材料,另外,分析工业与民用建筑混凝土的结构材料,也有助于对混凝土结构的设计[2]。

2在工业与民用建筑中的混凝土的结构设计

2.1模板施工过程的设计方案

在工业与民用建筑中,进行模板施工的方案设计时,其施工的具体方案如下:第一点,保持模板清洁,保持模板内部清洁,如果应用的是木质的模板,则在施工前给木板浇水。第二点,在施工之前,合理对混凝土结构进行设计,设计中要注意一定要仔细地检查模板的完整性,确保模板接触的位置是紧密结合的,如果出现了问题则可将水泥砂浆和油毡灌入其中把缝隙堵死。第三点,在施工的过程中要要注意模板的变化,确保模板之间的没有封堵,这样就能使支撑结构非常牢固,不易出现变形,从而

2.2搅拌混凝土的设计方案

在工业与民用建筑中,进行搅拌方案的设计时,其施工的具体方案如下:第一点,将砂石和水泥与水严格按照施工工艺材料比例配比后,进行搅拌而形成的。其中水的添加顺序可根据搅拌过程中的情况来定[3]。第二点,材料加入后需快速进行搅拌,搅拌的时间可根据搅拌材料的体积而定,根据搅拌公益标准性规定,三十升以下的搅拌材料需要四至五分钟搅拌;材料体积在三十升至五十升之间的需要六到九分钟搅拌,添加的材料种类越多、体积越大,搅拌的时间就会越长。

2.3浇注混凝土的设计方案

在工业与民用建筑中,进行浇注施工的方案设计时,其施工的具体方案如下:第一点,对于搅拌后的混凝土进行浇注。因为浇注通常是将混凝土中间出现冷缝现象,所以浇注所需时间通常在五个小时左右,并且在混凝土还有流动性的时候将它倒入模板之中。注意倾倒混凝土时的高度问题,如果高度太低,就会使混凝度在全部倒入模板前先凝结;如果高度过高则会使钢筋因受力过大而产生变形,这是就要采取串筒来减小缓冲力。第二点,串筒就是将由钢板打造成的七十多厘米长的筒用以钩环相连,并在其中设置挡板以增强缓冲力。所以在进行混凝土的浇注时应先详细的将混凝土的用量及相关数据计算清楚,可有助于出现情况时进行补救。

3结语

综上所述,对于工业与民用建筑来说,混凝土结构设计是一个综合性较强的工作,而且对于施工质量的要求也是越来越高,因为当今社会的人们对于混凝土结构设计的建筑物要求是相当高的,所以混凝土结构设计的工作人员的工作水平、对于技术技巧的应用程度都在不断地提高,这样既有利于我国工业与民用建筑施工行业的发展,也为解决在混凝土结构设计中出现的问题提供了良好的帮助。

参考文献:

[1],杨帅.混凝土浇筑技术在建筑工程施工中的应用研究[J].现代企业教育,2014(7):65-68.

[2]赵静茹.浅谈保护层在建筑中的重要作用[J].内江科技,2010(10):89-100.

混凝土结构设计案例第6篇

【关键词】土木工程;钢筋混凝土;加固施工

一、某钢筋混凝土土木工程背景概况

某高层建筑层高32层,采用钢筋混凝土结构,工程按照相关结构加固施工的规定,以及基于工程的使用性鉴定、安全性鉴定、耐久性鉴定等结果,了解到结构强度26.8Mpa、混凝土强度在C17-18之间、结构主体扭转位移比超过1:50、部分框架柱轴压比超限、建筑功能变化引起局部空间活荷载变大、楼板和框架梁承载力不足、钢筋混凝土结构存在腐蚀现象。由此可以判断,案例工程的柱轴压比、梁截面受弯承载、楼板、锈蚀钢筋混凝土皆是工程结构加固施工必须重点考虑的内容。为了进一步提高该工程钢筋混凝土结构构件缺陷加固施工的效果,工程负责人根据工程质量检测报告和建设单位提供的结构功能改变要求,整体性改造加固了该建筑结构,旨在满足结构功能的改变要求和提高结构构件缺陷加固施工安全系数。

二、案例钢筋混凝土土木工程加固施工技术

(一)柱轴压比超限加固

由于案例工程框架柱竖向荷载比较大,而相比于设计的标准,结构混凝土强度不足以抵抗竖向荷载的应力,使得框架柱轴压比超限。工程决定采用植筋增大柱截面加固法和粘碳纤维加固法:

(1)植筋增大柱截面加固法。工程施工依据为《混凝土结构设计规范》相关规定,加大框架柱的截面面积和增加截面配筋,并确保新旧混凝土界面衔接良好。为避免柱子的轴压比超限,笔者详细核算了整体模型计算结果,并在独立框架柱上进行环向绕丝加固,以提高混凝土抗压强度和结构延性。

(2)粘碳纤维加固法。案例工程超过规定范围0.01以上个别柱子的轴压比,均用碳纤维环向连续缠绕粘贴在这些柱子上,其中有矩形柱和圆形柱两种,均采用Ф4@15-30的环向绕丝,两端用扁钢箍压结收头,并用喷射大于C30混凝土或高强砂浆。

(二)梁截面受弯承载不足加固

案例工程采用增大梁截面加固和外粘钢板加固两种方法,具体加固方法详情如下:

(1)增大截面加固。为满足建筑的信息管理工作需求,工程增加了信息中心机房,并新增了部分较大荷载的设备,使得梁正截面受弯城区更大,斜截面的抗剪能力被削弱。经过工程现场勘测,决定采用增大截面的加固方法,提高梁截面的抗弯能力和抗剪能力。

(2)外粘钢板加固法。在加固钢筋混凝土构件之后,为了避免构件的正截面受弯和受压承载力下降,可采用粘钢法进行加固,尽量将其控制在设计规定的40%以内。在钢筋混凝土结构成型后,经检查发现部分构件存在受弯和受压迹象,按照结构构件的结构特征,在上图部位粘钢加固,有效地控制这些部位的受弯和受压程度。

(三)楼板加固

案例工程的楼板,以预应力混凝土空心板作为材料,但由于受到建筑使用功能的影响,部分楼板存在承载力不足的现象,要求对其进行加固处理。工程综合对比分析了“楼板板面浇注混凝土叠合层”、“板孔剔槽埋筋现浇”、“粘碳纤维加固”三种方法,发现前两种施工方法可能影响建筑的使用功能,而且需要较长的施工工期,不适用案例工程。而粘碳纤维加固预制楼板的方法,能满足楼板高强度、低重量、耐腐蚀的需求,更重要的是,不会对建筑使用功能产生任何负面影响,具体的施工方法是在楼板受拉面的板跨方向粘贴碳纤维,并用射钉和压结钢片加以锚杆。

以上的楼板加固施工,施工工序分为3个步骤:

(1)支撑卸荷。剔除空心板顶方和底方的抹灰层,直到分别露出空心板,然后将上下加设垫块的支撑设置在空心板底方,支撑可选用原木或者方木,规格为直径100mm或者边长100mm,每块空心板需设置2根,并用木楔将支撑紧固在空心板上。

(2)封缝灌浆。将灌浆嘴和出气嘴粘固在裂缝位置上,并封闭裂缝的外表面,然后将一定配比的混凝土水泥浆液压力灌注进裂缝,直到浆液凝固,方可进行下一步施工。

(3)粘贴碳纤维。处理楼板的基面,尤其是裂缝修补位置,将统一品种和规格的碳纤维涂刷底胶,然后粘贴在修补面上,同时做好养护和表面防护措施,以防止粘贴的碳纤维脱落。

(四)锈蚀钢筋混凝土结构加固

案例工程存在锈蚀现象的钢筋混凝土结构,构成了混凝土结构耐久性的安全威胁,出现顺筋胀裂和混凝土剥落的情况,尤其是工程地下负一层,由于长期受到潮湿水蒸气的侵蚀,梁板混凝土保护层严重剥落,剥落位置的外露钢筋同时出现锈蚀。为此,工程决定重点加固锈蚀的钢筋混凝土结构。首先是防腐蚀钢筋混凝土材料的选择,对存在钢筋混凝土腐蚀现象位置的客观环境进行检测,发现环境中水分含量高,构成了普通钢筋腐蚀的基本条件,为此,工程决定采用环氧涂层钢筋、纤维增强复合材料、高性能混凝土、纤维增强混凝土、阻锈剂等,在一定程度满足了钢筋混凝土结构材料的抗腐蚀要求。其次是拟采用电化学加固处理技术,以钢筋作为阴极,将埋置在混凝土与电解质溶液接触面的金属网作为阳极,以及将密度每平方米为1A的阴极电流施加到待处理的钢筋上面,一定程度上钝化钢筋,使得钢筋得以保护。最后是结构加固,主要采用碳纤维、粘钢、碱性砂浆局部修复等加固方法,需结合施工具体情况灵活应用。案例工程应用碳纤维布和粘结剂加固锈蚀的部位,主要是因为碳纤维的重量轻、强度高,而且耐腐蚀和容易施工,譬如高弹模型碳纤维,其刚度和弹性模量相比于普通钢材,分别至少要大出6倍和1.8倍。

三、结束语

文章通过对案例工程钢筋混凝土结构构件缺陷加固施工的详细分析,基本明确了工程钢筋混凝土结构构件缺陷加固施工的重点内容和详细流程,其中柱轴压比超限加固、梁截面受弯承载不足加固、楼板加固、锈蚀钢筋混凝土结构加固是施工的重点,本文所提炼的施工方法,对中高层建筑钢筋混凝土结构构件缺陷加固工程具有一定的参考借鉴作用,但相关的内容,仍然需要在实际工作中予以不断完善。

参考文献:

[1]谭小平,杨虹,于文慧.探讨钢筋混凝土结构“强柱弱梁”影响因素及对策[J].四川建筑,2014,(1):101-103.

混凝土结构设计案例第7篇

关键词:多媒体;混凝土结构;规范;工程能

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)45-0197-02

《混凝土结构设计》是高校土木工程专业的必修专业课,该课程是《混凝土结构设计原理》的后续课程,该课程主要包括以下内容:混凝土梁板结构、单层工业厂房结构、多层框架结构设计等[1-2]。该课程具有较强的工程实践性,且课程内容多、概念多、公式多、符号多,同时随着《混凝土结构设计规范》的修订其教学内容不断更新,因而学生学习过程中有一定难度;而根据“大土木”的教学计划,课时被压缩,造成课时少、内容多的矛盾,进一步增加了学生学习的难度。因此,有必要调整目前的传统教学模式,以适应新的教学要求,笔者结合多年的教学实践和经验总结,探讨了该课程在理论和实践环节上的教学方法,以提高《混凝土结构设计》的教学质量。

一、优化教学内容

由于《混凝土结构设计》规范条文多,内容比较零散,系统性和逻辑性差,学生们常常感到杂乱无章、概念混杂,因此教学过程中应优化教学内容,使学生了解课程的主要层次关系,把握学习的重点,理清学习思路,建立结构整体系统概念。

教学内容的讲课次序:首先讲解混凝土结构的发展概况、结构组成及材料性能,让学生对凝土结构概貌有一个初步的了解,接着进行混凝土梁板结构、单层厂房结构和多层框架结构的讲授,上述三种混凝土结构的讲解中应重点讲解三种混凝土结构的设计原则和方法、结构计算的流程和方法,补充“结构方案”和“结构抗倒塌”设计方面的内容,对于比较零散的规范条文和构造措施课堂授课中可少讲解,在后续的课程设计中详细讲解,这样既可解决授课学时少、内容多的矛盾,又便于学生结合课程设计理解规范条文和工程构造措施。

二、合理运用多媒体教学

在《混凝土结构设计》教学过程中,应把多媒体技术与传统教学手段有机组合在一起,合理地选择、安排、组织运用多种教学媒体和教学资源,优化课堂教学,提高学习效率。例如讲解单层厂房结构牛腿设计时,可以采用多媒体图片演示单层厂房牛腿的构造形式,采用录像演示单层厂房牛腿的破坏特征,使学生对厂房牛腿具有感性认识;而在讲授牛腿配筋计算公式时,可以采用板书演示公式的来源,加深学生的理解。

在《混凝土结构设计》教学过程中,采用多媒体教学应符合课堂教学内容的需要,根据课程的特点,合理设计。鉴于《混凝土结构设计》工程实践性较强的特点,在制作多媒体课件时可大量采用工程实例做引导,激发学生学习的兴趣;在学生掌握和理解教学内容后,利用多媒体图片展示实际混凝土结构的现场图像以及相关构造措施,使学生进一步加深理解,从而使工程实际与理论知识融会贯通。

在多媒体教学过程中应注重教师的主体地位。采用多媒体教学可以使教学内容更加形象、更加生动,但教学过程中教师处于主体地位,为取得理想的教学效果,教师应注意以下方面:一方面,教师应根据教学要求、教学内容和教学对象决定采用何种教学媒体以及教学媒体与教学内容的结合方式,另一方面,在采用多媒体教学之前,作为教学主体的教师应根据教学内容充分评估多媒体教学的利与弊,教学过程中注意学生的信息反馈,控制好教学节奏。

三、重视新版规范在《混凝土结构设计》教学中的新要求

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010于2011年7月正式颁布实施[3],这部新规范标志着混凝土结构的计算理论和设计水平有了新的提高;同时对高等学校土建类专业《混凝土结构设计》的教学以及相关课程的教学提出了新要求。

笔者认为在《混凝土结构设计》的教学过程中应重点从以下方面入手:(1)教学过程中引导学生学习教材的同时,更应注重学习《混凝土结构设计规范》的相关知识,提高学生解决结构实际问题的综合能力;(2)注意新规范中关于混凝土和钢筋两种材料在强度和级别方面的修订以及混凝土保护层厚度规定的修改。(3)注意新版规范关于基本设计方法规定的修订,重视新规范3.2条“结构方案”和3.6条“结构抗连续倒塌设计原则”,教学过程中应指出结构方案设计对建筑物安全性有着决定性影响。(4)注意新版规范关于承载能力极限状态计算的调整修订,特别是受压构件正截面承载力的计算改动较大。(5)注意新版规范关于正常使用极限状态验算的调整修订,最大裂缝宽度的计算中新规范调整了钢筋应力的计算方法,而挠度的验算中新规范补充了考虑荷载准永久组合和荷载标准组合的长期作用对挠度增大的影响。

四、重视课堂教学与工程案例相结合

《混凝土结构设计》是一门实践性较强的课程,笔者在课堂教学工程中发现:课堂教学过程中如果局限于理论讲解,学生学起来会很乏味枯燥,而且不容易掌握和理解;相反,如果将理论知识和工程案例相结合,不仅可以加深学生的感性认识,使学生容易理解所学的理论知识,提高学习效果,而且通过案例教学引导学生认真思考结构问题,对培养学生的工程能力非常有益。

通过多年的课堂教学,笔者认为将课堂教学和工程案例相结合时应重视以下两个方面:一方面,课堂教学中应合理选择工程实例,争取做到每个重要的知识点都有一个典型的案例,通过案例,让学生明白工程中正确的做法是什么,不这么做会有怎样的后果,从而加深学生对该知识点理解和认识。另一方面,讲解工程案例时应向学生强调:处理实际工程问题时必须有切实认真的考虑,以缜密的逻辑思维去考虑每个环节,真正明白我们需要做什么?目的是什么?方法是什么?检验的标准是什么?唯有一整套严谨的思维方式才能真正处理好实际工程问题。

五、完善课程设计实践教学环节

混凝土结构课程设计是《混凝土结构设计》课堂教学的延续,是重要的实践性教学环节。通过完善混凝土结构课程设计,使学生将所学到的理论知识与设计方法运用到具体的工程设计实践中,培养学生的结构设计能力,达到学以致用的目的。

目前混凝土结构课程设计主要进行整体式单向板肋梁楼板设计,针对该课程设计的特点,笔者采取了下列措施完善课程设计教学和指导方法:首先,为了避免学生在设计过程中出现抄袭现象,培养学生的独立思考能力,通过改变楼盖活荷载大小、楼盖的轴线尺寸以及楼盖做法等措施,使每个学生课程设计的参数各不相同;其次,鉴于内框架结构形式已从抗震规范中删去的现实[4],取消单向板肋梁楼盖依存的内框架结构体系,而选择现浇混凝土框架结构作为依存的结构体系;最后,在主梁配筋计算时,建议不要考虑主梁上、下部钢筋的联系,不使用弯起钢筋,主梁斜截面抗剪由箍筋承担。

在整个课程设计中应培养学生运用所学理论知识解决实际工程问题的能力,重视培养学生独立查阅规范和手册的能力,引导学生将计算配筋、构造钢筋在图纸上正确表达,掌握初步的施工图绘图技能。

六、结语

《混凝土结构设计》是土木工程专业的重要核心课程,在该课程的教学过程中可通过优化教学内容,使学生把握学习的重点,建立结构整体系统概念;通过将多媒体技术与传统教学手段有机组合在一起,合理运用多媒体教学,提高学生课堂学习的效率,提升教学质量;课堂教学中重视案例教学和混凝土结构新规范在教学中的要求,培养学生处理实际工程问题的能力;通过完善混凝土结构课程设计实践教学环节,提高学生的结构设计能力,达到学以致用的目的。

参考文献:

[1]东南大学,同济大学,天津大学,清华大学.混凝土结构(中册)[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[2]蓝宗建,朱万福,梁书亭,等.混凝土结构与砌体结构[M].南京:东南大学出版社,2003.