混凝土结构设计步骤范文

时间:2023-08-01 09:25:11

引言:寻求写作上的突破?我们特意为您精选了4篇混凝土结构设计步骤范文,希望这些范文能够成为您写作时的参考,帮助您的文章更加丰富和深入。

混凝土结构设计步骤

篇1

尽十几年来,随着计算机建筑结构软件的广泛应用,结构设计的效率大幅提高,但同时也造成部分结构工程师对计算机软件过分依赖。本文围绕《高层建筑混凝土结构技术规程》(JG3-2002,J186-2002),总结给出了高层建筑混凝土结构人工手算设计步骤及设计要点。

1 概念设计

高层建筑设计要先分析建筑所在的地质条件,判断场地类别;再根据地震信息、建筑在使用功能上的要求、建筑最大高度、高宽比等条件确定建筑类型、设防类别、抗震等级;平面和竖向的建筑形体要尽量规则。

现浇楼盖的混凝土强度等级不宜低于c20,作为上部结构嵌固部位的地下室顶楼盖板不宜低于c30。框架梁、柱和节点一级抗震等级时不应低于c30,二至四级和非抗震设计时,不应低于c20;框支梁、框支柱不应低于c30。剪力墙不应低于c20,筒体和短肢剪力墙不宜低于c30。

作为上部结构嵌固部位的地下室顶楼盖板厚度不宜小于180mm。框架结构的主梁截面高度可按1/10至1/18计算跨度。矩形截面柱的边长,非抗震设计时不宜小于250mm,抗震设计时不宜小于300mm;圆形截面直径不宜小于350mm。一、二级抗震等级剪力墙底部加强部位厚度不应小于层高或无支长度的1/16,且不应小于200mm,其他部位不应小于层高或无支长度的1/20,且不应小于160mm;三、四级抗震等级力墙底部加强部位厚度同一、二级剪力墙的非加强部位,其他部位不应小于层高或无支长度的1/25,且不应小于160mm。

2 荷载

2.1 地震力和风荷载

6度时不规则的建筑,建造于Ⅳ类场地上的高于40m的框架高于60m的其他结构及7度及以上的建筑应进行多遇地震作用下的抗震验算。8、9度时大跨度和长悬臂结构应计算竖向地震作用;9度的高层建筑应也应计算竖向地震作用。

当在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘非岩石和强风化的陡坡河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时,在保证地震作用下的稳定外,应考虑不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用,其水平地震影响系数最大值乘以1.1~1.6的增大系数。

质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响;其他情况应计算单向水平地震作用下的扭转影响。

对于高度大于60m的建筑,其基本风压应采用100年重现期的风压值;位于山区、远海海面和海岛的建筑,风压高度变化系数应做增大修正。

2.2楼层间地震力调整

竖向不规则的建筑,其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数。且结构任一楼层的水平地震剪力应符合剪重比要求。

8、9度时,建于ⅢⅣ类场地,采用箱基、刚性较好的筏基和桩箱联合基础,结构基本自震周期处于特征周期的1.2倍至5倍范围时,若计入地基与结构动力相互作用的影响时,对刚性地基假定计算的水平地震力可进行折减。

3层间位移和顶点最大位移的控制

高度不大于150m的高层建筑,其楼层弹性层间最大位移与层高之比[u/h]和薄弱层层间弹塑性位移角限值[θp]不宜大于表1。在水平力作用下,当结构弹性等效侧向刚度小于限值时,层间位移应考虑重力二阶效应影响,位移应考虑增大。高度超过150m的建筑应满足舒适度的要求,10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向结构顶点最大加速度不应超过表2。

表1 弹性和弹塑性层间位移限值[u/h] 、[θp] 表2结构顶点最大加速度限值

结构类型 [u/h] [θp]

钢筋混凝土框架 1/550 1/50

钢筋混凝土框架(板柱)-抗震墙框架-核心筒 1/800 1/100

钢筋混凝土抗震墙、筒中筒 1/1000 1/120

使用功能 加速度限值(m/s2)

住宅、公寓 0.15

办公、旅馆 0.25

4构件的内力计算

4.1内力计算方法

框架结构横向荷载计算可采用反弯点法或D值法,竖向荷载采用分层法;剪力墙结构可采用材料力学公式法、连续连杆法和壁式框架法;框架-剪力墙结构可按协同工作法;底层大空间结构可采用混合法;筒体结构可按等效平面法等。

4.2组合前内力调整

抗震设计时,框架-剪力墙结构对应于地震作用标准值的层框架总剪力如小于0.2V0(V0为结构底部总剪力),则层剪力应调整为0.2V0和1.5Vfmax二者的较小值,然后按调整前后总剪力的比值调整柱和与梁的剪力及弯矩标准值。

当每层框支柱的数目不多于10根时,框支层为1~2层时,每根柱所受的地震剪力应至少取基底剪力的2%,当框支层为3层及3层以上时,每根柱所受的地震剪力应至少取基底剪力的3%;每层框支柱的数目多于10根时,当框支层为1~2层时,每层框支柱所受的地震剪力应取基地剪力的20%,当框支层为3层及3层以上时,每层框支柱所受的地震剪力应取基底剪力的30%。框支柱调整后,相应调整框支柱的弯矩及柱端梁(不包括转换梁)的剪力弯矩。

特一一和二级转换构件水平地震作用计算内力应分别乘以1.81.51.25增大系数。在水平力作用下,当结构弹性等效侧向刚度小于限值时,应考虑重力二阶效应影响,构件弯矩剪力相应增大。

楼层各构件的竖向地震作用效应按各构件承受的重力荷载代表值比例分配后宜乘以增大系数1.5。

4.3 内力组合及组合后内力再调整

无地震作用效应组合时按公式S=γGSGk+ψQγQSQk+ψwγwSwk计算;有地震作用效应基本组合,应按公式S=γGSGE+γEhSEhk+γGvSEvk+ψwγwSwk计算。

按照“强柱弱梁,强剪弱弯”的原则对构件内力进行调整。一二和三级框架角柱按“强柱弱梁,强剪弱弯”的原则调整后,弯矩剪力设计值应乘以不小于1.1的增大系数。抗震设计的双肢剪力墙,当任一墙肢大偏心受拉,另一墙肢的弯矩设计值及剪力设计值应乘以增大系数1.25。

5构件截面尺寸调整配筋及配筋调整和正常使用状态验算

对初拟的构件截面尺寸根据内力进行调整后进行配筋。边柱角柱及剪力墙端柱考虑地震作用组合如产生小偏心受拉,柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25%。一级且剪跨比不大于2的柱,其单侧纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于1.2%。剪跨比不大于2的柱宜采用复合螺旋箍或井子复合箍,其体积配箍率不应小于1.2%,设防烈度为9度时,不应小于1.5%,另节点核心区的配箍特征值不宜小于核心区上下柱端配箍特征值中的较大值。

对构件的挠度、裂缝进行计算,并不超过限制。

6基础的设计

基础的埋置深度,天然地基或复合地基可取房屋高度的1/15;柱基础可取房屋高度的1/18(桩长不计在内)。高宽比大于4的高层建筑,基础底面不宜出现零应力区;高宽比不大于4的高层建筑,基础底面与地基之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。

7 小结

随着计算机建筑结构软件的广泛应用,结构设计的效率大幅提高,但同时也造成部分结构工程师对计算机软件过分依赖。本文围绕着对结构的手算,描述了概念设计的内容;按照荷载、位移、构件内力与配筋等计算步骤,完整给出了高层建筑混凝土结构手算设计的全过程;并总结了相关要点。

参考文献

中华人民共和国行业标准.高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002 J186-2002).北京:中国建筑工业出版社

篇2

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)33-0131-02

《混凝土结构设计原理》是轨道工程本科专业的主要专业基础课,是学生以后从事轨道工程施工和设计应该必须学习和掌握的基础专业知识。所以,该专业学生的专业水平是由《混凝土结构设计原理》这一课程的教学质量决定的。同时,《混凝土结构设计原理》这一课程具有很强的理论性和实践性,因此在教学过程中,为满足现代社会发展的需要,以及应用型人才培养目标的实现,需要改革教学方法,合理安排教学环节和改善教学内容,对课程进行剖析和定位,努力提高和培养学生在工程实践方面的认知能力。

我国已经建设、正在建设、正在规划的轨道交通的城市已有30多个,规划城市轨道交通网总里程5000多公里,2014年末运营总里程已达到2933公里。我国高铁总里程达到10000多公里,约占世界高铁运营里程的46%。随着我国总理在出国访问时一直向世界各国推销我国制造的高铁,说明我国高铁逐渐走向世界。轨道交通学院毕业的学生有机会走出国门参与国外高铁、轨道交通的建设,从而要求学生具备很强的专业基础能力。因此,轨道工程方向的混凝土结构设计原理课程建设具有重要的意义。本文结合轨道工程专业方向的《混凝土结构设计原理》课程的建设实践,就课程建设的教学内容进行了探讨。

一、课程建设教学内容选择与安排

目前国内混凝土结构设计原理的教材多达几十种,表1列出最近几年各大出版社所出的有关混凝土结构设计原理的主要教材。

从表1所列的教材内容大部分偏向《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62―2004)和《混凝土结构设计规范》(GB50010―2010),而由于我校轨道工程专业的学生主要是从事铁路、轨道交通行业,因此在选取教材方面主要考虑铁路、轨道方向。因此大部分教材不适合轨道工程方向的学生。而中国铁道出版社出版的李乔主编的《混凝土结构设计原理》为普通高等教育“十五”规划教材,教材质量好,该类教材“强调理论、重视理论”,并且涉及到《建筑结构荷载规范》(GB50009―2001)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62―2004)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010―2010)、《铁路桥涵设计基本规范》(TB 10002.1―2005)和《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB 10002.3―2005),非常适合轨道工程专业学生。像轨道、铁路交通等施工单位部门是我校这一层次学校轨道工程专业的学生毕业后大多分配到的地方,这类单位需要培养富有创造精神的应用型人才,要求学生掌握能运用基本理论解决实际工程问题的能力,因此选择该教材在某种程度上可以满足轨道工程专业学生的人才培养需要。

然而,此教材将第4章“轴心受力构件正截面承载力计算”放在第5章“受弯构件正截面承载力计算”前面,与第8章“偏心受力构件正截面承载力计算”脱节,同时第9章“钢筋混凝土构件的变形和裂缝验算”讲授的是受弯构件的变形验算和裂缝宽度计算,又与第5章“受弯构件正截面承载力计算”脱节。因此,根据我校最新修订的课程教学大纲以及轨道工程专业培养目标的要求,对教学内容进行优化重组应建立在课程组内多方探讨该课程的教学内容的基础上,并对课程的教学内容和教学目标形成基本一致的认识。如把教材的第9章“钢筋混凝土构件的变形和裂缝验算”放在钢筋混凝土受弯构件正截面计算、斜截面承载力计算后面,然后把轴心受力构件放在偏心受力构件承载力计算前面,这样系统的把钢筋混凝土受弯构件计算的相关内容串联起来。

《混凝土结构设计原理》课程具有较强的实践性和理论性,并且在教学内容上文字叙述太多,构造规定多、构件受力模式多,计算公式多,规范多。尤其是各种规范规定的符号、计算方法不同,因此学生总是觉得做题无从入手,在学习时常常觉得困难重重。所以需要经过精心选编,参考《结构设计原理计算示例》编写了课程教学的模拟试题集和习题集,内容不仅涵盖了全部教学内容,并包括可能遇到的所有题型以及一级结构师职业资格考试试题,而且给出标准的参考答案以及详细解题步骤,为巩固学生学习内容起到了非常好的作用。

二、课程建设教学方法

(一)课堂形式

为提高教学质量,我们提倡以板书为辅,以多媒体教学为主的教学手段。但是根据课上实践来看,学生对于公式推导、理论剖析的理解不深,导致采用多媒体课件的效果不理想。因此对于章节重点内容的介绍,可以插入视频录像的内容使学生记住知识点。如讲解钢筋混凝土受弯构件破坏模式时,可以放钢筋混凝土梁静力加载试验的录像,便于学生了解钢筋混凝土受弯构件适筋梁从开始加载至破坏经历了哪几个应力阶段,各个应力阶段的主要特征以及这几个应力阶段计算依据等。

(二)课堂内容

《混凝土结构设计原理》课程,作为一门实践性较强的学科,理论联系实际是一个非常突出的客观事实。因此,可以在课下带领学生到建筑工地实地参观,并利用现场讲解钢筋的结构和构造等施工知识,有机结合理论与实践。如:近几年来我校新校区施工项目较多,结合轨道工程实习基地、体育馆等相继开工的方便条件,带领学生现场参观梁的支模,钢筋的锚固、搭接、延伸、弯起,浇筑混凝土等施工过程,以及预应力张拉工艺及过程,了解预应力筋的种类、锚具等,可以极大的丰富了课堂内容,使理论知识在实际工程中得以化解、消化。

(三)理论教学与期末课程设计相结合

《混凝土结构设计原理》这门课程在学期末安排了两周的课程设计,内容是预应力混凝土简支T梁设计。在理论教学时就将课程设计题目布置给学生,重点讲解预应力混凝土构件设计基本步骤,使得学生带着任务学习,思考预应力筋的预应力损失等问题。而在期末课程设计时,对于同学们没有理解的理论问题,也会再次采用讲课的形式集中讲解。通过实践,让学生进一步巩固所学的内容,培养学生独立分析和解决问题的能力,为今后从事轨道工程设计打下牢固的基础。

三、结束语

《混凝土结构设计原理》是一门涉及到结构力学、建筑材料、施工等多方面的内容,并且是理论、课程设计和实践相结合,同时又起着承前启后的作用,是多门专业课程的前期课程。

针对轨道工程专业的特点,首先在课堂上采取视频录像、动画等教学手段吸引学生的兴趣。其次,在实践环节方面带领学生参观施工工地,使学生深刻理解抽象的书本理论知识。最后将理论教学和课程设计相结合,使学生巩固所学的知识,为后续课程(桥梁工程)的学习、毕业设计和将来工作及进一步研究打下基础。

参考文献:

[1]赵玉新,周清,包华.《混凝土结构设计原理》课程教学建设的几点体会[J].东南大学学报(哲学社会科学版),2012,14(s).

[2]孟宪强,王凯英,齐春玲,仲玉侠.高校立体化教学资源建设与实践――以结构设计原理课程为例[J].高等建筑教育,2010,19(6).

篇3

中图分类号:TU37文献标识码: A

1.钢筋混凝土结构设计概述

高层建筑采用钢筋混凝土结构是功能和稳定的必然需要,为了更好发挥出高层建筑的功能,实现高层建筑的稳定,必须加强钢筋混凝土结构的设计和施工。设计是形成高层建筑质量,在初始时期控制钢筋混凝土结构的基础,要站在为社会和行业发展负责的高度看待和重视高层建筑设计中钢筋混凝土结构的相关工作,形成对设计重点和细节的把握,提高高层建筑设计环节中钢筋混凝土结构的工作水平。在具体的高层建筑钢筋混凝土结构设计中,应该突出设计的内涵,体现高层建筑钢筋混凝土结构的灵魂,对高层建筑设计中钢筋混凝土结构方面的关键问题进行全面思考,从短支剪力墙、结构体系、高度控制等关键环节展开对高层建筑钢筋混凝土结构的设计控制和管理,进而为高层建筑钢筋混凝土结构设计目标的达成起到重点方面和体系方面的支撑作用。

对于钢筋混凝土建筑结构设计来说,并不能完全直接按照规范当中的要求去设计和应用,而是要结合实际情况来设计。 首先,不能遵守固有的规则,因为建筑施工是以人为标准的,符合人性化才能得到更好的建筑。 其次,部分规范是一定要遵守的,因为有些关键环节是固定的,虽然通过人为的调整会变得好一些,但是会对其他方面的工作产生影响。因此,我们在日后的工作当中,需要对钢筋混凝土建筑结构设计进行系统的分析,同时采用针对性的策略来解决一系列的不良问题。

2钢筋混凝土建筑结构设计要求

高层建筑钢筋混凝土结构的设计工作必须要体现设计的灵魂,我们可以将高层建筑钢筋混凝土结构的灵魂总结为如下几点:

2.1稳定性

在建筑工程当中,很多的工作都有固定的规范,但是由于施工人员不同和施工技术的差别,在钢筋混凝土建筑结构设计中,无论采用何种施工方法、何种材料,必须满足稳定性的需求。 稳定性是钢筋混凝土建筑结构设计的硬性要求。 首先,无论是大型建筑还是小型建筑, 都需要钢筋混凝土建筑结构设计来稳固架构,以便在施工或者配比材料的时候,得到一个理想的效果。 其次,稳定性对服务的人群来说,在安全方面,具有很大的影响。 如果某一栋大厦在钢筋混凝土建筑结构设计的稳定性方面出现问题,无论多小,都有可能带来巨大的安全隐患。 因此,所有施工方案和技术,都要以稳定性为标准。

2.2 抗震性

随着人类对自然开发的力度不断加大,发生自然灾害的频率也在变快。 从最近几年统计的数据和资料来看,地震成为社会关注的焦点。 虽然国家的相关部门和机构正在加强抗震和预震工作,但效果依然不理想。 地震具有一定的不可预测性,突况较多,产生的破坏力大,波及范围广,对经济、财产和人身安全造成难以估量的损失。 在钢筋混凝土建筑结构设计中,必须加强抗震性能。 从主观角度来说,无论是否发生地震,汶川地震和雅安地震已经对国民敲醒了警钟。 从客观角度来说,必须提高建筑物的抗震性,以保证未来的安全。

2.3安全性

高层建筑设计钢筋混凝土结构的强度和功能时要以突出安全性为第一要务,要确保在设计年限内高层建筑钢筋混凝土结构在各种负荷和影响下的稳定性和安全性,同时要确保突发事件和偶然事件中高层建筑钢筋混凝土必须的稳定性和结构延性。必须加强高层建筑钢筋混凝土结构的耐久性设计,在原来的混凝土结构设计方案中,没有完全考虑建筑物在实际运作中由于环境、条件的影响,从而导致建筑的可靠指数明显降低。因此在对一般的高层建筑混凝土进行设计时,主要都集中在造价、材料上,所以只有造价小、材料少的结构设计才是满意的设计。如今人们的生活水平不断地提高,对工程的质量要求也相应地得到提高,所以当建筑物的特殊使用要求或者技术要求与经济成为主要矛盾时,就要果断地放弃经济这个指标。

2.4耐久性

高层建筑钢筋混凝土结构设计过程中要有年限上的考虑,要在规定的年限上实现高层建筑的稳定以及钢筋混凝土结构的功能连续,形成有益于实现设计目标的耐久性基础。

2.5适用性

通过高层建筑设计工作的突出,要实现钢筋混凝土结构具有在一定时间内功能的实现,这样就可以保证高层建筑整体的使用要求,也可以保障钢筋混凝土结构对于裂缝、撞击、地震、形变等各种影响因素的抵御能力。

3、高层建筑钢筋混凝土结构设计中关键问题

3.1短肢剪力墙的设计

高层建筑设计短肢剪力墙具有强烈的功能性,但是,短肢剪力墙的设置需要遵照一定的规范,切不可在设计中频繁采用,也不能布设过多,应该在确保高层建筑抗震目标达到的范围内,尽量降低短肢剪力墙的设计数量,这样的设计可以降低后续高层建筑钢筋混凝土结构施工和处理过程中的难度。

3.2结构体系的选择

高层建筑钢筋混凝土的结构体系是整个设计工作的选择重点,通常的设计方式是:要在尽量减少高层建筑钢筋混凝土结构刚度的前提下,优化高层建筑的外观和内部结构,保障结构对形变和强度的范围上的满足。

3.3结构高度的控制

在高层建筑钢筋混凝土结构设计中常会出现超高的问题,这不利于高层建筑物抗震性能的实现,由于不同高度会出现不同级别的设计规范形式,因此,当结构高度出现变化时,特别是出现超高问题时,要重新进行高层建筑钢筋混凝土结构的设计工作。

3.4加强抗震功能

高层建筑抗震功能主要由钢筋混凝土结构来实现,因此,需要重视抗震这一环节,要在设计工作中将抗震设计作为高层建筑钢筋混凝土结构设计的重要因素和关键影响。高层房屋结构的层数多或者房屋结构的刚度突变系数较大的话,其振型数则应该多取,例如房屋结构中含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等,其振型数应尽量取≥12的数,但是它的大小依然不可以大于房屋总共层数的3倍,除了含有弹性的楼板,而且在进行总刚性的分析时,它的振型数才可以取得更大些。

3.5高强混凝土合理运用

在高层建筑混凝土结构设计中关键的步骤之一是合理地使用高强混凝土,为了有效地降低建筑的用钢量,可以在建筑设计的时候使用高强混凝土,这样可以大幅度地节约建筑的成本。这样的做法可以明显地降低基本设施的实施难度和工程的造价,用来取得较好的经济效果。

3.6加强概念设计

高层建筑钢筋混凝土结构设计中应该多选择一些新颖的建筑样式,同时又要注意其抗震设计、抗风设计等基础要素。新时期应该加强概念设计,在高层建筑钢筋混凝土结构的弹性设计上,尽量要满足延展性的需求,这是高层建筑钢筋混凝土结构设计发展的趋势。

4结束语

简而言之,钢筋混凝土结构是高层建筑出现的基础,如何科学地进行高层建筑钢筋混凝土结构的设计已经成为行业的重点,应该突出钢筋混凝土结构的特性,结合高层建筑的特点,把握高层建筑钢筋混凝土结构设计的关键环节和难点,充分发挥钢筋混凝土结构在整体性和机械性能上的优势,设计出高层建筑钢筋混凝土结构的精品,在实现高层建筑稳定和安全的同时,实现高层建筑舒适度和功能性的保证。

参考文献

[1]葛斌.浅析钢筋混凝土高层结构设计的常见问题[J].中国高新技术企业,2011(16)

[2]崔立成.钢筋混凝土高层结构设计中的几个问题[J].中国新技术新产品,2010(01)

篇4

中图分类号:G6420 文献标志码:A 文章编号:10052909(2017)02006204

混凝土结构设计原理课程内容丰富,与实际联系较紧密[1],在道桥专业中处于十分重要的地位。分析道桥专业课程体系的特点,课程的定位明确:既是导前课程在实际中的应用,又是后续课程的基础,如图1所示。

从图1中不难发现,混凝土结构设计原理作为专业课程体系的“桥梁”,实践性较强,既在综合应用中巩固了基础课程知识,又在循序渐进的学习过程中为后续课程打下了基础。因此,学生对该课程掌握的情况对专业技能的培养影响较大。文章结合混凝土结构设计原理的特点和课程体系中的定位,对该课程的教学做了探索性思考和总结。

一、混凝土结构设计原理课程教学存在的问题

作为道桥专业的学位课程,该课程的要求较高,但学生掌握的情况不够理想。以三峡大学科技学院为例,课程的最终成绩由闭卷考试的卷面成绩(60%)、实验成绩(20%)和平时成绩(20%)综合评定。从2013级道桥本科专业成绩分析结果来看,达到合格标准的只占70%,优良的只占18%,如表2所示。

结合该课程的特点和学生学习的情况,很多专业教师就教学方法和教学手段的改革进行了探索,提供了较多好的方法和建议[2~4],但仍然存在如下问题。

(一)理论和实践学时不均衡,缺乏实践训练

为强化学生对理论知识点的熟悉程度,混凝土结构设计原理课程的授课往往以理论教学为主,实践环节学时占比较少,部分高校学时分配如表3所示。

(二)教材例}设置过于简化,未结合工程实际

混凝土结构设计原理教材例题的侧重点在于对基本计算理论的巩固,往往在设置时简化了大部分内容,学生在练习的过程中过于依赖例题,缺乏分析思维和解决问题能力的训练。比如矩形截面设计问题,实际工程的设计过程是结构计算简图的抽象结构荷载分析不同荷载的作用效应计算内力最不利的组合截面尺寸的拟定材料的选择设计计算构造性要求变形和裂缝验算结构施工图,而教材由于篇幅的限制和侧重点的不同,将大部分例题的设计过程设定为设计计算构造性要求配筋图,虽然节约了大量教学时间,但不符合工程实际,也渐渐抹杀了学生的创新和分析能力。

(三)课程设计的实践训练过于集中,收效甚微

道桥专业在相应实践教学环节中均会设置混凝土结构设计原理的课程设计,目的是综合训练学生查阅资料、分析问题和设计的初步能力,一般要求学生一周完成设计。课题内容较多,任务量较大,加上同一学期其他专业课程的要求,学生为完成任务要么依赖例题,要么抄袭别人的成果。此外,混凝土结构设计原理的课程设计一般为梁板结构设计,偏向土木工程房建方向,而道桥专业后一学期的桥梁工程课程为混凝土简支梁桥的设计,其大部分内容是重复的,因此,对于道桥专业学生而言,混凝土结构设计原理课程设计的效果不佳。

三、基于项目模块教学方法的探索

专业课程的理论知识是实际工程应用的基础,传统的教学模式使得混凝土结构设计原理课程慢慢地独立于专业课程体系之外,不符合应用技术型人才培养模式的要求,为增强学生的专业综合素质和就业优势,文章以项目模式为基础对该课程的教学做了探索。

(一)项目模块的设定与课程内容的对应

结合道桥专业的需求,将现浇混凝土桥梁工程作为项目模块分解混凝土设计原理课程,设定4个项目模块及10个子模块,与课程内容的对应关系如图1所示。

以项目模块分解课程内容不仅让课程教学更加符合理论应用于实践的宗旨,也让学生在学习过程中逐渐学会了如何解决实际工程中的五大类问题,即材料如何选择?截面如何设计?钢筋用量如何计算?施工图如何绘制?结构质量如何控制?

(二)项目子模块的实践环节

实践教学环节作为理论知识的应用在专业教学中尤为重要,由于条件和学时的限制,传统的混凝土结构设计原理课程实践仅仅是在课程设计中体现,并没有达到综合训练的目的,因此,以项目模块驱动的课程教学在子模块中设定了三大类实践任务和10个训练项目,理论与实践紧密结合,综合训练学生的分析、动手能力,如表4所示。

(三)项目模块教学课程考核方案的思考

考核是学习成果检验的重要环节,也直接引导了学习的目的性。传统的考核方案以闭卷考试为主,使得学生习惯性养成了以应试为目的学习态度,上课敷衍了事,考前死记硬背,逐渐形成了高分低能、无法解决实际问题的怪相。

为培养具有较扎实理论基础和较强实践能力的应用技术型人才,在以项目模块设定的教学模式基础上,对课程的考核方案做了如下思考。

(1)放弃闭卷考试的考查。混凝土结构设计原理课程本身就具有公式多、条件多的特点,记忆大量的公式和公式条件并不是学习该课程的主要目的,学会步骤分析的方法,学会解决不同条件下的实际问题才是学习这门课程的宗旨,显然闭卷考试并不能客观反映学生对课程的掌握程度。

(2)以平时成绩、子模块实践训练项目成绩综合评定。如表5所示考核方案,平时成绩的考核主要训练学生的学习态度,项目设计成绩考核主要强化学生对设计理论和规范的应用,实验成绩考核主要训练学生的动手和分析能力,实训成绩考核主要考查学生对实际工程问题的判断和写作能力。

(3)为增强课程考核要求的约束性,设定学分和学位获得条件,如表6所示。

四、结语

以实际项目模块为基础,将混凝土结构设计原理的理论课程分解到项目模块中,相应的子项目的训练增强了课程实践教学的效果,不仅将理论知识迅速地应用于实践,而且增强了项目所设定的实验的意义,提高了学生学习的兴趣和目的性。

课程的考核方案从学习态度、理论知识掌握程度、资料的搜集及规范的应用、动手能力和实际问题判断能力各个方面综合评价学生的学习情况,在重复训练中提高学生的专业技能,避免了学生以考试为目的,被迫学习的心理,为后续的学习打下坚实的基础,也为同类院校提高专业课程体系的教学质量提供了参考和借鉴。

参考文献:

[1]周孝军,杨虹,等. 混凝土结构设计原理课程教学探讨[J]. 教育教学论坛,2015.10(41):150-152.

[2]周爱萍,黄东升,等. 关于混凝土结构设计原理的教学探讨[J]. 教育教学论坛,2015.10(43):166-167.

[3]商怀帅,杨琳,等. 工程案例在混凝土结构设计原理教学中的应用[J]. 中国冶金教育,2014(5):34-35.

[4]陈进,谢孝,等.基于执业能力培养的混凝土结构设计原理系列课程改革[J].高等建筑教育,2010,19(1):51-53.

友情链接