鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理精選(九篇)
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第1篇：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理范文
基金項(xiàng)目：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)教學(xué)研究課題（ndjy11306）
作者簡介：劉文洋（1981-），男，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)工程學(xué)院講師，碩士，主要從事多高層鋼結(jié)構(gòu)和大跨空間結(jié)構(gòu)研究，（e-mail）wyliu81@126.com。
摘要：結(jié)合應(yīng)用型本科院校教學(xué)的實(shí)際情況，對鋼結(jié)構(gòu)課程體系進(jìn)行了合理設(shè)置，并在理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)過程中以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)進(jìn)行了探索和實(shí)踐。文章介紹了黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)課程體系教學(xué)安排和具體做法，總結(jié)了教學(xué)過程中的經(jīng)驗(yàn)以及應(yīng)注意的問題，并對存在部分的問題進(jìn)行了討論，給出了具體建議。
關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)；課程體系；實(shí)踐能力；人才培養(yǎng)
中圖分類號：g642；tu391文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a文章編號：10052909（2013）05004904隨著中國鋼產(chǎn)量的飛速增長，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也獲得快速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于大跨度結(jié)構(gòu)、高層高聳結(jié)構(gòu)、輕型結(jié)構(gòu)和特種結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。國家建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)“十五”計(jì)劃和2015年發(fā)展規(guī)劃綱要已明確要求：當(dāng)前，中國已一改過去鋼材不足的局面，轉(zhuǎn)而成為鋼材供過于求，擺在日程上的課題早己不是少用鋼材，而是積極合理地?cái)U(kuò)大鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用。
鑒于鋼結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，工程界已提出“加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)人才培養(yǎng)，造就一批鋼結(jié)構(gòu)高級工程技術(shù)專門人才”，“建立與鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展相適應(yīng)的教育體系，在校的結(jié)構(gòu)專業(yè)學(xué)生應(yīng)接受不少于80課時(shí)的鋼結(jié)構(gòu)課教育”的建議?？梢?，隨著鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的快速發(fā)展，市場對鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)人才的培養(yǎng)已經(jīng)提出了更高要求，對鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)人才的需求也將會越來越大，可以預(yù)見鋼結(jié)構(gòu)課程的地位將會越來越重要。
一、課程體系的設(shè)置
《高等學(xué)校土木工程專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案及課程教學(xué)大綱》[1]中把鋼結(jié)構(gòu)課程分為原理和設(shè)計(jì)兩個(gè)部分，包括課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等。其中鋼結(jié)構(gòu)基本原理為專業(yè)基礎(chǔ)課，課程目的是較全面地掌握鋼結(jié)構(gòu)材料、構(gòu)件和連接的基礎(chǔ)知識，熟悉一些常用鋼結(jié)構(gòu)的分析原理；鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是專業(yè)必修課，課程目的是在掌握鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)常用鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、基本設(shè)計(jì)方法、計(jì)算簡圖和內(nèi)力分析，并能按有關(guān)專業(yè)規(guī)范或規(guī)程進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)、截面計(jì)算和構(gòu)造處理，課程內(nèi)容主要包括單層廠房鋼結(jié)構(gòu)、大跨鋼結(jié)構(gòu)和多高層鋼結(jié)構(gòu)。過去由于種種原因，學(xué)校鋼結(jié)構(gòu)課程建設(shè)存在一些問題，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
（1）課程設(shè)置不合理。在專業(yè)課程的設(shè)置上重混凝土輕鋼結(jié)構(gòu)?；炷两Y(jié)構(gòu)課程90時(shí)數(shù)，而同樣在土木工程專業(yè)課程中占有重要地位的鋼結(jié)構(gòu)課程學(xué)時(shí)數(shù)僅為50～60，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只開設(shè)了一門大跨空間結(jié)構(gòu)的選修課。學(xué)生僅僅學(xué)習(xí)了鋼結(jié)構(gòu)的連接方法以及常見的構(gòu)件設(shè)計(jì)，對整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念和理解不夠。過去，鋼結(jié)構(gòu)課程安排在第7學(xué)期（大四上學(xué)期），這主要基于先修課程基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)的考慮，然而此時(shí)學(xué)生面臨找工作、考研等諸多問題影響，很難把主要精力投入到專業(yè)課學(xué)習(xí)上來。
（2）實(shí)踐教學(xué)不足。鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)中的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)僅有鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)一項(xiàng)內(nèi)容，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中沒有機(jī)會見到實(shí)際的鋼結(jié)構(gòu)建筑物，對于鋼結(jié)構(gòu)加工、制作更是不知所云。雖然教學(xué)實(shí)習(xí)中安排了認(rèn)識實(shí)習(xí)和施工生產(chǎn)實(shí)習(xí)，但基本還是以混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)為主，很少接觸到實(shí)際的鋼結(jié)構(gòu)工程。此外，從畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題看，幾乎全部是混凝土結(jié)構(gòu)，基本沒有鋼結(jié)構(gòu)方面的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。
高等建筑教育2013年第22卷第5期
劉文洋，等應(yīng)用型本科院校鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)探索與實(shí)踐
事實(shí)上，過去很多學(xué)校在課程設(shè)置和教學(xué)實(shí)施上都或多或少地存在類似問題，但經(jīng)不斷探索已基本解決，并且在教學(xué)實(shí)踐中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，形成了相對合理又各具特色的課程體系。學(xué)校自2006年以來通過幾次修訂教學(xué)計(jì)劃，構(gòu)建了鋼結(jié)構(gòu)系列課程體系（見表1），并在多年的教學(xué)實(shí)踐中，不斷改進(jìn)和豐富教學(xué)內(nèi)容，保證鋼結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)質(zhì)量。應(yīng)該指出，由于課程設(shè)計(jì)安排在鋼結(jié)構(gòu)原理課學(xué)期末，目前設(shè)計(jì)內(nèi)容主要局限于鋼屋架結(jié)構(gòu)，若能把課程設(shè)計(jì)安排在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程之后，則可以有更多的結(jié)構(gòu)形式供課程設(shè)計(jì)選用。表1鋼結(jié)構(gòu)系列課程教學(xué)安排課程開課學(xué)期學(xué)時(shí)內(nèi)容鋼結(jié)構(gòu)560鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)630廠房鋼結(jié)構(gòu)、多高層鋼結(jié)構(gòu)大跨空間結(jié)構(gòu)730網(wǎng)架、網(wǎng)殼、懸索等空間結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)61.5周鋼屋
架設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)813周各類鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、理論教學(xué)的實(shí)施
專業(yè)課的教學(xué)目的在于通過具體工程對象的分析，使學(xué)生了解一般土木工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工等基本過程，學(xué)會應(yīng)用專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)到的基本理論，較深入地掌握專業(yè)技能，建立初步的工程經(jīng)驗(yàn)，以適應(yīng)當(dāng)前國內(nèi)用人單位對土木工程專業(yè)本科人才基本能力的一般要求[1]。
理論教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能和實(shí)踐能力的基礎(chǔ)，因此要重視理論教學(xué)環(huán)節(jié)。在教學(xué)中除了基本教學(xué)內(nèi)容的講授以外，還應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)以下幾個(gè)方面在鋼結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)中的作用。
（一）重視力學(xué)基礎(chǔ)與鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)的結(jié)合
鋼結(jié)構(gòu)是一門理論性和綜合性都很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，需要以材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理等課程知識作為基礎(chǔ)，因此在課程學(xué)習(xí)初首先回顧先修課程基礎(chǔ)知識非常必要，以此引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，為學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)課程打下良好理論基礎(chǔ)。
（二）理論教學(xué)與工程實(shí)例相結(jié)合
理論教學(xué)稍顯枯燥，在課程教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)穿插工程實(shí)例以調(diào)整學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，調(diào)動課堂積極性。在緒論中結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和發(fā)展介紹學(xué)生感興趣的鋼結(jié)構(gòu)工程，引導(dǎo)學(xué)生討論結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及選型、設(shè)計(jì)中存在的問題，或者在連接和構(gòu)件分析與設(shè)計(jì)中介紹與某個(gè)問題相關(guān)的背景實(shí)例。例如：在講授軸心拉桿設(shè)計(jì)時(shí)介紹索穹頂結(jié)構(gòu)的組成和特點(diǎn)，以使學(xué)生對受拉構(gòu)件能充分利用材料強(qiáng)度進(jìn)而節(jié)省材料有直觀認(rèn)識；在講授軸心壓桿的穩(wěn)定時(shí)介紹加拿大魁北克大橋和美國哈特福德體育館由于構(gòu)件失穩(wěn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌破壞的例子，使學(xué)生了解相關(guān)問題的歷史背景，也使學(xué)生充分認(rèn)識到穩(wěn)定對于鋼結(jié)構(gòu)的重要性。 在課程教學(xué)中結(jié)合演示性或?qū)W生動手參與的試驗(yàn)和實(shí)際工程中的影像資料進(jìn)行講解，使學(xué)生通過直觀感受加深對鋼結(jié)構(gòu)基本概念和理論的理解。目前，一些有條件的高校建立了鋼結(jié)構(gòu)多功能教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺[2]，通過實(shí)驗(yàn)平臺訓(xùn)練學(xué)生對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，教學(xué)成效顯著。不具備條件的高?？梢岳糜跋褓Y料彌補(bǔ)這些不足。例如：由于學(xué)校實(shí)驗(yàn)條件有限，筆者所在的教研團(tuán)隊(duì)在鋼結(jié)構(gòu)加工廠拍攝了大量鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)、制作過程的視頻和圖片資料，在課堂上結(jié)合相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行展示，也取得了較好的效果。
（三）理論教學(xué)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范相結(jié)合
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必然要結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，學(xué)生畢業(yè)后要從事鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，需要使用很多規(guī)范，在課程教學(xué)中把教學(xué)內(nèi)容和相關(guān)規(guī)范要求結(jié)合起來，既能加深學(xué)生對抽象規(guī)范條文的理解，又能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立使用各種規(guī)范、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料的能力。此外，在教學(xué)中還注重將注冊結(jié)構(gòu)工程師執(zhí)業(yè)資格制度和注冊結(jié)構(gòu)工程師考試相關(guān)內(nèi)容作一定介紹，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生在這方面的興趣，調(diào)動學(xué)生努力學(xué)習(xí)專業(yè)知識的積極性。
（四）計(jì)算機(jī)軟件與結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)相結(jié)合
目前鋼結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)基本采用專門的軟件來完成，如ansys、abaqus、sts、mst、3d3s等。為使學(xué)生盡快掌握這方面的能力，適應(yīng)以后的工作需要，在教學(xué)中引入部分計(jì)算機(jī)軟件的演示和講授。例如：演示使用ansys有限元分析軟件進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件和空間結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析，講授sts設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行鋼桁架結(jié)構(gòu)和鋼框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，介紹mst設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。同時(shí)在后續(xù)的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中鼓勵(lì)學(xué)生使用相關(guān)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算和施工圖繪制，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生使用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)的能力。
三、實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施
實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是土木工程教學(xué)中非常重要的環(huán)節(jié)，在現(xiàn)代工程教育中占有十分重要的地位，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識、動手能力和創(chuàng)新精神的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其作用和功能是理論教學(xué)所不能替代的。工程師最終的任務(wù)是將理論知識在實(shí)踐中加以運(yùn)用，并通過實(shí)踐來驗(yàn)證理論結(jié)果是否正確，所以工程人員必須具備實(shí)踐能力。同時(shí)，土木工程師還應(yīng)具有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，很多工程問題的處理由于客觀情況過于復(fù)雜，難以如實(shí)地進(jìn)行理論分析，在很大程度上仍然依靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來解決[3]。
目前，鋼結(jié)構(gòu)課程的實(shí)踐能力培養(yǎng)主要依靠課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等來實(shí)現(xiàn)。有條件的院校也可通過專業(yè)實(shí)習(xí)和觀察演示性實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)組織學(xué)生開展討論來認(rèn)識、理解鋼結(jié)構(gòu)的組成、特點(diǎn)、應(yīng)用及結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的受力特性等。
（一）課程設(shè)計(jì)
學(xué)校鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容仍為傳統(tǒng)的鋼屋架結(jié)構(gòu)。雖然這種結(jié)構(gòu)形式較為簡
單，但其內(nèi)容涵蓋了軸心受力構(gòu)件（桁架桿件）、受彎構(gòu)件（檁條）及壓彎、拉彎構(gòu)件（當(dāng)上弦或下弦有節(jié)間荷載時(shí)），主要為焊縫連接。因此通過完成設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)由基本構(gòu)件、連接到簡單結(jié)構(gòu)選型、計(jì)算分析、設(shè)計(jì)和施工圖繪制的訓(xùn)練。
在具體實(shí)施上，鼓勵(lì)學(xué)生通過學(xué)習(xí)ansys、sts等軟件完成結(jié)構(gòu)計(jì)算分析和施工圖繪制。通常，學(xué)生在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算分析時(shí)多采用ansys有限元軟件或結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器并輔以手算校核的方式，而在施工圖繪制階段基本都采用sts軟件來實(shí)現(xiàn)。通過這些訓(xùn)練，學(xué)生已基本能夠熟練使用軟件完成一般結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作。
（二）畢業(yè)設(shè)計(jì)
過去，由于鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用不太廣泛，很多高校的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目都采用混凝土結(jié)構(gòu)的形式，這也是過去在教學(xué)上重視混凝土結(jié)構(gòu)而輕視鋼結(jié)構(gòu)的原因之一。但由于鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展迅速、前景廣闊，很多學(xué)生希望畢業(yè)后從事鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工方面的工作，或者選擇了攻讀鋼結(jié)構(gòu)方向的研究生，因此希望能有機(jī)會進(jìn)一步深入地學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的知識。
近年來，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中增加了一些鋼結(jié)構(gòu)方面的題目，如多高層鋼框架結(jié)構(gòu)、輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等，嘗試指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)知識，實(shí)踐效果良好。此外，除了基本的手算內(nèi)容以外，還鼓勵(lì)學(xué)生采用sts、mst等軟件完成結(jié)構(gòu)計(jì)算分析和施工圖繪制工作。
通過認(rèn)識實(shí)習(xí)—理論課教學(xué)—課程設(shè)計(jì)—畢業(yè)設(shè)計(jì)這樣一系列教學(xué)環(huán)節(jié)的深入，使學(xué)生對知識的理解和掌握從簡單到復(fù)雜、從理論到實(shí)踐、從基本原理、基本構(gòu)件到簡單結(jié)構(gòu)進(jìn)而到復(fù)雜結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)的能力和思維。
四、結(jié)語
學(xué)校鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)工作雖然在課程體系的設(shè)置、學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)上做了一定的思考、探索與實(shí)踐，但同時(shí)與國內(nèi)一些高水平大學(xué)在人才培養(yǎng)模式、教學(xué)條件、教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果等方面還存在差距，還需要在今后的教學(xué)實(shí)踐中不斷探索和努力，不斷提高教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量，以適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)對人才的需求。
參考文獻(xiàn)：
[1] 高等學(xué)校土木工程專業(yè)指導(dǎo)委員會.高等學(xué)校土木工程專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案及課程教學(xué)大綱[m].北京：高等教育出版社，2002.
[2] 王偉，趙憲忠，郭小農(nóng)，等.鋼結(jié)構(gòu)多功能教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺的研制與實(shí)踐[j].高等建筑教育，2009，18（2）：102-104.
[3] 林峰，顧祥林，何敏娟.現(xiàn)代土木工程特點(diǎn)與土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)模式[j].高等建筑教育，2006，15（1）：26-28.
steel structure teaching in applicationoriented universities and colleges
liu wenyang， zhang zhaoqiang， liu jinyun
（college of engineering， heilongjiang bayi agricultural university， heilongjiang 163319， p. r. china）
abstract： based on the actual teaching situation of applicationoriented universities and colleges， the course system of steel structure is reasonably arranged and it has been put into practice in the teaching process to strengthen students’ practical ability. we introduced the teaching arrangement of steel structure course and some methods used in the teaching process in heilongjiang bayi agricultural university， analyzed problems should be paid attention to， and presented some suggestions for steel structure teaching.
第2篇：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理范文
關(guān)鍵詞：荷載 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 課程教學(xué) 教學(xué)方法 設(shè)計(jì)規(guī)范
作為土木工程專業(yè)學(xué)生進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須掌握的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，基于荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法課程旨在要求學(xué)生通過對本課程的學(xué)習(xí)，掌握在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮荷載、荷載產(chǎn)生的背景、荷載計(jì)算方法以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所采用的設(shè)計(jì)原理，以便于為后續(xù)深入學(xué)習(xí)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》、《混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)》、《鋼結(jié)構(gòu)》等課程和相關(guān)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
一、課程的基本要求及主要內(nèi)容
鑒于荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法課程是土木類專業(yè)的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的基礎(chǔ)教學(xué)課程，以專業(yè)基礎(chǔ)核心課的地位，要求學(xué)生完成掌握工程結(jié)構(gòu)可能承受的各種主要荷載、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可采用的設(shè)計(jì)背景的教學(xué)目的和任務(wù)[1]。學(xué)生通過學(xué)習(xí)本課程來掌握工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮的荷載因素、產(chǎn)生背景、荷載計(jì)算方法；并掌握工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)原理和方法，包括荷載和抗力的統(tǒng)計(jì)分析、結(jié)構(gòu)可靠度基本原理、結(jié)構(gòu)概論可靠度設(shè)計(jì)方法等。
1、 掌握各種重要作用的定義、工程計(jì)算背景、原理和方法。
2、 通過學(xué)習(xí)掌握影響結(jié)構(gòu)抗力的各種不定性因素及其統(tǒng)計(jì)參數(shù)的確定方法；各種荷載的概率分析模型和設(shè)計(jì)時(shí)所采用的代表值種類和確定方法，以及多種荷載同時(shí)出現(xiàn)時(shí)的荷載效應(yīng)組合；結(jié)構(gòu)可靠度的基本原理和基本分析方法，以及概率可靠度設(shè)計(jì)時(shí)的基本表達(dá)式，使學(xué)生掌握我國現(xiàn)行工程結(jié)構(gòu)的基于可靠度理論的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。
3、 以《荷載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50009-2012和教材為基礎(chǔ)，詳細(xì)透徹講解理論內(nèi)容，其中，各種重要作用的定義、工程計(jì)算背景、原理和方法，荷載統(tǒng)計(jì)分析中各種荷載代表值的意義和用途，結(jié)構(gòu)抗力統(tǒng)計(jì)分析中各種不定性的含義與原因，以及結(jié)構(gòu)可靠度的基本原理和基本分析方法為教學(xué)重點(diǎn)。
4、 拓寬知識面，以《荷載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50009-2012為基礎(chǔ)，與實(shí)際工程相結(jié)合。
二、課程存在的主要問題
荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法課程是一門承上啟下的重要課程，在先修課程《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》、《材料力學(xué)》《工程材料》等課程以及后續(xù)課程《混凝土結(jié)構(gòu)》、《鋼結(jié)構(gòu)》之中起著非常重要的銜接作用，但目前依舊存在許多亟待解決的問題[2]。
（一）重視程度不足：學(xué)時(shí)較少，容易混淆
本課程分為兩大部分，即工程結(jié)構(gòu)荷載和可靠度設(shè)計(jì)方法。但由于只有16理論課時(shí)，并且，由于工程結(jié)構(gòu)荷載形式多樣，學(xué)生容易產(chǎn)生混亂；可靠度設(shè)計(jì)方法部分概念抽象，學(xué)生較難理解和掌握，另外，理論性工程概念的教學(xué)方式較為傳統(tǒng)，也極容易導(dǎo)致學(xué)生感到枯燥乏味，學(xué)習(xí)興趣喪失，自主學(xué)習(xí)的能力削弱。
（二）課程難度較大：理論抽象，計(jì)算復(fù)雜
本課程是一門理論與計(jì)算為主導(dǎo)的結(jié)構(gòu)可靠理論，又設(shè)立在學(xué)生尚未接觸鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原理等結(jié)構(gòu)課之前，并且需要有較為扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，課程難度較大。要求學(xué)生僅僅只掌握一次二階矩方法也倍感吃力，再加上公式推導(dǎo)復(fù)雜、計(jì)算步驟較多，會引起學(xué)生對該課程產(chǎn)生畏懼，慢慢喪失學(xué)好該課程的自信心。
（三）忽視行業(yè)規(guī)范：基本素養(yǎng)欠缺
前文已經(jīng)提到，目前，荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法課程應(yīng)對《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50009-2012作全面正確的解讀，由于工程面臨問題的變化以及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件的發(fā)展，《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》也要隨之被修訂和調(diào)整。所以學(xué)好這門課程的關(guān)鍵在于，緊密結(jié)合現(xiàn)行《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50009-2012內(nèi)容，了解修訂原則和重點(diǎn)，對修訂、增加的內(nèi)容加強(qiáng)注意，學(xué)生才能在以后的工作中具有土木工程專業(yè)技術(shù)人員的基本素養(yǎng)，若教學(xué)時(shí)不能做到與現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范相聯(lián)系，學(xué)生自身缺乏自主學(xué)習(xí)的能力，不能定時(shí)去查閱了解相關(guān)行業(yè)規(guī)范，致使教學(xué)內(nèi)容相對工程實(shí)際滯后。
三、構(gòu)建有效的教學(xué)體系
通過對上述問題的分析，本文將提出以下幾點(diǎn)解決措施。
1、重視理論闡述，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的老師，大學(xué)生本身已經(jīng)具備對自身負(fù)責(zé)的自主學(xué)習(xí)責(zé)任感，因此在實(shí)際教學(xué)中過度的去迎合學(xué)生反而不是一件值得推崇的事情，針對于大學(xué)生這一特殊群體，首先要將大學(xué)生看作一個(gè)能對自己負(fù)責(zé)的成年體，在教學(xué)前期與輔導(dǎo)員進(jìn)行合作，為學(xué)生進(jìn)行一次職業(yè)規(guī)劃測試，讓學(xué)生在職業(yè)規(guī)劃測試中明白自身未來發(fā)展和職業(yè)發(fā)展，制定起近期和長遠(yuǎn)目標(biāo)，以此來激勵(lì)自身主動學(xué)習(xí)。當(dāng)然，在實(shí)際教學(xué)過程中，教師也要適時(shí)采取多樣化的教學(xué)方式，盡可能地借助多媒體資源幫助學(xué)生認(rèn)識了解相關(guān)理論知識，講解深入淺出、重難點(diǎn)突出，幫助學(xué)生抓住要領(lǐng)學(xué)習(xí)；同時(shí)，定時(shí)邀請一些已經(jīng)工作的學(xué)長學(xué)姐來傳授學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，這也能很好地激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激勵(lì)著學(xué)生不斷地向目標(biāo)努力奮斗。
2、優(yōu)化學(xué)業(yè)評價(jià)方法
對于基礎(chǔ)理論性較強(qiáng)的課程，傳統(tǒng)的學(xué)業(yè)考核方式大多為卷面成績一種方式，但現(xiàn)在普遍推行的對學(xué)生進(jìn)行全面綜合考評方式，因此也應(yīng)將學(xué)業(yè)考核進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，將其分為課堂表現(xiàn)、卷面成績兩類，如在平時(shí)可以建立起小組教學(xué)模式，在課堂上讓小組成員來講授課程內(nèi)容，每個(gè)小組按照自己的想法來進(jìn)行創(chuàng)意教學(xué)，其他小組對其教學(xué)效果進(jìn)行評價(jià)和打分，最后各小組的得分按照一定比例歸入綜合評分中；此外，對于課堂上表現(xiàn)突出的學(xué)生，也應(yīng)當(dāng)適當(dāng)給予加分待遇。
3、做到課程教學(xué)和學(xué)習(xí)與現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范相聯(lián)系
由于全球氣候變化，極端天氣與災(zāi)害如風(fēng)災(zāi)頻發(fā)；全球恐怖活動升級以及現(xiàn)代化設(shè)施及交通工具普及和猛增，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在2012年5月28日第1405號公告中批準(zhǔn)了《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012，規(guī)定該規(guī)范從2012.10.1開始實(shí)施。在《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50009-2012 中：為了應(yīng)對自然災(zāi)害頻發(fā)和全球氣候變化，補(bǔ)充了關(guān)于雪、風(fēng)和溫度的基本氣象數(shù)據(jù)；針對活荷載增加了設(shè)計(jì)使用年限調(diào)整系數(shù)，適當(dāng)提高了結(jié)構(gòu)的安全度；增加了溫度作用和偶然荷載，完善了標(biāo)準(zhǔn)體系，滿足了特殊結(jié)構(gòu)或特殊使用環(huán)境下的設(shè)計(jì)所需；從風(fēng)剖面、體形系數(shù)以及風(fēng)振響應(yīng)計(jì)算等方面全方位統(tǒng)籌考慮了風(fēng)荷載的修訂，并且補(bǔ)充了高層、大跨等結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)研究新成果。教學(xué)時(shí)應(yīng)結(jié)合《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012和教材，理論與實(shí)踐相聯(lián)系。
結(jié)束語：
基于荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法課程現(xiàn)階段雖然存在著些許問題，但其作為理論奠定的重要銜接點(diǎn)，就需要在實(shí)際教學(xué)中對其給予足夠的重視，教師要明白其與其它學(xué)科相結(jié)合的重要特性，注意其所具有的數(shù)學(xué)、力學(xué)方面的知識，教學(xué)時(shí)要將這些知識體系相互融合貫通，努力為學(xué)生營造出一個(gè)良好的知識構(gòu)建環(huán)境；此外，對現(xiàn)行的行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)充，讓學(xué)生明白行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對于培養(yǎng)自身素養(yǎng)的重要性，要將理論知識與實(shí)際相結(jié)合，充分發(fā)揮自身主動學(xué)習(xí)的能力，在實(shí)踐中積累更多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)：
第3篇：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理范文
關(guān)鍵詞：高層鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量
1 引言
中國作為一個(gè)發(fā)展中國家，高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國起步較晚，成熟及可借鑒的經(jīng)驗(yàn)不是很多。但從改革開放以來，許多現(xiàn)代化建筑如雨后春筍般聳立。而鋼結(jié)構(gòu)因其自重輕、施工周期短、抗震能力強(qiáng)等優(yōu)勢和特點(diǎn)被人們廣泛應(yīng)用于高層尤其是超高層建筑中。其中建筑鋼材又分為普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、普通低合金鋼三類。大量使用的仍以普通碳素鋼為主。與混凝土高層相比：自重輕，截面小，可降低基礎(chǔ)造價(jià)，室內(nèi)有效面積大，與玻璃幕墻結(jié)合，建成現(xiàn)代感很強(qiáng)的建筑外形；工業(yè)化程度高，可降低人工費(fèi)用，增加建筑的投資回報(bào)率；抗震性能較好，利于向高層、超高層發(fā)展；綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展，8-17層的高層鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)可達(dá)到與混凝土持平，綜合造價(jià)可望超過混凝土。
高層鋼結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于現(xiàn)代的高層建筑，鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系主要有框架體系、框架支撐(剪力墻板)體系、筒體體系和巨型框架體系。對于高層鋼結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是建筑成敗、優(yōu)劣的關(guān)鍵因素，方案階段有結(jié)構(gòu)工程師的參與是必要的。
2 高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
2.1 鋼結(jié)構(gòu)的基本原理
鋼結(jié)構(gòu)是鋼材（鋼板和型鋼）經(jīng)過設(shè)計(jì)、加工，形成各種基本構(gòu)件，如拉桿（有時(shí)還包括鋼索）、壓桿、梁、柱及桁架等，然后將這些基本構(gòu)件按一定的方式通過焊接和螺栓等方式連接組成的工程結(jié)構(gòu)形式。輕型鋼結(jié)構(gòu)是一個(gè)很模糊的概念，沒有嚴(yán)格的定義。以下結(jié)構(gòu)都可稱為輕型鋼結(jié)構(gòu)：①由冷彎薄壁型鋼組成的結(jié)構(gòu)；②由熱軋輕型型鋼（工字鋼、槽鋼、 H型鋼、L型鋼、T型鋼等）組成的結(jié)構(gòu)；③由焊接輕型型鋼（工字鋼、槽鋼、 H型鋼、L型鋼、T型鋼等）組成的結(jié)構(gòu)；④由圓管、方管、矩形管組成的結(jié)構(gòu)；⑤由薄鋼板焊成的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)；⑥由以上各種構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)
設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)從工程實(shí)際情況出發(fā)，合理選用材料、結(jié)構(gòu)方案和構(gòu)造措施，滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件在運(yùn)輸、安裝和使用過程中的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和剛度要求，并符合防火、防腐蝕要求。宜優(yōu)先采用通用的和標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，減少制作、安裝工作量。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件中，應(yīng)注明建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限、鋼材牌號、連接材料的型號（或鋼號）和對鋼材所要求的力學(xué)性能、化學(xué)成分及其他的附加保證項(xiàng)目。此外，還應(yīng)注明所要求的焊縫形式、焊縫質(zhì)量等級、端面刨平頂緊部位及對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求[1]。
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)可以概括為以下幾點(diǎn)：
（1）為了不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的正常使用和觀感，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形規(guī)定好相應(yīng)的限值；
（2）計(jì)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件變形時(shí)可以不考慮螺栓孔引起的截面削弱；
（3）在設(shè)計(jì)的過程時(shí)，承重結(jié)構(gòu)采用的鋼材應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、伸長度、屈服強(qiáng)度和硫、磷含量的合格保證，對焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有碳含量的合格保證為前提；
（4）在對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，梁與柱的剛性連接應(yīng)符合受力過程中梁柱間交角不變的假定，同時(shí)連接應(yīng)具有充分的強(qiáng)度承受交匯構(gòu)件端部傳遞的所有最不利的內(nèi)力。梁與柱鉸接時(shí)，應(yīng)使連接具有充分的轉(zhuǎn)動能力，且能有效地傳遞橫向剪力與軸心力。梁與柱的半剛性連接只具有有限的轉(zhuǎn)動剛度，在承受彎矩的同時(shí)會產(chǎn)生相應(yīng)的交角變化，在內(nèi)力分析事，必須預(yù)先確定連接的彎矩-轉(zhuǎn)角特性曲線，以便考慮連接變形的影響。
2.2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
2.2.1 鋼材結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
鋼材的結(jié)構(gòu)具有以下的特點(diǎn)：
（1）強(qiáng)度高，重量輕；
（2）塑性、韌性好；
（3）材質(zhì)均勻，工作可靠性高；
（4）適于于機(jī)械化加工，工業(yè)化生產(chǎn)程度高；
（5）減少砂、石、灰用量，減輕對再生資源的破壞；
（6）環(huán)保、可回收再利用，建筑造型美觀；
（7）密閉性能好,能制成不滲漏的密閉容器；
（8）耐熱性能好，耐火性能差；
（9）耐腐蝕性差。
表1 鋼材與混凝土的對比
鋼和混凝土容重比：3.4，強(qiáng)度比：210～136。所以剛才較混凝土的重量輕，這樣能夠便于運(yùn)輸和安裝，可跨越更大的跨度。
2.2.2 高層住宅鋼材結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
（1）對高層住宅鋼材結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行柱網(wǎng)的布置，在設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮選取一榀框架單元，對柱截面和梁截面要首先進(jìn)行初選。框架梁受到豎向恒荷載、豎向活荷載、水平風(fēng)荷載和地震力的作用的影響。對內(nèi)力的計(jì)算時(shí)要采用分層法來進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。
（2）對高層住宅鋼材結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)首先應(yīng)該要考慮高層鋼材的承重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在對承重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候需要分兩個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，即：承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。在設(shè)計(jì)的過程中要考慮到構(gòu)件和連接的強(qiáng)度破壞的承受能力，如果因?yàn)槠趯?dǎo)致破壞或者因?yàn)殇摬倪^度的變形不在適合繼續(xù)承載，鋼材的結(jié)構(gòu)將會轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系和結(jié)構(gòu)傾覆。
（3）在對高層住宅鋼材結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)要對其結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果采取不同的安全等級設(shè)計(jì)。一般的高層住宅采用的鋼材結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)等級為2級，其他的特殊建筑鋼結(jié)構(gòu)住宅的安全等級要根據(jù)其實(shí)際情況來確定。
（4）在對組合樓蓋設(shè)計(jì)時(shí)，要對荷載內(nèi)力計(jì)算、壓型鋼板組合樓板受力驗(yàn)算、斜截面驗(yàn)算、支座負(fù)筋計(jì)算、撓度驗(yàn)算及自振頻率驗(yàn)算等內(nèi)容。這樣以便方便組合框架內(nèi)力組合值的計(jì)算。
3 結(jié)束語
隨著我國經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，我國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)水平都得到了迅速地提高。鋼結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的優(yōu)越憂，在建筑業(yè)被越來越廣泛的重視和應(yīng)用，在“大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)”政策的指導(dǎo)下，我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的歷史機(jī)遇已經(jīng)到來。在高層鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，合理的進(jìn)行建筑平面設(shè)計(jì)，合理的選擇柱網(wǎng)布置，合理的選擇計(jì)算模型及計(jì)算方法是整個(gè)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵。隨著鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)一系列的優(yōu)點(diǎn)一直是本領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
第4篇：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理范文
以“必需、夠用、適度”為指導(dǎo)思想，[4]對傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化和取舍，將教學(xué)內(nèi)容融合為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)材料、基本構(gòu)件、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)施工圖等新教學(xué)模塊。以結(jié)構(gòu)基本原理、結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的計(jì)算、鋼筋混凝土樓蓋、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)施工圖為教學(xué)重點(diǎn)。對工程管理專業(yè)的學(xué)生，抓住各類“建筑結(jié)構(gòu)”基本原理和設(shè)計(jì)應(yīng)用核心，對重點(diǎn)理論部分進(jìn)行詳細(xì)講解，注重結(jié)構(gòu)概念，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)布置的基本要求和建筑構(gòu)造教學(xué)。在傳授學(xué)生知識技能的過程中，圍繞課程模塊內(nèi)容核心，以一些典型的受力狀態(tài)作為重點(diǎn)，并加以透徹的講解。構(gòu)造教學(xué)應(yīng)該著眼于理解，講清為什么，特別是其中的力學(xué)道理?，F(xiàn)有“建筑結(jié)構(gòu)”的教學(xué)內(nèi)容，未能很好地體現(xiàn)“建筑結(jié)構(gòu)”工程應(yīng)用能力培養(yǎng)，而且忽視學(xué)生結(jié)構(gòu)施工圖識圖能力的培養(yǎng)。[5]識圖能力是工程管理專業(yè)學(xué)生的核心能力之一。圍繞結(jié)構(gòu)施工圖識圖能力的培養(yǎng)，在教學(xué)過程中應(yīng)增加結(jié)構(gòu)施工圖的識讀等教學(xué)內(nèi)容。注重講授混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)三種結(jié)構(gòu)施工圖的圖示與識讀方法。其中，以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表達(dá)法和系列圖集為重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。
二、課程教學(xué)方法探索
1.團(tuán)隊(duì)式教學(xué)模式
高校教師實(shí)際教學(xué)工作中各有側(cè)重，有的以混凝土教學(xué)為主，有的以鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)為主，有的以從事“建筑結(jié)構(gòu)”抗震教學(xué)為主。根據(jù)課程內(nèi)容特點(diǎn)，結(jié)合教師具備的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)和主講課程優(yōu)勢，整合優(yōu)秀教學(xué)資源，采用團(tuán)隊(duì)教學(xué)模式，即“建筑結(jié)構(gòu)”課程按混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)抗震等四大課程中主講教師組成的課程小組，共同承擔(dān)和完成授課任務(wù)，改變傳統(tǒng)由單一教師主講的授課模式。課程由資深教授負(fù)責(zé)人牽頭，組織和編制教學(xué)資料，集體備課、案、統(tǒng)一講稿、統(tǒng)一課件。針對“建筑結(jié)構(gòu)”課程內(nèi)容特點(diǎn)劃分如下教學(xué)部分：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理和方法教學(xué)模塊；混凝土構(gòu)件和結(jié)構(gòu)計(jì)算模塊；鋼結(jié)構(gòu)模塊；砌體結(jié)構(gòu)模塊；“建筑結(jié)構(gòu)”抗震和地基基礎(chǔ)模塊；工程項(xiàng)目案例教學(xué)模塊。課程各部分內(nèi)容主講教師根據(jù)自己經(jīng)驗(yàn)和專長，優(yōu)化課程內(nèi)容和講課方式，彌補(bǔ)了采用單個(gè)教師授課時(shí)對部分教學(xué)內(nèi)容的生疏或具體實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的不足，相對更容易使學(xué)生掌握課程主要內(nèi)容和強(qiáng)化相應(yīng)的結(jié)構(gòu)概念和工程應(yīng)用能力，獲得較好的教學(xué)效果。
2.面向項(xiàng)目教學(xué)模式
教師根據(jù)教學(xué)模塊內(nèi)容要求引入具體工程案例，以工程案例為基本教學(xué)背景，將學(xué)習(xí)者引入工程實(shí)踐的情境中。教學(xué)工程案例應(yīng)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，要蘊(yùn)含工程實(shí)踐的理論、原理和方法，要具有新穎性、時(shí)效性、背景清晰等特征。[6]課程教學(xué)采取案例引入、任務(wù)驅(qū)動、實(shí)際項(xiàng)目訓(xùn)練等教學(xué)模式。教學(xué)實(shí)施過程充分體現(xiàn)能力訓(xùn)練、支撐知識學(xué)習(xí)、工程應(yīng)用能力整合。具體教學(xué)實(shí)施內(nèi)容如下：能力訓(xùn)練項(xiàng)目內(nèi)容，盡可能根據(jù)工程實(shí)際設(shè)計(jì)和選??；單項(xiàng)能力訓(xùn)練與理論知識學(xué)習(xí)融為一體，實(shí)現(xiàn)了一體化教學(xué)；工程應(yīng)用能力培養(yǎng)以真實(shí)的工作任務(wù)為載體，實(shí)行了項(xiàng)目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動式的教學(xué)；整個(gè)教學(xué)從課內(nèi)到課外，圍繞工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，形成了真實(shí)場境為載體、課內(nèi)外能力訓(xùn)練并舉、項(xiàng)目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動式的實(shí)踐教學(xué)模式，突出了應(yīng)用型工程人才教學(xué)培養(yǎng)的特點(diǎn)。具體例如通過7層的底層框架商住樓（框架結(jié)構(gòu)-砌體結(jié)構(gòu)）來進(jìn)行實(shí)際工程項(xiàng)目教學(xué)，案例中的平面柱網(wǎng)布置圖、平面樓板配筋圖、梁平面配筋圖、樓梯結(jié)構(gòu)圖等就使“混凝土結(jié)構(gòu)”課程中的受彎構(gòu)件正截面、斜截面承載力計(jì)算和受壓構(gòu)件承載力計(jì)算及梁板結(jié)構(gòu)等成為主要能力訓(xùn)練項(xiàng)目內(nèi)容。通過案例教學(xué)內(nèi)容實(shí)際化、具體化，范例很直觀地展示了建筑工程中梁、板、柱及樓梯等構(gòu)件的平面布置和鋼筋的設(shè)置要求，使學(xué)生更容易理解課本中的基礎(chǔ)理論知識。分析項(xiàng)目中框架和砌體結(jié)構(gòu)在使用過程中材料、施工及建筑構(gòu)造處理措施對保證工程質(zhì)量的重要性。尤其是結(jié)合框架和砌體結(jié)構(gòu)由于材料、施工及構(gòu)造處理不當(dāng)而引起工程質(zhì)量事故案例分析，培養(yǎng)學(xué)生工程項(xiàng)目分析和解決一般結(jié)構(gòu)問題的能力。同時(shí)，通過作業(yè)、錄像、參觀、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，增強(qiáng)感性認(rèn)識和加強(qiáng)理論與實(shí)際的聯(lián)系，逐步培養(yǎng)實(shí)際應(yīng)用和綜合分析的能力。[7]教學(xué)中采取“項(xiàng)目導(dǎo)向”教學(xué)方法，以實(shí)際工程對象為目標(biāo)，實(shí)施課程教學(xué)，普遍受到學(xué)生的歡迎。在課程教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了該教學(xué)方法的應(yīng)用，取得了很好的教學(xué)效果。通過在項(xiàng)目教學(xué)模式實(shí)踐教學(xué)過程中，提供給學(xué)生靈活運(yùn)用課程現(xiàn)有知識去分析、解決工程實(shí)際具體問題的實(shí)踐平臺，逐步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用和綜合分析的能力，構(gòu)建工程管理專業(yè)學(xué)生的結(jié)構(gòu)知識體系。
三、結(jié)束語
第5篇：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理范文
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；基本原則 ；方案優(yōu)化
前言
建筑設(shè)計(jì)是建筑施工的前提，建筑設(shè)計(jì)的好壞關(guān)系到整個(gè)工程質(zhì)量的高低，已經(jīng)成為影響建筑質(zhì)量的關(guān)鍵因素。建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性可以確保人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，提高建筑的安全性。只有嚴(yán)格遵守建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，才可以確保建筑符合我國工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，高效完成建筑設(shè)計(jì)工作，提高工作效率。本文就我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則進(jìn)行研究，對建筑結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化進(jìn)行探討，提高建筑設(shè)計(jì)效果，現(xiàn)研究結(jié)果如下。
1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則
建筑結(jié)構(gòu)是指在建筑物包括構(gòu)筑物中，由建筑材料做成用來承受各種荷載或者作用，以起骨架作用的空間受力體系。建筑結(jié)構(gòu)因所用的建筑材料不同，可分為混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、輕型鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)等。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)貫穿于建筑建設(shè)過程中的主體和細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，包括建筑主體結(jié)構(gòu)和材料，建筑空間結(jié)構(gòu)的具體細(xì)化等設(shè)計(jì)方案，通過建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以確保建筑物建筑順利完成，已經(jīng)成為建筑工程的核心工作。
1.1 取大舍小原則
取大舍小原則主要指在建筑設(shè)計(jì)的過程中要分清主次，先確保整體建筑主體的設(shè)計(jì)合理，后進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)細(xì)化，確保細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)符合主體設(shè)計(jì)，不與主體設(shè)計(jì)發(fā)生沖突。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，要保持強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎，對主體進(jìn)行層次劃分，降低建筑設(shè)計(jì)的外部沖破力，保持建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定，在最大的程度上保持建筑主體的穩(wěn)定性。
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是由各種設(shè)計(jì)構(gòu)建而成，建筑構(gòu)件在主體設(shè)計(jì)中承擔(dān)著較大的作用。但是建筑主體設(shè)計(jì)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在一定的程度上很容易出現(xiàn)沖突，導(dǎo)致建筑設(shè)計(jì)出現(xiàn)卡殼。在這種情況下，建筑結(jié)構(gòu)取大舍小原則制定了設(shè)計(jì)基本，要以建筑重要為第一考慮要素，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)條件對主體設(shè)計(jì)的服從和符合。
1.2 剛?cè)嵊卸仍瓌t
剛?cè)嵊卸仍瓌t主要指在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，要將過于鋼化的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行柔化，提高建筑物的整體穩(wěn)定性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剛?cè)嵊卸纫笤O(shè)計(jì)人員對建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行全方位考慮，對建筑設(shè)計(jì)中過多的鋼化線條設(shè)計(jì)進(jìn)行改善和調(diào)整，降低建筑物發(fā)生形變的可能性。
在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中，過于鋼化的建筑物由于線條結(jié)構(gòu)較為死板，建筑物的整體支撐能力會大打折扣，導(dǎo)致在外部壓力過大時(shí)產(chǎn)生形變。這種形變在很大的程度上造成建筑物安全問題，導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)大面積坍塌，形成建筑物破壞。剛?cè)嵊卸仍瓌t確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的框架設(shè)計(jì)合理性，確保剛性結(jié)構(gòu)和柔性結(jié)構(gòu)完美結(jié)合。
1.3 多重設(shè)防原則
多重設(shè)防原則主要指在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員要對所有的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行把握，將建筑結(jié)構(gòu)的整體作為主要設(shè)計(jì)核心，設(shè)計(jì)多重防線，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。多重設(shè)防要求設(shè)計(jì)人員要熟知建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)中進(jìn)行多重設(shè)卡，將建筑結(jié)構(gòu)各部分的功能充分放大，提高設(shè)計(jì)效果。
建筑物在使用的過程中很容易遇到危險(xiǎn)狀況，多重設(shè)防要求設(shè)計(jì)人員從建筑結(jié)構(gòu)的安全性出發(fā)，對其危險(xiǎn)狀況進(jìn)行預(yù)防和處理，降低人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全損失。
1.4 打通關(guān)節(jié)原則
打通關(guān)節(jié)原則主要指在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員要將建筑細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)合在一起，將建筑細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)融會貫通，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一。通過減少建筑結(jié)構(gòu)中的關(guān)節(jié)，將建筑結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)打通，實(shí)現(xiàn)對建筑整體的全方位把握，增強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)的主體效果。
建筑結(jié)構(gòu)是構(gòu)成建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，是建筑建設(shè)中必不可少的一部分。因此，在進(jìn)行建筑核心的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要確保建筑結(jié)構(gòu)渾然一體，增強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)的效果。將結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)打通，降低系統(tǒng)外力的干擾，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)外力的傳遞和消減，實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)傳力的暢通，提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案優(yōu)化
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案優(yōu)化主要是在建筑設(shè)計(jì)基本原則的基礎(chǔ)上對建筑設(shè)計(jì)理念和要求進(jìn)行完善，通過不同的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度提高設(shè)計(jì)的合理性，對建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)過程中的突出問題進(jìn)行解決，提高設(shè)計(jì)效果。
2.1 結(jié)構(gòu)安全優(yōu)化
結(jié)構(gòu)安全優(yōu)化主要表現(xiàn)在對抗震防護(hù)的效果上，通過抗震防護(hù)安全結(jié)構(gòu)的實(shí)施，確保建筑物的安全性。在地震等級較高的地區(qū)要實(shí)行多層磚混或和框架剪力墻結(jié)構(gòu)，采用抗震材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)建筑。通過進(jìn)行兩個(gè)階段設(shè)計(jì)提高設(shè)計(jì)效果，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全優(yōu)化的三個(gè)水準(zhǔn)的防護(hù)要求。對一般的多層砌體住宅結(jié)構(gòu)要先采取橫墻承重實(shí)現(xiàn)共同承重，進(jìn)行均勻?qū)ΨQ分布，沿平面進(jìn)行對齊。
2.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)造優(yōu)化
結(jié)構(gòu)構(gòu)造優(yōu)化中要注意的問題主要為注意構(gòu)件撮大配筋率和最小配筋率的限值。在設(shè)計(jì)過程中，要嚴(yán)格按照相關(guān)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求保證鋼筋、鋼錠等在設(shè)計(jì)中的銜接長度和固定位置，確保建筑材料和建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造相符合，實(shí)現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造的方案優(yōu)化。
除此之外，為防止屋面溫度導(dǎo)致建筑墻體出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)造優(yōu)化的過程中，設(shè)計(jì)人員要進(jìn)行有效的通風(fēng)設(shè)計(jì)，進(jìn)行融熱操作。設(shè)置抗震安全構(gòu)造柱，對建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造的整體進(jìn)行貫穿。
2.3 結(jié)構(gòu)計(jì)算優(yōu)化
結(jié)構(gòu)計(jì)算優(yōu)化要注意以下幾方面問題。第一，建筑結(jié)構(gòu)底部剪力法主要適用于建筑結(jié)構(gòu)剛度較為均勻的多層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)的整體加強(qiáng)。但是，這種剪力法在較為薄弱的底層框架結(jié)構(gòu)中應(yīng)用效果不佳，一般會產(chǎn)生一定程度的塑性形變，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低。第二，底框框架結(jié)構(gòu)要采取雙保險(xiǎn)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，降低其承種量。按照相關(guān)要求進(jìn)行雙保險(xiǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對抗震墻的彈性剛度進(jìn)行折減，提高其傾覆力矩產(chǎn)生的附加力。
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算優(yōu)化的過程中，設(shè)計(jì)人員要采用雙向板查表結(jié)合連續(xù)板計(jì)算，提高對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算效果。將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行雙向運(yùn)算，減少設(shè)計(jì)漏算或少算荷載，確保設(shè)計(jì)和建筑用料相符合。在完成上述算法優(yōu)化過程后，要對電算的結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，根據(jù)工程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，判斷計(jì)算結(jié)果是否達(dá)到工程設(shè)計(jì)圖紙要求。
2.4 設(shè)計(jì)選取優(yōu)化
在進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的過程中，相關(guān)人員要根據(jù)地基沉降引起構(gòu)件開裂程度進(jìn)行合理深度優(yōu)化，將設(shè)計(jì)樁箱和樁筏相結(jié)合，保證箱體的剛度，實(shí)現(xiàn)對設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較，進(jìn)行有效選取，確保方案符合設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中安全可靠性、操作技術(shù)要求、經(jīng)濟(jì)效益等的相關(guān)要求，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)選取的優(yōu)化。軟土層覆蓋層厚度較 大地區(qū)的多層建筑要經(jīng)過地基處理控制建筑物沉降，對其上部結(jié)構(gòu)和地基的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范和處理，考慮處理方案成熟程度及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行多種方案的比較。最終，選取最合適的設(shè)計(jì)方案，確定選取的方案滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度和形變的標(biāo)準(zhǔn)，對不符合的方面繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化。
3 總結(jié)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和方案優(yōu)化主要是通過對建筑結(jié)構(gòu)基本原理的應(yīng)用，對建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行完善和改革，實(shí)現(xiàn)對設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)優(yōu)化、設(shè)計(jì)算法優(yōu)化、設(shè)計(jì)選取優(yōu)化等。將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)原理進(jìn)行靈活應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，對我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有非常積極的促進(jìn)作用，可以提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用效果，實(shí)現(xiàn)建筑物的安全穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn)：
第6篇：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理范文
關(guān)鍵詞：土木工程 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 留學(xué)生 教學(xué)建議
中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（c）-0124-02
近年來，我國交通基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展迅速，結(jié)構(gòu)形式多樣化，復(fù)雜、新型結(jié)構(gòu)層出不窮。以橋梁為例，我國現(xiàn)有橋梁77萬余座，總量世界第一，并以每年兩萬余座的規(guī)模遞增。同時(shí)，隨著“一帶一路”國家級戰(zhàn)略的實(shí)施，我國對外交流與合作頻繁，海外項(xiàng)目日益增多，迫切需要大規(guī)模具有國際視野的土木工程高級專業(yè)人才。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為土木工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，課程內(nèi)容較多，涉及構(gòu)件連接（栓接和焊接）、軸心受壓、受拉、穩(wěn)定性等，而課時(shí)相對較少且分散，理論教學(xué)與工程實(shí)踐結(jié)合不夠緊密，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有時(shí)抓不住重點(diǎn)。筆者針對該課程體系，結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，并考慮留學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，從教學(xué)方法、評價(jià)考核辦法等方面對留學(xué)生鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)改革進(jìn)行了初步探討。
1 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)存在的問題和建議
1.1 組織編寫合適的教材
教材是學(xué)生和教師交流的重要課程資源。師生在圍繞教材的互動過程中，實(shí)現(xiàn)語言、知識、思維的提高。因此，選擇合適的教材是做好教學(xué)的重要因素。目前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可選擇的教材有限，國內(nèi)有少許英文版的教材，編者主要采用中國規(guī)范，但近些年規(guī)范已經(jīng)有了新的版本，而書中內(nèi)容一直未及時(shí)更新，這已不適應(yīng)目前留學(xué)生教學(xué)的要求。筆者選用的是美國原版教材，但價(jià)格昂貴且難以買到，如果翻印會涉及版權(quán)問題。筆者采取的方法是每次對將要講的內(nèi)容整理一份講義，上課時(shí)發(fā)給學(xué)生。因此，建議教育部門組織相關(guān)專家編寫適于留學(xué)生及國內(nèi)聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專用教材。
1.2 教學(xué)方式多樣化，教學(xué)科研相結(jié)合
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為土木工程專業(yè)課，它與語言課學(xué)習(xí)不同，主要傳授專業(yè)知識和技能。直接從國外引進(jìn)專業(yè)外教尚不切實(shí)際，目前該校留學(xué)生的專業(yè)課教師多為本土教師，教師的專業(yè)知識精深，但由于語言問題，早期部分教師直接拿課本讀，或用中文口述、英文板書，導(dǎo)致師生理解存在時(shí)間差，一定程度上削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。近年來長沙理工大學(xué)土木與建筑學(xué)院非常重視教師的國際化，并將其作為職稱晉升的重要條件之一，鼓勵(lì)教師“走出去”，通過在國外進(jìn)行一年以上訪學(xué)的辦法，培養(yǎng)了一批本土教師，解決了語言問題，又學(xué)習(xí)了國外的先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，在今后的課堂中，可嘗試采用研討式教學(xué)方式，增加課上討論時(shí)間，進(jìn)一步增強(qiáng)與留學(xué)生的交流。培養(yǎng)、激活學(xué)生的潛能，最好的辦法是激勵(lì)，讓學(xué)生品嘗成功的快樂。在課堂上筆者將自己的科研成果與學(xué)生分享，例如，結(jié)合筆者主持的有關(guān)疲勞方面的科研項(xiàng)目，將鋼筋的靜力拉伸和疲勞試驗(yàn)設(shè)計(jì)、連接部位設(shè)計(jì)等介紹給學(xué)生，開闊他們的視野，并提出試驗(yàn)過程中遇到的問題供學(xué)生思考，廣泛聽取他們的意見，課后與他們一起在實(shí)驗(yàn)室中嘗試，增強(qiáng)了他們的學(xué)習(xí)興趣和主動性。
1.3 改革課程考核方式
本土專業(yè)老師在中文教學(xué)上已經(jīng)形成了自己的教學(xué)風(fēng)格，存在一定思維定勢，該教學(xué)風(fēng)格不一定適合于留學(xué)生。最終的考試（或大作業(yè)）所占的比重非常大，忽略了平時(shí)的作業(yè)成績，且未布置探索性的作業(yè)或思考題，這與國外的教學(xué)方式差別較大。有必要嘗試新的考核方式，既能使留學(xué)生掌握知識，又全面考核了學(xué)生。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程中的設(shè)計(jì)題目很多，建議在拉伸構(gòu)件、構(gòu)件連接和受壓構(gòu)件章節(jié)完后分別設(shè)置一個(gè)小作業(yè)，題目盡量不同，2～3個(gè)學(xué)生一組，遇到作業(yè)雷同的學(xué)生，可讓他當(dāng)面講解，根據(jù)講解情況確定處理辦法?？己朔椒ǚ矫妫∽鳂I(yè)的成績可適當(dāng)提高比例，以鼓勵(lì)大家平時(shí)多上課多思考，可占50%，最后考試成績或大作業(yè)占30%，考勤即學(xué)習(xí)態(tài)度占20%，考核情況由任課教師在第一堂課交代給學(xué)生，引起們對該門課的重視。
1.4 增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，優(yōu)化課時(shí)數(shù)量
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的課時(shí)設(shè)置為32學(xué)時(shí)，與學(xué)校其他本科生設(shè)置數(shù)相同，且沒有教學(xué)實(shí)踐和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)?？紤]本土教師英語水平雖有了一定提高，但畢竟不是母語，本土教師的英語表達(dá)能力難免遇到用英語難以解釋的問題，需花費(fèi)額外時(shí)間。另外，留學(xué)生來自不同的國家，如該校土木工程專業(yè)學(xué)生主要來自巴基斯坦、斯里蘭卡、蘇丹等國家，他們的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和素質(zhì)存在一定差異，同樣是一節(jié)課，但學(xué)習(xí)的主體不同，一節(jié)課時(shí)間內(nèi)所講的課程篇幅也不同。留學(xué)生對實(shí)踐課非常感興趣，如測量學(xué)。因此，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，在一定程度上會提高他們的學(xué)習(xí)興趣。筆者通過近年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來看，可將鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初步增加到40個(gè)學(xué)時(shí)，其中包含2～4課時(shí)的實(shí)驗(yàn)課，并在課程結(jié)束后設(shè)置一周的課程設(shè)計(jì)。留學(xué)生有他們自己的優(yōu)點(diǎn)，他們的動手能力較強(qiáng)，很多學(xué)生在外都有兼職，一些學(xué)生在課堂上展示他們給中國企業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)模型。教師對學(xué)生在思維活動中表現(xiàn)出來的創(chuàng)新性見解和設(shè)想，應(yīng)予以充分肯定，及時(shí)表揚(yáng)鼓勵(lì)，以增強(qiáng)自信心，促其創(chuàng)新素質(zhì)盡快形成和提高。
1.5 開發(fā)留學(xué)生教務(wù)系統(tǒng)
目前留學(xué)生沒有單獨(dú)的教務(wù)系統(tǒng)，教務(wù)處給教師安排課程都是一張紙質(zhì)課表，學(xué)生也是把課表拍照保存在手機(jī)中，學(xué)習(xí)工作效率有待提高。沒有教務(wù)系統(tǒng)，意味著不能網(wǎng)上選課、網(wǎng)上評教、網(wǎng)上報(bào)送成績。由于該校教師年度考核和職稱晉升中存在學(xué)生和同行評價(jià)，留學(xué)生的課程中不存在該項(xiàng)，與普通本科班相比，教師在課下備課、課前準(zhǔn)備投入時(shí)間較長，這在一定程度上也減小了教師對留學(xué)生上課的積極性。
2 結(jié)語
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為一門重要基礎(chǔ)課，必須針對該課程的特點(diǎn)，結(jié)合該?，F(xiàn)有留學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，科學(xué)規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)，適當(dāng)增加實(shí)踐教學(xué)，進(jìn)一步加強(qiáng)本土教師的培養(yǎng)，改革教學(xué)方式，優(yōu)化教學(xué)方法，與時(shí)俱進(jìn)，努力將最新的行業(yè)動態(tài)、科研成果融入到教學(xué)中，最大程度激發(fā)留學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，以達(dá)到良好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 蘇波.土木工程專業(yè)留學(xué)生教學(xué)思考[J].高等建筑教育，2015，
24（1）：26-28.
[2] 王磊，劉小燕，張建仁.土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].中國電力教育，2009（17）：121-122.
[3] 林健.高校工程人才培養(yǎng)的定位研究[J].高等工程教育研究，2009（5）：11-17.
第7篇：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理范文
【關(guān)鍵詞】彎曲屈曲，位移法，單層單跨剛架
【Abstract】This study had happened in the in-plane bending the stability problem buckling. In the frame， the frame of in-plane instability forms must be in frame composition and load conditions were analyzed. Displacement method to solve the frame buckling load， for the component and its axis pressure Angle displacement equation of component axis pressure should be taken into consideration， the influence of bending stiffness is established after the balance equation is solved the buckling equation buckling load.
【Key words】Flexion bending，Displacement method，Single span single frame
引言
在剛架平面內(nèi)，剛架的失穩(wěn)形式必須針對剛架的組成和荷載作用的條件進(jìn)行分析。因組成條件不同，剛架在失穩(wěn)時(shí)其柱頂分為無側(cè)移和有側(cè)移兩種不同的失穩(wěn)形式?，F(xiàn)代工程史上因結(jié)構(gòu)失穩(wěn)而造成的事故屢見不鮮：據(jù)分析，前蘇聯(lián)在1951～1977年期間所發(fā)生的59起重大鋼結(jié)構(gòu)事故中，占總數(shù)29%的17起事故都是屬于結(jié)構(gòu)的整體或局部失穩(wěn)。
1鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定具有多樣性
鋼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)，在形式上具有多樣化的特點(diǎn)。例如軸心受壓構(gòu)件常見的失穩(wěn)形式是彎曲失穩(wěn)，但不是唯一的失穩(wěn)形式，還有扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)和彎扭失穩(wěn)。壓彎構(gòu)件存在彎矩作用平面內(nèi)的彎曲失穩(wěn)和彎矩作用平面外的彎扭失穩(wěn)；剛架表現(xiàn)出無側(cè)移的對稱失穩(wěn)和有側(cè)移的反對稱失穩(wěn)；拱結(jié)構(gòu)也表現(xiàn)出對稱形式的失穩(wěn)和反對稱形式的失穩(wěn)；薄板有受壓失穩(wěn)和剪切失穩(wěn)；失穩(wěn)既有局部失穩(wěn)又有整體失穩(wěn)等，這些都是穩(wěn)定問題多樣性的表現(xiàn)。
2鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定具有整體性
對于結(jié)構(gòu)來說，它是由各個(gè)構(gòu)件組成的一個(gè)整體，當(dāng)一個(gè)構(gòu)件發(fā)生失穩(wěn)變形后，必然牽動和它剛性連接的其他構(gòu)件。構(gòu)件的穩(wěn)定性不能就某一個(gè)構(gòu)件孤立地去分析，應(yīng)當(dāng)考慮其他構(gòu)件對它的約束作用，這種約束作用是要從結(jié)構(gòu)的整體分析中去確定，這就是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的整體性。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的整體性在剛架穩(wěn)定分析中表現(xiàn)得十分明顯，在分析剛架的穩(wěn)定時(shí)既要考慮同層柱之間的相互影響，又要考慮層與層間柱的相互影響，還要考慮梁柱之間的相互約束作用，表現(xiàn)出整體性分析的特點(diǎn)。穩(wěn)定問題的整體性不僅表現(xiàn)在構(gòu)件之間的相互約束，也表現(xiàn)在圍護(hù)結(jié)構(gòu)對承重結(jié)構(gòu)的約束作用，只是這種約束作用目前在設(shè)計(jì)中被忽略了。穩(wěn)定問題的整體性要求穩(wěn)定分析應(yīng)該從整體結(jié)構(gòu)著眼。
3位移法求解剛架的彈性屈曲荷載
3.1單層單跨剛架
對于圖1（a）所示下端鉸接的單層單跨剛架，在屈曲時(shí)柱頂產(chǎn)生側(cè)移而形成反對稱屈曲變形，因此柱下端不會產(chǎn)生水力。
分析時(shí)因側(cè)移而導(dǎo)致兩柱的壓力有微小變化可忽略不計(jì)。求解屈曲荷載時(shí)可將剛架分為如圖1（b）所示隔離體，柱的側(cè)移角。
3.2 雙層多跨剛架
多層多跨也有無側(cè)移和有側(cè)移兩種屈曲形式，和單層單跨剛架一樣，只有支撐系統(tǒng)或其他支撐結(jié)構(gòu)具有足夠強(qiáng)的抗側(cè)移剛度時(shí)，才允許按無側(cè)移的條件計(jì)算屈曲荷載。歐洲鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會建議，對于有支撐的多層多跨剛架的抗側(cè)移剛度，所設(shè)置支撐系統(tǒng)的有效性與前面4.1節(jié)對有支撐系統(tǒng)的單跨剛架的要求是相同的。如果無法達(dá)到此要求，則只能按照無支撐剛架計(jì)算屈曲荷載。為了便于分析，對剛架作如下基本假定：
（1）組成剛架的諸柱和梁都是等截面的直桿。
（2）材料是彈性體。
（3）失穩(wěn)時(shí)同一層柱同時(shí)屈曲。
（4）沒有水平外力作用，集中荷載均沿柱的軸線作用
（5）按比例加載，不減載，各柱的軸心壓力之間均存在一定的比值？琢i，因此求解出某柱的屈曲荷載P？琢后，其他柱的屈曲荷載即為？琢i，P？琢。
（6）不計(jì)剛架屈曲時(shí)諸柱軸心壓力的變化。
（7）不計(jì)剛架屈曲時(shí)橫梁中的軸心力。
對于多層多跨剛架，有兩種方法求解其彈性屈曲荷載，一種是精確法，一種是實(shí)用的近似法。
用精確法計(jì)算無側(cè)移剛架時(shí)，可用位移法求解，以諸節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)角？茲i為未知量。如剛架有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，就可建立n個(gè)節(jié)點(diǎn)的力矩平衡方程 ，它們形成均無常數(shù)項(xiàng)的n個(gè)線性方程組，諸未知量？茲i的系數(shù)形成的n行n列的行列式為零即為剛架的屈曲方程，由此可解得屈曲荷載。當(dāng)同時(shí)有n個(gè)解時(shí)，應(yīng)取其中的最小值。
4總結(jié)
（1）剛架的失穩(wěn)形式主要有無側(cè)移的剛架屈曲和有側(cè)移的剛架屈曲，都是研究在剛架平面內(nèi)發(fā)生彎曲屈曲的穩(wěn)定問題。
（2）位移法求剛架的彈性屈曲荷載時(shí)，其計(jì)算原理和結(jié)構(gòu)力學(xué)中求解超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力是一致的，具體運(yùn)算時(shí)有所不同的是求解剛架的屈曲荷載時(shí)，對于有軸心壓力的構(gòu)件，其轉(zhuǎn)角位移方程需考慮軸心壓力對構(gòu)件抗彎剛度的影響，而建立了平衡方程以后得到的是求解屈曲荷載的屈曲方程。
（3）對于多層多跨剛架，有兩種方法求解其彈性屈曲荷載，一種是精確法，一種是實(shí)用的近似法。用精確法計(jì)算無側(cè)移剛架時(shí)，可用位移法求解。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳驥.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)（第三版）[M].北京：科出版社， 2006
[2] GB 50017—2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]
[3]沈祖炎，陳驥，陳以一.鋼結(jié)構(gòu)基本原理（第二版）[M].北中國建筑工業(yè)出版社， 2005
[4]陳紹蕃.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)指南（第二版）[M].北京：中國建工業(yè)出版社， 2004
[5]郭耀杰.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)[M].武漢大學(xué)出版社， 2003
[6]陳紹蕃.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理（第三版）[M].科學(xué)出版社， 2005
[7] ZJQ00-SG-005-2003鋼結(jié)構(gòu)工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)[S]
[8]湯夕春.殘余應(yīng)力對H型鋼梁柱構(gòu)件極限承載力影響研[D].武漢理工大學(xué)， 2006
[9]姜德進(jìn)，陳紹蕃.關(guān)于《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中計(jì)算公式的討[J].工業(yè)建筑， 2007， 37（11）
第8篇：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理范文
建筑信息模型BIM技術(shù)不僅在實(shí)際工程領(lǐng)域有著極強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值，而且在高校人才培養(yǎng)上同樣具有廣泛的應(yīng)用空間。文章以沈陽建筑大學(xué)為例，論述了BIM技術(shù)在土木工程制圖、房屋建筑學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)、工程管理、畢業(yè)設(shè)計(jì)等課程教學(xué)中的應(yīng)用，結(jié)合沈陽建筑大學(xué)近幾年將BIM技術(shù)融入建筑類高校專業(yè)課程改革中遇到的困難，給出解決困難的方案，并介紹了取得的階段性成果。研究表明：BIM技術(shù)不僅可以完全融入建筑類高校專業(yè)課程教學(xué)，而且將BIM技術(shù)融入建筑類高校專業(yè)課程教學(xué)已勢在必行，且效果明顯。
關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑類課程；課程建設(shè)；人才培養(yǎng)；教學(xué)改革
中圖分類號：G6420；TV文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：
10052909（2017）01016104
建筑信息模型BIM（Building Information Modeling）被譽(yù)為建筑業(yè)變革的革命性力量，是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造管理的數(shù)據(jù)化工具[1-3]。該技術(shù)利用參數(shù)模型整合各種項(xiàng)目的相關(guān)信息，在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的整個(gè)周期過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對[4-5]。除此之外，BIM還可以為開發(fā)商、設(shè)計(jì)院、施工單位在內(nèi)的各方建筑主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮著重要作用?？梢哉fBIM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，已得到建筑業(yè)界的廣泛認(rèn)可。
建筑類高校如何將BIM技術(shù)引入相關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)？筆者認(rèn)為，BIM技術(shù)的發(fā)展可以說對建筑類高校專業(yè)課程教學(xué)改革是一個(gè)絕佳的機(jī)會。以目前的教學(xué)方式培養(yǎng)人才，在對專業(yè)知識的掌握程度上，很難滿足現(xiàn)在建筑工程的要求，其中的原因是多方面的。將BIM技術(shù)引入到專業(yè)課程教學(xué)中，可以充分利用BIM技術(shù)可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性的特點(diǎn)，將原本“枯燥乏味”的專業(yè)課變得生動起來，從而培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，將教學(xué)內(nèi)容生動形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前，也便于學(xué)生理解記憶[6-8]。
將BIM技術(shù)引入專業(yè)課程教學(xué)中，對教學(xué)本身是一件非常有益的事，但如何將BIM技術(shù)融入目前的專業(yè)課程教學(xué)過程中，還需要進(jìn)行探索。本文以沈陽建筑大學(xué)（以下簡稱沈建大）為例，詳細(xì)介紹BIM技術(shù)在建筑類高校專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用，闡述在改革實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)及心得體會。
一、BIM技術(shù)在土木工程制圖課程中的應(yīng)用
土木工程制圖是一門具有很強(qiáng)踐性的課程。就其學(xué)習(xí)內(nèi)容而言，并不需要學(xué)生死記硬背大量的公式和深奧的理論。要教好這門課程，教師應(yīng)開拓學(xué)生的思路，培養(yǎng)學(xué)生較好的空間想象力，從而提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。
在未引入BIM技術(shù)之前，沈建大和許多高校一樣，都是采用與AutoCAD學(xué)習(xí)與應(yīng)用相結(jié)合的方式來講授這門課程。在學(xué)習(xí)和使用AutoCAD的過程中，主要培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力和對國家制圖標(biāo)準(zhǔn)的掌握能力。但使用AutoCAD建模耗時(shí)長、精確度也不高，學(xué)生在學(xué)習(xí)期間主要是運(yùn)用AutoCAD軟件來繪制建筑和結(jié)構(gòu)的二維圖紙。這種方式在培養(yǎng)學(xué)生空間思維上所起到的作用十分有限。通過對沈建大學(xué)生學(xué)習(xí)成果的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，通過這種教學(xué)方法的訓(xùn)練之后，學(xué)生閱讀平面圖的能力還不強(qiáng)，遇到稍微復(fù)雜一點(diǎn)的平面圖，學(xué)生也很難在頭腦中建立很清晰的三維立體圖形。
為此，沈建大積極開展對BIM技術(shù)的研究和開發(fā)，首先對講授相關(guān)課程的教師進(jìn)行有針對性的培養(yǎng)，然后以研討會的形式制定土木工程制圖課程教學(xué)改革方案，最后逐步將BIM建模技術(shù)引入土木工程制圖課程教學(xué)中。從授課質(zhì)量角度來看，在建模過程中，Revit三維建模軟件比AutoCAD軟件操作起來更加方便，并且在精確建模的基礎(chǔ)上，Revit建好的模型與模型的二維平面圖完全對應(yīng)，這使得看似“枯燥”的二維圖紙變得生動起來。愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師?！迸囵B(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是引導(dǎo)他們學(xué)好這門課程的基礎(chǔ)。因此，將BIM建模技術(shù)引入土木工程制圖課程教學(xué)中，對培養(yǎng)學(xué)生空間思維有著良好的促進(jìn)作用，也使學(xué)生對識圖建模的學(xué)習(xí)效率更高，從而達(dá)到輔助教學(xué)的效果。
二、BIM技術(shù)在房屋建筑學(xué)課程中的應(yīng)用
房屋建筑學(xué)是研究建筑設(shè)計(jì)和建筑構(gòu)造基本原理和方法的學(xué)科，其中包括房屋各個(gè)組成部分的組合以及構(gòu)造方法等。房屋建筑學(xué)課程是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其內(nèi)容抽象復(fù)雜，并且知識點(diǎn)零散繁多。該課程在沈建大的開課時(shí)間是大學(xué)二年級，這個(gè)時(shí)期學(xué)生的專業(yè)知識儲備相對較少，因此，學(xué)生很難消化吸收課堂教學(xué)的全部內(nèi)容。
沈建大過去把房屋建筑學(xué)課程的主要內(nèi)容分為課堂教學(xué)和課程設(shè)計(jì)兩方面。其中課堂教學(xué)的授課方式主要是教師按照課本編排的順序講授知識點(diǎn)。就講課內(nèi)容順序而言，這種方式合情合理，符合建筑的建造順序。同時(shí)在講課過程中采用多媒體輔助教學(xué)，有助于學(xué)生理解，并記憶當(dāng)堂課所講的內(nèi)容。但是，這種教學(xué)模式也有較大的缺點(diǎn)，授課教師一般用二維圖形來講授房屋建筑學(xué)相關(guān)的知識，通過二維圖片以及課本上所講的內(nèi)容要求學(xué)生在頭腦中建立三維模型。這對專業(yè)知識儲備較少，工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不多的大二學(xué)生來說是很困難的。此外，沈建大同大多數(shù)高校一樣，房屋建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)時(shí)間較短，一般為一個(gè)星期。這對剛接觸設(shè)計(jì)的學(xué)生來說，很難在這么短的時(shí)間里高質(zhì)量地完成課程設(shè)計(jì)。
近年來沈建大將BIM技術(shù)引入房屋建筑學(xué)課程教學(xué)中，從實(shí)際運(yùn)行情況看，上述問題得到了很好的解決。課堂上授課教師通過使用Revit建模軟件將所講內(nèi)容以一個(gè)三維立體的模型呈現(xiàn)出來，有助于學(xué)生對課堂知識的理解和記憶。有了課堂上對房屋建筑學(xué)相關(guān)知識的儲備，以及之前應(yīng)用Revit的操作使用，學(xué)生就能較順利地而且高質(zhì)量地完成課程設(shè)計(jì)，從而達(dá)到該課程的教學(xué)目的。應(yīng)該說，沈建大將BIM技術(shù)引入房屋建筑學(xué)課程教學(xué)中，在提高教學(xué)質(zhì)量方面，取得了不錯(cuò)的效果。
三、BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)課程中的應(yīng)用
沈建大有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)的課程主要有鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩門課程。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程的設(shè)置，旨在使學(xué)生全面掌握鋼結(jié)構(gòu)材料、構(gòu)件和連接的基礎(chǔ)知識，理解鋼結(jié)構(gòu)分析的原理。而鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程則是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程的后續(xù)，是建立在學(xué)生對鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)知識有所了解的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生掌握鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和手段的一門課程。
可以說鋼結(jié)構(gòu)課程是難度較大的土木工程專業(yè)課程。該課程教學(xué)內(nèi)容不但涉及材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等力學(xué)的基本知識，還與設(shè)計(jì)相關(guān)的規(guī)范聯(lián)系緊密，并且還要受到教學(xué)進(jìn)度安排等因素的影響。以沈建大為例，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程的總學(xué)時(shí)為46，比混凝土相關(guān)課程少了十幾個(gè)學(xué)時(shí)。而之前的教學(xué)方法主要是板書與多媒體相結(jié)合的方式。這種教學(xué)方式的弊端上文也有提到，這里就不做詳細(xì)分析。沈建大也安排學(xué)生去當(dāng)?shù)氐匿摻Y(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場實(shí)地參觀，并有專業(yè)人士講解。通過這種方法可以使學(xué)生將所學(xué)的知識同實(shí)踐結(jié)合起來，對學(xué)生學(xué)好這門課程起到了較好的作用。但由于施工現(xiàn)場通常距離學(xué)校都較遠(yuǎn)，去現(xiàn)場參觀耗時(shí)較長。且現(xiàn)場參觀對學(xué)生自身安全也有一定的危險(xiǎn)性，所以現(xiàn)場參觀的次數(shù)不會太多，一般一學(xué)期只有一次到兩次，每次人數(shù)也有限制。要想通過這種方式讓學(xué)生學(xué)好這門課程，達(dá)到預(yù)期效果很難。
而BIM技術(shù)的強(qiáng)大之處就在于它不是在某一方面表現(xiàn)得較為突出，而是在多方面。例如，在鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)過程中，應(yīng)用Revit軟件，建立標(biāo)準(zhǔn)鋼框架以及型鋼部分構(gòu)件的模型十分便捷。同時(shí)，Revit軟件構(gòu)建的模型，還可以無損導(dǎo)入同屬Autodesk公司的Navisworks、Manage等軟件，實(shí)現(xiàn)4D施工模擬。這樣就相當(dāng)于學(xué)生在課堂上就能進(jìn)行模擬施工現(xiàn)場的實(shí)地參觀，而且還能達(dá)到學(xué)生親自去施工現(xiàn)場實(shí)踐的效果。在建模的過程中，學(xué)生可以看到鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件如何按照規(guī)范建立起來，并了解構(gòu)件的各部分名稱，以及在整個(gè)模型中所起到的作用。2015年以來，沈建大就已經(jīng)將BIM技術(shù)應(yīng)用到該課程的教學(xué)過程中。目前該課程的教學(xué)課時(shí)沒有改變，但采用這種教學(xué)方式之后，的確起到了事半功倍的效果，使學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容繁多復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)課程時(shí)能得心應(yīng)手。
四、BIM技術(shù)在工程管理課程中的應(yīng)用
工程項(xiàng)目管理課程是沈建大工程管理專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程。該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握工程項(xiàng)目管理的理論和方法，能繪制工程流水施工以及網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃，合理選擇施工方案，編制施工進(jìn)度計(jì)劃表，閱讀施工現(xiàn)場平面圖等，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、研究、解決建設(shè)工程項(xiàng)目管理實(shí)際問題的基本能力，把學(xué)生培養(yǎng)成為具有從事建設(shè)工程目管理能力的優(yōu)秀畢業(yè)生。因此，工程項(xiàng)目管理課程在本科教學(xué)中是一門具有較強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用性的課程。沈建大對該課程教學(xué)非常重視。
從專業(yè)知識學(xué)習(xí)的角度來看，工程項(xiàng)目管理是一門偏向管理類的學(xué)科，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和應(yīng)用能力顯得尤為重要。傳統(tǒng)教學(xué)方式是按照課本編排的順序，主要以板書的形式講授知識點(diǎn)，過分偏重學(xué)生對理論細(xì)節(jié)的掌握。加上該課程教材文字較多，多為敘述講解。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對該課程學(xué)習(xí)興趣不大，積極性不高。為此，學(xué)校將工程項(xiàng)目管理課程教學(xué)與當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)新改革教學(xué)方法，即應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助教學(xué)，這樣一方面可以讓學(xué)生了解掌握工程管理相關(guān)的軟件，如Revit，P3等。另一方面，這些軟件可以構(gòu)建三維可視化動態(tài)仿真工程，可以模擬各種工程案例，將原本“枯燥無味”的課堂教學(xué)變得生動起來，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，加深學(xué)生對工程管理課程的理解。學(xué)校把BIM技術(shù)引入工程項(xiàng)目管理課程教學(xué)中，應(yīng)用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了施工可視化仿真教學(xué)，使學(xué)生能身臨其境般地感受現(xiàn)場施工的氛圍。同時(shí)，將施工進(jìn)度安排，以及各部分的工程造價(jià)在構(gòu)建的BIM模型中體現(xiàn)出來。采用這種教學(xué)方法，學(xué)生能更加深刻地理解工程項(xiàng)目管理的運(yùn)作理念，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識與工程實(shí)踐結(jié)合起來，起到了非常好的教學(xué)效果。
五、BIM技術(shù)在土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
畢業(yè)設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)學(xué)生最后也是耗時(shí)最長的一門課程。其主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識去解決實(shí)際工程問題的能力。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括工程制圖、理論分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生對土建設(shè)計(jì)和施工內(nèi)容、施工全過程有一個(gè)比較全面的認(rèn)識，在此過程中也熟悉相關(guān)規(guī)范準(zhǔn)則，為今后獨(dú)立工作打下基礎(chǔ)。因此，畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義在于提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，在于培養(yǎng)學(xué)生踏實(shí)細(xì)致、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度。
由于畢業(yè)設(shè)計(jì)開始于大四下學(xué)期，這段時(shí)間有的學(xué)生在找工作或準(zhǔn)備研究生復(fù)試，因此要學(xué)生完全靜下心來做畢業(yè)設(shè)計(jì)很難。這就需要對畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)方式作一些調(diào)整，甚至作一個(gè)比較大的改變。沈建大將BIM技術(shù)應(yīng)用到土木工程制圖、房屋建筑學(xué)以及一些專業(yè)課程的教學(xué)過程中，大四學(xué)生對BIM技術(shù)也有比較深刻的認(rèn)識和理解，并且也具備熟練完成建模的能力。因此，沈建大將大四學(xué)生的畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合起來，以實(shí)習(xí)的具體工程為實(shí)際施工案例，然后應(yīng)用BIM技術(shù)將施工流程完整地呈現(xiàn)出來，作為畢業(yè)設(shè)計(jì)成果的一部分。除此之外，要求學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)全部采用BIM技術(shù)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，并且在答辯環(huán)節(jié)增加與BIM技術(shù)相關(guān)問題的比重。
將畢業(yè)設(shè)計(jì)同計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來的方式，為教學(xué)提供了新的視角，這樣有助于學(xué)生在有限的時(shí)間里，更加系統(tǒng)地掌握土木工程學(xué)科知識。同時(shí)，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。
六、結(jié)語
BIM技術(shù)在傳統(tǒng)專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用，即將課堂教學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，的確可以產(chǎn)生事半功倍的效果。通過建立可視化三維模型，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的專業(yè)知識應(yīng)用起來
，起到模擬實(shí)踐的效果。教師應(yīng)用BIM技術(shù)將書本上抽象的專業(yè)知識內(nèi)容具體化，便于學(xué)生理解。因此，將BIM技術(shù)應(yīng)用到相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)過程中，對提高課程教學(xué)效果起到了積極的作用。參考文獻(xiàn)：
[1]Ming SUN.UK national BIM strategy and its implementation[R].ICCREM，2014.
[2]鄭琪.BIM的深層內(nèi)涵與未來趨勢[J].土木建筑信息技術(shù)，2010：106-108.
[3]何關(guān)培. BIM總論[M]. 北京： 北京建筑工業(yè)出版社，2011.
[4]趙紅紅. 信息化建筑設(shè)計(jì)――Autodesk Revit[M]. 北京：北京建筑工業(yè)出版社，2005.
[5]陳延敏，李錦華. 國內(nèi)外建筑信息模型BIM理論與實(shí)踐研究綜述[J].城市，2013（10）：72-76.
[6]范. 基于BIM技術(shù)的施工階段4D資源動態(tài)管理[D].北京：清華大學(xué)，2010.
[7]劉鳳泰. 關(guān)于實(shí)踐教學(xué)改革的問題[J]，實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2000，17（4）：6-10.
[8]克里斯托弗?帕韋爾科，阿蘭?D?切西.當(dāng)今大學(xué)本科課程中的BIM課程[J].建筑創(chuàng)作，2012（10）：20-29.
Abstract：
BIM （building information modeling） technology not only has great practical value in the engineering practice， but also has a wide application space in universities’talent training.This paper， taking Shenyang Jianzhu University as an example，discussed the application of BIM in courses such as civil engineering drawing， building architecture， steel structures， project management， and graduation bined with the difficulties Shenyang Jianzhu University faced when integrating BIM technology into the curriculum reform， this paper gave solutions to the difficulties and set forth some achievements. The research showed that， BIM technology could fully be integrated into the teaching of specialized curriculum in architectural universities， and this integration was imperative， and the effect was obvious.
第9篇：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理范文
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性 設(shè)計(jì)
一、鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的原則
1、結(jié)構(gòu)整體布置必須必須兼顧整個(gè)體系以及組成部分的穩(wěn)定性要求
我國目前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大多都是以平面體系設(shè)計(jì)為主,設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)體系是結(jié)構(gòu)各組成部分構(gòu)件構(gòu)成的。因此在大跨度結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)局部穩(wěn)定性是保證整體穩(wěn)定性的關(guān)鍵前提。在設(shè)計(jì)中需要注意結(jié)構(gòu)各組成部分構(gòu)件的整體布置,設(shè)計(jì)有針對性的支撐構(gòu)件,來保證平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)布置與平面穩(wěn)定計(jì)算之間的一致性。
2、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖和實(shí)用計(jì)算方法所依據(jù)的簡圖保持一致
目前設(shè)計(jì)單層和多層框架結(jié)構(gòu)時(shí),一般以框架柱的穩(wěn)定計(jì)算為準(zhǔn),而不作框架穩(wěn)定分折。在采用這種方法時(shí),必須通過框架整體穩(wěn)定分析計(jì)算框架柱穩(wěn)定時(shí)用到的柱計(jì)算長度系數(shù),才能使柱穩(wěn)定計(jì)算等效于框架穩(wěn)定計(jì)算。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)工程中,這種操作方法簡便。GBJl7-88規(guī)范對單層或多層框架給出的計(jì)算長度系數(shù)采用了五條基本假定中包括:“框架中所有柱子是同時(shí)喪失穩(wěn)定的,即各柱同時(shí)達(dá)到其臨界荷載”。根據(jù)這條假定,當(dāng)設(shè)計(jì)單層或多層框架結(jié)構(gòu)時(shí),框架各柱的桿件穩(wěn)定和穩(wěn)定參數(shù)計(jì)算的常用方法是依據(jù)一定的簡化假設(shè)或者典型情況得出的,保持結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算方法與前提假設(shè)和具體計(jì)算對象一致,設(shè)計(jì)者需確認(rèn)所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)符合這些假設(shè)時(shí)才能正確應(yīng)用。
3、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的細(xì)部構(gòu)造和構(gòu)件的穩(wěn)定計(jì)算必須相互配合
設(shè)計(jì)者處理構(gòu)造細(xì)部時(shí)要求傳遞彎矩和不傳遞彎矩的節(jié)點(diǎn)連接,應(yīng)分別賦與它足夠的剛度和柔度,對桁架節(jié)點(diǎn)應(yīng)盡量減少桿件偏心。但是,當(dāng)涉及穩(wěn)定性能時(shí),構(gòu)造上時(shí)常有不同于強(qiáng)度的要求或特殊考慮。例如,簡支梁就抗彎強(qiáng)度來說,對不動鉸支座的要求僅僅是阻止位移,同時(shí)允許在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。然而在處理梁整體穩(wěn)定時(shí)上述要求就不夠了。支座還需能夠阻止梁繞縱軸扭轉(zhuǎn),同時(shí)允許梁在水平平面內(nèi)轉(zhuǎn)動和梁端截面自由翹曲,以符合穩(wěn)定分析所采取的邊界條件。
二、鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于找出結(jié)構(gòu)內(nèi)部抵抗力與外荷載間的不穩(wěn)定平衡狀態(tài)。主要從下面幾個(gè)特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì):
1、計(jì)算臨界荷載:臨界荷載是理想構(gòu)件平衡路徑分支點(diǎn)所對應(yīng)的載荷。鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題中有一類分支點(diǎn)失穩(wěn)問題,即完善平板中面受壓時(shí)的屈曲以及完善直桿軸心受壓時(shí)的屈曲。這一問題是由建筑鋼材做成的偏心受壓構(gòu)件在彈縮性變形時(shí)喪失穩(wěn)定的能力造成的。因此在鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)中要求得鋼結(jié)構(gòu)的臨界荷載,避免分支點(diǎn)失穩(wěn)。根據(jù)臨界荷載的定義,通常按以下兩個(gè)基本原理求得臨界荷載:①建立構(gòu)件在微曲狀態(tài)下屈曲位移與荷載間的微分方程,求其在滿足邊界條件下的臨界載荷解。②在構(gòu)件微曲狀態(tài)下建立以屈曲位移和載荷的總勢能式:E=U+V(U為變形體應(yīng)變能;V為外力勢能,它等于外力功的負(fù)值),然后根據(jù)能量法原原理,由總勢能一次微分為零,即E0=0的條件可求得臨界荷載。
2、失穩(wěn)和整體剛度:現(xiàn)行規(guī)范通用的軸心壓桿的穩(wěn)定計(jì)算法是臨界壓力求解法,臨界壓力是由著名歐拉公式給出的:
,式中E為鋼材料特性,I為截面特性,L 為桿的長度。它表明軸心受壓的桿件,壓力使桿件的彎曲度下降,而當(dāng)壓力達(dá)到臨界值NE時(shí),桿的彎曲度就會消失。
3、對穩(wěn)定性進(jìn)行整體分析:必須從整體著眼進(jìn)行穩(wěn)定分析,因?yàn)闂U件的穩(wěn)定性來自結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。
4、二階彈性分析:這種分析對柔性構(gòu)件尤為重要,這是因?yàn)槿嵝詷?gòu)件的大變形量對結(jié)構(gòu)內(nèi)力產(chǎn)生了不能忽視的影響?？砂凑找韵虏襟E完成:
(1)根據(jù)《規(guī)范》得,應(yīng)在每層柱頂附加考慮由下式計(jì)算的假想水平力Hni:
其中,Qi為第i樓層的總重力荷載設(shè)計(jì)值; ns為框架總層數(shù),當(dāng)0.2+1/ns>1時(shí),取此根號值為1.0;αy為鋼材強(qiáng)度影響系數(shù),Q235鋼為1.0,Q345鋼為1.1,Q390鋼為1.2。
(2)①對有側(cè)移的純框架結(jié)構(gòu),當(dāng)采用二階彈性分析時(shí),各桿桿端的彎矩MⅡ可按下式近似計(jì)算:其中MⅠb為假定框架無側(cè)移時(shí)按一階彈性分析求得的各桿端彎矩;MⅠs為各節(jié)點(diǎn)側(cè)移時(shí)按一階彈性分析求得的各桿端彎矩;
為考慮二階效應(yīng)第i層的側(cè)移彎矩增大系數(shù)。
②對于有側(cè)移的純框架,當(dāng)采用二階彈性分析方法計(jì)算內(nèi)力,且在每層柱頂附加假想水平力Hni時(shí), P―Δ效應(yīng)已在內(nèi)力分析中計(jì)入,柱計(jì)算長度系數(shù)取1.0,因此柱穩(wěn)定計(jì)算的計(jì)算長度就可取其幾何長度。
(3) 在解決了以上問題的基礎(chǔ)上,根據(jù)壓彎構(gòu)件穩(wěn)定性驗(yàn)算公式進(jìn)行穩(wěn)定性設(shè)計(jì)驗(yàn)算:
三、鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)
1、目前梁-柱單元理論已成為網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的研究中的主要研究工具,但是梁-柱單元并不能確保真實(shí)反映網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài),因此如何反映軸力和彎矩的耦合效應(yīng)是目前網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)中的主要問題。
2、目前結(jié)構(gòu)隨機(jī)影響分析所處理的問題大部分局限于確定的結(jié)構(gòu)參數(shù)、隨機(jī)荷載輸入這樣一個(gè)格局范圍,而在實(shí)際工程中,由于如材料(彈性模量,屈服應(yīng)力,泊松比等)、桿件尺寸、截面積、殘余應(yīng)力、初始變形等不確定性會引起結(jié)構(gòu)響應(yīng)的顯著差異。所以應(yīng)著眼于考慮隨機(jī)參數(shù)的結(jié)構(gòu)極值失穩(wěn)、跳躍型失穩(wěn)、干擾型屈曲等問題的研究。
3、在統(tǒng)計(jì)與穩(wěn)定性有關(guān)的幾何量和物理量時(shí),一般只是根據(jù)有限樣本來選擇概率密度分布函數(shù),帶有很大程度上的統(tǒng)計(jì)信息局限性,造成對穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)依據(jù)不夠準(zhǔn)確。因此在統(tǒng)計(jì)時(shí),要結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)規(guī)范確定統(tǒng)計(jì)信息的準(zhǔn)確性。
四、總結(jié)
在實(shí)際設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)把握鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的原則,明確知道結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定性能,完善設(shè)計(jì)方案,達(dá)到穩(wěn)定性要求。同時(shí)針對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的失穩(wěn)的問題進(jìn)行研究,不斷完善鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)理論。
參考文獻(xiàn):
