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篇1

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程；教學(xué)實(shí)驗(yàn)；土木工程；教學(xué)研究

中圖分類號(hào)：G642423；TU391 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：10052909（2017）02012403

鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程是土木工程專業(yè)的一門核心主干課程，其主要目的是使學(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(shí)及計(jì)算方法，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作和建造等奠定基礎(chǔ)[1]。近年來(lái)，鋼結(jié)構(gòu)在土木建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，鋼結(jié)構(gòu)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)使鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程的重要性日益凸顯，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程教學(xué)及人才培養(yǎng)提出了更高的要求[2- 3]。

鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程特點(diǎn)是知識(shí)點(diǎn)多、計(jì)算公式復(fù)雜、概念抽象，需要很強(qiáng)的空間想象能力。而學(xué)生大多沒(méi)有接觸過(guò)實(shí)際工程，對(duì)構(gòu)件和連接節(jié)點(diǎn)的形式及破壞模式等內(nèi)容缺乏感性認(rèn)識(shí)，這些知識(shí)僅通過(guò)課堂講解顯得非常抽象，容易降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，因此采用單一的課堂教學(xué)方式難以收到良好的教學(xué)效果[4-5]。教學(xué)實(shí)驗(yàn)作為鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程的重要組成部分，可實(shí)現(xiàn)抽象的理論知識(shí)與具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的融合，給學(xué)生更為立體的感性認(rèn)識(shí)，具有其他教學(xué)環(huán)節(jié)不可替代的重要作用。因此，若對(duì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程中生澀難懂的理論知識(shí)，輔助以相應(yīng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，也即將理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生通過(guò)接觸實(shí)際，增強(qiáng)理論學(xué)習(xí)的直觀性，既可加深學(xué)生對(duì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理的理解，又可培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)，從而有效提高課程教學(xué)質(zhì)量[6-7]。

鑒于此，本文就在鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程中如何開(kāi)展配套教學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索，對(duì)具體教學(xué)實(shí)驗(yàn)的途徑和步驟，以及教學(xué)方式和實(shí)驗(yàn)管理提出相關(guān)建議。

一、傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題

一是，傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程教學(xué)一般以課堂理論講解為主，輔助以習(xí)題練習(xí)。鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程要求學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件（包括軸心受力構(gòu)件、受彎構(gòu)件以及偏心受力構(gòu)件）的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定的計(jì)算與設(shè)計(jì)，鋼結(jié)構(gòu)連接（包括焊縫連接和螺栓連接）的計(jì)算及設(shè)計(jì)等內(nèi)容。不論是基本構(gòu)件還是連接，學(xué)生在日常學(xué)習(xí)和實(shí)際生活中接觸都很少，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)確實(shí)比較抽象。尤其是對(duì)貫穿整個(gè)課程教學(xué)的鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定問(wèn)題，概念抽象，公式復(fù)雜，僅靠課堂理論教學(xué)難以使學(xué)生建立圖像概念，對(duì)教師和學(xué)生而言均是難點(diǎn)。

二是，大部分高校開(kāi)設(shè)有土木工程專業(yè)技術(shù)課程建筑結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)，但該實(shí)驗(yàn)課程與鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程理論教學(xué)不匹配。主要體現(xiàn)在：第一，教學(xué)重點(diǎn)不一致，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程在闡明建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)基本原理的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)在于學(xué)習(xí)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法及手段，包括訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)變片粘貼、電橋連接、儀器標(biāo)定等技能，有的會(huì)開(kāi)展混凝土簡(jiǎn)支梁的靜載試驗(yàn)；第二，很少涉及鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)性能試驗(yàn)[8]；第三，開(kāi)設(shè)時(shí)間不合理，建筑結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)課程是在鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程結(jié)束后才開(kāi)設(shè)，不利于學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的及時(shí)強(qiáng)化與鞏固。

因此，開(kāi)展和鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程相配套的實(shí)驗(yàn)課程，已成為當(dāng)前土木工程專業(yè)教學(xué)改革的重點(diǎn)和當(dāng)務(wù)之急。

二、課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐

（一）實(shí)驗(yàn)選題

要提高課堂教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程內(nèi)容的核心理論（包括焊縫和螺栓的設(shè)計(jì)，鋼構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定和剛度等）組織開(kāi)展相應(yīng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，形成“課堂教學(xué)+配套教學(xué)實(shí)驗(yàn)”的多元化教學(xué)模式。

在鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程教學(xué)中，鋼構(gòu)件的穩(wěn)定問(wèn)題是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。相較于強(qiáng)度問(wèn)題，鋼構(gòu)件的穩(wěn)定問(wèn)題概念更加抽象，公式更加復(fù)雜。僅通過(guò)有限的課堂理論教學(xué)，學(xué)生很難對(duì)穩(wěn)定問(wèn)題有深刻的理解，到最后往往只能讓學(xué)生強(qiáng)記設(shè)計(jì)公式，以驗(yàn)算作為教學(xué)目標(biāo)。軸心受壓鋼構(gòu)件整體穩(wěn)定問(wèn)題是學(xué)生最早接觸到的鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問(wèn)題，是教學(xué)的重中之重。因此，本文以軸心受壓鋼構(gòu)件穩(wěn)定教學(xué)實(shí)驗(yàn)作為案例講述配套教學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。

（二）實(shí)踐過(guò)程

1.確定實(shí)驗(yàn)方案

通過(guò)試驗(yàn)機(jī)對(duì)工字型柱施加S向壓力，監(jiān)測(cè)試件的軸向壓縮變形，及跨中側(cè)向變形與軸力的關(guān)系，從而得到軸壓柱整體穩(wěn)定的性能。為考察不同長(zhǎng)細(xì)比對(duì)軸壓承載力的影響，每組試驗(yàn)設(shè)計(jì)了兩種相同截面、不同長(zhǎng)度的工字形柱，如圖1所示。

2.理論講解

該實(shí)驗(yàn)安排在課堂教學(xué)過(guò)半的教學(xué)周中，正值軸心受力構(gòu)件的課堂學(xué)習(xí)基本結(jié)束，此時(shí)進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)，可有效鞏固并強(qiáng)化學(xué)生對(duì)軸心受壓構(gòu)件整體失穩(wěn)的理解。在正式加載前，教師應(yīng)針對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)事宜進(jìn)行講解。講解內(nèi)容包括以下三方面：第一，回顧軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定的理論知識(shí)；第二，講述實(shí)驗(yàn)原理、試件及實(shí)驗(yàn)步驟；第三，介紹加載裝置及數(shù)據(jù)信號(hào)的采集和分析。在講解過(guò)程中要交代清楚實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，有助于基礎(chǔ)較差的學(xué)生跟上實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。

3.實(shí)驗(yàn)加載和測(cè)試

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，通過(guò)刀口支座將試件固定于實(shí)驗(yàn)機(jī)中，標(biāo)定傳感器，調(diào)試加載系統(tǒng)和測(cè)試裝置能否正常工作。對(duì)試件不斷施加軸向壓力，直至試件發(fā)生整體失穩(wěn)，其間需記錄各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及應(yīng)變分布等方面對(duì)鋼構(gòu)件的整體穩(wěn)定性能進(jìn)行分析，歸納總結(jié)構(gòu)件整體失穩(wěn)的影響規(guī)律。通過(guò)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證理論計(jì)算公式的正確性，分析兩者差異的原因，整理分析結(jié)果，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

5.分組討論

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，增加一節(jié)課，結(jié)合理論、實(shí)驗(yàn)及工程實(shí)際，組織學(xué)生開(kāi)展綜合討論。要求學(xué)生分組討論，或由學(xué)生登臺(tái)講解，鼓勵(lì)不同意見(jiàn)的碰撞，讓學(xué)生在討論中進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)的理解。

（三）教學(xué)效果

鋼柱的整體穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)是一個(gè)觀賞性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，其能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，幫助學(xué)生了解H型截面軸心受壓構(gòu)件發(fā)生整體彎曲失穩(wěn)的過(guò)程和破壞模式，認(rèn)識(shí)軸心受力構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力的影響因素，并掌握其計(jì)算方法，同時(shí)還能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力。通過(guò)增加教學(xué)實(shí)驗(yàn)，提高了鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程教學(xué)效果，教學(xué)評(píng)價(jià)達(dá)到了99.85%的認(rèn)可度，充分體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的肯定。

三、結(jié)語(yǔ)

將與鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程核心內(nèi)容相配套的實(shí)驗(yàn)融入課程教學(xué)，是對(duì)課堂教學(xué)多元化的有益嘗試。實(shí)踐證明，該方式開(kāi)闊了學(xué)生的視野，讓學(xué)生體驗(yàn)到了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，對(duì)學(xué)生從書(shū)本走向?qū)嵺`和科學(xué)研究產(chǎn)生了積極的影響。教學(xué)實(shí)驗(yàn)是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而課程配套教學(xué)實(shí)驗(yàn)更有其無(wú)可替代的作用，值得在土木工程各專業(yè)課程教學(xué)中推廣。受資助經(jīng)費(fèi)和實(shí)驗(yàn)條件所限，目前學(xué)校僅開(kāi)展了有限的試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)。今后應(yīng)建立內(nèi)容更為廣泛、形式更為靈活的備選實(shí)驗(yàn)，形成系統(tǒng)合理的配套教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，建立教學(xué)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)，以進(jìn)一步提高教學(xué)實(shí)驗(yàn)效果。

參考文獻(xiàn)：

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Abstract：Owing to abstract concepts， complex formulas as well as incompatible traditional teaching experiments， it is urgent to establish an experimental teaching system matching the course of basic principles of steel structure. In accordance with the case of axial compression experiment for steel member， the method for teaching experiments was discussed and relevant suggestions for schedules， progress steps and attentions were proposed. By introducing the specific experimental teaching into the abstract and difficult theoretical knowledge， the teaching efficiency can be greatly improved by attracting the student’s attention. Finally， the diversified teaching method is worthy of further promotion.

篇2

關(guān)鍵詞：無(wú)損檢測(cè)；鋼結(jié)構(gòu)；焊接質(zhì)量

中圖分類號(hào)：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言：改革開(kāi)放以來(lái)，許多“高、大、新、尖”的現(xiàn)代化建筑如雨后春筍般聳立，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的重要標(biāo)志。鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量直接影響建筑安全，要保障鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量就需要先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)。下文將重點(diǎn)探討無(wú)損檢測(cè)在鋼結(jié)構(gòu)建筑中的檢測(cè)方法及應(yīng)用前景。

1.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)中的作用

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也稱非破壞性檢測(cè)，是利用鋼結(jié)構(gòu)材料的物理性質(zhì)（電學(xué)性質(zhì)、磁學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)以及表面能量性質(zhì)）和化學(xué)現(xiàn)象，在不損害或不影響被檢對(duì)象使用性能的前提下，借助先進(jìn)的設(shè)備器材，對(duì)各種原材料、零部件和結(jié)構(gòu)件進(jìn)行有效的檢驗(yàn)和測(cè)試，借以評(píng)價(jià)它們的完整性連續(xù)性致密性安全性可靠性及某些物理性能，給出缺陷的大小、位置、性質(zhì)和數(shù)量等信息，進(jìn)而判定被檢對(duì)象所處技術(shù)狀態(tài)的所有技術(shù)手段的總稱。

2.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)中的檢測(cè)手段

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)根據(jù)發(fā)生的時(shí)機(jī)可以分為發(fā)生中的缺陷檢測(cè)（聲發(fā)射缺陷檢測(cè)）和發(fā)生后的缺陷檢測(cè)（超聲波檢測(cè)、射線檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、渦流檢測(cè)以及TOFD 技術(shù)），每一種檢測(cè)手段的適用范圍不一樣，其本身具備的優(yōu)缺點(diǎn)也不同，實(shí)際工作中具體采用哪一種檢測(cè)手段要具體問(wèn)題具體分析。本研究根據(jù)實(shí)際鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的需要及制作檢測(cè)時(shí)的實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

2.1超聲波檢測(cè)

超聲波檢測(cè)適用于各類焊逢、板材、管材、棒材、鍛件、鑄件以及復(fù)合材料的檢測(cè)，特別適合厚度較大的工件。

此檢測(cè)手段的基本原理：利用材料及其缺陷的聲學(xué)性能差異對(duì)超聲波傳播波形反射情況和穿透時(shí)間的能量變化，對(duì)于同一均勻介質(zhì)，脈沖波的傳播時(shí)間與聲程成正比。因此可由缺陷回波信號(hào)的出現(xiàn)判斷缺陷的存在；又可由回波信號(hào)出現(xiàn)的位置來(lái)確定缺陷距探測(cè)面的距離，實(shí)現(xiàn)缺陷定位；通過(guò)回波幅度來(lái)判斷缺陷的當(dāng)量大小。

超聲波檢測(cè)手段具有檢測(cè)厚度大、靈敏度高、速度快、成本低、對(duì)人體無(wú)害，能對(duì)缺陷進(jìn)行定位和定量等優(yōu)勢(shì)，但是對(duì)缺陷的顯示不直觀，探傷技術(shù)難度大，容易受到主客觀因素影響，以及探傷結(jié)果不便于保存，超聲波檢測(cè)對(duì)工作表面要求平滑，要求富有經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)人員才能辨別缺陷種類、適用于厚度較大的零件檢驗(yàn)，使超聲波探傷也具有其局限性。

2.2射線檢測(cè)

射線檢測(cè)適用于碳素鋼、低合金鋼、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金材料制機(jī)械、器件等的焊縫及鋼管對(duì)接環(huán)縫。但需要工作人員注意的是射線對(duì)人體不利，應(yīng)盡量避免射線的直接照射和散射線的影響。

此檢測(cè)手段的基本原理：射線穿過(guò)被檢對(duì)象，經(jīng)過(guò)吸收和衰減，由于被檢試件中存在厚度差，不同強(qiáng)度的射線到達(dá)記錄介質(zhì)（如射線膠片），射線膠片的不同部位吸收了數(shù)量不等的光子，經(jīng)過(guò)暗室處理后，底片上便出現(xiàn)了不同黑度的缺陷影像，從而判定缺陷的大小和性質(zhì)。

射線檢測(cè)的檢測(cè)結(jié)果有記錄，可以長(zhǎng)期保存，可追溯性較強(qiáng)，但也同時(shí)具有檢測(cè)成本高周期長(zhǎng)，工作效率低和缺陷在被檢對(duì)象中的深度較難確定等缺點(diǎn)。

2.3磁粉檢測(cè)

磁粉檢測(cè)適用于鐵磁性材料制品及其零部件表面、近表面缺陷的檢測(cè)，包括干磁粉、濕磁粉、熒光和非熒光磁粉檢測(cè)方法。

此檢測(cè)手段的基本原理：由于缺陷與基體材料的磁特性（磁阻）不同，穿過(guò)基體的磁力線在缺陷處將產(chǎn)生彎曲并可能逸出基體表面，形成漏磁場(chǎng)。若缺陷漏磁場(chǎng)的強(qiáng)度足以吸附磁性顆粒，則將在缺陷對(duì)應(yīng)處形成尺寸比缺陷本身更大、對(duì)比度也更高的磁痕，從而指示缺陷的存在。

磁粉檢測(cè)由于其具有經(jīng)濟(jì)適用、效率高、直觀性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)應(yīng)用廣泛，但僅適用鐵磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)人員的視力工作場(chǎng)所被檢對(duì)象的規(guī)格形狀有一定的要求等方面的局限。

2.4滲透檢測(cè)

滲透檢測(cè)適用于金屬制品及其零部件表面開(kāi)口缺陷的檢測(cè)，包括熒光和著色滲透檢測(cè)。

此檢測(cè)手段的基本原理：在被檢對(duì)象表面施加含有熒光染料或著色染料的滲透液，利用毛細(xì)管現(xiàn)象和滲透液對(duì)缺陷內(nèi)壁的浸潤(rùn)作用，使?jié)B透液進(jìn)入缺陷中，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，將多余的滲透液出去，使?jié)B透液回滲到顯像劑中，在一定的光照下，缺陷中的滲透液被顯示，從而達(dá)到檢測(cè)缺陷的目的。

滲透檢測(cè)所使用的設(shè)備簡(jiǎn)單易于操作，此方法檢測(cè)靈敏度高，結(jié)果準(zhǔn)確，但也存在著僅適用于表面開(kāi)口缺陷的檢測(cè)，而且對(duì)被檢對(duì)象的表面光潔度要求較高，涂料鐵銹氧化皮會(huì)覆蓋表面缺陷而造成漏檢對(duì)檢測(cè)人員的視力有一定要求，成本相對(duì)較高等方面的缺陷。

2.5渦流檢測(cè)

渦流檢測(cè)適用于管材檢測(cè)，如圓形無(wú)縫鋼管及焊接鋼管、鋁及鋁合金拉薄壁管等。

此檢測(cè)手段的基本原理：金屬材料在交變磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生了渦流，該渦流受激勵(lì)磁場(chǎng)（電流強(qiáng)度、頻率）、導(dǎo)體的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率、缺陷（性質(zhì)、大小、位置等）等許多因素的影響，并反作用于原激發(fā)磁場(chǎng)，使其阻抗等特性參數(shù)發(fā)生改變，根據(jù)渦流的分布和大小從而指示缺陷的存在與否。

渦流檢測(cè)的速度很快、效率高，并且高度自動(dòng)化，省時(shí)省力，但同時(shí)也具有不適用不導(dǎo)電材料檢測(cè)，對(duì)形狀復(fù)雜的試件很難應(yīng)用，比較適合鋼管鋼板等形狀規(guī)則的軋制型材的檢測(cè)，而且設(shè)備較貴。

2.6TOFD檢測(cè)

TOFD技術(shù)是一種基于衍射信號(hào)實(shí)施檢測(cè)的技術(shù)，即衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)技術(shù)。TOFD技術(shù)采用一發(fā)一收兩個(gè)寬帶窄脈沖探頭進(jìn)行檢測(cè)，探頭相對(duì)于焊縫中心線對(duì)稱布置。發(fā)射探頭產(chǎn)生非聚焦縱波波束以一定角度入射到被檢工件中，其中部分波束沿近表面?zhèn)鞑ケ唤邮仗筋^接收，部分波束經(jīng)底面反射后被探頭接收。接收探頭通過(guò)接收缺陷尖端的衍射信號(hào)及其時(shí)差來(lái)確定缺陷的位置和自身高度。它具有以下優(yōu)點(diǎn)，所以在當(dāng)今無(wú)損檢測(cè)行業(yè)中具有重要的發(fā)展空間：

⑴TOFD檢測(cè)結(jié)果與射線檢測(cè)結(jié)果都是以二維圖像顯示，不同的是TOFD能對(duì)缺陷的深度和自身高度進(jìn)行精確測(cè)量，而射線檢測(cè)的圖像是在射線透照方向上的影像重疊，只能顯示缺陷的長(zhǎng)度和寬度，無(wú)法確定缺陷在射線透照方向上的具置（即深度）和自身高度，不便于對(duì)缺陷的返修和進(jìn)行其他判斷。

⑵TOFD技術(shù)可探測(cè)的厚度大，對(duì)厚板探傷的效果比較明顯，但射線對(duì)厚板的穿透能力非常有限。

⑶TOFD技術(shù)檢測(cè)缺陷的能力非常強(qiáng)，特殊的探傷方式使其具有相當(dāng)高的檢出率，約90%左右，而相比之下，射線檢測(cè)的檢出率稍低，大約75%，在實(shí)際工作中，我們也發(fā)現(xiàn)有TOFD檢測(cè)出來(lái)的缺陷，X射線未能發(fā)現(xiàn)的情況，這給質(zhì)量控制帶來(lái)了極大的隱患。

⑷TOFD檢測(cè)操作簡(jiǎn)單，掃查速度快，檢測(cè)效率高；而射線檢測(cè)過(guò)程繁瑣，耗時(shí)長(zhǎng)，效率低下。

⑸TOFD技術(shù)是利用超聲波進(jìn)行探傷，對(duì)檢測(cè)時(shí)的工作環(huán)境沒(méi)有特殊的要求。超聲波檢測(cè)是一種環(huán)保的檢測(cè)方式，對(duì)使用人員沒(méi)有任何傷害，所以在工作場(chǎng)合不需要特殊的安全保護(hù)措施；而射線檢測(cè)因其放射的危害性受到國(guó)家政策的嚴(yán)格控制，現(xiàn)場(chǎng)只能單工種工作，降低了檢測(cè)工作效率，阻礙了整個(gè)工程進(jìn)度。

⑹TOFD檢測(cè)成本低，重復(fù)成本少；而射線檢測(cè)，建造暗室需要較高的投入，平時(shí)工作中的耗材成本重復(fù)發(fā)生，綜合成本相對(duì)較高。

3.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用前景

鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在建筑工程中的作用越來(lái)越明顯，建筑事業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展促進(jìn)了該技術(shù)向更為嶄新的發(fā)展階段邁進(jìn)。在工程質(zhì)量監(jiān)督、評(píng)價(jià)過(guò)程中，檢測(cè)技術(shù)水平的高低直接影響對(duì)工程評(píng)價(jià)的結(jié)果，對(duì)一項(xiàng)建筑工程來(lái)講，質(zhì)量是企業(yè)發(fā)展的前提，通過(guò)質(zhì)量監(jiān)督、檢測(cè)來(lái)時(shí)刻監(jiān)督自己，對(duì)于發(fā)展高質(zhì)量、高層次的建筑工程是一種自我激勵(lì)。大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，相關(guān)專業(yè)人員要在不斷的工作和研究中積累經(jīng)驗(yàn)，提高檢測(cè)可靠性和準(zhǔn)確度，使其在建筑工程質(zhì)量監(jiān)督和控制中發(fā)揮更為真實(shí)客觀的作用。

4.結(jié)論

經(jīng)本研究分析，隨著鋼結(jié)構(gòu)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)的檢測(cè)已經(jīng)得到了相關(guān)行業(yè)的高度重視。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)以其多種檢測(cè)手段在鋼結(jié)構(gòu)的檢測(cè)中發(fā)揮了重要的作用，從一定程度上保證了鋼結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。但任何一種無(wú)損檢測(cè)方法都不是萬(wàn)能的，每種方法都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)盡可能多用幾種檢測(cè)方法，取長(zhǎng)補(bǔ)短，以保障建筑鋼結(jié)構(gòu)的安全。隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑的不斷增多，筆者相信，未來(lái)無(wú)損探傷檢測(cè)技術(shù)將在鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)中得到更為廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王陸英，王青山.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)中的應(yīng)用[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì).2009(20)

篇3

關(guān)鍵詞：工程結(jié)構(gòu)；土木工程；交互式教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）44-0112-02

一、引言

受專業(yè)覆蓋面廣及行業(yè)涉及面寬等特點(diǎn)的影響，土木工程對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展至關(guān)重要。在當(dāng)前“大土木”專業(yè)背景下，培養(yǎng)具有較寬理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)適應(yīng)能力、較廣專業(yè)視野的土木工程專業(yè)人才是土木工程專業(yè)的最終目標(biāo)[1]。作為工程管理專業(yè)的必修課程――工程結(jié)構(gòu)，集理論與實(shí)踐為一體，在工程力學(xué)、建筑材料、建筑制圖等課程基礎(chǔ)上，圍繞建筑結(jié)構(gòu)的受力體系闡述各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力性能、計(jì)算原理和方法以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求等內(nèi)容[2]。對(duì)培養(yǎng)工程管理專業(yè)學(xué)生的土木工程專業(yè)素養(yǎng)起著舉足輕重的作用。

二、工程結(jié)構(gòu)課程簡(jiǎn)介

1.培養(yǎng)目標(biāo)。為提高工程管理專業(yè)學(xué)生的土木工程專業(yè)素養(yǎng)，工程結(jié)構(gòu)課程要求學(xué)生在數(shù)學(xué)、力學(xué)的基礎(chǔ)上，初步掌握建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和方法，為將來(lái)從事工程管理工作提供充分的結(jié)構(gòu)工程知識(shí)背景。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)旨在使學(xué)生具備簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)能力，使其能夠解決工程管理中簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)問(wèn)題；同時(shí)應(yīng)了解工程結(jié)構(gòu)的基本原理和方法，建立正確的結(jié)構(gòu)概念，保證其充分理解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)意圖，為其從事工程施工、造價(jià)、監(jiān)理等工作提供良好的結(jié)構(gòu)工程知識(shí)基礎(chǔ)。

2.課程概況。工程結(jié)構(gòu)Ⅰ內(nèi)容如下：建筑結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì)方法講述建筑結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)選型、建筑結(jié)構(gòu)荷載與設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容；混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理講述材料的力學(xué)性能、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算、受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算、軸心與偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算、軸心與偏心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算、受扭構(gòu)件承載力計(jì)算、變形與裂縫寬度計(jì)算、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件；鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)講述整體現(xiàn)澆式單向板肋形樓蓋、鋼筋混凝土現(xiàn)澆雙向板肋形樓蓋、鋼筋混凝土樓梯計(jì)算；混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)講述剛性、彈性、剛彈性方案房屋的相關(guān)計(jì)算、混合結(jié)構(gòu)房屋基本構(gòu)件與構(gòu)造措施、房屋的靜力計(jì)算方案等內(nèi)容。

工程結(jié)構(gòu)Ⅱ內(nèi)容如下：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理講述鋼材的力學(xué)性能、鋼結(jié)構(gòu)的連接、受彎構(gòu)件的計(jì)算原理、軸心受力構(gòu)件、拉彎構(gòu)件、壓彎構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)原理、單層廠房鋼結(jié)構(gòu)、大跨鋼結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)；地基與基礎(chǔ)工程講述地基土的工程性質(zhì)及分類、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本原理、地基處理等內(nèi)容；建筑結(jié)構(gòu)新技術(shù)講述新型建筑結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)方法、工程結(jié)構(gòu)的事故處理等。

三、工程結(jié)構(gòu)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

1.授課課時(shí)少，授課內(nèi)容多。工程結(jié)構(gòu)包含土木工程各專業(yè)課程內(nèi)容，授課內(nèi)容眾多。在土木工程專業(yè)課程設(shè)置中，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、地基與基礎(chǔ)、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等各專業(yè)課程授課課時(shí)均不少于32課時(shí)，而工程結(jié)構(gòu)課程的授課課時(shí)僅128課時(shí)。在有限授課課時(shí)內(nèi)講述眾多課程內(nèi)容，不可避免地降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2.章節(jié)內(nèi)容的重復(fù)性與獨(dú)立性。工程結(jié)構(gòu)中各章節(jié)內(nèi)容具有明顯的獨(dú)立性。比如，荷載作用類型方面，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、地基與基礎(chǔ)等章節(jié)，主要講述靜力荷載作用下構(gòu)件的受力性能與設(shè)計(jì)原理，建筑結(jié)構(gòu)抗震則重點(diǎn)講述地震作用對(duì)建筑結(jié)構(gòu)與構(gòu)件受力性能和設(shè)計(jì)方法的影響。此外，工程結(jié)構(gòu)中各章節(jié)內(nèi)容尚存在一定的聯(lián)系性，從而造成了部分內(nèi)容的重復(fù)。例如，建筑結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì)方法，指出按承重結(jié)構(gòu)的類型分剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等，講述各種結(jié)構(gòu)類型的定義與受力特點(diǎn)，并對(duì)其變形與受力進(jìn)行了詳細(xì)分析；高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同樣介紹了剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等不同結(jié)構(gòu)類型的定義與受力特點(diǎn)。再如建筑結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì)方法部分，分析了混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及所用材料的物理力學(xué)性能，而混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理同樣介紹了各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及所用材料的力學(xué)性能。

3.考核方式單一，學(xué)生積極性低。目前，我校工程結(jié)構(gòu)課程的考核方式主要為閉卷考試，最終課程考核成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)構(gòu)成，平時(shí)成績(jī)與期末考試所占比例為20%和80%。平時(shí)成績(jī)根據(jù)出勤、課堂討論、課后作業(yè)、期中檢查等評(píng)定。上述考核方式在有限授課課時(shí)條件下，具有良好的效果。但實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，存在學(xué)生積極性不高、考核方式較單一等缺陷。

四、工程結(jié)構(gòu)課程教改方法

1.授課課時(shí)適當(dāng)增加，授課內(nèi)容適當(dāng)刪減。對(duì)于土木工程專業(yè)而言，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、地基與基礎(chǔ)工程等課程授課課時(shí)均在32課時(shí)及以上。在相同授課范圍的要求下，必然要對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)刪減。在改革的過(guò)程中要遵循把握主要內(nèi)容、突出重點(diǎn)內(nèi)容、穿插細(xì)節(jié)內(nèi)容的基本原則。以鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理為例，所謂把握主要內(nèi)容，是指將鋼結(jié)構(gòu)三大連接方式及其計(jì)算、鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件、軸心受力構(gòu)件、拉（壓）彎構(gòu)件等內(nèi)容講述清楚，而有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)材料生產(chǎn)、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)的塑性設(shè)計(jì)及抗震設(shè)計(jì)等內(nèi)容，則簡(jiǎn)單介紹即可；所謂突出重點(diǎn)內(nèi)容，是指重點(diǎn)講述計(jì)算公式的具體運(yùn)用，有關(guān)計(jì)算公式的推導(dǎo)可適當(dāng)講述；所謂穿插細(xì)節(jié)內(nèi)容，是指講述主要計(jì)算公式的過(guò)程中，對(duì)一些構(gòu)造措施處理進(jìn)行適當(dāng)講解。除此之外，在教學(xué)大綱不變的前提下，建議適當(dāng)增加本門課程的授課課時(shí)，以提供充足的授課時(shí)間。

2.章節(jié)內(nèi)容適當(dāng)歸類，重復(fù)內(nèi)容合理整合。工程結(jié)構(gòu)課程各章節(jié)存在內(nèi)容重復(fù)的現(xiàn)象，針對(duì)此類問(wèn)題，需要對(duì)該課程各章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)歸類。按照材料進(jìn)行分類，可劃分為混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等內(nèi)容；按照荷載條件，可分為靜力計(jì)算、抗震設(shè)計(jì)；按照受力層次，可劃分構(gòu)件設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。建筑結(jié)構(gòu)選型與設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)要介紹混凝土、砌體、鋼材等物理力學(xué)性能，框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等介紹選型，而混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理則介紹相應(yīng)材料的力學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)，如沖擊韌性、伸長(zhǎng)率、破壞形式、冷彎性能等，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則講述剪力墻結(jié)構(gòu)、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等不同類型結(jié)構(gòu)的受力與變形分析。根據(jù)上述分類，在實(shí)際授課過(guò)程中，既要講授各章節(jié)的聯(lián)系，又要避免章節(jié)內(nèi)容的重復(fù)講述，從而達(dá)到節(jié)約授課課時(shí)的目的。

3.考核方式多樣化，交互式教學(xué)的運(yùn)用。為提高工程結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)消除傳統(tǒng)考核方式的弊端，積極探索靈活多樣的考核方式。為此需要豐富考核內(nèi)容，采取多種手段和方式對(duì)學(xué)習(xí)效果與成績(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)，如平時(shí)考勤、課堂問(wèn)答、課堂討論、課后作業(yè)、學(xué)習(xí)心得、課程建議調(diào)查、小組試講、授課內(nèi)容總結(jié)等方式，以此彌補(bǔ)單一、枯燥考核方式的不足，逐步形成有利于促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)提高和能力培養(yǎng)的考核評(píng)價(jià)機(jī)制。

結(jié)合多種考核方式，開(kāi)展交互式教學(xué)，體現(xiàn)教師的引導(dǎo)作用，突出學(xué)生的主體地位，可有效促使教學(xué)水平的提高。根據(jù)情境和過(guò)程的不同，交互式教學(xué)以多種形式出現(xiàn)，相互作用以縱向或橫向的方式出現(xiàn)。交互式教學(xué)可分為師生交互、人機(jī)交互以及一些潛移默化的相互影響、相互啟發(fā)。傳統(tǒng)的交互式教學(xué)以反饋和交流為主要特征，目的是構(gòu)建一個(gè)互相信任、尊重和平等的學(xué)習(xí)氛圍，通過(guò)對(duì)話和傾聽(tīng)實(shí)現(xiàn)師生之間和學(xué)生之間的雙向溝通，進(jìn)而在合作和交流中加深對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及白板在教育中的廣泛應(yīng)用，基于網(wǎng)絡(luò)及白板環(huán)境的交互式教學(xué)迅速興起，它促使了學(xué)生主體地位的真正確立，其學(xué)習(xí)的自主性、能動(dòng)性、合作性得到充分發(fā)揮，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。為此，新形勢(shì)下交互式教學(xué)以問(wèn)題主導(dǎo)、小組主導(dǎo)、課堂互動(dòng)、多媒體輔助、網(wǎng)絡(luò)交流等多種形式出現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)以教為主（教師“滿堂灌”）向以學(xué)為主轉(zhuǎn)變、以課堂為主（過(guò)分重課堂）向課內(nèi)外結(jié)合轉(zhuǎn)變、以結(jié)果評(píng)價(jià)為主（過(guò)分重分?jǐn)?shù)）向結(jié)果過(guò)程結(jié)合轉(zhuǎn)變。與此同時(shí)，交互式教學(xué)需要教師靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法，注重各種教學(xué)方法的優(yōu)化組合，熟練處理教材的系統(tǒng)性并突出講授的重點(diǎn)，善于用明白、易懂的語(yǔ)言來(lái)表達(dá)深度理論、深邃思想、深刻思路，善于應(yīng)用啟發(fā)式，吸引學(xué)生同步思維，從而不斷提高講授的藝術(shù)性，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性。

五、結(jié)論

為提高授課效果，需要適當(dāng)增加授課課時(shí)，此外，需要合理調(diào)整授課內(nèi)容，堅(jiān)持把握主要內(nèi)容、突出重點(diǎn)內(nèi)容、穿插細(xì)節(jié)內(nèi)容的基本原則；為避免部分內(nèi)容的重復(fù)講述，需要對(duì)該課程各章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行合理歸類；為保證教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，需要靈活運(yùn)用多樣的考核方式，開(kāi)展交互式教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

篇4

關(guān)鍵詞：海洋工程鋼結(jié)構(gòu)；教學(xué)內(nèi)容；改革探索

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）20-0122-02

一、海洋工程鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)人才的需求

海洋工程鋼結(jié)構(gòu)與陸地鋼結(jié)構(gòu)有明顯不同，體現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件所受的載荷、載荷效應(yīng)分析及設(shè)計(jì)方法等方面，其差異的根本原因在于鋼結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境不同。由于海洋工程鋼結(jié)構(gòu)處于復(fù)雜、多變的海洋中，海洋環(huán)境施加于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的載荷也由靜力載荷變?yōu)閯?dòng)載荷，所以只有應(yīng)用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的知識(shí)才有可能進(jìn)行海洋工程鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的《鋼結(jié)構(gòu)》課程與培養(yǎng)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人才相適應(yīng)，而與培養(yǎng)海洋工程設(shè)計(jì)師的目標(biāo)有些偏離。因此，教學(xué)內(nèi)容要重組，將鋼結(jié)構(gòu)基本原理與海洋工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分內(nèi)容有機(jī)結(jié)合。

二、鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容改革的主要方面

關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的改革探索，主要表現(xiàn)在以下幾方面。

1.加強(qiáng)這門課程與《工程力學(xué)》課程的聯(lián)系。學(xué)習(xí)《鋼結(jié)構(gòu)》課程要以學(xué)好《工程力學(xué)》課程為基礎(chǔ)，尤其是《工程力學(xué)》課程中的材料力學(xué)內(nèi)容。在本課程的基本構(gòu)件設(shè)計(jì)與計(jì)算內(nèi)容中，軸心受力構(gòu)件、受彎構(gòu)件、偏心受力構(gòu)件的基本概念都是材料力學(xué)的基本理論知識(shí)。學(xué)生需要在正確識(shí)別構(gòu)件類型的基礎(chǔ)上，應(yīng)用材料力學(xué)的相關(guān)公式對(duì)構(gòu)件進(jìn)行正確的受力分析與計(jì)算，尤其是角焊縫連接中構(gòu)件受彎與受扭兩種不同受力狀態(tài)的準(zhǔn)確區(qū)分。由此可見(jiàn)，加強(qiáng)與《工程力學(xué)》課程的緊密聯(lián)系對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)是非常必要的。它可以使學(xué)生更透徹地理解鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的受力機(jī)理，并對(duì)構(gòu)件整個(gè)的受力過(guò)程有更為全面的了解。這樣學(xué)生就不會(huì)覺(jué)得這門課程內(nèi)容和公式太多、太凌亂、太枯燥。只要學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可以結(jié)合《工程力學(xué)》的知識(shí)來(lái)繪制構(gòu)件的計(jì)算簡(jiǎn)圖，并依據(jù)平衡方程建立計(jì)算公式，就可以很容易掌握這門課程的主要知識(shí)，而且可以達(dá)到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。

2.加強(qiáng)這門課程與《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程的聯(lián)系。鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有相同與不同之處。在《鋼結(jié)構(gòu)》課程的授課過(guò)程中，筆者會(huì)有意引導(dǎo)學(xué)生比較這兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。例如：相同荷載作用下，相同類型構(gòu)件，在鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)這兩種不同的結(jié)構(gòu)形式下，構(gòu)件計(jì)算的相同過(guò)程、構(gòu)件截面的不同選取，由此可以更加深刻地體會(huì)鋼結(jié)構(gòu)“輕質(zhì)高強(qiáng)”的突出優(yōu)點(diǎn)，而且可以幫助學(xué)生很好地復(fù)習(xí)之前《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》的相關(guān)知識(shí)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.抓住構(gòu)件驗(yàn)算時(shí)兩種極限平衡狀態(tài)這條主線。鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的驗(yàn)算應(yīng)抓住兩種極限平衡狀態(tài)這條主線，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。學(xué)生在做習(xí)題和考試過(guò)程中，對(duì)基本構(gòu)件的驗(yàn)算往往出現(xiàn)遺漏的現(xiàn)象，尤其是構(gòu)件剛度和局部穩(wěn)定的驗(yàn)算。授課過(guò)程中，筆者在強(qiáng)化兩種極限狀態(tài)概念的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同構(gòu)件的極限狀態(tài)驗(yàn)算內(nèi)容進(jìn)行具體的內(nèi)容劃分，尤其是構(gòu)件的穩(wěn)定問(wèn)題，進(jìn)而依據(jù)每項(xiàng)內(nèi)容逐一進(jìn)行驗(yàn)算，這樣學(xué)生就可以準(zhǔn)確掌握基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)思路。

4.抓住構(gòu)件連接計(jì)算的主線。講解角焊縫連接與普通螺栓連接的計(jì)算時(shí)，筆者注重抓住“連接破壞形式―計(jì)算公式建立”這條主線，這樣便于學(xué)生對(duì)連接計(jì)算公式和適用條件的理解。例如，對(duì)普通螺栓的抗剪計(jì)算，先告知學(xué)生普通剪力螺栓的五種可能破壞形式，其中兩種屬于采取構(gòu)造措施可以避免，而另外三種破壞形式（連接板的截面破壞、連接板的擠壓破壞、螺栓桿的剪切破壞）需要進(jìn)行計(jì)算來(lái)防止。這樣講授概念清晰，便于學(xué)生理解后續(xù)的計(jì)算公式。

5.抓住鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定這條主線。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件“輕質(zhì)高強(qiáng)”的特點(diǎn)，使得穩(wěn)定問(wèn)題成為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)主要考慮的問(wèn)題。授課過(guò)程中，要注意構(gòu)件失穩(wěn)的物理現(xiàn)象、影響鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要因素等基本概念，繼而講解相關(guān)計(jì)算公式的適用范圍及應(yīng)用。由于鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計(jì)算公式比較抽象，因此不應(yīng)把精力放在公式推導(dǎo)上面。要教會(huì)學(xué)生基本構(gòu)件可能發(fā)生的失穩(wěn)形式以及提高構(gòu)件穩(wěn)定性的構(gòu)造措施，從宏觀上掌握構(gòu)件穩(wěn)定計(jì)算的主要思路。

6.總結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)的相關(guān)專題。在講授每種基本構(gòu)件計(jì)算的基礎(chǔ)知識(shí)之后，找出具體過(guò)程實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)。例如，對(duì)于實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件，要根據(jù)穩(wěn)定性、寬肢薄壁、連接方便、制造省工等設(shè)計(jì)原則，通過(guò)假定構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比λ進(jìn)行截面初選，接著對(duì)初選后的截面進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定等驗(yàn)算，直至所選截面滿足要求。經(jīng)過(guò)這樣的實(shí)踐練習(xí)，學(xué)生就可以對(duì)相關(guān)知識(shí)融會(huì)貫通，增加學(xué)習(xí)的自信心，同時(shí)也可以很好地為接下來(lái)的鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。

7.添加與海洋工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)的理論知識(shí)。隨著海洋油氣工程的迅速發(fā)展，海洋工程專業(yè)的學(xué)生應(yīng)充分了解海洋工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理、方法與步驟，所以本課程有必要將鋼結(jié)構(gòu)的基本理論與海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)，系統(tǒng)闡述海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理與方法。例如，以構(gòu)件材料性能、幾何尺寸、邊界條件為依據(jù)，用結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定理論分析海洋工程結(jié)構(gòu)物各類簡(jiǎn)單與復(fù)雜的鋼構(gòu)件的承載能力，從而為學(xué)生今后進(jìn)行海洋工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分析打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。表1為本門課程的教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)安排。

三、鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容改革的進(jìn)一步思考

目前為海洋工程專業(yè)開(kāi)設(shè)鋼結(jié)構(gòu)課程經(jīng)過(guò)兩年的教學(xué)實(shí)踐，表明這門課程的開(kāi)設(shè)十分必要，學(xué)生對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)積極性較高，基本達(dá)到了課程開(kāi)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)。但是隨著學(xué)科的不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的教學(xué)中需要重點(diǎn)突出海洋環(huán)境與鋼結(jié)構(gòu)之間相互關(guān)系的問(wèn)題，而目前這一點(diǎn)做得不是很充分，主要原因在于作用于海洋工程鋼結(jié)構(gòu)上的載荷間的效應(yīng)組合目前還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

四、結(jié)語(yǔ)

海洋工程專業(yè)是一門新專業(yè)，為了適應(yīng)教育部“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)要求，以及各專業(yè)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的不同需要，要對(duì)《鋼結(jié)構(gòu)》這門傳統(tǒng)課程在課程內(nèi)容上進(jìn)行一定的教學(xué)改革，從而激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)力和濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

海洋工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這部分內(nèi)容在全國(guó)鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容中是一個(gè)比較新的內(nèi)容，目前只有哈爾濱工程大學(xué)有這方面的教材可以參考，因此在教學(xué)內(nèi)容改革中要隨時(shí)關(guān)注相關(guān)的最新教學(xué)改革成果，及時(shí)地應(yīng)用于對(duì)學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐之中。

參考文獻(xiàn)：

[1]方榮，李海濤.以技能為核心開(kāi)展鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)改革[J].浙江水利水電專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2007，19（4）：85-87.

篇5

報(bào)考時(shí)間

甘肅隴南2020年4月自考時(shí)間安排在：4月11日星期六（上午9:00--11:30；下午14:30--17:00）；4月12日星期日（上午9:00--11:30；下午14:30--17:00），具體開(kāi)考專業(yè)及課程考試時(shí)間安排見(jiàn)附表。

附件：2020年4月甘肅省高等教育自學(xué)考試開(kāi)考專業(yè)及課程考試時(shí)間安排表

一、專科(含基礎(chǔ)科段) 時(shí)間

專業(yè) 4月 星期六(4月11日) 星期日(4月12日) 上午(9:00--11:30) 下午(14:30--17:00) 上午(9:00--11:30) 下午(14:30--17:00) 020203會(huì)計(jì) 12656*思想和中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系概論

00157管理會(huì)計(jì)(一) 00009政治經(jīng)濟(jì)學(xué)(財(cái)經(jīng)類)

03706思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ) 00146中國(guó)稅制 00041基礎(chǔ)會(huì)計(jì)學(xué)

00155中級(jí)財(cái)務(wù)會(huì)計(jì) 00020高等數(shù)學(xué)(一)

04729大學(xué)語(yǔ)文

00144企業(yè)管理概論 030112法律 12656*思想和中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系概論

05679憲法學(xué)

00247國(guó)際法 03706思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)

00245刑法學(xué) 00260刑事訴訟法學(xué) 04729大學(xué)語(yǔ)文

05677法理學(xué) 030301行政管理 12656*思想和中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系概論 00292市政學(xué) 03706思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ) 00107現(xiàn)代管理學(xué) 00277行政管理學(xué) 04729大學(xué)語(yǔ)文

00040法學(xué)概論 040103小學(xué)教育 12656*思想和中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系概論

00405教育原理 03706思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)

00406小學(xué)教育科學(xué)研究 00413現(xiàn)代教育技術(shù) 00415中外文學(xué)作品導(dǎo)讀

00417高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 00012英語(yǔ)(一)

04729大學(xué)語(yǔ)文

00416漢語(yǔ)基礎(chǔ)

00418數(shù)論初步 040109心理健康教育 12656*思想和中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系概論

05615心理健康教育概論 03706思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)

05618青少年心理衛(wèi)生 00031心理學(xué)

01755人體解剖生理學(xué)(教育類) 04729大學(xué)語(yǔ)文

02108實(shí)驗(yàn)心理學(xué)

03584偏差行為輔導(dǎo)與案例分析 050114漢語(yǔ)言文學(xué) 12656*思想和中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系概論

00024普通邏輯

00535現(xiàn)代漢語(yǔ) 03706思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)

00530中國(guó)現(xiàn)代文學(xué)作品選 00506寫(xiě)作(一) 00532中國(guó)古代文學(xué)作品選(一) 080701計(jì)算機(jī)及應(yīng)用 12656*思想和中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系概論

02316計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)

02318計(jì)算機(jī)組成原理 02198線性代數(shù) 03706思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)

04730電子技術(shù)基礎(chǔ)（三） 00342高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)(一) 02141計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 00012英語(yǔ)(一)

00022高等數(shù)學(xué)(工專)

04729大學(xué)語(yǔ)文

02323操作系統(tǒng)概論 100701護(hù)理學(xué) 12656*思想和中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系概論

02997護(hù)理學(xué)基礎(chǔ)

00488健康教育學(xué) 03706思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)

03179生物化學(xué)(三) 03000營(yíng)養(yǎng)學(xué) 02864微生物學(xué)與免疫學(xué)基礎(chǔ) 04729大學(xué)語(yǔ)文 03002婦產(chǎn)科護(hù)理(一) 03003兒科護(hù)理學(xué)(一) 二、獨(dú)立本科段(含本科段) 020104財(cái)稅 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

00058市場(chǎng)營(yíng)銷學(xué) 03709基本原理概論

04184線性代數(shù)（經(jīng)管類）

00054管理學(xué)原理 04183概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)(經(jīng)管類) 00069國(guó)際稅收 00015英語(yǔ)(二)

00053對(duì)外經(jīng)濟(jì)管理概論 020202工商企業(yè)管理 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

00151企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略 03709基本原理概論

04184線性代數(shù)（經(jīng)管類）

00054管理學(xué)原理

00150金融理論與實(shí)務(wù) 04183概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)(經(jīng)管類) 00153質(zhì)量管理(一) 00015英語(yǔ)(二)

00152組織行為學(xué) 020204會(huì)計(jì) 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

00058市場(chǎng)營(yíng)銷學(xué) 03709基本原理概論

04184線性代數(shù)（經(jīng)管類）

00150金融理論與實(shí)務(wù) 04183概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)(經(jīng)管類) 00160審計(jì)學(xué) 00015英語(yǔ)(二)

00158資產(chǎn)評(píng)估 020210旅游管理 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

00058市場(chǎng)營(yíng)銷學(xué) 03709基本原理概論 04184線性代數(shù)（經(jīng)管類） 00198旅游企業(yè)投資與管理 04183概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)(經(jīng)管類) 00197旅游資源規(guī)劃與開(kāi)發(fā) 00053對(duì)外經(jīng)濟(jì)管理概論

00152組織行為學(xué) 06124旅游文化學(xué) 020229物流管理 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

00151企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略

07725物流規(guī)劃 03709基本原理概論

00009政治經(jīng)濟(jì)學(xué)(財(cái)經(jīng)類) 03361企業(yè)物流 07006供應(yīng)鏈與企業(yè)物流管理 00015英語(yǔ)(二)

00152組織行為學(xué) 03364供應(yīng)鏈物流學(xué) 030106法律 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

00249國(guó)際私法

00264中國(guó)法律思想史 03709基本原理概論

00246國(guó)際經(jīng)濟(jì)法概論 00167勞動(dòng)法 00015英語(yǔ)(二)

00226知識(shí)產(chǎn)權(quán)法

00233稅法 030302行政管理學(xué) 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

00318公共政策

00024普通邏輯 03709基本原理概論

00315當(dāng)代中國(guó)政治制度 01848公務(wù)員制度 00277行政管理學(xué) 00015英語(yǔ)(二)

00034社會(huì)學(xué)概論

00144企業(yè)管理概論 040102學(xué)前教育 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

00394幼兒園課程 03709基本原理概論 00385學(xué)前衛(wèi)生學(xué) 00402學(xué)前教育史 00882學(xué)前教育心理學(xué) 00015英語(yǔ)(二) 040107教育管理 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

00452教育統(tǒng)計(jì)與測(cè)量 03709基本原理概論 00455教育管理心理學(xué) 00445中外教育管理史 00015英語(yǔ)(二)

00453教育法學(xué)

00450教育評(píng)估和督導(dǎo) 040110心理健康教育 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

05626*心理學(xué)（一） 03709基本原理概論 04406情緒心理學(xué) 05622臨床心理學(xué) 00471認(rèn)知心理 00015英語(yǔ)(二) 06059心理學(xué)研究方法 040112小學(xué)教育 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

06227大學(xué)數(shù)學(xué) 03709基本原理概論

00465心理衛(wèi)生與心理輔導(dǎo) 00472比較教育

03330小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)研究 00015英語(yǔ)(二)

00467課程與教學(xué)論 050105漢語(yǔ)言文學(xué) 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

00037美學(xué) 03709基本原理概論 00538中國(guó)古代文學(xué)史(一) 00015英語(yǔ)(二)

00537中國(guó)現(xiàn)代文學(xué)史 050201英語(yǔ)語(yǔ)言文學(xué) 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

00087英語(yǔ)翻譯 03709基本原理概論

00831英語(yǔ)語(yǔ)法 00832英語(yǔ)詞匯學(xué) 00604英美文學(xué)選讀 050305新聞學(xué) 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

00642傳播學(xué)概論 03709基本原理概論

00661中外新聞作品研究 00015英語(yǔ)(二)

00658新聞評(píng)論寫(xiě)作 080307機(jī)電一體化工程 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

02199復(fù)變函數(shù)與積分變換

02245機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 03709基本原理概論 00420物理(工) 02243計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)(一) 02200現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法

02197概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)(二) 00015英語(yǔ)(二)

02238模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù) 080702計(jì)算機(jī)及應(yīng)用 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

02324離散數(shù)學(xué)

04747Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（一） 03709基本原理概論

02326操作系統(tǒng) 02197概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)(二)

02325計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 00015英語(yǔ)(二)

00023高等數(shù)學(xué)(工本) 04741計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理 080709計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

02335網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

04747Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（一） 03709基本原理概論 04749網(wǎng)絡(luò)工程 04751計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全 00015英語(yǔ)(二)

00023高等數(shù)學(xué)(工本)

04742通信概論

04741計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理 080806建筑工程 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

02439結(jié)構(gòu)力學(xué)(二)

02446建筑設(shè)備 03709基本原理概論

00420物理(工) 02198線性代數(shù) 02275計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與程序設(shè)計(jì)

02197概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)(二) 00015英語(yǔ)(二)

02442鋼結(jié)構(gòu) 090102農(nóng)學(xué) 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

06003作物育種新技術(shù) 03709基本原理概論 02678農(nóng)業(yè)推廣學(xué) 02679種子學(xué) 00015英語(yǔ)(二)

02680農(nóng)產(chǎn)品加工 100702護(hù)理學(xué) 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

03202內(nèi)科護(hù)理學(xué)(二) 03709基本原理概論 03200預(yù)防醫(yī)學(xué)(二) 03201護(hù)理學(xué)導(dǎo)論 00015英語(yǔ)(二)

03007急救護(hù)理學(xué)

03004社區(qū)護(hù)理學(xué)(一) 030401公安管理 03708中國(guó)近現(xiàn)代史綱要

00369警察*學(xué) 03709基本原理概論

00370刑事證據(jù)學(xué) 00015英語(yǔ)(二)

04729大學(xué)語(yǔ)文

篇6

收稿日期：2012-10-15

作者簡(jiǎn)介：黃海斌（1981-），男，后勤工程學(xué)院軍事建筑工程系講師，博士研究生，主要從事鋼結(jié)構(gòu)研究，（E-mail）。

摘要：簡(jiǎn)要分析鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，闡明三維數(shù)字模型在現(xiàn)代社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，指出鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)教學(xué)中三維數(shù)字模型的優(yōu)勢(shì)，詳細(xì)介紹利用PKPM建立鋼結(jié)構(gòu)三維數(shù)字模型的過(guò)程。實(shí)踐表明，利用已建成的鋼結(jié)構(gòu)三維數(shù)字模型教學(xué)比傳統(tǒng)教學(xué)效果更好。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)；三維數(shù)字模型；PKPM建模；教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642.0；TU391 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-2909（2013）03-0071-03 2009年，后勤工程學(xué)院將鋼結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計(jì)列為學(xué)院重點(diǎn)建設(shè)課程，旨在改善教學(xué)條件，提升教學(xué)質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計(jì)課程是土木工程類專業(yè)必修課。鋼結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計(jì)課程是在已有結(jié)構(gòu)知識(shí)基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)鋼結(jié)構(gòu)基本概念和基本原理的掌握，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)輕型門式剛架結(jié)構(gòu)、單層廠房結(jié)構(gòu)、多層及高層房屋鋼結(jié)構(gòu)等打下基礎(chǔ)。該課程具有教學(xué)內(nèi)容多、教學(xué)難度大、對(duì)學(xué)生空間想象力要求高、學(xué)生不易理解等特點(diǎn)，成為制約課程教學(xué)質(zhì)量提高的瓶頸[1-3]。鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)作為該課程重要的教學(xué)內(nèi)容之一，目前教學(xué)進(jìn)行研討的較少。鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)是連接鋼結(jié)構(gòu)桿件的重要部分，實(shí)際鋼結(jié)構(gòu)破壞中，節(jié)點(diǎn)破壞占比較大。鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)受力復(fù)雜、形式多樣、構(gòu)造及計(jì)算理解難度大，使得節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)不易掌握。利用鋼結(jié)構(gòu)課程建設(shè)之際，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)三維數(shù)字模型教學(xué)進(jìn)行探討，目的在于提高相關(guān)內(nèi)容教學(xué)的質(zhì)量。

一、鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)教學(xué)存在的問(wèn)題

鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)種類繁多，構(gòu)造十分復(fù)雜，相當(dāng)一部分學(xué)生依靠平面圖難以真實(shí)、準(zhǔn)確地理解和掌握節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的完整信息。例如：結(jié)構(gòu)構(gòu)件與節(jié)點(diǎn)的連接位置關(guān)系、節(jié)點(diǎn)板的厚度、焊縫的分布及焊縫的形式、螺栓的數(shù)量及螺栓的排列等。在現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)教材中，多采用節(jié)點(diǎn)二維CAD圖紙、二維圖片等進(jìn)行教學(xué)，這對(duì)學(xué)生的空間想象力要求較高；有條件時(shí)往往輔以節(jié)點(diǎn)教學(xué)模型。雖然節(jié)點(diǎn)模型有助于學(xué)生理解，但節(jié)點(diǎn)種類、數(shù)量有限，加之因模型笨重、使用不方便等原因在教學(xué)中一般較少使用。同濟(jì)大學(xué)對(duì)此曾研討鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)三維實(shí)體技術(shù)[4]，但均未用于教學(xué)活動(dòng)中。 二、三維數(shù)字模型

三維數(shù)字模型是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中利用圖素來(lái)描述空間三維實(shí)體，通常用計(jì)算機(jī)或者其它視頻設(shè)備進(jìn)行顯示。三維數(shù)字模型在各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用。目前物體的建模方法大體有三種：第一種利用三維軟件建模；第二種通過(guò)儀器設(shè)備測(cè)量建模；第三種利用圖像或者視頻建模。

鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)常用的數(shù)字模型生成軟件有：3DMAX、SoftImage、Maya、ANSYS、AutoCAD等，其共同特點(diǎn)是利用一些基本的幾何元素，如立方體、球體等，通過(guò)一系列幾何操作，如平移、旋轉(zhuǎn)、拉伸以及布爾運(yùn)算等構(gòu)建復(fù)雜的幾何場(chǎng)景。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，目前已開(kāi)發(fā)了PKPM、3D3S、XSTELL等專業(yè)設(shè)計(jì)軟件。利用專業(yè)設(shè)計(jì)軟件可以方便快捷地建立鋼結(jié)構(gòu)三維數(shù)字模型。圖1為典型的鋼結(jié)構(gòu)三維數(shù)字模型圖。

圖1 典型鋼結(jié)構(gòu)三維數(shù)字模型圖

三、鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)三維數(shù)字模型的建立方法

（一）鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的基本類型

鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)主要有梁柱節(jié)點(diǎn)連接（柱邊剛接單連接板、短梁拼接、柱邊剛接雙連接板三種梁柱固結(jié)節(jié)點(diǎn)；雙剪連接、單連接板、雙連接板三種鉸接節(jié)點(diǎn)）、主次梁節(jié)點(diǎn)連接（采用高強(qiáng)螺栓加翼緣連接板連接、采用角焊縫加翼緣連接板連接、采用焊縫連接三種固結(jié)節(jié)點(diǎn)；雙角鋼連接、腹板深入、寬加勁肋、雙連接板四種鉸接節(jié)點(diǎn)）、柱腳（外露式柱腳無(wú)錨栓支承托座、外露式柱腳設(shè)錨栓支承托座、埋入式柱腳、包腳式柱腳四種固結(jié)柱腳；一種鉸接柱腳）、支撐與梁柱連接、支撐與柱腳連接五種類型。教學(xué)過(guò)程中分別介紹各類節(jié)點(diǎn)的計(jì)算方法，構(gòu)造時(shí)需要對(duì)這五類節(jié)點(diǎn)分別建立三維數(shù)字模型，學(xué)生理解和掌握時(shí)就有針對(duì)性。根據(jù)使用方便，便于學(xué)習(xí)和掌握的原則，建立了上述五類鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)共計(jì)27個(gè)。

（二）PKPM生成鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)基本步驟

利用常用建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件PKPM鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算STS功能模塊中節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及計(jì)算單元，建立課程中常見(jiàn)節(jié)點(diǎn)的三維數(shù)字模型。節(jié)點(diǎn)三維數(shù)字模型建立基本步驟[5]：首先確定節(jié)點(diǎn)中梁柱的截面大?。惠斎牍?jié)點(diǎn)所受彎矩M和軸力N；確定連接方式為鉸接或則固結(jié)；確定采用螺栓還是焊縫連接等基本參數(shù)；確定其他相關(guān)參數(shù)；采用軟件自帶的視圖功能從不同角度觀察節(jié)點(diǎn)。

PKPM三維數(shù)字模型建立主要窗口如圖2。

圖2 PKPM三維數(shù)字模型建立主要窗口

（三）鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)平面設(shè)計(jì)圖與三維數(shù)字模型效果對(duì)比

以梁柱柱邊剛接節(jié)點(diǎn)連接為例，建立的節(jié)點(diǎn)三維數(shù)字模型及基本設(shè)計(jì)參數(shù)如下：柱截面參數(shù)，鋼截面焊接工字形截面600×300×10×12；梁截面參數(shù)，鋼截面焊接工字形截面500×250×8×10；梁端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)彎矩，M=180.0kNm；梁端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)剪力，V=200kN；工字形梁與工字形柱剛接連接，連接類型為柱邊剛接，單連接板高強(qiáng)螺栓連接（翼緣用對(duì)接焊縫，對(duì)接焊縫質(zhì)量級(jí)別為2級(jí)；腹板用高強(qiáng)螺栓，翼緣承擔(dān)全部彎矩，腹板只承擔(dān)剪力）。建立三維數(shù)字模型如圖3。

圖3 節(jié)點(diǎn)平面設(shè)計(jì)圖與三維數(shù)字模型對(duì)比

從圖3可以看出，節(jié)點(diǎn)三維數(shù)字模型圖較原平面設(shè)計(jì)圖更直接、形象，學(xué)生對(duì)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造一目了然。

四、結(jié)語(yǔ)

鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)計(jì)算和構(gòu)造理解難度大；利用三維數(shù)字模型，可以克服傳統(tǒng)教學(xué)手段的不足，使學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)和理解常用節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造和傳力路線，并掌握節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。利用常用PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件中的STS功能模塊建模方便，基本涵蓋了常用鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)類型，使用方便。從教學(xué)情況看，利用三維數(shù)字模型教學(xué)效果良好，深受學(xué)生歡迎。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉堅(jiān)，黃襄云.鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)體會(huì)[J].高等建筑教育.2005（3）：49-51.

[2]尹志明，李筱華.鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)改革探討[J].高等建筑教育.2002（2）：64-65.

[3]張哲，張猛，李天.鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)改革與創(chuàng)新[J].高等建筑教育.2010（5）： 66-69.

[4]許倩華，楊暉柱，張其林.鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)三維實(shí)體技術(shù)[J].計(jì)算機(jī)輔助工程.2007（3）： 30-33.

[5]王建，董衛(wèi)平.PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件入門與應(yīng)用實(shí)例——鋼結(jié)構(gòu)[M].北京：中國(guó)電力出版社. 2008.

Teaching steel structure node course by using three-dimensional digital model

HUANG Haibin， WANG Zonggang， LEI Yunbo， WANG Ping

（Logistical Engineering University of PLA， Chongqing 401311， P. R. China）

篇7

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；課程設(shè)計(jì)；改革；思考

改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛。《鋼結(jié)構(gòu)》課程在土木工程專業(yè)中的地位也顯得越來(lái)越重要。

《鋼結(jié)構(gòu)》課程設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)該課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的鋼結(jié)構(gòu)基本理論，掌握鋼屋架的類型的選擇、支撐的布置和檁條設(shè)計(jì)，熟練掌握荷載計(jì)算與屋架桿件內(nèi)力計(jì)算、桿件截面選擇和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和并能正確的繪制屋架施工圖。使學(xué)生具備普通鋼屋架的設(shè)計(jì)能力，為今后從事鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)、施工和管理以及其它相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。也是對(duì)《鋼結(jié)構(gòu)》先修課程的復(fù)習(xí)和鞏固。

在以往的《鋼結(jié)構(gòu)》課程設(shè)計(jì)安排中存在著諸如選題、分組、管理、時(shí)間安排和考核等方面的問(wèn)題。為了更好的達(dá)到《鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》的目的，我們認(rèn)為有必要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)教學(xué)進(jìn)行改革。

1.《鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》的現(xiàn)狀

目前，《鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》采用教師給定相應(yīng)的設(shè)計(jì)條件，選取一榀屋架作為設(shè)計(jì)對(duì)象，要求學(xué)生先進(jìn)行鋼屋架的類型的選擇、支撐的布置和檁條設(shè)計(jì)，再進(jìn)行荷載計(jì)算與屋架桿件內(nèi)力計(jì)算、桿件截面選擇和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)并繪制屋架施工圖。設(shè)計(jì)時(shí)間為一周，安排在《鋼結(jié)構(gòu)》課程結(jié)束后集中進(jìn)行。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)和答疑，同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行階段性檢查，設(shè)計(jì)結(jié)束后指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)以及完成任務(wù)的質(zhì)量評(píng)定綜合成績(jī)。設(shè)計(jì)成果為設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份；鋼屋架設(shè)計(jì)圖紙一張。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，對(duì)大多數(shù)學(xué)生起到了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和知識(shí)的綜合運(yùn)用能力的效果，但還存在一些問(wèn)題。

2.存在的主要問(wèn)題及原因

2.1課題雷同，抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重

原來(lái)鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)采用的是一個(gè)班級(jí)采用幾個(gè)不同的課題，將學(xué)生分成幾個(gè)組進(jìn)行設(shè)計(jì)，同一組學(xué)生的課題是一樣的，導(dǎo)致在一個(gè)組中只有部分比較認(rèn)真的同學(xué)能自己獨(dú)立完成，而其他不太認(rèn)真的同學(xué)就可以抄襲已做好的同學(xué)的成果。學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)不重視，缺乏積極性和主動(dòng)性，對(duì)課程設(shè)計(jì)敷衍了事，沒(méi)能真正達(dá)到課程設(shè)計(jì)的效果。

2.2時(shí)間安排不合理

由于鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖內(nèi)容較多，工作量較大，原來(lái)教學(xué)大綱中鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的時(shí)間只有一周，是所有土木工程專業(yè)的課程設(shè)計(jì)中時(shí)間最緊張的一個(gè)課程設(shè)計(jì)，所以學(xué)生要在那么短（一周）時(shí)間完成那么多內(nèi)容客觀上也是相當(dāng)緊張的，這也是導(dǎo)致部分學(xué)生抄襲的原因之一。

2.3考核體系欠完善

原來(lái)的課程設(shè)計(jì)成績(jī)考核是由設(shè)計(jì)過(guò)程（認(rèn)真程度、獨(dú)立完成情況等）、計(jì)算書(shū)是否正確、完整及設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量等情況綜合考核給出成績(jī)，并不能完全反映出學(xué)生的實(shí)際掌握情況。

3.《鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》改革目標(biāo)

通過(guò)對(duì)《鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》內(nèi)容、過(guò)程和要求的改革，使這一實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)效果符合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求。達(dá)到以下總體改革目標(biāo)：

（1）突出應(yīng)用性、綜合性。

（2）重視規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。

（3）體現(xiàn)素質(zhì)型、能力型。

4.《鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》改革主要內(nèi)容

根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)現(xiàn)狀和總體改革目標(biāo)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)教學(xué)的改革可以從以下幾方面進(jìn)行。

4.1改革選題

改變“同組學(xué)生題目相同”的現(xiàn)象，打破傳統(tǒng)的選題模式，在設(shè)計(jì)題目和內(nèi)容上進(jìn)行改革，根據(jù)不同的屋蓋體系、屋架形式、不同跨度、不同的荷載（基本雪壓、基本風(fēng)壓）情況，采用一人一題進(jìn)行，徹底避免學(xué)生之間相互抄襲的現(xiàn)象。

4.2調(diào)整時(shí)間

按照新的教學(xué)大綱要求，將《鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》的設(shè)計(jì)時(shí)間從原來(lái)的1周調(diào)整為1.5周，從時(shí)間上保證學(xué)生有足夠的時(shí)間來(lái)充分完成設(shè)計(jì)內(nèi)容.

4.3加強(qiáng)平時(shí)管理和考核

首先指導(dǎo)教師要對(duì)課程設(shè)計(jì)選題進(jìn)行精心設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備，在布置任務(wù)時(shí)明確課程設(shè)計(jì)的重要性、具體要求和成績(jī)?cè)u(píng)定規(guī)則，明確課程設(shè)計(jì)的目的和目標(biāo)，激發(fā)學(xué)生興趣和動(dòng)力，同時(shí)要給予一定的壓力。

為了保證學(xué)生在設(shè)計(jì)階段能按時(shí)認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)階段規(guī)定作息時(shí)間，指導(dǎo)教師平時(shí)實(shí)行點(diǎn)名制進(jìn)行考勤，并把出勤情況作為平時(shí)成績(jī)之一，在設(shè)計(jì)階段教師要認(rèn)真、耐心輔導(dǎo)和講解，從過(guò)程管理上確保課程設(shè)計(jì)的效果。

4.4改革考核方式

改變?cè)瓉?lái)的考核方式，課程設(shè)計(jì)成績(jī)由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生完成的設(shè)計(jì)成果（設(shè)計(jì)內(nèi)容的完整性、規(guī)范性、合理性；計(jì)算精度；圖紙質(zhì)量）、工作態(tài)度及表現(xiàn)（包括態(tài)度、進(jìn)度、主動(dòng)提問(wèn)及思考、質(zhì)量等）和答辯情況（答辯時(shí)回答問(wèn)題的正確性、相關(guān)專業(yè)知識(shí)及綜合應(yīng)用能力等）綜合評(píng)定，特別是在最后成績(jī)?cè)u(píng)定時(shí)增加一個(gè)答辯環(huán)節(jié)，并把答辯成績(jī)作為其中的組成部分。這樣可以促使學(xué)生在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí)必須搞懂其中的基本原理、基本理論和方法，確確實(shí)實(shí)掌握鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，達(dá)到課程設(shè)計(jì)的最終目的。

篇8

論文摘要：在目前新的“建筑技術(shù)政策”向鋼結(jié)構(gòu)傾斜并提出“積極合理較快速地發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)”的態(tài)勢(shì)下，鋼結(jié)構(gòu)學(xué)科將快速全面發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)工程將更加廣泛。文章分析了預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其一般設(shè)計(jì)施工過(guò)程，提出了預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的施工控制設(shè)計(jì)措施。

當(dāng)前我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)在高聳結(jié)構(gòu)、超高層結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用近年來(lái)已非常廣泛，由于其良好的抗震性能，漸漸成為超高層結(jié)構(gòu)的主流。此外，輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑體系用于中小型工廠、商店、大型超市，由于其構(gòu)造簡(jiǎn)單，材料單一，有利于制作的工業(yè)化和規(guī)格化，而且由于自重輕、工期短、經(jīng)濟(jì)性好而取得飛速發(fā)展。預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)是在各類鋼結(jié)構(gòu)中增加高強(qiáng)度贅余預(yù)應(yīng)力桿件、張拉預(yù)應(yīng)力桿件使其他構(gòu)件獲得與荷載引起的內(nèi)力方向相反的預(yù)應(yīng)力，而預(yù)應(yīng)力桿獲得與荷載引起內(nèi)力方向相同的預(yù)應(yīng)力，這樣既充分發(fā)揮了高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力桿的作用，又充分利用了鋼構(gòu)件的強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)其實(shí)質(zhì)是以少量高強(qiáng)度鋼材代替一部分普通鋼材并提高其他構(gòu)件的承載能力而取得顯著經(jīng)濟(jì)效益。顯然，高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力構(gòu)件強(qiáng)度越高并且提高其他構(gòu)件承載能力的方式越合理，其綜合效果也就越為顯著，一般情況下，預(yù)應(yīng)力平面結(jié)構(gòu)可以節(jié)約鋼材10％～20％，預(yù)應(yīng)力空間體系則可節(jié)約鋼材40％～50％，這是應(yīng)該大力推廣的結(jié)構(gòu)體系。

一、預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的原理與狀態(tài)

(一)預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的基本原理

預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的基本原理就是針對(duì)普通鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，人為地在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件較大受力部位，引入與荷載作用下符號(hào)相反的預(yù)麻力，使結(jié)構(gòu)承使用荷載后，構(gòu)件的內(nèi)力抵消一部分或大部分，變形也相應(yīng)隨之減少，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)形式更合理、更經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。按照預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)施工工藝來(lái)分，剛性結(jié)構(gòu)和半剛性結(jié)構(gòu)可歸為一類，柔性結(jié)構(gòu)歸為另一類。剛性結(jié)構(gòu)和半剛性結(jié)構(gòu)有相對(duì)獨(dú)立的桿件結(jié)構(gòu)剛度，當(dāng)索中預(yù)應(yīng)力失效時(shí)，結(jié)構(gòu)剛度減小。但桿件結(jié)構(gòu)剛度仍存在。因此剛性結(jié)構(gòu)和半剛性結(jié)構(gòu)施工工藝計(jì)算模型可以分解為索對(duì)桿件部分結(jié)構(gòu)的作用，懸掛體系、斜拉體系、預(yù)應(yīng)力網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和張弦梁屋架都具備可劃分出相對(duì)獨(dú)立的桿件部分結(jié)構(gòu)的特性。柔性結(jié)構(gòu)不同于剛性結(jié)構(gòu)和半剛性結(jié)構(gòu)，它僅在預(yù)應(yīng)力作用下才形成有剛度的結(jié)構(gòu)，不能劃分出相對(duì)獨(dú)立的桿件部分結(jié)構(gòu)，它的設(shè)計(jì)和施工計(jì)算都需確定結(jié)構(gòu)形狀，因此柔性結(jié)構(gòu)施工完全不同于剛性結(jié)構(gòu)和半剛性結(jié)構(gòu)施工。

(二)預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的狀態(tài)

預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)狀態(tài)要素考慮是指索力和結(jié)構(gòu)幾何形狀，為了便于分析和敘述，可以定義預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)如下的三種不同狀態(tài)：

1.零狀態(tài)：零狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)是加工放樣后的構(gòu)件集合體。零狀態(tài)時(shí)不存在預(yù)應(yīng)力，不存在外部荷載和自重的作用，結(jié)構(gòu)零狀態(tài)的桿件部分形狀和幾何尺寸是由設(shè)計(jì)圖紙給定的。

2.初始狀態(tài)：初始狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)安裝就位張拉后僅在預(yù)應(yīng)力和自重作用下自平衡狀態(tài)。不考慮外部荷載的作用。預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)僅有預(yù)慮力和結(jié)構(gòu)自重作用，實(shí)際上就是預(yù)應(yīng)力施工張拉狀態(tài)，此狀態(tài)的索力和幾何形狀分別是施工張拉時(shí)的索張拉力控制值和位移監(jiān)控值。

3.工作狀態(tài)：工作狀態(tài)指結(jié)構(gòu)投入使用在外部作用下所達(dá)到的平衡狀態(tài)。通常，外部作用下的工作狀態(tài)位移，由設(shè)計(jì)方提供說(shuō)明和要求。

二、預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的施工流程與控制設(shè)計(jì)

(一)預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的施工流程

現(xiàn)以長(zhǎng)沙會(huì)展中心展覽大廳來(lái)說(shuō)明預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)，展覽大廳是一個(gè)斜拉索和張弦桁架相結(jié)合的復(fù)雜空間預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)。施工過(guò)程如下：(1)在地面抬模上拼裝屋架的張弦桁架跨段；張拉下弦索，張弦梁跨中起拱到預(yù)定量；(2)起吊、安裝張弦桁架跨段，二端電焊連結(jié)；(3)張拉斜索，使屋架位移控制點(diǎn)起拱到預(yù)定量；(4)拆除支撐，然后安裝屋面板和設(shè)備。

從上述的施工過(guò)程中可以歸納出預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)施工以下幾個(gè)特點(diǎn)：(1)預(yù)應(yīng)力施工會(huì)有階段性，可以是嵌套形式；(2)需要確定一個(gè)形狀控制為索張拉目標(biāo)，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)時(shí)的索力目標(biāo)控制索力，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)時(shí)控制點(diǎn)位移為目標(biāo)控制位移，即初始狀態(tài)；(3)控制索力往往是幾個(gè)，甚至是十幾個(gè)以上。由于實(shí)際張拉設(shè)備有限，不可能所有索同時(shí)張拉，因此必須制定使用少數(shù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)目標(biāo)控制索力和目標(biāo)控制位移的張拉方案。

(二)預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的施工控制設(shè)計(jì)

預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的施工狀態(tài)控制設(shè)計(jì)是指預(yù)先通過(guò)分析確定設(shè)計(jì)目標(biāo)并制定張拉方案，張拉過(guò)程中對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)施工狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別，最終有目的地調(diào)整糾偏，從而使預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)施工收到有效地控制。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，可采用幾種施工計(jì)算方法，下面介紹三種方法：順序循環(huán)法、倒裝法和無(wú)應(yīng)力法。

1.順序循環(huán)法。順序循環(huán)法分析步驟與實(shí)際預(yù)應(yīng)力索施工步驟完全相同，通常在分析前根據(jù)工程具體情況先行確定若干各選方案，一般通過(guò)各個(gè)分組索2～3次循環(huán)疊代可逐步逼近設(shè)計(jì)索力，使結(jié)構(gòu)最終成形。通過(guò)分析還可以準(zhǔn)確獲得各個(gè)施工階段構(gòu)件內(nèi)力分布和結(jié)構(gòu)幾何形態(tài)。根據(jù)循環(huán)張拉的拉力增量可將順序循環(huán)法細(xì)分為足量循環(huán)張拉法、等量遞增循環(huán)張拉法和變量遞增循環(huán)張拉法。足量循環(huán)張拉法是指每個(gè)循環(huán)中各組索的施工控制索力均為設(shè)計(jì)索力，由于后張索引入的預(yù)應(yīng)力將在結(jié)構(gòu)中重分布，必然導(dǎo)致先前張拉的索力發(fā)生變化，因此需要經(jīng)過(guò)若干次循環(huán)張拉調(diào)整直至各組索內(nèi)力均最終均達(dá)到設(shè)計(jì)要求的索力；等量遞增循環(huán)張拉法是指通過(guò)k次循環(huán)張拉，將各組預(yù)應(yīng)力索的設(shè)計(jì)索力等分為k份，每次循環(huán)張拉的索力增量為P/k，直至最后各組索力均逼近設(shè)計(jì)索力后停止張拉循環(huán)；而變量遞增循環(huán)張拉法是根據(jù)工程實(shí)際情況每次預(yù)應(yīng)力施工張拉控制的索力增量不同，最后統(tǒng)一逼近設(shè)計(jì)索力的循環(huán)張拉施工方法。

2.倒裝法。我們以斜拉張弦桁架組合結(jié)構(gòu)為例來(lái)說(shuō)明“倒裝法”原理。假如我們已經(jīng)計(jì)算得到施工階段荷載控制值。即索力Fi和控制位移Ui(-1，…，n)。如果有n臺(tái)張拉設(shè)各，就可能同步比例張拉n根索，實(shí)現(xiàn)施工目標(biāo)。但實(shí)際工程施工時(shí)，考慮到施工成本，不會(huì)采用同步張拉方案。現(xiàn)考察使用一臺(tái)設(shè)備張拉時(shí)索力和位移的變化青況。假定一臺(tái)設(shè)備張拉次序和索號(hào)相同，要求張拉完成后的索內(nèi)力和控制點(diǎn)位移為已計(jì)算得到的施工階段荷載控制目標(biāo)Fi(i=1，…，6)和Ui(i=1，…，6)。現(xiàn)假定按索號(hào)逐根張拉，張拉力就取Fi。1號(hào)索張拉后，當(dāng)2號(hào)索張拉時(shí)，1號(hào)索索力就不再是Fi。繼續(xù)張拉3號(hào)索，1號(hào)索和2號(hào)索的索力又發(fā)生變化。后繼索張拉會(huì)改變已張拉索的索力，如此張拉無(wú)法達(dá)到施工階段荷載控制力和控制位移的目標(biāo)。

篇9

【關(guān)鍵詞】 廢舊樓房；拆除爆破；設(shè)計(jì)與施工

【中圖分類號(hào)】 TU722 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 B 【文章編號(hào)】 1727-5123（2013）05-080-01

建筑結(jié)構(gòu)的分類，按照所用材料的不同可分為：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等；按照其受力性能的不同可分為：有框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)等。而在經(jīng)濟(jì)全球化迅速發(fā)展和人們生活水平日益提高的今天，卻面臨著快速拆除各種廢舊樓房的煩惱和來(lái)自一些危險(xiǎn)建筑物的不安全感，因此，如何快速處理這類建筑物成了我們城市化過(guò)程中的苦惱。本文將重點(diǎn)介紹建筑物的爆破拆除及其原理，為我們?cè)诔鞘谢ㄔO(shè)中掃除障礙。在拆除爆破中，經(jīng)常會(huì)遇到以下幾種形式的建筑物結(jié)構(gòu)：砌體結(jié)構(gòu)，即由磚、砌塊及石料等體塊材料通過(guò)砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)；磚混結(jié)構(gòu)，石砌體結(jié)構(gòu)的一種，主要指建筑物中豎向承重結(jié)構(gòu)的墻、附壁柱等采用磚或砌塊砌筑，柱、梁、樓板、屋面板、桁架等采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；排架結(jié)構(gòu)，即由屋頂、鋼筋混凝土梁和柱作為主要承重構(gòu)件，屋頂和柱頂之間是鉸接的建筑結(jié)構(gòu)；框架結(jié)構(gòu)：即由現(xiàn)澆的鋼筋混凝土梁、柱、板作為主要承重構(gòu)件，梁和柱之間是剛性連接，構(gòu)成了一個(gè)整體鋼架。

1 樓房類建筑物拆除方法

樓房類建筑物的拆除方法主要有：人工法；機(jī)械法（吊車錘拆除法、吊車拆卸法、挖掘機(jī)拆除法；裝載機(jī)拆除法）；爆破拆除法（鉆孔爆破法；水壓爆破法；水孔爆破法；糊炮爆破法）；綜合拆除法等。在諸多的拆除方法中，應(yīng)用最多、最廣的便是爆破拆除法。

2 樓房拆除爆破的基本原理

在進(jìn)行樓房爆破的設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，需根據(jù)爆破對(duì)象的介質(zhì)特性、結(jié)構(gòu)尺寸和邊界條件，爆區(qū)環(huán)境，安全要求等條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。與普通工程爆破相比，城市樓房拆除爆破有其特殊性，在設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)遵循以下四個(gè)基本原理：微分原理、等能原理、失穩(wěn)原理、緩沖原理。

微分原理：合理地確定孔網(wǎng)參數(shù)、用藥量以及裝藥結(jié)構(gòu)，使炸藥均勻地分布到被爆破介質(zhì)中，形成多點(diǎn)分散的布藥形式，防止能量過(guò)于集中，這一設(shè)計(jì)原理稱為微分原理。有人也稱之為多打孔，少裝藥的設(shè)計(jì)方法。

等能原理：根據(jù)被爆破物狀況、環(huán)境條件及工程要求，優(yōu)選爆破參數(shù)，以期使每個(gè)炮孔內(nèi)炸藥爆炸釋放出的能量與該孔周圍介質(zhì)達(dá)到預(yù)期爆破效果所需的能量相等，這一原理稱為等能原理。

失穩(wěn)原理：爆破拆除樓房等建筑物的爆破設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想是：分析被拆除物的受力狀態(tài)，然后爆除結(jié)構(gòu)物的某些關(guān)鍵承重部位，使之失去承載力，結(jié)構(gòu)物整體失去穩(wěn)定性，在其自重作用小坍塌或傾倒，這一設(shè)計(jì)思路為失穩(wěn)原理。

緩沖原理：選擇合理的裝藥結(jié)構(gòu)或適宜的炸藥品種，緩和爆轟波峰值壓力對(duì)介質(zhì)的沖擊左右，使爆炸能量得到合理的分配和利用，以期達(dá)到減少爆破危害、改善爆破效果的目的，這一原理稱為緩沖原理。

3 樓房類建筑物的爆破拆除方案

樓房類建筑物爆破拆除，主要應(yīng)用失穩(wěn)原理確定布孔范圍，應(yīng)用微分原理確定孔網(wǎng)參數(shù)，應(yīng)用等能原理確定單孔裝藥量，并設(shè)計(jì)可靠合理的爆破網(wǎng)路，使埋設(shè)在爆破缺口范圍內(nèi)各承重構(gòu)件上的炸藥按設(shè)計(jì)要求順序起爆，迫使被拆除建筑物傾倒坍塌。在樓房拆除爆破中造成建筑物結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的方法有三種：不同爆高法，不同時(shí)差法，重心移出法。

樓房拆除爆破的基本方案有：?jiǎn)蜗騼A倒、單向折疊傾倒、雙向折疊傾倒、內(nèi)向折疊坍塌、原地坍塌等五種。

單向傾倒爆破：在擬拆除建筑物的底部布置一個(gè)三角形或梯形爆破缺口，缺破后，建筑物上部結(jié)構(gòu)在重力作用下產(chǎn)生傾覆力矩，繞某個(gè)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，向預(yù)定方向傾倒、坍塌觸地撞擊解體破碎。

單向折疊傾倒爆破：在擬拆除的樓房?jī)?nèi)，布置兩個(gè)或兩個(gè)以上的同向爆破缺口，將大樓在豎向上分成幾段，各缺口分次微差起爆或同時(shí)起爆，使建筑物失穩(wěn)，各分段樓體在自重作用下向同一方向傾倒。

雙向折疊傾倒爆破：在擬拆除的樓房?jī)?nèi)，布置兩個(gè)或兩個(gè)以上的反向爆破缺口，將大樓在豎向上分成幾段，各缺口分次微差起爆或同時(shí)起爆，使各分段在自重作用下向不同方向坍塌傾倒。

內(nèi)向折疊坍塌爆破：對(duì)于寬高比基本相等或平面尺寸的長(zhǎng)度、寬度大于高度的建筑物，在被拆除建筑物內(nèi)布置一個(gè)或多個(gè)內(nèi)高外低的梯形爆破缺口。每個(gè)爆破缺口先爆中間、后爆兩側(cè)部位；有數(shù)個(gè)爆破缺口時(shí)，先爆上部缺口，后爆下部缺口，迫使建筑物向內(nèi)傾倒坍塌。這種拆除爆破方案適用于被拆除建筑物四周場(chǎng)地較小，建筑物寬高比不大于一的框架結(jié)構(gòu)樓房，磚混結(jié)構(gòu)樓房等建筑物的爆破拆除。

原地坍塌爆破：根據(jù)被拆除建筑物的高度不同，布置一定高度的一個(gè)或多個(gè)爆破缺口，將缺口內(nèi)的承重墻，承重立柱及部分橫梁鉆鑿爆破孔，從上到下依次爆破各個(gè)缺口。建筑物在自重作用下坍塌觸地并相互碰撞而解體。

4 影響樓房爆破拆除方案選擇的主要因素

除選擇合理的爆破方案外，主要影響因素便是被拆除樓房周圍環(huán)境、樓房結(jié)構(gòu)形式和尺寸。樓房一側(cè)有不小于樓房高度的開(kāi)闊場(chǎng)地，可優(yōu)先采用工程量少的定向傾倒爆破方案；倒向側(cè)場(chǎng)地大于樓房高度一半而小于樓房高度，且樓房寬高比較大，可考慮采用單向折疊坍塌爆破方案；樓房四周場(chǎng)地均不足樓房的高度，且樓房寬高比較大，可考慮采用雙向折疊傾倒爆破方案；樓房四周場(chǎng)地均不足樓房的高度，若樓房寬高比較小，要考慮原地坍塌或內(nèi)向坍塌爆破方案。

另外，考慮到冬季室內(nèi)保溫的需要，北方地區(qū)的樓房墻體較厚，南方地區(qū)的樓房墻體則較薄，地震多發(fā)地區(qū)樓房抗震性能較好，而有些地區(qū)則對(duì)房屋的抗震性能要求較低，這些因素在樓房爆破拆除設(shè)計(jì)中均應(yīng)該充分考慮。

參考文獻(xiàn)

1 馮叔瑜等.城市控制爆破.北京：中國(guó)鐵道出版社，1987

2 楊人光等.建筑物爆破拆除.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1985

3 金驥良等.拆除爆破設(shè)計(jì)與施工.北京：中國(guó)鐵道出版社，2004

篇10

基于培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力的目的，制定了土木工程專業(yè)人才計(jì)劃，2007版土木工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)由三大部分組成，分別是通識(shí)教育、專業(yè)教育和綜合教育，其中專業(yè)教育又分為專業(yè)基礎(chǔ)教育和專業(yè)方向的課程教育，總學(xué)時(shí)共計(jì)2500學(xué)時(shí)。其中通識(shí)教育1312學(xué)時(shí)，占總學(xué)時(shí)52．5%;專業(yè)基礎(chǔ)854學(xué)時(shí)，占總學(xué)時(shí)34．2%;專業(yè)課334學(xué)時(shí)，占總學(xué)時(shí)13．4%。該培養(yǎng)計(jì)劃在理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)改革方面進(jìn)行了許多探索和實(shí)踐，主要的工作包括以下6點(diǎn)。

知識(shí)、能力、素質(zhì)三位一體的理論教學(xué)體系

以知識(shí)結(jié)構(gòu)、知識(shí)點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)方法為基礎(chǔ)設(shè)置理論課程，形成了“知識(shí)、能力、素質(zhì)”三位一體的理論教學(xué)體系。

1通識(shí)教育

通識(shí)教育包括人文、社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、體育知識(shí)、外語(yǔ)知識(shí)、經(jīng)管知識(shí)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容。

2專業(yè)教育

1)工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)。開(kāi)設(shè)有材料力學(xué)、畫(huà)法幾何與建筑制圖、理論力學(xué)等3門主干必修課程以及電工學(xué)、流體力學(xué)、彈性力學(xué)B等3門限定選修課程，共計(jì)20學(xué)分。要求學(xué)生掌握理論力學(xué)、材料力學(xué)的基本原理和分析方法;掌握流體力學(xué)(水力學(xué))的基本原理和分析方法，畫(huà)法幾何基本原理，電工學(xué)的基本理論，彈性力學(xué)的基本原理和分析方法。2)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。開(kāi)設(shè)有土木工程材料、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程地質(zhì)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、房屋建筑學(xué)等7門主干必修課程，土木工程概論、工程測(cè)量2門非主干必修課程，專業(yè)外語(yǔ)、土木工程CAD等2門非主干限定選修課程。要求學(xué)生了解土木工程專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)各專業(yè)方向知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。3)專業(yè)方向知識(shí)。土木工程專業(yè)知識(shí)教育按照建筑工程、道路與橋梁工程、地下工程、巖土工程等4個(gè)專業(yè)特色方向教學(xué)。

多層次一體化的實(shí)踐教學(xué)體系

人才培養(yǎng)體系重視實(shí)踐環(huán)節(jié)，實(shí)踐環(huán)節(jié)時(shí)間共計(jì)40周。通識(shí)實(shí)踐環(huán)節(jié)包括人文社會(huì)科學(xué)實(shí)踐3周(3學(xué)分)、金工實(shí)習(xí)1周(1學(xué)分)、計(jì)算機(jī)基本技能訓(xùn)練1周(1學(xué)分)。專業(yè)實(shí)踐包括混凝土結(jié)構(gòu)原理課程設(shè)計(jì)等共10周(10學(xué)分)，測(cè)量實(shí)習(xí)2周(2學(xué)分)，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)7周(7學(xué)分)，畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)16周(16學(xué)分)。此外，還專門設(shè)置課外實(shí)踐5學(xué)分，安排學(xué)生從事暑假社會(huì)實(shí)踐、公益勞動(dòng)等課外實(shí)踐活動(dòng)。除學(xué)校安排的實(shí)踐活動(dòng)外，土木工程專業(yè)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，組織學(xué)生參加省土木建筑學(xué)會(huì)舉辦的優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)大賽，并舉辦大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃等活動(dòng)，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，激發(fā)學(xué)生對(duì)土木工程專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神的重要途徑，根據(jù)土木工程學(xué)科和專業(yè)特點(diǎn)，利用西部礦井開(kāi)采與災(zāi)害防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、土木工程實(shí)驗(yàn)中心、巖土工程省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、校內(nèi)巖土工程訓(xùn)練中心以及校外實(shí)踐教學(xué)基地，搭建了土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。培養(yǎng)體系采用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、科研活動(dòng)、學(xué)科競(jìng)賽等“多層次”的實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，形成“一體化”的實(shí)踐教學(xué)體系。

“設(shè)計(jì)型”題目和“科研型”項(xiàng)目結(jié)合的課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革

在改革與實(shí)踐過(guò)程中，根據(jù)土木工程專業(yè)4個(gè)不同的特色方向，探索了“設(shè)計(jì)型”題目和“科研型”題目在課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，編制了建筑工程方向“鋼結(jié)構(gòu)”與“鋼筋混凝土整體式肋梁樓蓋”課程設(shè)計(jì)、巖土工程方向“基礎(chǔ)工程”與“隧道工程”課程設(shè)計(jì)、道路與橋梁工程方向“鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T型梁”與“等截面懸鏈線砼箱形無(wú)鉸板拱橋”課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)與考核標(biāo)準(zhǔn)。地下工程方向延續(xù)了礦井建設(shè)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容，編制了礦井建設(shè)中的”建井工程結(jié)構(gòu)立井井架”課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)與考核標(biāo)準(zhǔn)。

基于全面質(zhì)量管理(TQC)理論的畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)改革

基于全面質(zhì)量管理(TQC)理論，開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)的全過(guò)程質(zhì)量控制，在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，分別采用了指導(dǎo)教師雙向遴選制度、設(shè)計(jì)題目多樣化、嚴(yán)格的開(kāi)題報(bào)告制度以及多環(huán)節(jié)答辯制度，同時(shí)說(shuō)明書(shū)和繪圖采用手寫(xiě)與打印相結(jié)合形式，達(dá)到了管理的制度化，避免了管理中的隨意性;同時(shí)發(fā)揮巖土工程、地下工程兩個(gè)優(yōu)勢(shì)學(xué)科科研實(shí)力強(qiáng)的特點(diǎn)，在優(yōu)秀本科生中選取重要科研課題中的問(wèn)題作為本科畢業(yè)論文選題的做法提高了學(xué)生的科研能力，擴(kuò)大了我校社會(huì)影響，提高了就業(yè)率。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題多樣化，真正實(shí)現(xiàn)“真刀真槍”做設(shè)計(jì)。同時(shí)要求畢業(yè)設(shè)計(jì)必須有電算內(nèi)容，配備了各專業(yè)方向的電算教學(xué)軟件，保證了畢業(yè)設(shè)計(jì)既有電算又有手算的特點(diǎn)，提高了學(xué)生專業(yè)軟件的應(yīng)用能力。編輯出版了《土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)叢書(shū)》。制定了土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師遴選標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)提報(bào)告撰寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)、答辯基本規(guī)程、撰寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量監(jiān)控評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、二次答辯基本規(guī)程等一系列畢業(yè)設(shè)計(jì)管理文件。

“多渠道一體化”的學(xué)生創(chuàng)新精神培養(yǎng)體系

搭建創(chuàng)新精神培養(yǎng)平臺(tái)，采用多手段培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，通過(guò)“雙師型”教師隊(duì)伍培養(yǎng)、建立高水平學(xué)術(shù)梯隊(duì)、提高教師科研能力、本科生參加科研活動(dòng)、本科生參加學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)、本科生參加創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃等多種渠道對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新精神進(jìn)行一體化培養(yǎng)。