混凝土结构设计教程范文

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第1篇

《混凝土结构设计规范》对比分析，详细阐述其修订或删减的主要依据，并对新版规范的修订内容作了较为全面的总结，提出混凝土结构设计课程在教学方法上的新要求。

关键词：混凝土结构；教学方法；设计规范；修订内容；技术要点

中图分类号：G6420 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2013）02-0053-05

中国建筑科学领域的工程结构设计规范（或标准）大约每10年修订一次，2002版《混凝土结构设计规范》[1]自颁布实施至今已有10余年，尤其是2008年“5.12”汶川地震和2010年“4.14”青海玉树地震发生之后，2002版规范中关于工程结构设计理论、工程结构构造措施以及工程结构抗震理论存在的不足更加突显。同时，中国工程结构设计理论研究水平的不断提高，新材料的不断出现以及工程经验的不断积累，也缩短了工程结构设计规范的修订周期。2011年7月，正式颁布实施GB50010―2010《混凝土结构设计规范》[2]。新规范根据多年工程经验和研究成果，同时考虑与国际其他发达国家混凝土结构设计标准接轨，贯彻国家“四节一环保（节能、节地、节水、节材和环境保护）”政策编制而成。新规范的编制标志着中国混凝土结构的计算理论和设计水平有了新的提高；同时也对高等学校土建类专业学生如何结合新版规范进行快速知识更新，高校教师如何及时改进混凝土结构设计及相关课程教学方法提出了新要求[3-6]。

一、新版规范关于结构材料强度的修订

（一）混凝土强度的修订

新版混凝土结构设计规范删除了2002版规范4.1.4条中注1和注2的相关规定，即关于受压构件尺寸效应（现浇钢筋混凝土轴心受压及偏心受压构件，如截面的长边或直径小于300 mm，则混凝土的强度设计值应乘以系数0.8）和离心混凝土的有关规定。2002版规范源于前苏联规范，最近俄罗斯规范关于此条的规定已被取消，而离心混凝土的强度设计值应按专门的标准取用，不再列

入，故新版混凝土规范将此项内容删除。另外，新版混凝土规范删除了2002版规范4.1.6条中关于混凝土轴心抗压、轴心抗拉疲劳强度设计值，以及当蒸养温度超过60℃时，计算混凝土强度设计值应提高20%的规定，因为高温蒸养引起的主要问题是裂缝，而非提高设计强度所能解决。

（二）钢筋强度的修订

新版混凝土结构设计规范4.2.2条增加了强度标准值为500 MPa的HRB500、HRBF500级高强钢筋，并规定其抗拉强度设计值（fy=435MPa）与抗压强度设计值（f′y=410MPa）分别取不同数值。加入靠控温轧制而具有一定延性、可焊性、机械连接性能及施工适应性的HRBF系列细晶粒热轧带肋钢筋，限制并准备淘汰强度标准值为335 MPa级热轧带肋钢筋的应用，立即淘汰强度标准值为235 MPa的HPB235级光圆钢筋的应用，以HPB300级光圆钢筋取代之。同时，规定了过渡方法，要求在规范的过渡期及对既有结构进行设计时，235 MPa级光圆钢筋的设计值仍按原规范取值；同时，推广强度标准值400 MPa、500 MPa级高强钢筋作为受力的主导钢筋。对预应力钢筋，为了补充中强空挡，增加了强度等级为1 960 MPa和大直径21.6 mm的钢绞线，补充了预应力螺纹钢筋及中强钢丝的有关设计参数，并淘汰了锚固性能差的刻痕钢丝，删除了不常用的预应力筋的强度等级和直径。

二、新版规范关于基本设计规定的修订

为了进一步完善2002版规范，保证结构的安全，增强结构的整体稳固性，提高混凝土结构抗偶然作用的能力，新版混凝土结构规范设计原则从以构件设计为主扩展到整个结构体系，补充了3.2条“结构方案”和3.6条“结构抗连续倒塌设计原则”，增加了3.7条“既有结构改造设计原则”的规定，指出结构方案设计对建筑物安全性有着决定性影响，鉴于结构防连续倒塌设计的难度和代价较大，一般结构只须进行防连续倒塌的概念设计，以定性设计的方法增强结构的整体稳固性；同时新版规范3.4.4条对构件挠度、裂缝宽度计算采用的荷载组合进行了调整，新增钢筋混凝土构件采用荷载准永久组合并考虑长期作用的影响，完善了承载能力极限状态设计内容，增加以构件分项系数进行应力设计等方面的内容。另外，新版混凝土规范3.4.1条第4款及3.4.6条还增加了楼盖舒适度的要求，并规定楼盖竖向自振频率的限值。

三、新版规范关于承载能力极限状态计算的调整修订

（一）正截面承载力计算的修订

新版混凝土结构设计规范对受弯构件正截面承载力的计算未作改动，但对受压构件正截面承载力的计算改动较大，主要是针对钢筋混凝土结构中的二阶效应问题。2002版混凝土规范在考虑P-δ效应时[7-8]，对引起结构侧移的荷载或作用所产生的一阶弯矩Ms和不引起结构侧移的荷载产生的一阶弯矩Mns不加区别，全部乘以增大系数ηs，即考虑P-δ效应时结构的弯矩为M=（Mns+Ms）ηs。新版混凝土结构设计规范在考虑P-δ效应时，对除排架结构以外的框架结构、剪力墙结构、框架―剪力墙结构及筒体结构只增大引起结构侧移的荷载或作用所产生的一阶弯矩Ms，不增加不引起结构侧移的荷载产生的一阶弯矩Mns，即结构中的弯矩为M=Mns+ηsMs。另外，对于P-δ效应，2002版规范通过初始偏心距增大系数η来考虑P-δ效应，而新版混凝土规范6.2.3条规定偏心压力构件通过调整构件控制截面的弯矩设计值M来考虑P-δ效应（弯矩作用平面内截面对称的偏心受压构件，当同一主轴方向的杆端弯矩比不大于0.9且轴压比不大于0.9，同时构件的长细比满足的偏心受压构件时不用考虑P-δ效应），取消了轴向力偏心距增大系数η对二阶效应的影响。关于轴向压力在挠曲杆件中产生的P-δ效应新旧规范具体的变化如表1（以非预应力钢筋混凝土偏心受压构件为例）。

（二）斜截面承载力计算的修订

2002版混凝土结构规范关于受弯构件斜截面承载力计算公式，经过验证发现：当集中荷载对支座截面或节点边缘产生的剪力值占总剪力的75%时，分别按均布荷载和集中荷载两种情况计算的箍筋差异很大，即造成配箍不连续。因此，为了克服上述不足，新版混凝土结构设计规范6.3.4条统一了一般受弯构件与集中荷载作用下梁的斜截面受剪承载力计算公式，并调整了斜截面受剪承载力计算公式中箍筋抗力项的系数，适当增加斜截面受剪承载力的安全储备，新旧规范关于受弯构件斜截面受剪承载力的计算公式如表2（以非预应力钢筋混凝土受弯构件为例）。同理，将考虑地震作用的框架梁其斜截面受剪承载力计算公式也作了相应修改。

四、新版规范关于正常使用极限状态验算的调整修订

（一）裂缝控制验算的修订

新版混凝土结构设计规范3.4.4条保留了2002版混凝土规范有关裂缝控制等级划分的规定，但对受力裂缝的控制进行了适当放松（详见新版混凝土规范第3.4.4及7.1.1条规定）。另外，在进行最大裂缝宽度wmax计算时，新版混凝土规范7.1.2条调整了计算中钢筋应力σs的计算方法，以及表7.1.2-1中关于钢筋混凝土受弯、偏心受压构件受力特征系数αcr的取值，将wmax的公式计算值适当减小。

（二）挠度验算的修订

在进行受弯构件挠度验算时，新版混凝土结构设计规范7.2.2条在受弯构件短期刚度Bs的基础上，补充提出了考虑荷载准永久组合和荷载标准组合的长期作用对挠度增大的影响，给出了刚度计算公式B=Bs/θ。另外，根据国内研究成果，在预应力混凝土构件短期刚度Bs计算公式的基础上，采用无粘结预应力筋等效面积折减系数α1，适当调整值ρ，就可将原公式用于无粘结部分预应力混凝土构件的短期刚度计算（详见新版混凝土规范第7.2.3条规定[1]）。

五、新版规范关于构造规定的调整修订

（一）混凝土保护层厚度规定的修订

新版混凝土结构设计规范8.2.1条调整了钢筋保护层厚度的规定，从混凝土碳化、脱钝和钢筋锈蚀的耐久性角度考虑，不再以纵向受力钢筋的外缘计算，而以最外层钢筋（包括箍筋、构造筋、分布筋等）的外缘计算混凝土保护层厚度。修订后的保护层厚度实际上比原规范的规定有所增加，一般情况下略有增加，而恶劣环境下增加的幅度较大，新旧规范关于混凝土保护层最小厚度c的对比如表3。从表3可以看出，新版规范中关于混凝土保护层的厚度无论从数值上还是具体计算规定上都明显增大，充分考虑了混凝土结构的耐久性要求，新增设计使用年限100年的结构，其保护层厚度取相应类别使用年限为50年的1.4倍，同时细化环境类别，将原规范中的环境三类细化为三a、三b两个子类，并进一步加大恶劣环境下混凝土保护层厚度的取值。

（二）关于钢筋锚固长度规定的修订

新版混凝土结构设计规范8.3.1条对基本锚固长度的计算公式未作改动，但明确了钢筋的锚固长度la=ξalab，其中修正系数ξa根据锚固条件取用，同时在计算基本锚固长度lab时，删除了原规范中锚固性能较差的刻痕钢丝。由于2002版规范中关于混凝土强度最高等级取C40偏于保守，故新版规范将混凝土最高强度等级提高到C60，以提高锚固的性能。

六、新版规范在混凝土课程教学过程中的新要求

新版混凝土规范自2011年7月颁布实施以来，已经有近一年，而目前中国高校所使用的教材多数是在2002版规范基础之上编写而成，如何将教学内容与新规范相结合是目前混凝土任课教师亟待解决的问题，笔者认为在教学的过程中将重点从如下几个方面入手。

一是，改变以教材为主要参考资料而较少阅读和学习《规范》的传统教学方法，提高学生解决结构实际问题的综合能力。强调实践性教学环节，包括到施工现场参观的认识实习、课程设计及综合技能训练等。在混凝土结构课程开课前，让学生对梁、板、柱等常见的混凝土基本构件以及框架结构、剪力墙结构等常见的混凝土结构形式形成初步感性认识，并借以引发和提高学生学习混凝土结构课程的兴趣。

二是，改变以往授课过程中只重视单个构件的设计，轻视整体结构设计的教学思想，补充“结构方案”和“结构抗倒塌”设计方面的内容。使学生了解和掌握结构系统概念，了解课程的主要层次关系，从全局把握学习重点，理清学习思路，建立结构整体系统概念，理清各部分之间的关系，为课程学习建立总体框架。

三是，注意新旧规范关于混凝土和钢筋两种材料在强度和级别方面的修订和增补原因。目前，由于规范处于过渡阶段，故应重点向学生讲明混凝土和钢筋两种材料的级别调整和增补原因，纠正以往对钢筋等级（例如Ⅰ级钢、Ⅱ级钢、Ⅲ级钢等）的提法，而应以规范规定的提法为准，同时提醒学生关于两种材料强度的调整规定。

四是，关于单个构件承载能力极限状态中受弯构件斜截面受剪承载力和偏心受压构件正截面承载力计算新旧规范的对比，以及新规范修改的原因，在授课时引用《规范》中的条文进行讲解。这样可以让学生在理解课堂教学知识的同时，进一步熟悉《规范》规定的原因以及依据。

五是，注意钢筋混凝土和预应力混凝土构件在正常使用极限状态下裂缝宽度和挠度验算的变动；授课过程中应注重钢筋混凝土构造和钢筋混凝土结构构件（如板、梁、柱）有关内容的变化。构造措施是人们在长期实践经验基础上总结而成的，是防止因计算考虑不周全而造成结构构件开裂、破坏，或者是保证结构构件在使用和施工上的需要而采用的，构造措施在混凝土结构设计中非常重要，大多数抗震设计的相关问题都是通过构造措施得以

保证，因此一定要引起足够重视。

七、结语

混凝土结构是中国工业与民用建筑采用最多的一种结构形式。混凝土结构设计是目前高校土木工程专业非常重要的一门专业课程。新版混凝土规范在高强高性能材料的应用、结构分析内容的扩展以及实现与国际接轨等方面都有了很大进步，同时新规范更加侧重房屋、铁路、公路、港口和水利水电工程混凝土结构共性技术问题设计方法的统一，这与“大土木”专业设置要求和土木工程专业“宽基础、多出口”的培养目标更加吻合。笔者仅介绍了规范与本科教学有关的主要修订内容，并以此提出教学新要求，以期抛砖引玉，共同推进混凝土结构设计课程教学的改革。

参考文献：

[1]GB50010―2002混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[2] GB50010―2010混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[3] 余颖，肖静，刘树博.数字信号处理课程教学改革的探索和实践[J].东华理工大学学报：社会科学版，2001，30（3）：294-296.

[4] 杨福来，郑颖佳，许邦莲，等.信息素养教育与信息检索课教学改革[J].东华理工大学学报：社会科学版，2011，30（2）：177-179.

[5] 涂海丽，黄国华.电子商务实践教学中存在的问题及对策[J].东华理工大学学报：社会科学版，2011，30（4）：391-394.

[6] 花榕，罗明标，刘云海，等.浅谈分析仪器设与改造课程的建设[J].东华理工大学学报：社会科学版，2011，30（3）：291-293.

[7] 徐有邻，周氐.混凝土结构设计规范理解与应用[M].北京：中国建筑工业出版，2002.

[8] 住房和城乡建设部执业资格注册中心组，施岚青编.注册结构工程师专业考试专题精讲――混凝土结构[M].北京：机械工业出版社，2012.

Teaching of concrete structure design course

LI Fengchen1，2， ZHANG Lina1，2， XU Chi2， YI Pinghua1

（ 1.College of Civil Engineering and Architecture， East China Institute of Technology， Nanchang 330013， P. R. China；

2. Fuzhou Institute of Exploring and Architectural Design， Fuzhou 344000， P. R. China）

第2篇

关键词：混凝土结构；课程设计；教学改革；实践实训

1引言

混凝土结构是土木工程专业重要的学科基础课，其包括《混凝土结构基本原理》与《混凝土结构设计》两大部分的内容，其中混凝土结构课程设计是在学生掌握上述内容的基础上，为进一步加强学生们对混凝土结构知识的理解而增设的相关实践环节。学生通过课程设计的练习应能进一步掌握设计的基本原理与基本方法，为后续的课程以及毕业设计打下坚实的基础。

2目前《混凝土结构》课程设计存在的若干问题

通过近些年的实际指导以及对兄弟院校相关院系的调研发现，目前混凝土课程设计存在以下问题。

2.1选题相对单一，设计内容与实际工程存有差距

目前大部分土木相关院校的混凝土课程设计选用的是单向板肋梁楼盖课程设计这一题目，大部分土木院校为督促学生自行设计而采取的手段是通过改变跨度、混凝土强度、荷载等参数，保证学生们一人一题，最大程度避免重复和抄袭。这种做法并不能从根本上解决学生不善思考的弊病，网络上纷繁的模板可以帮助学生通过简单的数字替换就完成课程设计的内容。同时，题目要求学生对一民用或工业建筑的楼盖进行设计，建筑平面图一般给定为四周砖墙的内框架结构[1]。然而内框架结构由于种种弊端，在现今的实际设计中已经被框架结构取而代之。如果仍然在教学实践环节对老旧的结构体系进行设计，会导致学生毕业后无法将学校学到的知识转化成解决实际问题的有效手段，这将使学生感到困惑与迷茫。

2.2学生对各种构件的构造要求以及施工流程不够熟悉。

通过理论学习，大部分同学可以完成梁、板的承载力计算以及相关的配筋，但对于梁板节点，墙梁节点，梁柱节点等具置的钢筋绑扎的施工工艺流程存有疑虑，对构件一般的构造要求理解不够深入，不能够实现理论与实际的有机结合，同时目前大部分教材对于梁施工图的表达方式仍采用截面注写的方式，这种方式最大的优点在于直观，便于初学者掌握梁内具体钢筋的布置形式，但在实际工程中，平面注写的应用更为广泛，理论的教学与实际的工作应用存有一定的偏差。

2.3考核方式与评价体系尚可进一步完善

由于课程设计的灵活度较高，学生的自由度较大，因此教师想对学生设计过程进行实时监控是不现实的，目前多数院校对于《混凝土结构》课程设计的考核方式仍是以学生所提交的设计成果为主，结合课上学生的课堂表现，对学生本次课程实践给定相应的考核分数。这种以结果为导向的考核方式忽视了对设计过程的监管，会导致部分善于“搭便车”的学生通过抄袭模板或成绩较好同学的设计内容而完成自己的设计任务，极有可能出现抄袭者比自行完成设计的学生成绩还要高。因此，这种考核方式不够客观与公正，会导致学生学习倦怠，同时不能达到课程设计的预期效果。

3改革的初步探讨与实践情况

为解决上述问题，有必要对《混凝土结构》课程设计进行教学改革。

3.1优化选题内容，扩大选题范围

我们首先从题目的选题着手，摒弃了老旧的内框架结构的内容，选取往年若干的优秀毕业设计中，与实际工程相近的多层框架结构设计作为学生课程设计的设计背景。同时，不再以设计单向板肋梁楼盖作为单一要求，而是将设计内容扩展为单向板肋梁楼盖设计，双向板肋梁楼盖设计，板式楼梯设计。增加学生的选题范围，扩展学生的设计思路。

3.2以小组为单位进行模块化课程设计

本次课程设计改革，将以个人为单位的模式改变为以小组为单位的模式进行课程设计，设计前将班级学生分为6人一组，每组成员又进一步细化成3小组，其中一组内2人共同完成单向板肋梁楼盖设计，2人共同双向板梁楼盖设计，2人共同完成板式楼梯设计，分组的目的在于提高学生之间互帮互助与团队协作能力，学生之间的相互督促，可以替代教师对设计过程的监控作用，在完成课程设计的同时，更能够增进学生之间的感情。

3.3增加学生互评机制与设计成果答辩环节

为了进一步完善考核方式与评价体系，我们在现有的评价体系基础上实行了学生互评机制，共同完成某项设计任务的学生，对彼此在设计过程中的设计态度，协作能力以及完成的设计成果进行互评，教师参考学生之间的互评结果作为学生设计过程的平时成绩，同时为了防止学生之间由于情感因素而包庇他人，我们引入了答辩环节。共同设计某一题目的一组成员对设计过程进行自述，同时，教师根据设计成果对两位同学分别提问，最终根据学生互评，设计自述以及答辩情况，给定学生最终成绩。

3.4将课程设计与实践实训相结合

为解决学生对各种构件的构造要求以及施工流程不够熟悉这一难题，我们选取部分优秀的设计成果，进行二次优化，并将优化后的结果用平法表示，形成可进行实际施工操作的设计图纸，结合学校现有设施，在学校实践实训基地内，在师傅带领下，以学生为主力，按照设计图纸，对相应的设计内容进行实际施工，真正做到理论与实际相结合。实践证明，通过改革措施，我校混凝土结构课程设计的教学效果有了较大的提升，学生的主观能动性得到了一定的调动，由于我校实践实训基地仍在建设当中，下一阶段我们将把主要精力放在课程设计与实践实训相结合上面，将教学改革落到实处。

参考文献：

第3篇

《混凝土结构设计原理》是土木工程专业必修的专业基础课，是一门实践性很强与现行规范、规程等有关的专业基础课。主要讲授：混凝土结构所用材料的性能，混凝土结构设计原则，混凝土结构中常见的种类受力构件（轴心受力、受弯、受剪、偏心受力、裂缝及变形、预应力混凝土构件）的破坏特征、设计模型建立及设计方法。混凝土结构课程包括两大部分内容：第一部分是基本（构件） 理论， 第二部分是结构（设计）部分。目前， 混凝土结构知识的学习基本上是通过授课答疑作业这一程序完成的， 学生掌握知识程度的判别， 基本上是一次考试确定， 课程设计也是一个题目全班做。由于集中授课人数多，而答疑时间相对少， 学生在学习过程中普遍存在课堂学习理解不够、课程设计存在抄袭现象。如何把握《混凝土结构设计原理》这门课程内容的主线，在教学中让学生深刻理解计算理论和设计方法，学以致用；如何在教学实践中使这门课生动起来，激发学生的学习兴趣与热情，使他们真正掌握这门课程，成为讲授该课程过程中值得探索和思考的问题。结合课程教学的经验，我们认为在教学方法上，应从以下几个方面着手提高和改进：

1 加强学生对本课程的认识

在第一部分： 基本理论教学中， 学生开始普遍反映不适应， 概念多、符号多、公式多、配筋构造多， 抓不住重点。而在第二部分： 结构设计中， 尤其是在进行工程设计时， 学生都反映听得懂， 但做不来。因此需要加强学生对本课程的认识。首先， 本课程与先修的力学课存在很大差异， 它所讨论的问题都是工程中必须解决的.其次， 学生在材料力学、结构力学课中一直接受的是性能比较单纯的构件受力分析， 而混凝土构件的材料性能比较复杂， 尽管如此， 分析方法与材料力学又有许多共共同之处： 它们都是通过几何关系、物理关系和平衡关系来推导计算公式的； 第三， 力学课中学生习惯于按设定的已知条件去求解， 解答往往是唯一的。混凝土构件设计不仅要进行承载力和变形计算， 而且包括材料、截面选择、配筋构造， 解答是多种多样的， 这就需要引导他们选择设计并优选出最佳配构结果； 第四， 确定结构方案需要综合考虑建筑功能、经济适用、便于施工等因素；而模型的建立更需要深入了解结构的受力特点.第五， 混凝土结构是一门还在不断发展的学科， 要求学生在学习时要不断了解和掌握这些新理论、新技术。

2 增强工程意识，激发学习兴趣

为了增强工程意识、使课程内容与实际工程联系起来， 从学生身边的教室、宿舍、楼梯、雨棚等看得见、摸得着的构件讲起， 并抽象为力学简图； 课前， 教师可以结合所教内容， 列举一些实际案例， 既可以是成功经验， 也可以是教训总结， 让学生认识到所学内容的重要性极其实际意义。由此明确学习目的， 激发学生的学习动力和兴趣。另外， 教师也可以多提一些有意义的问题，这样学生的学习兴趣被激发起来， 教学效果自然就好起来。

3 注意精简内容，做到融会贯通

在基本理论部分中， 应力分布和应力图形的采取是非常重要的， 应讲深学透。对构造不宜过多罗列， 否则不仅使讲授内容增多，影响学生对重点内容的学习和领会。另外， 教师应该找出各章节之间的联系， 使知识融会贯通， 形成一个网络。这样不仅学习起来比较轻松， 而且容易将前后知识点联系起来， 加深印象， 提高学习效果。

4 重视构造措施

构造措施是人们在长期实践经验的基础上总结出来的，可防止因计算中没有考虑的影响因素而使结构构件开裂和破坏，同时也是为了使用和施工上的需要而采用的。构造措施可以说是钢筋混凝土学习中既简单又难于掌握的一部分内容。简单在于规范规定很明确，而且表达形式简单，难于掌握在于规范的条文多，学生不易理清思路和记忆。例如在钢筋混凝土连续梁中，钢筋在支座处的断点与弯起点的构造问题，多数学生在学习时感到非常难于理解和记忆。但是构造措施在混凝土结构的设计中又是非常重要的。因此，教师应在教学中确定重点，帮助学生理解这些构造措施。

5 设计规范与书本内容结合， 重视课程设计

首先是设计规范要与课本的内容相结合。钢筋混凝土结构设计现行的规范（GB50010 - 2002） 是2002 年出版的版本，一方面，教师在讲课过程中，应该使学生认识到：作为实际工程结构设计，既要满足理论分析计算，还要符合现行规范规定的要求（包括理论和构造两个方面） 。另一方面，在讲课过程中应强调课程与规范的联系和相关性，使学生通过学习对规范有更深刻的理解；反过来，通过对规范的进一步理解，加强了课程与实际工程的联系，提高了学生处理实际问题的能力。其次是重视课程设计。通常混凝土设计课程设计安排在学期末进行，由于各门考试都安排在期末，学生经常会忙于复习而对课程设计投入不足，加上学生对课程设计不甚重视，因此建议将课程设计安排在课程结束后的下一个学期初始，这样学生就会有时间和精力投入到设计中。

6 调整考核方式

混凝土课程中公式、图表很多，如果单一地进行闭卷考试，一方面学生背公式的工作量太大，有些公式记忆的意义不大；另一方面由于是闭卷，很多内容就不适合作为考试题目，但这些内容在课程和实际工程中又比较重要，这样就导致考试的范围不全面，因此开卷与闭卷相结合是一个较好的方法。对概念性和一定需要记忆的内容采用闭卷考试，可以采用填空、选择、简答和论述等题型；对计算部分可采用开卷方式，题型和内容也可更丰富和灵活。我们认为，较为合理的成绩评定：期末考核（65%）+平时成绩（10%）+课程设计（25%）。

第4篇

关键词：水工钢筋混凝土结构学;课程设计;教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）36-0124-02

水工钢筋混凝土结构学课程的实践性很强，课程设计又是本课程实践教学环节中重要的一环。经过课程设计的训练，学生可以加深对水工钢筋混凝土结构学设计计算原理的理解，同时可以熟悉各类受力构件计算方法及相应公式的适用条件，提高学生的综合分析问题、解决问题的能力，而且撰写设计计算书及说明书的能力得到了大大提高，还可以培养学生的工程项目开发能力[1]。

一、分析过去课程设计中存在的不足

笔者通过多年的课程设计教学总结，发现存在下面一些问题。

1.过去课程设计的选题主要体现在水工建筑物的设计方面，这种教学模式暴露出的问题是前后的知识衔接不好，学生总是学了前面而后面又忘了，平时学生灵活运用知识解决构件设计问题的能力就较差，因此解决结构设计就更成问题了。通常课程设计是全班做1～2个题目，设计程序基本相同，通过调整材料、荷载等改变设计方案，课程设计的效果不理想。

2.在进行钢筋混凝土结构受力构件的强度计算时，往往从构造图中选取构件的计算简图不合理，致使构件的受力分析不准确，造成弯矩图、剪力图结果有误，影响到危险截面的确定、结构设计及计算结果的合理性。

3.传统的课程设计往往以设计小组为单位提交设计成果，进行团队考核，而部分学生缺乏团队意识，工作不积极主动，形成“坐、等、靠”现象，没有发挥学生的团结协作能力，也谈不上团队合作精神，个别成员甚至没融入进去，照抄组员的设计结果，影响了优秀学生参与设计的积极性，无法达到课程设计真正的目的[2]。

4.根据选取的结构型式、材料、几何参数拟定结构框架尺寸并进行总体布置后，构件施工图和计算书应同时进行，经试算后需进行必要的调整与修正，使设计成果不断完善。部分学生却将计算与画图分开进行，甚至出现计算与图纸是两张皮的现象，工程计算就失去了意义。

二、课程设计改革的建议

（一）课程设计的时间安排

专业培养方案中将《水工钢筋混凝土结构学》课程设计安排在理论教学结束之后，历时1周。这样的安排往往会导致课程设计与理论授课的脱节问题，同时由于进入期末考试阶段，学生为了准备期末考试，对课程设计投入的时间、精力等严重不足。鉴于上述问题的存在，尝试在水工钢筋混凝土结构学课程授课学期的中期将课程设计任务下达给学生，保证了水工钢筋混凝土结构学理论基本能介绍完，在掌握了水工钢筋混凝土结构学基本理论之后，让学生逐渐熟悉设计任务，初步了解设计内容，这样学生会带着课程设计任务书中的疑问再去听教师讲课，有利于学生对课堂内容的理解，更有助于实践能力的培养。在这一环节的学习中，能培养学生及时发现问题并想办法解决问题的能力。这对课程设计的顺利开展大有裨益。由于部分理论授课与课程设计同步进行，这也给学生创造了更多与教师沟通交流的机会，有助于更好的解决问题，也使得大多数学生对水工钢筋混凝土结构学设计产生了浓厚的兴趣。

（二）课程设计的选题

目前水利水电工程专业的课程设计采用的题目大多是水工建筑物中常见的输水渡槽设计，题目内容尽管符合对实训教学环节的要求，学生也能得到一定的实践锻炼，但是题目单一，没有比较难度系数不能完全体现，学生的个性化差异不能够得到因人而异的合理化选题，为此在课程设计选题方面不再固执于单一的水工结构，体现设计题目的多样性、差异性和实用性;题目有利于个性差异的学生选择，有利于培养学生独立分析问题、解决问题的能力。如对水利水电工程专业的学生可选用水闸工作桥、挡土墙、肋形楼盖等进行实践训练，保证了学生对先修课程知识的熟练应用，也使课程设计的质量能够得到进一步的提高。

（三）应用先进技术设计

课程设计实训要求采用先进的技术来完成，这也是今后工程设计发展的趋势。目前工程绘图CAD技术已经广泛应用于水利、交通、建筑等行业，而水利水电工程专业的学生在本科二年级就已经学习了CAD软件课程。AutoCAD方便操作，设计思想符合工程技术人员的传统习惯。在进行课程教学中，可以让学生学习和熟悉相关软件，对激发学生的学习兴趣、培养学生工程设计非常有益。课程设计采用CAD辅助绘图，无论从设计质量还是从设计速度上都优于传统的设计方法[3]，因此可以很好地调动学习的积极性。

（四）课程设计分组进行

学生按个性化差异分组进行课程设计，由于学生对知识的掌握水平不一，兴趣爱好也各有差异。课程设计时，允许学生自由搭配分组，各小组自由选择适合自己能力的设计选题，但同一个题目不能重复选，各组员分工协作。小组成员开展项目讨论，弘扬团队精神，形成团结合作。通过分组完成设计的过程，培养学生的团队协作能力，增强学生分析问题、解决问题的自信心，开发学生的智力。

（五）课程设计进度计划

课程设计实训采用导师辅助答疑、学生主体完成设计成果的方式进行。课程设计进度安排如表1所示。

（六）课程设计考核

课程设计结束后，教师参照学生提交的设计计算说明书中设计方案的可行性、计算结果的合理性、文本格式编辑的规范性、钢筋混凝土结构施工图尺寸与计算书尺寸的一致性及答辩效果等，较全面、理性的评定了学生的成绩。参与课程设计的水电4个班的成绩分布图见图1。由图1可知，成绩符合正态分布规律。

三、结语

笔者结合多年教学的实践，对《水工钢筋混凝土结构学》课程设计教学进行了改革尝试，大大改进了教学效果，培养了学生团队意识，提高了学生团结协作能力，激发了学生参与实训的热情及创新精神，但高校设计类课程实践教学改革任重而道远，应切实加强具有实际操作能力、较好适应社会发展需要的新型应用性水利人才的培养。

参考文献：

[1]朱秀清.基于行业需求为导向的《水工钢筋混凝土结构学》课程教学改革尝试[J].天津农学院学报，2013，（4）：59-64.

第5篇

关键词：混凝土结构；双筋截面；适筋破坏；超筋破坏；少筋破坏

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）14-0160-02

《混凝土结构设计原理》涉及的知识面较多，很多理论必须通过实验验证与理论分析相结合，并进行详细的讲解，使学生理解混凝土结构设计的计算理论。该课程的主要特点是公式多、符号多、构造要求多[1]，学习难度相对比较大，学生较难理解。因此，大多数学生的作业都是机械式地模仿例题，不能灵活地应用公式，采取机械的死记硬背的方法，对知识的运用能力较差。

为了改变这种状况，提高教学效果，本文根据多年的教学经验，对《混凝土结构设计原理》中双筋矩形截面正截面承载力计算的教学作一些探讨。

1 理解基本计算公式的应用条件

双筋矩形截面是混凝土结构设计的基础知识，与单筋矩形截面不同之处在于双筋矩形截面在截面的受拉区和受压区同时配有纵向受力钢筋的矩形截面。因双筋矩形截面的受压区配有受力钢筋，其计算简图及适用条件较单筋矩形截面相比要复杂，见图1。

运用理论力学中力的平衡和弯矩平衡，可得双筋矩形截面承载力计算公式为：

以应力图形为中心，重视应力简图的画法[5]，通过图形分解简化分析过程，实现学生对公式更深入的理解，避免机械式的死记硬背造成的记不牢靠。

3 比较各类受力构件计算上的相互联系

单筋矩形截面正截面承载力计算是受弯构件正截面承载力这章的第一部分内容，也是学生学习的基础，其配筋形式及受力简图见图4。进行单筋矩形截面正截面承载力计算内容与双筋矩形截面正截面承载力计算内容的类比分析，可以增加学生对双筋矩形截面正截面承载力计算公式的理解。

找出它们的不同之处，即可将双筋矩形截面问题转化为单筋矩形截面的问题，从而使复杂的问题简单化。

4 结论

《混凝土结构设计原理》是土木工程专业最为重要的专业课，且涉及的知识面较多，很多理论不是简单的计算，必须通过详细的讲解，使学生理解计算理论的由来。双筋矩形截面正截面承载力计算为本书教学的难点之一，计算公式复杂、学生难以理解，因此，教师应针对学生学习中存在的困难进行分析，通过对公式的适用条件、计算公式的意义应用图形分解的方法进行类比分析，将复杂的问题层层分解转化为已知的知识，使学生对计算公式有更清晰的认识，并取得良好的教学效果。

参考文献：

[1]雷洋，刘幸.对学生在混凝土结构原理作业中常见问题的探讨[J].东南大学学报：哲学社会科学版，2012，（14）：249-250.

[2]李志强，仝倩倩，夏多田，等.混凝土结构设计课程教学改革与实践[J].中国西部科技，2014，13（1）：123-124.

[3]梁兴文，王社良，李晓文.混凝土结构设计原理[M].北京：科学出版社，2003.

第6篇

关键词：混凝土结构；T形截面；适筋破坏；超筋破坏；少筋破坏

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）12-0192-02

《混凝土结构设计原理》是土木工程专业的主要专业课，涉及的知识面较多，很多理论不是简单的计算，必须通过实验验证与理论分析相结合，并进行详细地讲解，使学生理解计算理论的由来，才能使学生理解混凝土结构设计的计算理论。该课程的主要特点是公式多、符号多、构造要求多[1]，学习难度相对比较大，学生较难理解。要求学生把计算公式和适用条件相应地结合起来应用，更是难上加难。因此，大多数学生的作业都是机械式地模仿例题，不能灵活的应用公式，采取机械的死记硬背的方法，对知识的运用能力较差。

为了改变这种状况，提高教学效果，笔者根据多年的教学经验，对《混凝土结构设计原理》中T形截面正截面承载力计算的教学作一些探讨。

一、理解基本计算公式的应用条件

通过对矩形截面受弯构件的受力特性的学习可知，受拉区混凝土开裂后便退出工作，在计算理论中没有考虑混凝土的受拉强度，从而造成下部混凝土的作用没有得到充分利用。因此，对于尺寸较大的矩形截面构件，可将受拉区两侧的部分混凝土挖去，形成T形截面（见图1），这样既不会影响构件的受弯承载力，又可以减轻结构自重，节省混凝土并取得了良好的经济效果。

以应力图形为中心，重视应力简图的画法[4]，通过图形分解达到简化分析过程的目的，从而实现学生对公式更深入地理解，避免了机械式的死记硬背造成的记不牢靠。

三、比较各类受力构件计算上的相互联系

单筋矩形截面正截面承载力计算是受弯构件正截面承载力这章的第一部分内容，也是学生学习的基础，其配筋形式及受力简图见图4。进行单筋矩形截面正截面承载力计算内容与T形截面正截面承载力计算内容的类比分析，可以增加学生对T形截面正截面承载力计算公式的理解。

找出它们的不同之处，即可将T形截面问题转化为单筋矩形截面的问题，从而使复杂的问题简单化。

四、结论

《混凝土结构设计原理》是土木工程专业最为重要的专业课，且涉及的知识面较多，很多理论不是简单的计算，必须通过详细地讲解，使学生理解计算理论的由来。T形截面正截面承载力计算为本书教学的难点之一，计算公式复杂，学生难以理解。因此，在该部分的教学过程中，教师应针对学生学习中存在的困难进行分析，通过对公式的适用条件、计算公式的意义应用图形分解的方法进行类比分析，将复杂的问题层层分解转化为已知的知识，从而使学生对计算公式有更清晰地认识，并取得良好的教学效果。

参考文献：

[1]雷洋，刘幸.对学生在混凝土结构原理作业中常见问题的探讨[J].东南大学学报（哲学社会科学版），2012，（14）：249-250.

[2]梁兴文，王社良，李晓文.混凝土结构设计原理[M].北京：科学出版社，2003.