鋼結構設計基本原理范文
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導語：如何才能寫好一篇鋼結構設計基本原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。
篇1
中圖分類號：TU391；G6420 文獻標志碼：A 文章編號：10052909（2015）05009805
隨著“高鐵走出去”戰略的提出，我國土木工程專業國際型人才培養越來越緊迫[1-3]。土木工程專業主干課程開展雙語教學，傳授土木工程設計基本概念、原理與設計分析方法的同時，培養學生的專業英語應用能力，使學生熟悉國外規范和設計程序，為學生畢業后的涉外工作奠定基礎，培養具有高水平專業知識和良好專業英語交際與應用能力的高素質人才。
一、課程改革必要性
雙語教學作為一種新教學模式，如何立足現有教學大綱，采用何種教學模式和評價方法才能更好地開展教學，各方面研究有待進一步完善，還需要更多理論研究和教學案例的支持。目前的主要矛盾是課程定位不明，在教學內容、教學方式和教學質量評價等方面存在的問題如下所述。
（一）教學內容多和學時少的矛盾
課程內容主要包括鋼結構材料性能，連接構造、受力構件（軸心受壓，受彎和彎壓）的基本原理、設計計算，公式繁瑣難解，雙語教學又增加了語言學習內容，教材還沒完全成型，而相應分配的課時為32學時（2學分），于是教師每節課都在趕進度，學生每節課都感覺內容太多吃不消。
（二）學生難學和教師難教的矛盾
通過英語教學對大部分內容的理解并不難，但要想學生熟練運用國外工程師的思維方式學習新專業知識，還有一定難度。學生存在畏難情緒，學習興趣不高。教師在考慮授課效果的同時還要考慮課程進度和課程內容，而在大班（50―80人）教學條件下，課堂氛圍和授課效果很難保證，教師的講解不能面面俱到。
（三）教學質量評價與反饋難
教學相長，及時在教學過程中評價教學質量以改進教學方式。鋼結構設計原理課程教學內容難度差異大，學生英語水平參差不齊，學時少，教學質量很難評價。
西南交通大學茅以升學院于2011年開始在土木工程專業課程開展雙語教學，并在多方面進行了探索。文章針對專業基礎課鋼結構設計原理課程特點，結合3年雙語教學實踐，分析和探索適合國內土木工程專業基礎課程雙語教學方式，總結并提出了適合大班授課，以極限狀態設計為主線的多種教法組合的授課模式。
二、 課程定位
鋼結構設計原理屬于土木工程專業“結構設計原理”系列課程很重要的一部分，是在完成力學課程，已經熟悉基本力學原理的情況下，開設的結構設計入門專業基礎課。教學大綱要求培養學生運用鋼結構的基本理論知識進行研究與設計的能力，這一點對雙語教學和漢語教學都是一樣的，只是雙語教學是在此基本目標上朝國際化邁進了一步。鋼結構設計原理雙語教學應根據整個土木工程專業課程體系和鋼結構設計的特點，基于學生的語言水平，在專業知識和語言之間找到一個合理可行的切入點和平衡點，明確課程定位，綱舉目張，剪裁教學內容，選取教學方式，進行教學質量評價。
其一，明確專業知識的學習是雙語課程學習的最終目的。語言和專業知識的關系往往困擾著雙語教學，其關系應區分表里，互相呼應。專業知識學習應為“里”，語言作為工具應為“表”。讓學生在深刻理解基本原理的基礎上，掌握其專業化、國際化的英文表述，理解國外工程師的思維方式，具備與中外專業人士溝通的基礎。
其二，銜接好鋼結構基本原理與力學理論和力學概念脈絡關系。鋼結構基本原理課程的理論性強，難點和重點多，與力學理論和力學概念聯系緊密，如疲勞與斷裂力學，壓桿穩定與歐拉穩定理論，局部穩定與彈性波板穩定理論，梁的穩定與開口薄壁桿件約束扭轉等。在前置力學課程的基礎上，為解決鋼結構基本原理的難點和重點，就要理清其與力學理論和力學概念脈絡關系，使學生有清晰的力學概念，順利完成從力學到工程結構的過渡。
其三，明確基本原理的教授包括結構行為的學習和極限狀態設計理念的灌輸。鋼結構原理課程內容復雜，設計與構造并舉，中外相關規范規定差異較大，會使學生顧此失彼，抓不住關鍵，教師教學過程中也感覺教時不夠，關鍵概念講不透。所以教學應立足于極限狀態設計理念，對鋼結構的強度、穩定和疲勞等基本原理和關鍵公式，多舉例，多練習，多提問，而對其他內容和具體構造規定等可讓學生自學。
三、極限狀態設計為主線的教學內容
（一）以極限狀態銜接力學和鋼結構設計課程
為解決鋼結構基本原理的重難點，就要理清其與力學理論和力學概念脈絡關系，使學生有清晰的力學概念，順利完成從力學到工程結構的過渡[4]。
在前置材料力學、結構力學課程的基礎上，可以簡明扼要地介紹斷裂力學和薄板理論等，然后從極限狀態的角度，將力學基本理論應用于鋼結構設計中，建立理論與實踐的有機聯系，讓學生從基本力學原理和工程結構實際兩個角度進行結構設計學習，如表1所示。
（二）以結構行為為“經”，以極限狀態為“維”，歸納整合，抓住主線
鋼結構設計原理教學內容多而繁，理論推導與構造要求的內容比較枯燥，學習有一定難度。教學大綱一般按結構行為歸納為三大層次或部分，即材料―連接―構件，讓學生將知識點歸入這三大塊知識中便于理解和記憶。但是這樣就割裂了各部分之間的有機聯系，畢竟最后學生將面對的是整個結構設計，而不僅僅是材料或構件。
鋼結構設計原理課程教學目標是能熟練運用基本原理進行鋼結構設計，基本原理包括結構行為和結構設計方法，兩者不可分割，缺乏前者，后者沒有載體，只有前者，即為照貓畫虎。以極限狀態設計為主流的設計方法可以將上述三大塊知識有機結合，如表2所示，根據不同結構行為層次的不同破壞模式，以關鍵性關系聯結，邏輯性強，形象生動。表2中的重要關系是極限狀態變化的基礎和載體，極限狀態則是推導各個公式的前提條件，而關鍵概念是設計的重要參數，也是學生必須掌握的基本概念和相應的英語單詞。
（三）處理好教材和規范的關系
結構設計原理主要任務是讓學生掌握土木工程中鋼結構設計方法。一方面，實際結構設計需要結合相應規范規定開展教學，包括材料性能要求，構造規定、計算分析方法和流程等，基本原理的教學必須與實際設計的需要緊密結合。另一方面，鋼材性能的提高和技術水平的進步，使規范的修訂和完善成為一種常態，因此，雙語教學中需要重視不基于特定規范的基本原理、知識與方法的傳授，以增強學生的知識應用適應能力[5]。
西南交通大學茅以升學院土木工程專業鋼結構設計原理課程曾計劃采用國外高等院校土木工程專業原版教材，考慮到雖然結構設計原理不分國外國內，但不同國家在工程設計中所依據的規范不同，其教材針對的教學大綱也有差別，也就是說原版教材必然是建立在所屬國家相應規范基礎之上，學生學習過程中不僅會感受到專業知識的難度，還會產生語言困擾，因此，直接采用原版教材不完全適合國內需要?；谏鲜鲈?，宜先采用英文版講義與中文教材相結合的教材體系，并指定相關英文參考資料，英文講義經教學檢驗后可以形成適合本校的英文教材。
四、多種方法組合的教學模式
（一）案例分析輔助教學引入和總結教學內容
案例教學[6]是具體的實例，印象深刻，易于學習和理解。開始教學內容前，可引入相關的國內外有代表性的工程實例，激發學生學習興趣，提高知識運用的真實性，教學內容完成后對案例進行分析，提高解決具體工程問題的能力。通過工程事故案例教學，還可以警醒學生，在專業學習過程中嚴格要求自己，培養一絲不茍的工作態度和嚴謹的職業素養。
組織的案例最好能具備學科前沿性，并與教學內容相關，能突出重難點。學生一般對鋼結構實踐中成功的案例司空見慣，但對垮塌的案例記憶深刻。表3為根據教學內容中的結構層次，分別給出了對應破壞極限狀態的工程垮塌事故案例，讓學生學習專業知識的同時，體驗工程實際中責任使命感的重要性。
（二）問答式授課模式關注重難點內容
當學生對雙語教學熟悉后，問答式授課模式才能有效地展開[7]。受雙語授課課程學時的限制，問答式授課模式主要有兩種形式：課上教師問學生答和課下學生問教師答。
課上教師問學生答。根據每講課的教學安排，教師將授課主要內容和關鍵概念以英文問題的形式在課上給出，以隨機點名，讓學生回答，并記錄評分，然后根據學生回答的情況，以問題為主線，逐一講解。這樣學生課上不僅僅是被動聽課，還是被迫積極思考，教師根據學生的回答反饋教學效果。
課下學生問教師答。根據學生的作業和上課情況，在課后可以留一些時間給教師或助教解答學生的問題。課下單獨交流可以節約課堂時間，學生可以書面形式提出問題，針對共性問題下次課強調和復習。
（三）流程圖法梳理設計和計算的程序
流程圖法[8]作為一種從計算機程序語言衍生出的教學方法，可將課程中的復雜結構設計編制成具有邏輯關系、體系化、規范化的流程，讓學生理解并掌握復雜難懂的結構設計程序和要求，開展教學的具體實施步驟如圖1所示。
流程圖法采用箭頭和圖形，根據公式和簡潔的語言展示復雜的結構構件設計流程和規范規定，教學內容清晰明確，優點為符號規范，表述簡潔，結構清晰，邏輯明確，容易理解。
圖1 結構設計課程教學流程圖
鋼結構設計原理是一門理論性強、計算公式較多的課程。紛繁復雜的公式使學生容易產生混淆。在課程教學中，針對不同的教學內容，如不同構件設計、同一構件設計、構件與連接設計、焊縫連接中彎與扭的區分，可分別采用比較教學方法[9-10]，幫助學生辨別同類教學內容的異同，抓住教學內容的實質，從而熟練掌握，不致混淆。
五、多通道教學質量評價
教學質量評價對教師及時調整和優化教學內容非常關鍵[11]，可以通過以下幾個通道得到教學效果的反饋意見。
（一）課堂即時提問
按照教學計劃，每堂課的內容既不同又有邏輯聯系，盡快課堂時間有限，仍然需要回顧已講內容，引入新內容。在復習上一講內容的時候，可以對重難點內容點名提問，根據學生的回答情況得到教學質量的反饋，并進行補充和強化。在新內容進行到關鍵點時，提出疑問，敦促學生思考，讓學生不只是照本宣科，而是對內容進行思考。根據回答情況記錄成績，整個學期每人都會被提問到，課堂提問從這兩個方面入手，可以即時評價教學質量，控制上課節奏，優化教學內容，提高學習效率。
（二）課后作業批改
鋼結構設計原理是實踐性強、計算公式和原理較多的課程，需要進行大量練習才能很好地掌握教學內容，因此課后作業必不可少。課堂教學工作完成后，布置教材上的3道左右計算題，因時間充裕，計算量比考試題目要大。學生作業的完成情況反映了該部分內容的教學效果，可針對作業批改中存在的問題在下講課進行補充。這樣可以評價每講課的教學質量，適時調整教學內容
。
（三）期中階段考試
當總教學內容進行到一半時，可以就已講內容進行一個階段性的考察，期中考試的題目形式宜與期末考試一致，只是考察內容側重點不同。題目應該包括考察基本概念的客觀題（選擇題）和設計計算的計算題，一方面讓學生對學過的內容進行總結和復習，另一方面可以考察半期教學效果，促進后半期教學質量提高。期中考試是階段性總結和反饋，評價半期教學質量。考試試卷應為英文，學生可用中文解答，讓學生熟悉英文表述，提高對題目的因素理解能力。
（四）期末考試
由于期末考試占總成績的比例在60%以上，學生在期末考試前都會花大量時間復習。對學生來講，期末考試是課程的指揮棒。對教師來講，期末考試可以全面評價整學期教學質量情況，
為下次教學提供參考?？荚囋嚲硪矐獮橛⑽?，學生可以用中文解答，這樣學生才能重視雙語學習。教師通過對期末試卷進行分析，找到學生錯誤較多的地方，查找原因，尋求解決之道。另外可以在最后一次課上讓學生匿名提出意見，如教學進度、重難點和教學方法是否得當等。
總之，應做到教學反饋及時，多通道評價教學質量，合理調整教學內容，提高教學質量。
六、 結語
面對鋼結構設計原理雙語教學中內容多，課時少，學生英語水平參差不齊，教學質量難于評估的現狀，可以極限狀態設計為主線，在教學內容、教學方式和教學質量評價三方面進行優化和調整，取得較好的教學效果。
（1）明確雙語教學的定位很關鍵，應以專業知識和設計思想的傳授為主體，語言為載體。
（2）在傳統以結構層次（材料―連接―構件）為模塊的教學內容基礎上，讓學生掌握極限狀態設計的理念，銜接好力學和鋼結構課程，剪裁教學內容，提升學生結構設計學習的深度和廣度。
（3）針對不同的教學內容和教學過程，應綜合采用不同的教學方式，以各種手段促進教學效果的提高，降低學生學習的難度。
（4）教學質量評價應貫穿整個教學過程，并進行多通道實時評價，因地制宜，從學生的接受角度來提高教學質量，不斷提升教學水平。參考文獻：
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篇2
[摘 要]為了提高留學生的教學質量，將留學生培養成適應社會經濟發展的應用型人才，必須重視鋼結構設計原理課程改革。我校在留學生教學過程中，普遍存在著教師英語授課能力欠缺、教學方法單一和考核機制不合理等問題。研究從授課內容和方法、課程設計及考核體系等方面進行初步地探討，并提出相應的改革設想和優化方案，以期為我校提高留學生的教學效果提供必要的參考。
[關鍵詞]鋼結構；土木工程；教學改革；留學生
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）03-0042-02
近年來，隨著遼寧石油化工大學（以下簡稱“我?！保┺k學能力的提升，我校土木工程專業的留學生招收人數逐年增加，現已成為留學生招生計劃中招生人數最多的專業。在其開設的各類專業課中，鋼結構課程[1]在土木工程專業留學生教育中具有重要的地位?？紤]到留學生的特殊性，有必要對留學生的鋼結構教學進行改革。[2][3][4]從讓留學生學懂這門課的基點出發，適時進行教學方式、方法的改革和創新，有效改善教學效果，可以為留學生就業創造優勢。
一、留學生鋼結構教學中存在的問題
目前，我校留學生普遍存在由于自身基礎差而導致學習吃力的現象，很多留學生學習散漫，缺乏主動性。在實際教學過程中，筆者發現留學生中普遍存在著力學基礎差的毛病，特別是對結構力學的掌握非常差，有的留學生甚至對力學中的一些基本概念都沒有很好地理解和掌握。這些都嚴重影響了其后續專業課程的學習，一些基礎差的留學生因此產生了畏難怕學的心理，有的留學生甚至想放棄這門課程的學習。這些問題值得我們教師認真思考。
二、改革的初步設想
（一）建立校內外的培訓機制，提高教師英文授課水平
連續幾年，遼寧石油化工大學都開展了教師的英語技能水平培訓，聘請外籍教師進行授課，并對承擔留學生教學任務的教師進行英語強化訓練，教師英文授課的水平得到了提高，實際教學效果得到了顯著改善。此外，我們還建議學校讓承擔留學生授課任務的教師到國外高校進行培訓，讓這些教師在全英文的環境中體驗相關院校的課堂教學，學習其先進教學方法和教學理念，并對學習回國的教師進行后續的相關培訓，旨在鞏固和穩步提高英文授課教師的全英文授課技能。還可以在國際交流合作的基礎上，部分引入國外的優秀教學資源，并有計劃地聘請外籍專業課教師來華短期任教，這在一定程度上能促進我校英文授課教師的快速成長。
（二）英文教材建設
教材是教師教學的根本依據，是學生學習知識不可或缺的載體。教材的建設對學生至關重要。建議充分選用國外的原版教材，對教材內容可以進行改進和創新，借鑒國內其他院校開展英文授課的經驗，編寫適應現代教學需要、符合我校留學生教學特色的高水平英文教材。
（三）教學內容優化，淡化公式推導
目前，我校留學生鋼結構課程的教學重點主要是鋼結構設計能力的培養。鋼結構設計能力培養是指學生通過本課程的學習應該具有優選結構形式和布置方式的能力；具備選用合理鋼結構構件的能力；具備鋼結構構造設計、施工圖繪制和識圖的能力。因此，在教學中應該把重點放在鋼構件的設計要點及施工圖的繪制和識讀上。
由于我校留學生數學和力學的基礎較差，有必要對授課內容進行調整。在前期課程的學習中，很多必學內容留學生掌握情況并不理想，或是有部分內容教師沒有講到，這給鋼結構課堂教學帶來了很大的困難。為此，教師可以嘗試把教學重點放在具體公式的運用上，提高留學生獨立解決實際問題的能力，即對公式推導的內容教師可以在課堂進行講解，但不做過多要求，留學生會用即可。課后作業也可以適當少布置，要求留學生只要掌握其主要計算步驟即可。例如在學習第四章軸心受拉構件、第五章軸心受壓構件和第七章壓彎構件時，留學生掌握具體的計算步驟，并能熟練運用具體的計算公式即可，而公式的推導內容不做要求。經過以上調整，教學重點突出，更有利于留學生對鋼結構設計中重點知識的學習和掌握。
（四）教學方法革新
在授課的過程中筆者發現，留學生很善于思考并喜歡提問題，由此，可將傳統教學方式改為啟發式教學，此種做法有利于培養留學生的進取精神和創新精神?？梢試L試鼓勵留學生課前預習和自學，布置留學生查閱相關文獻或規范，同時設置相關問題來激發留學生的學習興趣。其好處在于，教師可以通過此舉發現學生間的差距及存在的共性問題，從而做到有針對性地講解。這樣做授課內容集中，針對性強，留學生感興趣并且注意力集中，課堂教學效果比之前要好。在講解鋼結構構造、鋼結構制造加工工藝等內容時，教師課堂上講解很費力，而且留學生掌握效果不好。這時可以考慮案例教學，有條件的話可以進行現場教學，有些構造和工藝一目了然，這樣會大大提高講課的效率。
另外，在互聯網背景下，可以考慮利用網絡上的資源，嘗試建立面向留學生的鋼結構課程學習主頁，采用網絡教學與多媒體課堂教學相結合的教學模式。教師還可以建立鋼結構微信學習平臺，對一些喜歡用手機的留學生進行答疑。這些措施實施后，教師可以通過網絡，及時了解留學生對所學知識的掌握情況；同時留學生也可以在線和教師進行互動，及時得到教師的幫助。這增強了留學生的自主學習能力，有助于留學生畢業后開展工作和學習。
（五）加強實踐環節的訓練
課程設計環節是鋼結構教學的重要環節。經過課程設計的訓練，可以使留學生對教師所講授的內容有更深入地理解和掌握，鍛煉留學生解決實際問題的能力。為了調動留學生對課程設計的興趣并提高設計效果，教師如能夠把實際工程的設計圖紙帶到課堂，以此增加留學生們的感性認識，激發留學生設計和計算的欲望，相信會獲得更好的效果。另外，鋼結構設計基本原理課程中設計的構造措施繁多，需要留學生具有較強的空間想象能力。為此，可以采取在現場參觀、實習的方式使留學生加深對鋼結構設計基本原理的感性認識，并盡可能地把理論知識在實際工程中加以應用。筆者認為，在講授鋼結構的連接、軸心受力構件和鋼結構屋架設計時，把留學生帶到工地現場進行實地參觀，請專業技術人員對現場進行講解，如鋼結構的連接方法、常見的構造處理方法等內容，然后再在課堂上有針對性地對留學生進行講解，這樣教學效果會更好。
（六）改革考核評價體系
期末考試是鋼結構教學工作的重要環節，通過期末考試，不僅可以了解學生的學習狀況，還可以反映教師的實際教學情況，可見，必須重視考核評價這個教學環節。應建立多種考評體系。留學生可以根據能力差異在考評體系中選擇適當的考評方式。首先，應采取多種形式的考評方式，即將總成績分為兩部分：筆試成績占70%，課堂報告和平時表現占30%（平時表現的評定主要考查留學生在上課時提問和回答問題的情況，以及在課堂報告中的表現，包括回答問題、提出問題和參與討論的情況）。其次，在筆試時采取開、閉卷結合的方式。閉卷考試部分（占筆試成績的40%）主要包括選擇、填空和簡答等題型，重點考核留學生對基本概念和原理的掌握情況。開卷考試部分（占筆試成績的60%）的題型為計算題，重點考核留學生的綜合分析及計算方面的能力。改革后的考核評價體系能夠充分體現素質教育的特點，更加注重考查留學生將理論知識應用于實際的能力。
三、結語
為了提高留學生的教學質量，也為了將留學生培養成適應社會經濟發展需要的應用型人才，為本校留學生就業增加必要砝碼，必須重視鋼結構設計原理課程改革。[4]其核心和根本目的是使遼寧石油化工大學留學生具有扎實的理論基礎知識和較強的工程實踐能力。為此，筆者對面向留學生的鋼結構設計原理課程教學進行了探討。今后，應根據遼寧石油化工大學留學生教學的實際情況，繼續探索新的教學方法，逐漸做到及時更新和優化教學內容，力求使遼寧石油化工大學留學生能夠掌握最新的鋼結構行業動態，從而為其今后從事鋼結構設計方面的相關工作打下良好基礎。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 沈祖炎，陳揚驥，陳以一.鋼結構基本原理（第二版）[M]. 北京：中國建筑工業出版社，2005：15-258.
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篇3
關鍵詞：工程結構；課程教學；工程造價
中圖分類號：G6423 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2013）02-0061-04
工程結構是工程造價專科專業的一門核心課程，64學時（不含課程設計），也是建筑施工、工程項目管理等課程的先行課程，其內容涵蓋建筑結構設計基本原理、鋼筋混凝土結構、砌體結構、鋼結構、單層工業廠房、道路與橋梁工程結構等方面，知識覆蓋面廣，學習難度較大。
文章針對工程造價?？茖W生特點及就業趨向，對工程結構課程的教學特點進行分析，結合筆者工程實踐經驗，提出在教學中強調結構概念設計及對設計公式、工程參數的深刻理解，綜合運用實景照片、動畫、視頻、3D模型、計算軟件等多種媒體提升教學效果，并給出了培養學生識圖能力，問題分析處理能力的具體實踐教學方法。
一、工程結構課程的教學特點
（一）針對專業特色，調整教學重點
武漢科技大學工程造價?？飘厴I生大部分進入土木工程施工、監理、咨詢等領域，能勝任施工員、預算員、材料員等崗位，少有學生從事結構設計工作。因此，對工程結構課程的講授必然有別于土木工程或結構工程本科專業，在教學中應加大建筑結構概念設計及應用的講授學時，降低結構構件計算部分的難度，除鋼筋混凝土結構、砌體結構、鋼結構教學外，還應增加道路橋梁工程結構設計概論，培養學生建立結構體系概念，掌握其基本概念和基本原理。
（二）針對學生學習特點，把握課程難度
工程造價?？茖W生僅修高等數學（少學時），未修線性代數和概率與數理統計，力學也僅修了一門工程力學（少學時），因此，對工程結構設計理論有關概率論的部分無法深刻理解，結構分析困難。在教學中應減少設計公式理論的推導，重點講解公式的適用條件和參數含義。
（三）形象化與案例教學相結合
工程結構課程與生活聯系緊密，大到高層建筑、橋梁、體育場，小到自行車棚、廣告牌，無不蘊含著結構原理，因此，在教學中應充分利用多媒體手段，采用啟發式教學和案例教學，幫助學生打消顧慮，樹立自信心。
（四）做好前后課程的銜接
工程結構課程教學中要經常回顧建筑材料、建筑構造課程中學習的內容，經常繪制彎矩圖和剪力圖，加強工程力學基本訓練。由于建筑施工課程與建筑結構課程在同一學期開設，通過對樁的吊裝過程受力分析案例講解，將兩門課程聯系起來，讓學生理解工程結構在設計、施工中的廣泛運用。
二、工程結構課程的教學方法
（一）注重結構概念設計
在講解建筑結構設計基本原理章節時，以承載能力極限狀態設計表達式γ0S≤R為核心，從概念設計角度引導學生思考，增加結構（構件）安全儲備的設計方法主要有：一是增加荷載組合效應設計值S，從荷載組合公式可知，恒載乘以系數1.2，意味著恒載增大20%，活載乘以系數1.4，意味著活載增大40%，對于安全等級為一級的重要建筑物，γ0取1.1則意味著整體荷載設計值增大10%；二是減小結構構件抗力設計值R，體現在結構構件承載力設計值均為其標準值除以大于1的材料系數。通過一增一減，保證結構（構件）有足夠的安全儲備。
結構剛度是結構抵抗變形的能力。從結構概念設計的角度看，內力傳遞途徑越直接，結構剛度越大；內力分布越均勻，結構剛度越大；內力越小，結構剛度越大[1]。例如：對于深基坑工程采用鋼管內支撐，若基坑寬度較大（大于20 m），一般考慮在鋼支撐跨中部位增加臨時立柱，通過減小跨度的方法，增大鋼支撐的剛度，防止失穩破壞。
（二）注重理解公式參數的物理含義
鋼筋混凝土結構設計是一門理論結合試驗研究的學科，涉及公式多。在教學活動中，可以簡化公式的理論推導過程，強調對公式的理解，特別是對公式中重要參數的物理含義的理解。例如：在鋼筋混凝土單筋矩形梁正截面承載力計算教學中，首先講解清楚梁正截面受彎的三個階段，然后引導學生理解適筋梁承載力計算公式Mu=α1fcbx（h0-x/2）時，要特別講解清楚參數x的物理含義是梁受壓破壞時受壓區混凝土的高度，其值最大為ξb，進一步啟發學生計算出適筋梁最大配筋率為α1ξbfc/fy。由此還可以引申出以下規律：其一，混凝土強度等級，鋼筋強度等級一定，加大截面的有效高度h0可增大梁的正截面抗彎能力；其二，鋼筋強度等級一定，梁截面一定，其最大抗彎能力為Mu=α1fcbx（h0-x/2），適當采用高等級混凝土對梁正截面抗彎有利；其三，鋼筋盡量布置為單排，在梁截面一定的情況下，不但有利于施工，對增大h0也有利；其四，梁鋼筋、混凝土強度等級一定，截面高度一定，若設計彎矩大于α1fcbξb（h0-ξb/2），則只能采用雙筋截面梁。
（三）注重總結系數表格中的規律
《工程結構》教材[2]中含有大量的表格，指導學生閱讀表格，進行縱向橫向比較，從而得到一定的規律，是教學的一個重要內容。例如：通過閱讀鋼筋混凝土軸心受壓構件穩定系數值表（表1），可以得到以下結論：圓形截面短柱（長細比l0/d≤7）的穩定系數值φ=1.0，圓形截面長柱（長細比l0/d>7）隨著長細比的增大，穩定系數φ值逐步減小。通過閱讀砌體抗壓強度設計值表格（表2），可以得到以下規律：對于同類砌體材料，若材料強度等級一定，砂漿強度等級越高，砌體的抗壓強度設計值越大；若砂漿強度等級一定，砌體材料的強度等級越高，砌體的抗壓強度設計值越大。
（四）注重講解工程參數取值的依據
《工程結構》教材[2]由于篇幅有限，各類設計表格僅列出工程參數取值，但少有解釋其取值的來源或依據，授課教師要擇其重點進行講解。例如：GB5003-2011《砌體結構設計規范》[4] 3.2.3條規定“對于無筋砌體構件，其截面面積小于0.2 m2時，γa（砌體強度設計值調整系數）為其截面面積加0.8”，其原因是砌體構件面積過小，受各種偶然因素影響（截面缺口，構件碰撞），可能導致砌體強度有較大降低，因此，需對砌體強度設計值乘以γa進行折減。這些隱藏在參數背后的道理更值得學習。
三、工程結構課程的教學手段
（一）工程實景照片的應用
工程結構課程實踐性強，盡管教材中給出結構（構件）的布置圖、示意圖，但學生難以深刻地理解，尤其對于單層工業廠房，構件種類多，連接形式復雜，是學習的難點之一。授課教師借助工程實景圖片展示構件及其連接形式，起到了很好的教學效果，如圖1。
（二）動畫及視頻的應用
動畫及視頻能較好地體現結構構件在荷載作用下的破壞過程。通過觀看混凝土偏心受壓長柱破壞試驗，能較好地理解整個破壞過程和破壞特征。采用動畫演示先張法、后張法施工工藝過程，能使對學生預應力混凝土結構的設計目的、受力特點等形成完整認識。
（三）結構模型的應用
由于工程造價專業二年級學生尚未接觸實際工程，尤其對鋼結構工業廠房建筑結構的細部節點構造理解比較困難。在教學中借助3DMax計算機軟件的良好建模功能，通過3D模型能形象地展示鋼結構細部構造及其連接，如圖2。
（四）結構計算軟件的應用
為彌補工程造價專業專科生在結構計算方面的不足，在課堂教學中引入理正結構工具箱軟件，結構計算軟件典型界面如圖3。通過計算軟件驗算教材中的柱、梁、板、墻、樓梯、基礎構件及砌體結構的計算例題，讓學生明白軟件計算的過程，讀懂計算書，同時還能夠根據所學結構知識對結果進行估計和判斷。
四、工程結構課程的實踐教學
工程結構是一門實踐性較強的課程。因此，在大學教學中要特別重視實踐環節，培養學生的基本職業技能，創造機會多接觸實體工程，將理論知識與工程實踐相結合。
（一）培養學生的施工圖識讀能力
工程造價專業畢業生無論從事什么崗位的工作，施工圖的識讀能力是一項必備的基本職業技能。在先導課程建筑制圖中，學生已掌握了建筑施工圖、結構施工圖的一些基礎知識，但還未達到實踐應用水平。在教學中重點講解兩套完整的鋼筋混凝土結構、鋼結構的施工圖，并專門講解平法制圖規則和識圖方法，通過課堂講授和課后作業，讓學生熟練掌握結構施工圖的識讀方法。
（二）培養學生的問題分析能力
在學習完梁構件的受力特點后，以武漢天河機場T2航站樓玻璃幕墻支承結構（圖4）為例，考察學生的問題分析能力，討論玻璃幕墻上的力的傳遞路徑，支承結構的受力特點，支承結構的截面設計，最后授課教師給出點評：大面積的點式玻璃幕墻采用一系列平面桁架梁支承，這些平面桁架梁的工作性能類似于豎向簡支梁，風荷載引起的彎矩在跨中最大，端部最小，桁架梁的截面呈拋物線，與彎矩圖匹配，因此，平面桁架梁設計合理，輕巧美觀。
（三）利用地域優勢進行工程實踐
武漢科技大學位于武漢市青山區，距武漢火車站、武漢天興洲長江大橋、武漢鋼鐵集團公司較近。在工程結構實踐教學中，特別注意發揮地域優勢，引導學生進行工程實踐。例如：布置課后作業考察施工中的武漢火車站屋蓋結構（圖5），繪制簡圖并分析其設計特點。通過實踐，學生能較好地掌握拱結構、網殼結構的受力特點及應用特性。在學習完橋梁的基本組成和分類知識后，要求學生實地考察施工中的武漢天興洲長江大橋（圖6），從而更直觀地了解斜拉橋的結構體系和受力特點。
參考文獻：
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Research on engineering structure course teaching of engineering cost Specialty
YU Hongliang
（School of Management， Wuhan University of Science and Technology， Wuhan 430081， P. R. China）
篇4
關鍵詞：鋼結構設計；課程教學；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）033-000-01
一、引言
相對于國外而言，我國的鋼結構發展相對較為落后，但是最近幾年，尤其是2008年北京奧運場館“鳥巢”修建后，大量的鋼結構建筑物在城市建設中出現。為了滿足鋼結構建筑的快速發展，急需大量掌握鋼結構知識的從業人員投入此項工程建設中去。
《鋼結構設計》課程是土木工程專業建筑工程方向的一門專業主干課程，是《鋼結構基本原理》的后續課程，是聯系理論基礎與工程實踐的紐帶，起到承上啟下的作用。兩門課程都具有知識點多、計算量大、理論與實際聯系密切的特點，使得學生學習起來存在困難，教師教學比較吃力。
《鋼結構設計》課程傳統的教學方法為講授書本知識輔以課后習題的方式，為了培養高素質的綜合應用型專業人才，進一步提高課程教學質量，使學生在知識遷移、能力提升上獲得更有效的幫助，結合以往的教學經驗，從教學手段、教學方法以及考核方式等方面進行改革，為今后的教學探索出更加適于培養學生實踐能力的教學方法打下良好的基礎。
二、教學改革的目的與意義
1.促進學生的學習積極性，激發主觀能動性，由被動灌輸變主動思考；
2.培養學生團隊合作意識，提高課堂聽課效率，加強學生動手能力；
3.活躍課堂氣氛，避免設計課學習過于枯燥乏味，加強學習效果；
4.理論聯系實際，與實踐環節（工程實例、課程設計、參觀動手車間等）緊密結合。
三、教學改革的主要內容
在進行常規課程教學的同時，推行“小組聯盟制”教學模式，將每個自然班分成五個學習小組，每小組學生人數及學習成績梯度基本能夠做到均衡分配。并且對每一位小組成員進行編號，方便課堂教學提問等環節。
1.在課堂教學中發揮學生的主導地位
把課堂教學從傳遞性教學轉變為探索性、訓練性教學，推進啟發式、討論式、交互式的教學方法，使得學生能激發興趣、掌握方法、提高素質。
2.采取具體措施加強學生學習能力的培養
（1）課堂上增加討論性題目，隨時提問。撞擊學生的思維，提高解決問題的能力。根據題目的難易程度由教師給定1-5分不等的分值，采取小組搶答的方式進行，回答正確的小組將得到相應的“小組聯盟”平時分數，并在黑板上公開記錄（為了鼓勵學生的學習積極性，回答錯誤不扣分）。
（2）課前5分鐘總結前次課重點內容。每次計入5分“小組聯盟”平時成績，由教師指定某小組某編號成員回答，回答不正確或者不完整可以由同組成員補充回答。
（3）習題課由傳統的教師講改為學生講、教師引導的形式。在習題課中，根據授課計劃的具體執行進度，合理的留給學生一定的做題時間，小組成員之間可以討論，最后以小組搶答的形式由學生到黑板講題，教師做必要的補充，講解正確計入5分“小組聯盟”平時成績。
（4）其他。根據課程進度，隨時完成《鋼結構設計》課程100問，并由學生自己動手整理問題答案；參觀動手車間鋼平臺結構，由小組成員做設計方案制定、⒐堊結等。
3.加大與實踐教學環節相結合的力度
改革作業內容，學以致用，做到與《鋼結構課程設計》這一實踐教學緊密結合。針對設計課的課程特點，由原來的留幾道作業題變為完整的具體工程實例的設計，由原來的單頁紙變成設計計算書，作業完成情況與課程進度保持一致。
4.利用網絡平臺進行自主學習
利用現代化網絡平臺，結合目前學生使用智能手機的實際情況，將多媒體教學課件以及《鋼結構設計》課程100問等學習資料制作成“二維碼”的形式，學生用手機掃描二維碼后便能隨時隨地學習并思考。
四、成績考核方式
本課程總成績由兩部分組成：平時成績占50%，期末卷面成績占50%。其中，平時成績由三部分組成：出勤占10%，作業占10%，“小組聯盟”制得分占30%。出勤、作業兩部分成績由學生個人實際學習情況給出；“小組聯盟”成績由小組成員在課堂回答問題、課程重點總結、設計方案制定、參觀學結等環節共同得到，這樣既能體現團隊合作結果，又能展現學生個人能力。
五、結語
《鋼結構設計》是一門實踐性非常強的專業課程，課程教學的關鍵是與工程實踐緊密結合，采用多種教學手段進行教學，以增強教學效果，達到人才培養方案和教學大綱的要求。只有通過不斷優化教學內容、改進教學方法，從而激發學生學習的動力和興趣，更好地培養學生的工程素質，以滿足鋼結構產業發展的需要。
參考文獻：
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篇5
收稿日期：2012-12-20
作者簡介：沈之容（1970-），男，同濟大學土木工程學院副教授，博士，主要從事鋼結構、高聳結構研究，（E-mail）。
摘要：高校網絡教育是全日制高等教育體系的一種補充形式。文章分析了當前網絡鋼結構課程教學中存在的問題與不足，根據學習者的特點和網絡優勢，從教學大綱制定、新修課程知識點提煉、網絡優勢利用、作業和考核方式改革、課程和教材建設等5個方面提出了解決方法和對策。通過教學實踐，得到了良好的教學效果，為國家培養了急需的鋼結構應用型人才。
關鍵詞：鋼結構；網絡課程教學；精品課程
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2013）03-0061-03 函授、夜大、電大等是中國高等教育體系的一大特點，培養了一批又一批合格的高層次人才，是全日制高等教育一個很好的補充。同濟大學繼續教育學院1956年開辦成人高等教育，是以工科類本專科成人學歷教育為主的學院，是全國普通高校成人教育評估中唯一獲得函授、夜大“雙優”的學校，是全國第一家學習型繼續教育學院。為落實教育部《面向21世紀教育振興行動計劃》，推動現代遠程教育工程的進展，同濟大學成立了網絡教育學院，以應用型、技術性、復合型人才為培養目標，既綜合了同濟大學的傳統優勢學科，又融入了現代信息技術。
鋼結構因其材料勻質性好、各向同性、結構總重量輕、塑性韌性好等眾多優點而大量應用于大跨度建筑、高層建筑和高聳構筑物中[1]。中國自1996年以來鋼產量長期雄踞世界首位[2]，鋼結構應用政策從建國初的“節約用鋼”到目前的“提倡用鋼”，鋼結構建筑數量迅猛增長，結構形式更是千變萬化。如近幾年涌現的奧運場館和世博場館等。然而與鋼結構領域蓬勃興起不相適應的是專業人才的短缺，許多設計和施工單位急需大批鋼結構專業人才。鋼結構課程是網絡土木工程專業的必修課，屬專業課課程，其重要性不言而喻。鋼結構是一門綜合性和應用性很強的課程，特別是隨著近年來中國鋼結構領域的快速發展，各類新型、大跨、復雜鋼結構建筑的運用，課程的教學理念、教學目標、教學方法和教學手段也需要及時更新和變化。通過課程教學，使學生掌握鋼結構特點、材性、構件計算原理、連接形式及其計算、一般鋼結構工程的設計方法等，只有通過全面而系統的學習，才能達到課程學習目標。
文章在分析當前網絡鋼結構教學存在的問題與不足的基礎上，針對該課程結合網絡教學進行了教學研究，提出解決問題的主要教學方法和策略，并付諸實踐，促使學生更好地掌握這門課，提升和促進教學效果。 一、教學存在的問題與不足
目前鋼結構網絡教學主要存在以下問題。
（一）基礎薄弱
高校擴招導致網絡學生素質和能力有所下降，學生來源也較為復雜，包括網絡日校生、遠程教育生、成人脫產生等，學生學習基礎和學習能力差距大，大多數學、力學基礎知識薄弱且參差不齊，學生投入的時間和精力不盡相同，加之鋼結構涉及的知識面很廣，相關的前修課程較多，如果前修課程學得不夠扎實，必然導致相關知識儲備不夠，學習起來有難度。
（二）認識問題
學生由于平時接觸實際鋼結構工程案例少，加上基礎知識薄弱，普遍存在畏難心理，容易輕意放棄，導致惡性循環，缺乏信心。
（三）總教學時數有限
近年來出現新的結構體系和相關理論，知識更新快，而土木工程專業教學改革趨勢是壓縮課程教學學時[3]。鋼結構課程本身知識點多，課程中既要講授基本原理，又要講授設計應用，加之增加了新的理論，因此教學學時的減少與知識內容增加的矛盾突出。
（四）知識內容較抽象
鋼結構主要分基本原理和設計兩部分?；驹聿糠謨热萆婕案叩葦祵W和力學知識，如：軸心受壓構件和受彎構件的整體穩定公式推導比較抽象、復雜；而設計部分的內容又需要學生具備結構概念和空間想象能力?，F代鋼結構工程越來越復雜，不僅需要學生具備扎實的基礎理論知識，還需要較強的結構概念，客觀上也增加了學習難度。
二、教學方法研究與實踐
針對以上問題，我們堅持從四個原則出發改革教學方法：第一，以學生為中心，按照不同學生的特點進行教學設計；第二，圍繞網絡教育應用型人才培養目標，選擇適合各類學生的內容組織教學；第三，緊扣時代和學科最前沿，為學生提供多種形式的學習資源；第四，緊扣網絡教育特點和要求，選擇適當的授課方式，同時根據學生來源區別對待。具體研究和實踐如下。
（一）制定合適的教學大綱
網絡教學不同于傳統的面授教學，學習者是分散的異步式教學，他們更多的是為了學習實用的知識以幫助解決工作中的難題。在學習的過程中還受工學矛盾、家庭負擔等因素影響，因此，課程教學大綱與全日制有所不同，大綱要求闡明基本概念、重在知識的實踐應用，以滿足網絡教育中學生最緊迫的工作和應用需求。
（二）提煉相關知識點，提高學生前修課程基礎知識水平
如前所述，由于每個學習者的基礎理論知識儲備、學習能力不同，無論課堂教學還是網絡課件都不可能過多地去講解前修課程，因此，提煉鋼結構課程所需的前修課程知識點，在學期初作為準備性材料和學習資料提供給學習者或掛在網上，讓學生根據自身掌握的情況有針對性地復習、提高，同時還提供相關前修課程參考書籍目錄。這一措施既不增加現有課時數，又能有效幫助學生提高相關基礎知識和能力。
（三）充分利用網絡優勢
除了將前修課程知識點掛在網上外，我們還實現了實時交互、網上定時答疑、課件點播、遠程網站、自學導讀、電子閱覽等現代教學形式，為遠程教育學生提供了良好的學習環境和學習空間，使得學生在課后隨時可以答疑解惑，增加了學習的自由度和靈活性。以學生為主體的遠程網絡教學，由于師生時空分離，學習活動過程都由學生獨立完成，所以學生在面對眾多學習資源的時候往往會覺得茫然無助。在這種學習環境下，教師的指導對學生很必要。因此在教學過程中，對有條件上網的學生進行三次大規模的答疑活動，任課教師在線回答學生學習中的問題，對學習加以指導；對沒有很好網絡條件的學生，任課教師采用三次面授答疑的形式，與學生面對面交流。
（四）改革作業和考核方式
為保證學生的學習質量，及時了解學生的學習進度和知識掌握程度，除了常規的作業布置外，還增加了質疑、自由選題報告、網絡討論等平時成績考核形式，而作業題布置打破常規，不再是大量的單獨構件或連接計算題，而是將這些構件、連接計算融入結構體系中，與實際工程結合，以加深學習者對結構概念的理解，又能得到基本計算訓練，同時減少題量，不增加學生負擔。鋼結構課程計算公式多且復雜，死記硬背意義不大，關鍵在于理解和靈活運用。事實上，在實際工程設計中也多借助于設計規范或工具書，因而考試采用半開卷的形式，即在考試時提供計算所需的所有公式及圖表。
（五）課件和教材建設
課件和教材是課程的核心，好的課件和教材在培養學生綜合能力、獨立分析和解決工程實際能力方面作用顯著。為此，在課件中設計了一些貼近實踐的教學，其設計思想遵循工程類課程的學習規律，從建立學生對鋼結構的感性認識入手，激發學生對鋼結構學習興趣，提高教學效果。
（1）借助多媒體教學手段，從介紹鋼結構的一般概念知識入手，引入有關鋼結構的材料、結構特點和應用實例等基本知識。
（2）在教學中大量引用鋼結構工程實例，特別是飛速發展的現代鋼結構應用，拉近基本理論學習和工程應用的距離。
（3）將課程中比較難以掌握的知識點以動畫的方式呈現，幫助學生加深理解。
（4）根據現代鋼結構的應用發展狀況改進課程設計內容，將在國內大多數鋼結構教學中長期采用的鋼屋架設計從課程設計內容改為正常教學中的習題內容，代之以目前廣泛應用的門式剛架廠房作為課程設計內容，并制定了全新的課程設計任務書，起到了學以致用的目的。
（5）課程中還增加了鋼結構基本原理實驗內容[4]，將平時全日制學生實驗教學的錄像展示給學生，使得他們雖然不能親自做實驗，但通過觀看實驗錄像可加深對理論知識的理解和掌握，這也是同濟大學網絡課程實踐教學的一大特色。
無論課堂教學還是網絡遠程教學，課件采用“多媒體+板書”的形式，既保留多媒體信息量大、圖文并茂的特點，又可以通過傳統板書形式給學習者足夠的時間以消化學習內容。除了課件制作外，還特意編寫了配套教材，進行了網絡精品課程建設。鋼結構課程繼獲得2005年度國家精品課程后，在2008年又獲得了國家網絡精品課程稱號，是土木工程專業中第一個獲得雙精品稱號的課程。
三、結語
網絡鋼結構課程教學任重道遠，既要繼承前輩的教學特點，又要運用現代化手段，根據不同學生的特點，提高教學質量。筆者所在的國家級鋼結構教學團隊成員既有豐富的理論和實踐知識，又有長期網絡教學經驗，雄厚的師資力量保障了教學質量和教學效果，陸續為國家培養了大批鋼結構專業人才。通過幾年的教學實踐，不斷地總結經驗，取得了良好的教學效果，學生普遍反映良好，收獲頗大，既學到了基本原理知識，又開闊了眼界，掌握了一般鋼結構工程的計算方法，所學知識對解決實際工程問題幫助較大。
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Research and practice of network teaching of steel structure course
SHEN Zhirong， HE Minjuan， LUO Lie
（College of Civil Engineering， Tongji University， Shanghai 200092， P. R. China）
篇6
【關鍵詞】橋梁；施工技術；研究
中圖分類號：[TU997]文獻標識碼：A
一、大跨度橋梁施工控制的內容和方法
隨著城市經濟的快速發展，大跨度橋梁在城市當中越來越多的出現，但是大跨度橋梁的施工技術要求高、難度大，對施工過程中的質量控制和管理提出了更高的要求，在施工過程中需要做好幾何、應力、穩定和影響因素控制，但是大跨度橋梁本身就有很多種，這無疑增加了施工技術難度。
開環施工的基本原理中論述了設計中確定的施工工序以及實際結構和施工結果。預應力混凝土基礎梁的大跨度異形曲面空間鋼結構具有造型獨特、受力復雜、跨度大且有大量空間扭曲構件等特點，對于采用有限元軟件模擬結構施工過程對于實際工程具有一定指導意義。其實是屬于開環控制的基本原理，反饋施工控制的基本原理就相對的復雜的多，我們可以通過對于施工過程的監測，來全面的掌握其在施工過程中實際受力狀態與原設計的符合情況，并能夠提供結構狀態的實時信息，這樣才可以為結構施工過程安全與穩定提供充分的技術支撐。比如說，日本橫濱海灣橋控制流程，首先，要審查荷載分布，設置控制目標值，確定和計算誤差值，再看看是否需要調整，進行調整量的計算。實踐再次向我們證明了有限元軟件模擬與實際施工監測相結合是保證施工過程結構安全與穩定的有利途徑，不僅能夠節省材料，優化結構設計提高經濟效益，還可以為以后類似結構的設計提供參考。
二、施工控制的基本原理
對施工方案進行施工過程的分析，要求探討復雜結構施工監測的原理與方法，并且對鋼結構的應力和變形等參數進行必要的數據的監測。施工控制的目的是使橋梁建成時達到設計確定的內力狀態線形狀態，模擬值與實測值變化趨勢相同，卻又有著一定的差異。最優控制理論常有的問題：控制矩陣不斷變化，系數的維數也在變，在自適應施工控制基本原理中也說施工順序不對稱對結構影響較大，但是在實際工程中必須應該考慮“路徑”和“時間”效應所造成的一系列影響，并且采用規范理論計算的預應力和軟件模擬值。在施工控制的思路中要掌握開環施工控制，反饋施工控制自適應施工控制和最優施工控制。實測預應力損失最小，預應力基礎梁兩端應力損失變化趨勢相同，數值模擬中長度和張拉荷載大小對預應力基礎梁內力損失都有著一定的影響，張拉荷載越大、梁越長，內力損失相對越多，但是在實際的工程中由于外界環境影響、周圍土體摩阻力等各種不明確的因素會導致實測預應力損失變化規律與模擬值不符。自適應控制是目前適用于循環施工橋梁最理想的方法，最優控制不適合于橋梁。
三、實橋施工控制與分析
對于大跨度連續鋼結構橋梁施工控制方面，我們以理論計算與實橋分析為基礎，來進行分析影響懸臂施工線形的因素和研究連續剛構橋施工的控制系統，用現場實測數據修正計算模型參數，更好的控制橋面的線形。在施工階段，橋的結構體系和荷載狀態不斷變化,結構內力和線形也隨著它們發生改變,建造失敗的例子比比皆是。如何進行有效的施工控制已成為具有廣泛意義的重要的課題。在施工控制分析基本方法的基礎上，建立起完善的施工控制系統。采用有效的施工控制方法，結合有限元的計算分析理論，模擬實橋施工過程，采用施工控制分析方法―正裝法，對結構應力、結構穩定實施預測控制。具體的研究方法是以現代施工控制理論為基礎，結合涪江三橋施工特點，運用有限元分析軟件建立施工控制模型，通過實測數據與理論計算結果保證橋梁線形施工的質量。研究結果表明，該橋合龍段全部自然合龍，合龍誤差均在規范值2 cm的允許范圍之內，且線形吻合度良好，成橋線形平順。研究的結論顯示在施工監控中應該充分考慮各種因素的影響，采用現場實測數據修正計算參數，以達到理論計算模型與實橋相吻合，來保證橋梁施工的安全。
四、總結
總體來說，隨著橋梁設計理論、施工工藝的不斷提高,大跨徑橋梁設計已成為國內外設計是追逐的目標。橋梁的橋型優美、梁體受力均勻、結構穩定,已經成為橋梁設計師們必不可少的應用掌握。一些橋廣泛采用新材料、新工藝并與其他先進國家來聯合研發，施工安全，為工程的優質也提供了可靠保證。除了上述的一些施工控制技術之外，在施工過程中還要注意一些橋梁建設中的通病防治，需要建設單位在施工期間要組織設計、施工和建立單位編制相應的質量控制要點計劃書，并嚴格貫徹到施工組織過程當中，只有這樣才能保證大跨度橋梁的施工質量，確保工程建設的順利進行，提高工程建設的綜合社會效益，讓大跨度連續鋼結構橋梁施工控制技術研究的方面上更上一層樓。
參考文獻：
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篇7
關鍵詞：屈曲約束支撐；耗能；滯回曲線；屈曲；承載力
1 概述
支撐是鋼結構框架體系的重要抗側力構件，傳統的框架-支撐體系中，由于支撐在荷載作用下極易發生受壓屈曲失穩，從而導致結構發生破壞。為了解決支撐受壓屈曲的問題，能防止屈曲的支撐構件成為研究的熱點。而且，屈曲約束支撐可以在進入塑性狀態后可以消耗大量的能量，將結構的振動能量轉化為熱能消散掉，減小主體結構的地震反應，從而避免主體結構的破壞或倒塌。在過去的幾十年里，特別是日本神戶地震、美國北嶺地震后，其在歐美國家以及我國臺灣地區都得到了較好應用[1-3]。
屈曲約束支撐實質上是一種新型的金屬屈服耗能支撐構件。中心部分是芯材，也稱其為主受力構件。為了避免芯材受壓時整體屈曲，即在受壓受拉時都能達到屈服，芯材被置于一個屈曲約束單元內，在套管內灌注細石混凝土或者高強水泥砂漿。通過在鋼芯外設置屈曲約束單元，支撐受拉受壓時都可以屈服，抑制了壓曲現象，可獲得飽滿的荷載一位移滯回曲線。
屈曲約束支撐的縱向主要由以下五部分組成：約束屈服段，約束非屈服段，無約束非屈服段，無粘結可膨脹材料，屈服約束機構。其中，約束屈服段就是通常稱為可屈服的芯材的部分，要求在壓力作用下允許有較大塑性變形，通過這種變形來達到耗能的目的。因此需使用延性較好的中等屈服強度鋼，同時要求鋼材的屈服強度值穩定，這對屈曲約束支撐框架能力的可靠性設計非常重要。
2 研究應用現狀
對屈曲約束支撐的早期研究[4-7]是由日本研究者Kimura等人(1976)提出的。早期的屈曲約束支撐是將普通的鋼支撐外包在方鋼管砂漿中，通過試驗，得到了少量的穩定的滯回曲線。Moehizuki(1980)和Wada(1989)等人又進行了相類似的試驗，并在混凝土與支撐之間的界面上涂上了一種無粘結漆，使得鋼支撐能自由的滑動。試驗結果表明，雖然這種支撐也具有較穩定的滯回特性，但在反復荷載作用下，混凝土被壓碎，限制支撐屈曲的作用也隨之消失。Fujimoto(1988)等人對內核支撐和鋼套管間填充砂漿的屈曲約束支撐進行了理論和試驗研究，對各種不同銅套管尺寸進行了試驗，得到了鋼套管的剛度和強度設計準則。為了給美國第一座使用屈曲約束支撐的建筑提供結構設計和施工上的技術支持，Clark(1999)等人進行了三組大比例的屈曲約束支撐的試驗。試驗的結果顯示支撐的滯回性能非常穩定。Black(2000)在1999年試驗的基礎上進行了兩組試驗，均為十字形截面，試驗的結果顯示支撐的滯回性能非常穩定。
國內方面，蔡克銓(2002)等人研制了雙管式屈曲約束支撐，針對兩種不同截面形式的屈曲約束支撐進行了試驗研究。同濟大學鄧長根(2004)等對普通和新型屈曲約束支撐的力學性能及其應用行了的理論分析[8]。清華大學郭彥林(2005)采用ANSYS程序對截面形式為十字形及矩形，外包鋼管混凝土的屈曲約束支進行了有限元分析[9]。哈爾濱工業大學李研(2006)對屈曲約束鋼支撐進行了靜力往復試驗及子結擬動力試驗，提出了屈曲約束鋼支撐的一些比較合理的構造[10]。同濟大學李國強(2007)對屈曲約束支撐的滯回曲線模型和剛度方程的建立作了較深入研究[11]。
在工程應用方面，到目前為止，美國已經建成或正在建造的使用此支撐的結構達30余棟。日本是世界上建筑物使用屈曲約束支撐為制震組件最多的國家，同時也是發展BRB種類最多的國家，并且也是目前全球擁有專利權的制造廠商最多的國家。中國臺灣的使用率也迅速提高，短短三年就建成了許多應用BRB的建筑。中國北京威盛大廈和北京銀泰中心大廈也開始使用了屈曲約束支撐，并進行了相關的抽樣檢測和試驗研究。
通過各國研究者大量的試驗研究和應用經驗，各國研究者普遍認為屈曲約束支撐體系與抗彎剛框架和普通支撐框架相比有以下優點：
(1)小震時屈曲約束支撐體系線彈性剛度高，可以很容易地滿足規范的變形要求。(2)屈曲約束支撐可以受拉、受壓時都發生屈服，因此在強震時有更強和穩定的能量耗散能力。(3)屈曲約束支撐通過螺栓或鉸連接到節點板，可避免現場焊接及檢測，安裝方便且經濟。(4)屈曲約束支撐構件好比結構體系中可更換的“保險絲”，可保護主體結構免遭破壞，可以方便地更換損壞的支撐。(5)因為屈曲約束支撐的剛度和強度很容易調整，所以屈曲約束支撐設計靈活。
但是，屈曲約束支撐也存在著成本較高、現場安裝復雜等等缺點。
3屈曲約束支撐的設計
3.1 設計承載力
彈性設計階段，屈曲約束支撐框架體系與普通框架體系的設計方法基本相同，但在支撐布置、構件驗算、節點計算等方面具有不同點。通過綜合比較分析，屈曲約束支撐與普通支撐框架結構設計特點如表1所示：
表1 屈曲約束支撐設計特點
設計項目 普通支撐框架 屈曲約束支撐框架
支撐布置 可選用X型支撐布置 不可選用X型支撐布置
構件驗算 小震和風荷載下需要進行穩定承載力驗算 小震和風荷載下只進行強度驗算
節點設計 根據抗拉屈服承載力設計 根據極限承載力設計
彈塑性時程分析 應采用抗壓不對稱滯回模型 可采用簡單雙線型滯回模型
設計過程中，屈曲約束支撐有三種承載力，即設計承載力、屈服承載力、極限承載力，在結構設計中適用于不同的情況。其中設計承載力是彈性承載力，用于靜力荷載與小震分析設計。支撐的設計承載力是按下式計算得到的：
(1)
式中：A為屈曲約束支撐芯材截面面積； f為芯材強度設計值。
屈服承載力可用于結構的彈塑性分析，為支撐首次進入屈服的軸向力，是按下式計算得到的：
(2)
式中：fy為芯材屈服強度。
極限承載力用于屈曲約束支撐的節點及連接設計。計算屈曲約束支撐極限承載力時應考慮鋼材的超強系數，屈曲約束支撐的芯材在地震作用下拉壓屈服會產生應變強化效應，考慮應變強化后，支撐的最大承載力為極限承載力，可按下式計算：
(3)
式中：Ry為芯板鋼材的超強系數；ω為應變強化調整系數。
3.2 設計要求
3.2.1風載與小震承載力要求
屈曲約束支撐在風荷載或小震與其他靜力荷載組合下最大的拉壓軸力設計值N應滿足下式要求：
(4)
3.2.2支撐外套筒抗彎剛度要求
為保證屈曲約束支撐在地震作用下不發生整體失穩，其套筒抗彎剛度應滿足下式要求：
(5)
式中：I―套筒的弱軸慣性矩；E―套筒鋼材彈性模量；l―支撐長度。
4結論
通過對屈曲約束支撐的基本原理進行總結分析，得出該類型支撐區別于傳統支撐的力學模型。同時對該類支撐的優勢及設計方法進行了總結，提出了分別應用于不同設計目標的設計承載力，及滯回模型的確定方法。
[1]蔡克銓,翁崇興. 雙鋼管型挫屈束制支撐之耐震性能行為與應用研究[J]．臺灣大學地震工程研究中心研究報告, 2002.
[2]謝強,趙亮. 屈曲約束支撐的研究進展及其應用[J]．鋼結構．2006
篇8
關鍵詞：鋼結構設計的穩定性
中圖分類號：TU391文獻標識碼：A
一、鋼結構設計的穩定性與設計原則
強度、剛度和穩定性是三個不同的概念,強度表示結構中的材料能夠承受的最大應力,剛度表示其抵抗變形的能力,失穩表示結構不再能夠保持原來的平衡狀態繼續承受附加荷載(雖然此時最大應力達不到材料的屈服強度)。強度和穩定性代表結構的極限狀態,即結構不再有繼續承受荷載、抵抗進一步變形的能力,剛度到了零的狀態。因此剛度這一概念對于描述結構的狀態更為重要,剛度是結構居第一位的性質。借助剛度概念,強度和穩定性的概念可以統一。
為了更好的保證鋼結構穩定設計中構件的穩定性，實際設計時必須遵守以下三項原則。
1、結構整體布置必須考慮整個體系以及組成部分的穩定性要求
目前結構大多數是按照平面體系來設計的，如桁架和框架都是如此。保證這些平面結構不致出平面失穩，需要從結構整體布置來解決，亦即設計必要的支撐構件。這就是說，平面結構構件的出平面穩定計算必須和結構布置相一致。
2、結構計算簡圖和實用計算方法所依據的簡圖相一致
目前設計單層和多層框架結構時，經常不作框架穩定分析而是代之以框架柱的穩定計算。在采用這種方法時，計算框架柱穩定時用到的柱計算長度系數，自應通過框架整體穩定分析得出，才能使柱穩定計算等效于框架穩定計算。然而，實際框架多種多樣，而設計中為了簡化計算工作，需要設定一些典型條件。
3、滿足構件的穩定計算必須與設計結構的細部構造保持一致，在鋼結構的設計中，要使得構造設計和結構計算相互匹配。設計者要區分某些節點的連接是否傳遞彎矩，從而針對性的賦予其足夠的柔度和強度。設計者注意構件細部的設計與處理，如設計桁架節點時，要注意減少桿件偏心的問題等。
二、建筑工程中鋼結構穩定性的設計要點
（一）節點連接剛度設計
在傳統的設計和分析中，為了簡化結構設計分析過程，通常將鋼結構梁柱節點的連接假定為理想鉸接或完全剛接。理想鉸接意味著梁柱不能傳遞彎矩。完全剛接則認為框架在受荷變形后，粱眭夾角保持不變。隨著鋼結構節點連接形式的增多，試驗結果證明，在荷載作用下，
有些節點連接不能單純歸類為剛性連接或理想鉸接，而應稱為半剛性連接。半剛性節點連接是部分約束連接，兼有剛性連接和理想鉸接的優點，如果將半剛性連接簡化為理想鉸接，則會高估框架的側移壁而增大P_效應的影響，低估了梁柱的連接剛度，使往的穩定極限承載力理論值偏低。如果將半剛性連接簡化為剛接，則結果相反。
如圖l所示，考慮A、B兩節點剛度變化對框架的穩定承載力加以分析，視A、B兩節點的剛度相同。梁柱的鋼材均為Q235鋼，E=2.06x
lO5MPa，I=8.33x108mm4；當A、B節點為剛接時穩定承載力特征值為7．9017；當A、B節點為鉸接時穩定承載力特征值為2.6463；分析結果如圖2所示，可以較明了地看出，節點的半剛性連接對鋼框架的穩定承載力有顯著的影響，當節點剛度為1x108~5xl09N.mm時(表1)，其對鋼框架的穩定承載力變化影響較顯著。
（二）同一層柱的柱間設計
框架結構中柱子并不是獨立存在的，而且柱子的邊界條件也不是固接、鉸接、自由等理想的情況，柱子的端部要受到與它相連的其他構件的彈性約束?？蚣苡袀纫剖Х€時，單根柱總是與同一層的其他柱同時失穩，不會單獨失穩．即同一層柱的柱間存在相互作用。該方面已有相關研究H，并在此基礎上改進了鋼框架穩定承載力的公式。
（三）輕型鋼的基礎與柱腳節點設計
基礎形式選擇應根據建筑物所在地的工程地質情況和建筑物上部結構型式等幾個方面綜合考慮。對于輕鋼結構而言，由于柱網尺寸較大，上部結構傳至柱腳的內力較小，一般以獨立基礎為主。若地質條件較差，可考慮采用條形基礎，遇到不良地質情況，可考慮采用樁基礎。一般情況不采用片筏基礎和箱形基礎。對輕鋼結構基礎除發生沖切、剪切破壞之外，由于存在較大的水平力，對于固接柱腳，還存在較大的彎矩作用，從而導致基礎產生傾覆和滑移破壞。另外，在風荷載較大的情況下。特別對于一些敞開和半敞開的結構，輕鋼結構自重很輕，有可能不足于抵抗風荷載產生的上拔力，導致基礎上拔破壞。
為了防止這些破壞的發生，最經濟有效的辦法是增加基礎埋深，對于輕鋼結構基礎，還須預埋錨栓(也稱地腳螺栓)，用于上部結構和基礎的連接，若錨栓離混凝土基礎邊緣太近，會產生基礎劈裂破壞，因此，錨栓離基礎邊緣的距離不得小于150mm，若錨栓長度過短，會使錨栓從基礎中拔出，導致基礎破壞，所以規范也規定了錨栓的埋入長度。
柱腳根據能否抵抗彎矩分為剛接柱腳或鉸接柱腳。在實際工程中，絕對剛接或絕對鉸接都是不可能的，確切地說應該是一種半剛接半鉸接狀態。剛接和鉸接柱腳關鍵在于錨栓布置，鉸接柱腳一般采用兩個錨栓，剛接柱腳一般采用四個或四個以上錨拴連接。柱腳的區別在于對側移的控制，如果結構對側移控制較嚴，則采用剛接柱腳，例如有吊車荷載的情況，應將柱腳設計成剛接柱腳，其余情況下，柱腳應設計成鉸接。一般情況下，柱底剪力是通過底板和基礎頂面的摩擦力來傳遞的，若不滿足要求，則須設置抗剪鍵。
（四）穩定承載力計算方法——假想荷載法
在框架的穩定承載力計算方法的眾多研究中，假想水平荷載法愈來愈廣泛地為工程界所關注，并已由加拿大和歐洲等設計標準采納。
假想水平力法的基本原理如圖所示。
初始傾斜率Ψ使框架遭受力矩M=PhΨ的作用，將這種作用轉化為等效水平力H=M/h=PΨ對無初始傾斜框架的作用，這種從整體等價效應出發而引入的水平力H稱為假想水平力。
規定恰當的假想水平力，使其綜合反映幾何缺陷(初撓度、初偏心、初側移等)和塑性鉸鄰域塑性變形的不利影響，在此假想水平力和實際荷載的共同作用下把原框架當作理想框架(無缺陷)進行二階彈性分析，用由此而得的內力進行構件設計顯然無須再考慮各構件的計算長度(因為確定計算長度的過程本質上是二階彈性分析的過程)，亦即總取μ =1。此法既免去了確定計算長度的復雜過程，又更好地反映了框架的承載力。
當然，假想水平力的確定必須通過與精確的二階彈塑性分析結果的校準來確定。假想水平力法已經通過了一系列基準校核。校核表明，在一個相當寬的構件長細比范圍內，由實用分析法得到的極限承載力非保守結果不超過5%。盡管校核采用的是寬翼緣工字鋼W8×31(美國標準，截面公稱高度203毫米，每米重量46公斤)，但對于繞強軸彎曲的其它寬翼緣截面，極限承載力誤差不超過6% ，而繞弱軸彎曲時，極限承載力偏于保守的最大誤差達26%。一些構筑假想水平力法的細節，包括斜柱，斜梁以及柱軸力較大時考慮P-δ效應的處理見下圖所示。
這種施加假想水平力對理想框架進行彈性二階分析的方法，是介于現行設計方法和精確分析之間的一種實用方法。彈性二階分析亦可通過放大系數由一階分析的結果近似求得，計算較為簡便。由此而得的內力用于校核平面內穩定的相關方程時，計算長度取幾何長度。與傳統方法相比，這種方法要更經濟些。假想水平力如果和簡化的二階彈塑性分析(假定塑性只出現在塑性鉸截面)結合，有望逼近先進的結構分析法。二階彈塑性分析處于發展之中，還沒有積累足夠的工程應用經驗，宜在簡單的低層框架中先行使用。
參考文獻
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篇9
關鍵詞：鋼結構課程；問題；對策
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）23-0127-02
2011年6月，教育部聯合有關部門提出了實施“卓越工程師教育培養計劃”，簡稱“卓越計劃”。該計劃是貫徹落實《國家2010-2020年教育改革和發展規劃綱要》和《國家2010-2020年人才發展規劃綱要》的重大改革項目，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措，該計劃的目標是把學生培養成創新能力強、能適應經濟社會發展需要的高質量工程技術人才。[1]
隨著中國鋼產量的高速增長，鋼結構因其強度高、塑性韌性好、制造簡便等優點而廣泛應用于高層和高聳結構、大跨度結構、工業廠房等建筑中。[2]近年來隨著鋼結構建筑的廣泛應用和迅速發展，在此方面由于經驗豐富的技術人才較少，而剛畢業的學生實踐經驗明顯不足，致使行業發展與人才需求的矛盾愈來愈突出，培養的學生不能滿足“卓越計劃”的要求。為適應新形勢下鋼結構發展的需要，增強土木工程專業學生在鋼結構方面的知識，讓他們畢業后能較快勝任鋼結構設計與施工工作，滿足卓越計劃的需求，不可避免地對“鋼結構”這門課程教學提出了一些新的要求。
一、“鋼結構”課程教學中存在的問題
“鋼結構”是土木工程專業最重要的專業必修課程之一，通過本課程的學習應使學生較全面地了解鋼結構材料的基本性能，掌握鋼結構構件基本原理和設計計算方法，熟悉基本構件的構造設計等?？梢?，“鋼結構”的教學肩負著向學生傳授鋼結構基本知識的任務，因此，必須抓好該課程的日常教學工作。目前在鋼結構的教學過程中存在許多問題，具體問題如下：
1.鋼結構課程的學時太少
在“大土木”專業下“鋼結構”的學時從以前的64學時調整到現在的48學時，甚至一些院校只有40個學時，學時減小，教學內容卻未刪減，教師為了在較短的時間內把該課程的內容講完，只能將鋼結構的基本知識作簡單的介紹，一些較難的知識點講解不透徹，造成課上學生聽得懂，課下卻不會做作業，應付考試也只能靠死記硬背，但是卻不知學到什么。如何在有限時間內安排如此多的內容是目前急需解決的問題之一。另外，由于學時的限制，大多數學校只開設“鋼結構設計原理”，而未開設“鋼結構設計”，學生僅學習了鋼結構的材料性能、連接方法和構件設計，未曾學習過鋼結構的結構體系，而當前人才市場急需的是能進行鋼結構設計或施工現場管理的畢業生。
2.鋼結構的課程較難學習
“鋼結構”課程是土木工程專業較難學習的課程之一，由于該課程與建筑材料、工程力學、房屋建筑學等專業基礎知識聯系緊密，如果沒有掌握好這些基礎知識，學生很難把鋼結構的理論知識融會貫通。其次，教材中力學公式多、近似公式多、構造要求多等，部分公式是由國家規范給出，有些公式是由試驗結果得到[3]，這給教師的授課帶來了一定困難。再次，問題的多解性加重了學生學習鋼結構的難度。另外，學生從小學至高中已經習慣于一個問題一個解的學習方法，而在復雜的鋼結構構件連接的設計中該問題可能有多個解，學生一時難于接受，進而也不同程度地增加了學習鋼結構課程的難度。
3.學生沒有認識到學好鋼結構的必要性和重要性
目前鋼結構還僅用于大跨度結構、高層及超高層建筑、工業廠房等，學生見到的建筑物大部分是由鋼筋混凝土建造，從而使他們想當然地認為鋼結構這門課程可有可無，從而造成一部分學生失去學習興趣，嚴重影響學習效果。特別是已畢業的學生在工作崗位接觸到鋼結構的工程設計與施工的機會較少，即使遇到鋼結構工程，也是分包給鋼結構公司進行專門的設計和施工，這也使部分學生產生這樣的誤區。鋼筋混凝土課程是土木工程專業最重要的課程，而鋼結構課程是無關緊要的。
4.教學中缺少工程實例
由于鋼結構具有很強的實踐性，它所涉及的教學內容與鋼結構的發展、技術的進步和實際工程均有著廣泛的聯系。但在鋼結構的課堂教學過程中，教師授課內容仍然側重于書本上基本理論知識，引入工程實例較少，未將教材中的基本理論知識與工程實例聯系起來，學生極易感到索然無味，不能激起他們的求知欲。另外，學生希望學習的知識在工作后立即就能應用，如果不進行工程實例的應用，直到這門課程結束時學生也不明白學習它的意義是什么，更不用提運用該門課程的理論去解決實際問題，這是作為教師最不愿意看到的情況。
5.學生的考核形式單一
考試是教學過程中的重要環節之一，是對教師和學生進行總結性檢查的主要形式。而現階段，在鋼結構的教學過程中學生學習的考核形式仍然比較單一，主要是根據學生的課堂表現和期末考試成績來決定，不能激發學生學習的主動性和積極性。另外，有些任課教師教學水平不高，但為了片面追求所授課程的及格率而降低試卷難度，給學生劃考試重點，甚至向學生透題。這樣容易使學生認真學習的主動性和積極性極大地降低，不利于提高教學質量。
二、解決問題的建議
1.基于“卓越計劃”，制訂合理教學計劃，調整教學內容
要及時調整教學計劃，采取把課堂講授的重點放在“鋼結構”課程的主要內容上。因此，首先選用一本內容豐富、例題得當的教材，然后從教學大綱和學生的實際學習能力出發，把教學內容和學時數結合起來制訂教學計劃，使授課的理論知識夠用，滿足“卓越計劃”的要求。對于一些在其他先修課程中學習過的內容不要重新講解。
2.基于“卓越計劃”，采取比較法進行教學
鋼結構是一門理論性較強的專業課。該課程中的計算公式較多，眾多的公式使初始的學習者要完全掌握并非易事。為了使學生能較為輕松地學好鋼結構的基礎知識，在課程教學中授課教師應針對不同的教學內容可以采用比較教學方法。一方面，比較教學法可以幫助學生辨別同類教學內容之間的共性；另一方面，通過比較分析法可以發現同類問題中的某些特殊之處，有助于對相似問題的區分，掌握教學內容。[4]例如，在講授軸心受力構件的承載力驗算時，對于軸心受壓構件需要驗算是強度、剛度、整體穩定性和局部穩定性，而對于軸心受拉構件驗算需要驗算的是強度和剛度。在講授拉彎構件和壓彎構件、工字型截面的強度和穩定性驗算的公式、角焊縫和對接焊縫的計算、普通螺栓和高強度螺栓的驗算等知識點都可以采用比較法，從而讓學生更容易在較短的時間內掌握鋼結構的知識。
3.基于“卓越計劃”，適當開展鋼結構的學術講座
大部分學校鋼結構課程所用教材與其當前的發展相比具有明顯的滯后性。因教學的課時太少，學生不可能在教學中完全了解學科的前沿問題以及關于鋼結構的新規范、新技術和新理論。[3]由本校和兄弟院校在鋼結構方面進行科學研究的教師或科研院所和企業的專家通過學術報告的形式向學生講授與學科有關的專業知識或新的研究進展情況，這種學術前沿的知識是學生在課堂上學不到的，可以促使學生了解鋼結構領域的前沿知識。同時，還可以讓部分對鋼結構研究較感興趣的同學參與相關方面的課題研究，使他們了解鋼結構的最新進展，開拓視野，培養學習興趣。
4.基于“卓越計劃”，改革期末考試，實行教考分離
傳統的考試形式，教師從授課、試卷的擬定、考試的監考、試卷的評閱和成績的評定等主要由授課教師一人承擔，缺乏有效的監督和制約，容易使教師產生授課和考試的隨意性，導致學生學習積極性不高。實施完全的“教考分離”后，一方面無疑對教師產生了壓力，由于教師不知具體考試內容，可使任課教師在平時的授課過程中能嚴格地按教學計劃和教學大綱進行教學，在課前的準備、教學方法和方式的研究以及教研活動中投入更多的時間和精力；另一方面，教考分離也會讓學生認識到課程考試成績的高低主要是由平時的努力程度決定，越來越多的學生把主要的精力放在學習鋼結構基礎知識上，以往的被動學習轉為主動學習，對學生學習的主動性和積極性起到促進作用。學生在教學中的主體作用進一步加強，促進了鋼結構教學質量的提高。
5.基于“卓越計劃”，完善和加強實踐教學
實踐教學是鋼結構教學和授課環節中一個非常重要的組成部分，是實現“卓越計劃”人才培養目標的重要途徑，是鞏固所學專業知識、培養理論聯系實際能力的重要途徑。首先，要讓學生參加現場實習。教師除了在課堂上通過掛圖、實物模型、多媒體教學中的圖片等形式向學生介紹鋼結構工程的具體實例外，有必要讓學生去鋼結構加工工廠或施工現場參觀、實習，增加學生對鋼結構的感性認識，培養和激發學生對鋼結構課程的興趣；其次，改革鋼結構課程設計。鋼結構課程設計是鋼結構實踐教學中的一個重要環節，通過鋼結構的課程設計可以讓學生了解鋼結構設計的一般程序和內容。通過合理選題可以杜絕課程設計中的抄襲現象，另外也可以讓學生掌握鋼結構的設計方法、步驟，熟悉施工圖繪制，使其走上工作崗位以后能較快適應鋼結構的設計和施工工作，滿足“卓越計劃”的要求。
6.基于“卓越計劃”，建立高校和企業聯合培養機制
建立高校和企業共同培養人才的機制，能使企業和學校達到雙贏。建立一種長期穩定的人才培養合作關系，企業發揮其了解目前所需的實踐性人才應掌握哪些知識，通過企業參與高校的人才培養過程可以改變當前市場需求和人才培養錯位的現象。[5]首先，在制訂培養目標和培養計劃的過程中，高校應邀請與學生就業的相關企業制訂培養目標和培養計劃；其次，學校應鼓勵相關企業建立工程實踐的教育基地，承擔部分學生實踐教學的培養任務。另外，學校還可以要求學生有半年或者一年左右的時間在企業進行實踐學習，通過參與企業的工程實踐，學習他們的先進技術，培養學生的職業技能，并讓企業根據學生的表現給出具體的實習分數，使企業也參與到學生的評價中。最后，可以讓企業具有較強實踐經驗的工程師承擔部分實踐性較強的課程的授課任務，提高學生的培養質量。
三、結語
總之，隨著鋼結構技術的發展，關于鋼結構的教學改革是一個長期持續性的工作，教師在教學過程中應不斷進行總結和歸納，善于及時發現教學活動中的問題和矛盾，及時找出解矛盾的對應策略，不斷改革教學計劃、教學內容和教學方法，完善和加強實踐教學，建立高校和企業聯合培養機制，才能促進教學質量的提高，把教學工作推向一個更高的層次，培養出滿足“卓越計劃”的土木工程人才。
參考文獻：
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篇10
【關鍵詞】施工技術；質量控制；竣工驗收
引 言
高層鋼結構一般是指六層以上，主要采用型鋼、鋼板連接或焊接成構件，再經連接、焊接而成的結構體系。高層鋼結構常用鋼框架結構、鋼框架——混凝土核心筒結構形式。后者在現代高層、超高層鋼結構中應用較為廣泛，事實上，它屬于鋼——混凝土混合的結構。鋼筋混凝土在高層建筑中由于自身重量過大，梁柱占用的面積比率也大，因此高層建筑中采用鋼筋混凝土結構經常受到很多質疑；同時強度較高的鋼材也順應出現，在高層建筑中采用一部分鋼結構或全部運用鋼結構的理論設計同步前進。伴隨冶煉、制造技術的高速發展，為高層鋼結構工程在工程領域的應用帶來了新的生機：伴隨著高層建筑工程建設的不斷增加，繼而又推動了高層鋼結構設計、施工中的焊接、安裝技術的不斷提高。下文對高層鋼結構施工中焊接技術進行簡要總結。
1、高層鋼結構施工前需要的準備工作
1.1高層鋼結構體系的體系類型
中國對高層及超高層建筑的體系的劃分，在《建筑設計規范》、《建筑抗震設計規范》、《建筑防火設計規范》無統一的規定，通常情況下認為建筑高度超過24以上為高層建筑，建筑高度超過60米以上為超高層建筑。
從建筑物結構設計角度上看，根據建筑物使用功能要求、建筑物高度不同、場地抗震設防烈度以滿足經濟、合理、安全、可靠的設計原則，應選擇相適應的結構體系。通常分為：框架結構體系、剪力墻結構體系、框架—剪力墻結構體系、框—筒結構體系、筒中筒結構體系、束筒結構體系六大類。通常高層和超高層建筑在結構設計中除采用鋼筋混凝土結構外，有時還采用型鋼混凝土結構、鋼管混凝土結構，全鋼結構。
1.2高層鋼結構體系施工前應做好準備工作
開工前必須做好高層鋼結構體系施工前的圖紙會審工作，圖紙是工程施工的重要依據，工程開工前工程建設單位應組織設計單位、施工單位、項目監理機構、圖紙評審專家小組一起工程圖紙，對圖紙設計要求不明確的地方進行研究討論，提出相關問題，由設計單位進行解決。圖紙會審通過后，監理公司必須組織所有監理人員對工程相關規范標準、工藝技術，準確掌握設計意圖。并組織施工單位現場從事專業技術的人員對圖紙進行設計交底，檢查出施工圖紙中的不合理之處，一定將問題在開工前解決，避免因圖紙問題對施工的質量、進度等產生影響。
2、高層鋼結構塔吊的選型與合理布置
對于高層鋼結構的施工，塔吊是最具核心的設備，因此塔吊的選擇與布置要依據周邊建筑物高度、現場條件、鋼結構的重量等因素進行綜合考慮，必須確保塔吊在施工過程中裝拆的安全可靠性。塔吊選擇宜優先考慮內爬式塔吊，該類型塔吊不需要對樓層加固，在起重機布設位置上的自由度較大，并且在進行高層建筑鋼結構的吊裝施工時對塔吊起重能力和幅度要求不苛刻。
3、高層鋼結構選材篩選
鋼結構的最大缺點是導熱系數大，耐火性能差。原材料進場前必須嚴格控制原材料的選購。原材料中鋼筋的質量文件應齊全有效、檢驗結果要符合規范和設計要求。
4、高層鋼結構現場制作與安裝施工要求
多層及高層鋼結構的制作和安裝應按照施工圖進行，并應遵守《鋼結構工程施工及驗收規范》GB50205－95、《高層建筑鋼結構設計與施工規程》JGJ99－98及其他有關規范和規程的規定。制作和安裝的施工單位在開工前必須編制施工組織設計和工藝流程，施工過程中必須嚴格按照規定的要求組織施工。
高層鋼結構制作與安裝的一般要求
多層及高層鋼結構制作和安裝工作，必須在具有多層及高層鋼結構吊裝和制作的責任工程師和責任工藝師的指導下進行。對參加制作和安裝的人員，必須進行各項專業培訓，經培訓達到要求者方能進行操作。施工詳圖編制后，應提交原設計工程師負責審批，或由合同文件中明確規定的監理工程師審批。由于材料代用、工藝或其它原因需修改施工圖時，必須向原設計單位申報，經同意并簽署文件后，修改圖才能生效。構造復雜的構件制作時，應充分考慮各方面因素的影響，必要時要進行工藝性試驗。多層及高層鋼結構安裝前，必須對構件進行詳細檢查，構件外形尺寸，螺孔位置及直徑，連接件位置及角度，焊縫、栓釘、高強度螺栓節點，摩擦面加工質量等均應達到施工圖的技術要求。
5、高層鋼結構安裝工程竣工驗收資料
多層及高層鋼結構安裝工程竣工驗收應提交下列文件：鋼結構施工圖，設計更改文件，并在施工圖中注明修改部位；鋼結構制造合格證；安裝用材料的質量證明文件；測量檢查記錄，焊縫質量檢查記錄，高強度螺栓安裝質量檢查記錄，栓釘焊質量檢查記錄；各種試驗報告技術資料；隱蔽工程分段驗收記錄；安裝過程中建設單位、設計單位、構件制造廠、鋼結構安裝單位達成的各種技術文件。
6、結語
鋼結構住宅是今后發展的一個重要方向，但鋼結構僅僅是建筑中承重體系、服務部分，它不是建筑使用中的主要成分，鋼結構住宅設計首先要遵循住宅建筑設計的一般原則，然后才是發揮鋼結構的優勢，單純突出鋼結構而不考慮生活的舒適性、不能滿足人文要求的鋼結構住宅項目是沒有市場的。如果說鋼筋混凝土結構的發展使施工從手工進入了機械化，那么鋼結構的應用就將使住宅施工實現現代化，鋼結構住宅將成為建筑現代化發展的一個重要標志?！颁摻Y構是環保住宅，鋼結構符合可持續發展概念”——21世紀鋼結構將占領廣闊的建筑市場。在我國目前大力推廣住宅產業化的時代背景下,我們相信鋼結構體系終將成為住宅結構體系的主流。
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