混凝土结构设计教程范文

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篇1

钢筋混凝土结构是土木、水利类专业的一门重要技术基础课程。《混凝土结构设计规范》对混凝土结构设计、施工、监理等工作的基本理论、技能和方法作了规范要求。随着《混凝土结构设计规范》（2010版）的修订出版，急需依照新规范的要求对教学内容进行调整和更新。文章通过新旧规范的对比分析，准确把握规范的修订背景和原则，并详细列举了对课程学习和工程设计有重要影响且需要调整的教学内容，对准确理解和贯彻规范要求，具有一定的指导意义。

关键词：钢筋混凝土结构；设计规范；教学内容

中图分类号：G423.04 文献标志码：A 文章编号：

10052909（2013）04005504

钢筋混凝土结构从19世纪中叶开始采用以来，发展极为迅速。特别是近20年来，随着高强度钢筋、高强度高性能混凝土（强度达到100 N/mm2）以及高性能外加剂和混合材料的研制使用，高强高性能混凝土的应用范围不断扩大，混凝土结构的应用范围也在拓展，已从工业与民用建筑、交通设施、水利水电建筑和基础工程扩大到近海工程、海底建筑、地下建筑、核电站安全壳等领域，甚至已开始构思和实验用于月面建筑。随着轻质高强度材料的使用，在大跨度、高层建筑中的混凝土结构将越来越多[1]。

钢筋混凝土结构是土木、水利类专业的一门重要技术基础课程。学习该课程的主要目的是，掌握钢筋混凝土结构构件设计计算的基本理论和构造知识，为学习有关专业课程和从事钢筋混凝土建筑物的结构设计打下牢固的基础[2]。《混凝土结构设计规范》（以下简称《规范》）是对混凝土结构设计、施工、监理等工作的基本理论、技能和方法的规范要求。钢筋混凝土结构课程应对《规范》作全面准确的讲解，根据技术、经济条件的发展，《规范》也会经常被修订和调整。因此，要学好这门课程，必须紧密结合《规范》内容，了解《规范》修订的背景和原则，掌握修订、增加的内容，才能在以后的工作中更好地执行。2011年7月最新的《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）开始执行。本文通过新旧《规范》的对比分析，准确把握《规范》的修订背景和原则，详细列举对课程学习和工程设计有重要影响和需要调整的教学内容，对准确理解和贯彻《规范》要求具有一定的指导意义。

一、2010版《混凝土结构设计规范》修订背景及原则

为落实“以人为本，安全第一”的结构设计原则以及“节能、降耗、减排、环保”的基本国策，实现资源、能源的可持续发展，经过4年修订，《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010） [3]

于2011年7月开始执行。本次《规范》的修订主要有以下背景值得关注：（1）中国正处于经济高速发展时期，基础建设规模宏大，混凝土结构在建筑业中所占比重极大；（2）混凝土结构需要消耗大量的钢筋和水泥，而这些材料会大量消耗资源和能源，并引起环境污染等问题；（3）从“四节一环保”的角度，必须尽快解决上述问题，而其唯一出路是使用高强—高性能的材料；（4）为提高建筑的安全性和防灾能力，根据“以人为本”的原则，拟提高结构的安全度设置水平及抗灾能力；（5）为保证可持续发展，需要提高混凝土结构的耐久性及既有结构的使用率。2010版《规范》，反映了近年来混凝土结构的科研成果、技术发展以及工程经验，适当提高了结构的安全水平与抗御灾害的能力，强化了结构的耐久性，提高了材料的利用效率。

2010版《规范》修订的基本原则是“补充，完善，提高，不做大的改动”[4]。因此，2010版《规范》的理论体系和基本框架与上一版保持一致，只是在结构设计方案、材料级别、设计规定等方面进行了补充和调整。这一点对学习和掌握2010版《规范》是非常重要的。

二、根据2010版《规范》所调整的课程内容

通过对比2010版和2002版《规范》，2010版《规范》对钢筋混凝土结构基本理论有重要影响的主要内容有如下六个方面，需要在教学中进行修订和调整。

（1）增强规范的完整性，从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计，强调结构方案的重要性，增加“结构防连续抗倒塌设计”的原则。2002版《规范》偏重截面配筋计算和构件设计，而完整的设计应包括结构方案、内力分析、截面计算、构造措施四个层次，它们对结构安全的影响是依次递减的关系。2010版《规范》特别增加了“结构方案”一节，由“构件计算”扩展到“结构设计”。强调结构选型、体系组构、构件布置、均匀规则、传力途径、冗余约束、缝的分割、连接构造、方便施工、综合功能等要求。同时强调结构整体稳固性或鲁棒性（Robustness）的重要性。该项修订内容对转变设计理念，即从传统强调构件设计甚至截面设计向结构设计的转变，起到了重要的推动作用。然而由于历史的原因，过去的规范缺少对这方面内容的强调。

在高等学校的钢筋混凝土结构课程教学中，应进行这一观念的教育和灌输，提高和加强学生对结构安全的认识。

传统设计只考虑“三正常”（正常设计、正常施工、正常使用）条件下，以构件截面钢筋屈服或混凝土压碎作为破坏标志，实际上这只是单一构件的“强度问题”，属于结构安全的较低层次。近年来发生的天灾（地震、洪水、台风、冰灾等）、人祸（爆炸、撞击、火灾等）偶然作用引起的构件解体、结构倾覆、建筑倒塌等造成巨大的生命、财产损失，这才是威胁结构安全的最大隐患[4]，应引起重视。图1即为网上流传的上海某小区新建住宅楼由于桩基折断造成整栋楼倾覆的照片。

（2）完善耐久性设计，调整钢筋保护层厚度。耐久性设计按正常使用极限状态控制，表现为：钢筋混凝土构件表面出现锈渍或锈胀裂缝；预应力筋开始锈蚀；结构表面混凝土出现可见的耐久性损伤（酥裂、粉化等）。图2为一锈蚀严重的钢筋混凝土柱。由于影响混凝土结构材料性能劣化的因素复杂，规律不确定性很大，目前一般建筑结构的耐久性设计只能用经验性的方法来解决。2010版《规范》对影响混凝土结构耐久性的环境类别进行了更为详尽的分类。环境对混凝土结构耐久性的影响分为：正常环境、干湿交替、冻融循环、氯盐腐蚀四种；

对应此四种影响，2010版《规范》提出了控制混凝土水胶比、强度等级、氯离子含量和含碱量的要求，删去了2002版《规范》中对于最小水泥用量的限制，这是由于近年来胶凝材料及配合比设计的不确定性变化太大，故不再作统一要求；耐久性设计对服役期房屋建筑的使用提出要求，即按规定的功能正常使用，并经常维修，定期检测，这是保证混凝土结构耐久性及应有功能的必要条件。

2010版《规范》以耐久性要求定义混凝土保护层，特别是最小保护层厚度确定原则的重要变化，必须要在教学中体现和重点强调。如果仍然按照原规范、旧教材进行授课，将给学生带来错误的概念。2010版《规范》规定最小保护层厚度是从最外层钢筋（箍筋、构造筋等）计算，而原《规范》则是从纵向受力钢筋计算，这可以说是钢筋混凝土结构设计中的一次重大变化。

关于混凝土保护层厚度的作用，主要体现在以下三个方面：①锚固作用，握裹钢筋，实现钢筋与混凝土的变形协调；②保护作用，保护钢筋免遭水、氧气、酸性物质、氯离子等有害物质的腐蚀；③耐火作用，延长钢筋的耐火时间。在设计中，按锚固、保护、耐火要求，混凝土保护层厚度越大越好，但保护层厚度增大，截面有效高度减小，构件的承载力降低，裂缝宽度也将加大，可见这是一对矛盾。因此，2010版《规范》根据环境类别、构件类型，适当提高了混凝土保护层的最小厚度。环境分三类五档，构件分面（板、墙）、线（梁、柱、斜撑）两类，面构件保护层厚度小，线构件保护层厚度大。

（3）斜截面抗剪承载力计算公式的调整。2002版《规范》的受剪承载力设计公式分为集中荷载独立梁和一般受弯构件两种情况，较国外多数国家的规范繁琐，且两个公式在临近集中荷载为主的情况附近计算值不协调，且有较大差异，见图3所示的两条虚线。因此，2010版《规范》将两个公式改为一个公式。但考虑到中国的国情和规范的设计习惯，且过去规范的受剪承载力设计公式分两种情况用于设计也是可行的，此次修订实质上仍保留了受剪承载力计算的两种形式，只是在原有受弯构件两个斜截面承载力计算公式的基础上进行了改整。具体做法是混凝土项系数不变，仅对一般受弯构件公式的箍筋项系数进行了调整，由125改为10。 这意味着若要保持相同的抗剪承载力，需要增加配箍量。试验研究和调查对比都表明，中国规范中的抗剪承载力安全度设置水平偏低。因此，对影响安全的短板适当加长，可以提高结构的整体安全度水平。

（4）完善受压构件自身受压挠曲弯矩增大的二阶效应（P-（）的计算方法。2010版《规范》将原《规范》的偏心距增大系数方法（（-ei）改成现在的弯矩增大系数法（（ns-M），即通过考虑受压构件端弯矩增大的方法考虑构件的挠曲二阶效应。这种修改对偏心受压构件的承载力计算造成较大的影响，并引起配筋的较大变化。考虑二阶效应的条件是：当偏心受压构件两端弯矩比及轴压比都不大于0.9，且其长细比也不大时，构件的自身挠曲不可能很大，可以不考虑自身挠曲二阶效应，否则就应考虑二阶效应产生附加弯矩的影响，《规范》对此作了具体的规定。因此，2010版《规范》关于受压构件承载力计算的内容，必须进行全面调整，原《钢筋混凝土结构》教材中关于偏心受压构件的内容以及例题和习题都需要重新编写。

（5）2010版《规范》强调应用高强材料。这种材料能够显著提高构件的承载力，但会对正常使用极限状态的验算带来一些问题。比如受弯构件挠度的增加，混凝土裂缝宽度的加大，甚至会变成结构设计的控制因素，成为高强钢筋应用的最大障碍。因此，裂缝宽度的验算是本次修订的重点和必须解决的关键问题。经过对国内外规范标准的分析对比，以及对采用400 MPa、500 MPa级高强钢筋配筋构件的系统试验研究，2010版《规范》修订采用了以准永久组合降低荷载效应和修改计算公式调整系数取值的两条途径解决上述问题。对裂缝控制等级为三级的钢筋混凝土构件，选荷载的准永久组合进行裂缝宽度和挠度验算，而预应力混凝土构件未变。裂缝宽度计算公式也进行了调整，钢筋混凝土受弯和偏心受压构件的构件受力特征系数由2.1调整为1.9。

（6）根据节材、减耗及性能的要求，2010版《规范》淘汰了低强钢筋，强调应用高强、高性能钢筋。并根据混凝土构件对受力的性能要求，说明了各种牌号钢筋的用途。根据国家的技术政策，增加500 MPa级钢筋的使用；推荐

400 MPa、500 MPa级高强钢筋作为受力的主导钢筋；限制并准备淘汰335 MPa级钢筋；淘汰低强的235 MPa级钢筋，代之以300 MPa级光圆钢筋。另外，2010版《规范》明确规定，梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋，梁、柱纵向钢筋不能采用HRB335级钢筋。因此，教材中大量采用HRB335级钢筋的例题和习题都需要进行重新设计和调整。

三、结语

针对2010版《规范》的修订内容和修订背景，笔者在教学中，以2010版《规范》为指导，重点增加了结构整体性和防连续倒塌设计、结构耐久性设计、斜截面抗剪承载力计算公式、受压构件挠曲二阶效应、裂缝宽度验算调整和高强材料的推广等内容，以便准确把握和贯彻2010版《规范》要求，确保学生的学习效果。

参考文献：

[1] 东南大学，天津大学，同济大学. 混凝土结构：上册—混凝土结构设计原理[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2007.

[2] 王立成，刘毅.专业课程教学中创新思维的培养途径研究[J].大连理工大学学报：社会科学版，2009，30（S2）： 22-24.

[3] GB 50010—2010.混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[4] 徐有邻.混凝土结构设计原理及修订规范的应用[M].北京：清华大学出版社，2012.

Analysis on the teaching contents of reinforced concrete structure based on the code for design of concrete structures 2010

WANG Licheng

（School of Civil Engineering， Dalian University of Technology， Dalian 116024， P. R. China）

Abstract：

篇2

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.

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关键词：宽口径土木工程；规范对比；混凝土结构设计原理

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0155-02

众所周知，混凝土结构设计原理课程作为目前土木工程专业的主导课程，定位为专业基础课，在宽口径土木工程专业人才培养教育理念的背景下，覆盖土木工程专业下属的建筑工程、交通土建工程、地下工程、隧道等专业方向。为实现宽口径土木工程专业人才培养目标，目前建筑类高校或设有土木工程专业的综合性高校就自身的具体情况及培养目标不同而采用了不同的具体培养模式，大体可以分为两大类：一是学生在入学时已确定土木工程下属的某专业方向，专业基础课及专业课的设置均具有明显地方向性；而另一大土木培养模式，即学生入学时为土木工程，大学前三年开始基础课及专业基础课，三年级时实现专业分流，学生可以凭自己的专业兴趣选修某个专业方向的专业课。可以看出，前者培养模式是原土木建筑类专业培养模式在大土木环境新形势下的改进，是种过度模式；而后者则是大土木工程培养模式。暂不探究两种不同模式的优劣，其培养目标的细微差别及课程体系设置不同均直接影响土木工程专业主导课程混凝土结构设计原理的课程教学。目前湖南城市学院土木工程的培养模式采用的是第一类模式，作为专业核心基础课，不同专业方向开设的混凝土结构设计原理课具有一定的专业方向性，旨在为其专业方向服务，即以某专业方向为主线，相关专业方向为辅的教学过程；同时混凝土结构设计原理课是一门实践性很强并与现行规范、规程紧密相关的专业基础课。在该过程就要处理好基本原理及设计方法与专业方向之间的关系，或者说基本理论与专业规范之间的关系。有鉴于此，在课程教学过程中以规范对比为主线，贯穿教学始末，强化相关学科知识点之间的联系，夯实基本原理，取得较好的教学效果；拓展学科专业方向，与宽口径教学模式相适应。

一、规范对比法概述

目前很多教育学者提倡一种行之有效的教学方法――对比教学法，[1]且有许多教师将该方法应用于教学实践中，或边实践边研究，取得了一定研究成果和收到较好的教学效果。该种教学方法有利于培养学生提出问题、分析问题、解决问题和归纳概括能力，对比教学法就是引导学生对同一知识模块，从不同角度出发比较、分析它们之间的联系与区别，在对比中深入地分析它们的本质，从而掌握知识，达到教学目的，进而培养学生提出问题、分析问题、解决问题和综合归纳概括的能力。规范对比法源于对比教学法，是对比教学法在混凝土结构设计原理教学中的具体应用和一种形式，根据该课程的内容及知识点的特征融合对比教学法而形成一种新的且与该课程教学相适应的对比法，即规范对比法。

混凝土结构设计原理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的破坏特征、设计模型建立及设计方法。该课程的教材及教学均是依托某行业或某专业方向的规范，进行相关理论、原理及设计方法的讲授。混凝土结构广泛用于土木工程各专业领域，由于各领域结构构件自身几何尺寸、所受荷载、所处环境及行业习惯均存在较大差异，其相应的结构设计原理、设计方法不尽不同；因此各专业方向的混凝土结构相应规范规程还未统一，同时行业规范的延续性及习惯性很难统一。另一方面由于社会的进步、科技的创新、材料的发展以及人们对结构受力认识的不断深入等等，各行各业的混凝土相关规范以大约10年左右的时间修订或更新一次，这都给宽口径的大土木教育教学理念下的混凝土结构设计原理教学带来挑战。规范对比教学方法具有一般对比教学法优势，同时也较好地解决了该课程教学中的上述矛盾。

二、新老规范对比

如上所述，各行混凝土结构设计规范均隔一定时间进行一次更新或修订，新规范往往是老规范的进一步完善，删减与时代不相适宜或欠科学的条款，将多年来的工程经验和研究新成果反映在新规范中。在课堂教学过程中对涉及相关规范且新老规范有变异的地方，进行比较分析，探讨修改的合理性与科学性，既利于提高学生分析问题的能力，也利于帮助学生领悟新的设计理念。

2011年实施的面向建筑工程的混凝土规范《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），[2]以下简称10《建混规》，就与2002年实施的《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002），[3]以下简称02《建混规》有一定的差异，增加了不少新的内容，甚至某些计算公式差别还特别大。比如两者在处理偏心受压构件纵向弯曲构件的影响时，方法和公式各异。在10《建混规》中推荐采用偏心受压构件考虑轴向压力在挠曲杆件中产生的二阶效应后控制截面的弯矩设计值，其计算公式为：，其中，Cm为构件截面偏心距调节系数；ηns为弯矩增大系数；M2对同一主轴组合绝对值交大的弯矩设计值。相对的，在02《建混规》中却引进一个大于1的偏心距增大系数η，采用把偏心距ea乘以η，来考虑偏心受压构件纵向弯曲构件的影响，该规范提供的计算公式为：

；；。可见两规范采用公式完全不同，对二者的差异提出质疑，引导学生思考。事实上，构件在偏压作用下会侧向挠曲，这对截面的弯矩产生不利的影响，即通常所谓的效应；那么对偏心受压混凝土构件的承载能力极限状态设计时，可以有两种思维来考虑这种不利的效应，一是增大作用效应，二是降低抗力；10《建混规》就是采用弯矩增大系数ηns的增大作用效应法，02《建混规》则是引入偏心距增大系数η的降低抗力法，因为偏心距对受压构件的抗压承载力是不利的，偏心距越大其抗压承载力越低；由此两种计算方法之间是存在内在联系的。

又比如在桥涵工程领域，现行的混凝土规范是《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004），[4]简称《公桥规》；目前也处在新规范的修订与讨论阶段，已《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2012征求意见稿）。[5]在课堂教学过程中，论及相关问题时，可适当就征求意见稿开展讨论，与现行《公桥规》比较，探讨其修改的合理性及科学性，使学生更为深刻地理解规范，灵活准确地应用规范，而不盲从规范。

三、建筑规范与公路桥涵规范对比

目前土木工程专业混凝土结构设计原理的教学中，涉及最多的也就是前面所述的两部规范，即《建混规》和《公桥规》。在课堂教学实践中，对比两部规范发现二者之间的总体设计理论类似，而涉及一些具体构件的具体设计问题可能有较大不同，一些相关的构造规定也是差别较大。

就设计方法而言，两规范均采用以概率论为基础的极限状态设计方法，按分项系数的设计表达式进行的设计；设计时均应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态两种极限状态设计。其承载能力极限状态实用表达公式基本上相同，正常使用极限状态实用表达公式有较大的差别，见表1。

3.4.2条 对于正常使用极限状态，钢筋混凝土构件、预应力混凝土构件应分别按荷载的准永久组合并考虑长期作用的影响或标准组合并考虑长期作用的影响，采用系列极限状态设计表达式进行验算：S≤C 6.1.1条 公路桥涵的持久状况应按正常使用极限状态的要求，采用作用的短期效应组合、长期效应组合并考虑长期作用的影响，对构件的抗裂、裂缝宽度和挠度进行验算

由表1对比分析，准永久组合与长期效应组合对应，标准组合与短期效应组合对应。但准永久组合与长期效应组合表达式基本是一致的，而标准组合与短期效应组合的表达式不尽相同，且就组合效应值的水平而言，标准组合高于短期效应组合。与《公桥规》的短期效应组合更为接近的是新实施的《建筑荷载规范》（GB50009-2012）中的频遇组合，但表达式也稍有不同。

对于具体设计问题，即混凝土构件的拉、压、弯、剪、扭等的承载能力设计计算及正常使用极限状态验算，二者规范计算公式或处理手段的异同，在教学过程中同样以比较式的方法进行讲授或加以讨论。现将二者相关计算公式列于表2，以示异同。规范的相关计算公式对比可知，除了一些字母符号表达略有不同外，对于构件的轴心抗拉、轴心抗压、抗弯、抗扭设计的计算式较为一致。这由于二者引进了相同的假设，相似的破坏特征，及类似的破坏机理或破坏模型，导致最终推导出的基本计算式是相同的。但对于斜截面抗剪，由于抗剪机理复杂，目前两规范建议公式均是半理论半经验性的计算式，不同行业间的工程经验差异决定了各自采用不同的计算公式。在裂缝宽度计算时，10《建混规》采用的是综合理论（半粘结半滑移理论）的裂缝宽度计算公式；而进行裂缝宽度计算公式；《公桥规》是考虑影响裂缝宽度的主要因素，反映主要因素与裂缝宽间的统计关系的经验公式，故二者公式差别也较大。《建混规》与《公桥规》在正常使用极限状态下验算受弯构件的挠度时，不仅刚度就计算公式有差异，且在考虑长期作用的方式也不同的；受弯构件在准永久组合的作用下，瞬时产生的挠度即短期挠度fs，可以依据短期刚度Bs得到，而考虑长期作用的影响下，由于混凝土材料的收缩、徐变等特性瞬时挠度会不断增大的趋势，这时就有两种不同的出来方式。一是《建混规》采用长期刚度B计算得到长期挠度；二是《公桥规》引入挠度长期增长系数ηθ，先利用短期刚度计算得出短期fs，然后在将fs放大，即乘以ηθ得到长期挠度。

四、结语

任何一种教学方法都不能脱其离教学内容，规范对比法既有对比教学法理论内涵，同时有与该课程的内容特征相符的实践教学方法。混凝土结构设计原理知识点多、公式多、涉及规范多，在教学过程中以规范对比贯穿始末，比较并分析新老规范、不同行业规范之间的异同，适当启发学生，让学生充分理解原理，构建土木专业基础知识，这与“大土木”专业设置要求和土木工程专业“宽基础、多方向”的培养理念是相吻合的。

参考文献：

[1]陈琦，刘儒德.当代教育心理学[M].北京：北京师范大学出版社，2007.

[2]GB50010-2010，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[3]GB50010-2002，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.

篇4

关键词：BIM技术；混凝土结构；教学工作；应用目的

在混凝土结构课程教学中,教师应树立起正确的教学观念,依照教学准则,制订有效的教学计划,从而全面提升教学质量,打破传统教育的局限性。为达到这一目的,教师应积极应用BIM技术开展教学工作。国家相关单位也应大力提倡创新教育,在混凝土结构课程中引入BIM技术,以促进教学改革。在混凝土结构课程中引进BIM技术,有助于学生更为直观地理解课程内容,提升学生的学习兴趣以及识图绘图水平。

1BIM技术在混凝土结构课程教学中的关键意义

1.1有助于提升课堂教学直观性

在以往的混凝土结构课程教学中,教师通常使用板书教学,导致课堂教学缺少直观性,学生往往难以理解和掌握相关知识。为了提升课堂教学的直观性,教师可以应用BIM技术开展教学工作,利用该技术进行三维建模,以动漫形式、立体图片等方式进行教学,使学生可以全面观察建筑物的状况。这种教学方式能够助力学生理解和掌握相关知识,进而提高学生的学习兴趣和教学质量。

1.2有助于优化课堂教学内容及教学模式

在混凝土结构课程教学中应用BIM技术,能够对课堂教学内容以及教学模式加以优化,使其满足现阶段的教学需求。在课堂教学中,教师可以利用BIM技术更加高效地收集各类混凝土构造的基础信息、几何和力学信息等,这些信息有助于学生更加全面地学习和掌握混凝土结构课程相关内容及知识。

2混凝土结构课程的特征和教学中存在的问题

2.1混凝土结构课程的特征

混凝土结构课程的内容涵盖了单层厂房构造、混凝土梁板构造、混凝土框架构造等。该课程往往具有如下特征。（1）综合性较强。该课程具有很强的综合性,所覆盖的专业内容较为广泛,比如材料力学、结构力学等。因此,该课程要求学生具有扎实的基础知识。（2）实践性较强。该课程涉及的符号、公式、构造规定较多,这些符号、公式、构造规定大多是由项目实践经验及实验产生的。因此,学生如果缺少实践经验,就很难真正理解和掌握课程内容。（3）课程内容比较抽象。该课程主要涉及混凝土结构设计相关内容,而混凝土结构设计比较复杂,难以在课堂上直观地展示出来。因此,在教学过程中,教师可以采取一定措施把设计方案转化为力学模型,以方便学生理解和掌握课程相关知识。

2.2混凝土结构课程教学中存在的问题

结合以往的教学工作,笔者发现,教师在教授混凝土结构课程时仍然存在一些问题。（1）课时设置不合理,重点内容讲解不透彻。在一般情况下,混凝土结构课程设置24个学时,但是该课程内容涉及面较广,这24个学时并不足以完成全部课程的内容教学。由于课时比较紧张,所以课程中的大量重点内容难以得到透彻讲解,以致学生理解得比较模糊,学习效果不理想。（2）教学方法单一。混凝土结构设计知识比较抽象,涉及大量的公式和概念,仅依靠板书进行讲解的传统教学方法使课堂气氛过于枯燥,这些都会降低学生的学习兴趣,并对后续的学习和实践产生负面影响,从而形成恶性循环。（3）教学计划设计不合理。混凝土结构课程同力学、数学、材料学等其他学科有着紧密的联系。学生只有掌握这些基础课程,才能使混凝土结构课程的学习更加简单。目前,在混凝土结构课程的教学过程中,之所以形成教师教授、学生难懂,其主要原因是缺乏这些专业基础课程知识的支撑,没有形成完整系统的混凝土知识理论框架。因此,教师应站在学生的角度合理地设计教学计划,以提高教学质量。（4）多媒体教学对学生的想象力要求较高。现阶段,由于混凝土结构课程的课件内容比较抽象,所以教师在上课时主要使用多媒体教学。多媒体课件中涵盖了一些结构图纸和二维图片,而二维图片很难将三维构造清晰地体现出来,这就对学生的想象力提出了更高要求。而那些不擅长空间想象的同学,其学习难度将大幅上升,他们也会逐渐丧失掉学习的乐趣。

3BIM技术在混凝土结构课程教学中的应用优势

3.1培养学生的基础能力

在混凝土结构课程教学中,教师应积极应用BIM技术来培养学生的基础能力。老师采取BIM技术开展教学辅助工作,需要应用到相应的建模能力,采用更加直观且清晰的方式来进行课程概念知识及构造等内容的讲解,从而提升教学质量。在此过程中,教师应当遵循科学化的教育指导准则,编制完善合理的教学方案,给学生提供高质量的教学服务。例如,教师在带领学生学习“混凝土梁体正截面受弯承载力”相应课程知识的学习过程中,就能够应用BIM技术建立起相应模型,指引学生对梁体中横向及纵向钢筋构造进行分析研究,使学生对其骨架模型的具体状况加以了解,从而提升学生的学习水平,培养学生的空间想象能力。同时,教师采取BIM技术还能够通过三维建模,指引学生从经济角度对配筋标准以及状况进行分析,使其明确受弯梁体的截面尺寸,进一步对受弯梁体受压区的高度加以分析和研究。教师在应用BIM建模方式开展教学的进程中,还能够向学生展示框架构造方面相应的施工动画,进而使学生对框架梁柱的节点构造产生清晰的了解,对具体的施工工艺有所明确。

3.2提高学生的识图水平

在混凝土结构课程教学工作中,教师应积极采取BIM技术来培养学生的识图水平。在一般状况下,混凝土结构课程会涉及大量施工图纸,而大部分学生的识图能力比较低,这对学生学习将会产生不利影响。而采取BIM技术,能够指引学生更加全面地掌握设计要求,理解设计图纸中各类符号的含义,从而有效提升其识图水平,为其后续从事相关工作打下坚实的基础。老师在做好指导工作的同时,还要向学生提供新的施工图纸,使学生能够自主利用BIM技术开展识图学习。在反复训练下,教师就能够使得学生的识图水平获得有效提升,从而从根本上提升教学质量。

3.3提高学生的施工成本控制水平

在混凝土结构课程的教学过程中,教师应用BIM技术开展三维建模,能够实现案例知识和实践操作的互相关联,指引学生在理论知识的学习之后,可以借用三维模型对工程中的现实状况进行全面分析,同时还可以帮助学生塑造成本控制思维,积累丰富的施工管理手段。例如,教师在专业教学阶段,能够经过BIM建模指引学生处理工程中存在的施工管理以及成本控制问题,教会学生应用BIM技术开展相应的建模工作。这在一定程度上能够使学生在实践中综合应用自身学习掌握的施工管理和成本控制知识,并且可以对计算的精准度进行自我检查。

3.4提高学生设计水平

在混凝土结构课程的教学过程中,高校需要重点对学生的设计水平进行培养,教师可以利用BIM技术开展三维教学,打破二维平面的图纸教学中存在的局限性,进而有效提升教学质量。例如,在对混凝土构造的相关案例进行讲解时,教师最好选取学生们比较关心了解的案例,并应用BIM建模方式来展现具体设计内容,从而使学生充分认识到在混凝土结构设计中,设计人员不但需要保证材料以及结构尺寸符合实际要求,还应当考虑到施工标准、抗震性能以及框架构造性能等方面。在学生进行模仿设计时,教师应为其供给新的案例,并且指引学生自主开展设计工作,再应用BIM技术展现设计成果。这样不但能够提高学生的设计水平,而且可以使学生学会应用BIM技术,进而提升整体教学质量。

4结语

篇5

关键词：混凝土材料学；理论和实践相结合；教学示范基地

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）34-0181-02

混凝土简称砼，是以胶凝材料、粗骨料、细骨料（必要时掺入各种外加剂和矿物掺合料）和水按适当比例配合，拌制成混合料，浇筑、捣实成型后，经一定时间养护，硬化后具备一定强度和所需性能的人造石材。所用胶凝材料种类非常广泛，例如水泥、石灰、石膏、沥青以及聚合物、硫磺等。以水泥为胶凝材料的混凝土称为水泥混凝土，通常简称为混凝土，是现代土木工程中最为广泛应用的一类建筑材料（以其他胶结材制备的混凝土，通常冠有胶结材的名称，如硫磺混凝土、聚合物混凝土等）。混凝土是当今世界上用量最大的建筑材料，在工业与民用建筑、给排水工程、道路工程、桥梁工程、水利工程、地下工程、国防工程等方面都有广泛应用[1，2]。因此，混凝土的耐久性是关系到国计民生的大事。由于钢筋混凝土结构耐久性不足造成的后果是非常严重的。美国1975年由于腐蚀引起的损失达700亿美元，1985年则达1680亿美元；目前，整个混凝土工程的价值约为6万亿美元，而今后每年用于维修或重建的费用预计将高达3000亿美元。日本引以为自豪的新干线使用不到10年，就出现大面积混凝土开裂、剥蚀现象。钢筋混凝土结构的耐久性问题已越来越引起人们关注。为了明确混凝土结构耐久性的重要性，在20世纪80年代末至90年代初，混凝土界提出了高性能混凝土的概念[3]。高性能混凝土是一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出的一种全新概念的混凝土，挪威于1986年首先对此进行了研究，在1990年由美国国家标准与技术研究院（NIST）与美国混凝土学会（ACI）共同主办的一次研讨会上正式定名。美国学者用“五倍定律”形象地说明了耐久性的重要性，特别是混凝土的原材料及设计对其耐久性很重要[4]。但目前混凝土教学方法与方式的改革，多集中在混凝土结构方面[5，6，7]，而对混凝土材料方面的教学，探讨得相对较少。随着我国土木建设的日益增长，需要更多优秀的混凝土技术人员参与其中，而优秀混凝土技术人员的培养，混凝土的教学将是很重要的第一环节。

一、存在的问题

广义的混凝土种类繁多，从胶凝材料而言，有硅酸盐水泥混凝土、石膏混凝土、硫磺混凝土、沥青混凝土等；从表观密度而言，有重混凝土、普通混凝土、轻质混凝土；从施工工艺而言，有离心混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、泵送混凝土等。影响混凝土耐久性的因素众多，包括材料、设计、施工、环境等。然而，通常工程界通常只注重施工，而忽略材料、设计、环境等环节。由于混凝土材料的组成较多，加上每种材料又有较多的种类，如水泥包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氯氧镁水泥等，而硅酸盐系列水泥又包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等；对于集料而言，根据形成过程，可分为天然集料和人工集料，天然集料包括天然砂、天然石子（卵石）等，人工集料包括人工砂、人工石子（碎石）等[8]。因此，要想学好混凝土这门课，必须重视和加强各个环节的学习。但在实际的教学过程中，发现存在以下问题。

1.对混凝土缺乏客观的认识。由于混凝土种类繁多，应用面较广，制备工艺相对简单，加上其组成的原材料水泥、砂、石等，多为日常所见看似很普通寻常的东西，且混凝土很容易让学生和建筑工地凌乱不堪的施工环境相联系，从而导致学生对混凝土课程学习的积极性不足，严重地会完全失去兴趣，影响对该课程的学习。

2.教师缺乏实践经验。在本科院校，从事混凝土教学的，多为硕士，甚至博士，这些教师由于很少走出过校门去参加过混凝土的实际生产或施工，对混凝土的知识多为从书本上获取的，缺少混凝土的实践经验。因此，在传授混凝土的知识时，要么照本宣科，要么传授大量的理论知识，不能结合混凝土这门课的特点来进行教学，从而使混凝土教学缺少实践方面的知识，也往往不能调动学生对混凝土材料方面学习的积极性。

3.实验课相对较少。要学好《混凝土材料学》这门课程，不仅要加强理论学习，也要注重实验教学。混凝土的性能较多，包括施工性能、力学性能、体积稳定性、耐久性等。其中施工性能又包括流动性、粘聚性、保水性等；力学性能包括抗压强度、抗折强度、劈裂强度等；体积稳定性包括塑性收缩、干燥收缩、化学收缩、碳化收缩、徐变等；耐久性包括抗渗性能、碳化性能、硫酸盐侵蚀、氯离子侵蚀等。然而目前，在该课程的教学中，往往和其他课程等同，过多偏重课堂理论教学，而实验教学相对较少，虽然，这与实验教学的资源有限有关。然而，要想较好地掌握混凝土的众多性能，必须通过实验教学这一环节来加强对混凝土的认识。

4.实践教学相对不足。将大量的混凝土变成混凝土工程，必须经过实际生产和施工这个环节，而且这个环节往往会决定最终能否实现优质的混凝土工程。然而，学生们对混凝土实际生产和施工的认识，通常只是通过认识实习和生产实习这些环节，在实习环节，相关单位虽然愿意接收学生实习，但往往只允许走马观花式参观，不允许学生参与到实际生产或施工环节，以影响正常的生产。由于在实习环节中，不能认识到混凝土材料及设计对混凝土的施工及性能影响的重要性，往往就不能激起学生学习的兴趣。

二、教学方法的探讨

要想真正学好《混凝土材料学》这门课，必须针对目前存在的问题，提出整改措施，培养出更多更好的混凝土技术人才，从而切实保证混凝土的工程质量。

1.加强对混凝土重要性认识的教育。对于刚刚接触的学生而言，对混凝土的重要性认识不够，有的甚至会认为，既然混凝土坚硬如石，制备工艺也很简单，没有什么可值得学习和研究的。殊不知，混凝土是看似简单，其实很复杂。由于混凝土应用面广、量大，因此，在工程建筑中，为了保证工程一定的质量，对混凝土的要求是相当高的，为了确保这些混凝土结构具有良好的耐久性，不仅要结合混凝土所服役的环境进行原材料的优选，同时严格控制原材料的质量，而且要优化混凝土的配合比，严格控制混凝土的施工过程和养护工序，以确保混凝土的耐久性。应结合国内外许多大型的混凝土工程，以及我们日常所见混凝土建筑，向学生传递混凝土的重要性。

2.培养理论和实践相结合的教师。要想学好混凝土，在培养学生的过程中，必须理论与实践并重。然而，由于教师一直在学校学习理论知识，很少接触混凝土的实际工作，这样在传授混凝土知识时，就缺少实际经验的指导。就此问题，提出以下建议：一是对于没有实践经验的老师，建议学校督促老师到混凝土的生产企业或工地挂靠学习；二是每年组织一至二次混凝土理论知识和实践经验交流会，邀请高校老师和现场的混凝土技术员共同参加。

3.增加实验课的教学。目前，《混凝土材料学》教学大纲中设定理论课教学为30个学时，实验课教学为6个学时。然而，一是要想学好混凝土这门课，需要掌握许多实验，如原材料检测的实验、混凝土性能检测的实验等；二是通过实验来教学，使教学变得更生动、更具体，学生们也更容易接受和掌握混凝土的相关知识。因此，应增加《混凝土材料学》课程的实验课比例，且实验课课程的比例应占到总课程量的50%。除此之外，还应增加混凝土的设计课程，即老师给出某种混凝土具体的性能指标，或者给出混凝土的施工环境或施工方式，让学生们结合所学到知识，并结合相关资料，进行混凝土的设计。

4.建立混凝土教学示范基地。仅通过课堂教学和实验教学，一是所学的知识不能与实际相结合，学生学到的知识只能停留在表面上，很难领悟学校里学到的混凝土知识；二是很难将学校里学到的知识形成一个整体，通过实际生产或施工的严格质量控制，这样学生就能真正体会各项性能指标的真正意义和重要性，并会体会到每项性能指标在整体中的作用。

三、结语

混凝土是一种被广泛应用的建筑材料，由于对混凝土的认识不够，往往只重视混凝土施工环节，认为仅凭经验就可以施工出较好的混凝土工程，从而忽视混凝土的课程教学，导致学生对混凝土的兴趣不够。从而提出混凝土教学应打破传统教学的方法，在教学的过程中，多增加对学生的宣传教育，宣传混凝土的重要性；认知教育，通过认知，加强学生们对混凝土从原材料、混凝土结构等的实际认识；实验教育，增大实验课的比重，加强学生们的动手能力；设计教育，通过设计环节，提高混凝土的设计能力；实践教育，通过在实际工程中的实习，加强学生们对混凝土实际认识。

参考文献：

[1]吴中伟.混凝土材料学――各种混凝土的组成与结构[J].混凝土及建筑构件，1998，（4）：1-6.

[2]王冲，陈寒斌.土木工程材料[M].北京：科学出版社，2014.

[3]蒋正武，梅世龙，等.机制砂高性能混凝土[M].北京：化学工业出版社，2015.

[4]卢木.混凝土耐久性研究现状和研究方法[J].工业建筑，1997，27（5）：1-7.

[5]姚宝林.《混凝土结构》教学方法探讨[J].教育教学论坛，2014，（18）：85-86.

[6]刘建平，贾致荣，师郡，等.基于CDIO理念立体化教学模式探讨[J].高等建筑教育，2011，20（5）：83-87.

篇6

论文关键词：混凝土结构,教学改革

《混凝土结构》分为《混凝土结构基本原理》和《混凝土结构设计》上下两册。《混凝土结构基本原理》主要从工程力学、结构力学、材料力学等的角度来讲解混凝土的相关原理知识，这些知识对我院三个方向的学生（工民建专业、交通土建专业、岩土专业）学习专业知识都起着承上启下的作用。《混凝土结构设计》是《混凝土结构基本原理》的进一步延伸，主要讲解各梁、板、柱、基础等的构造和受力特点，这一部分的学习对我院三个方向的学生来说都有一定的难度。

1 课程教学中存在的主要问题

《混凝土结构》的理论性非常强，包含各种概念、试验假定、计算公式、结构分析等等，一直以来学生就将这门课程列为难学难懂这一类。

传统的教学方式是教师课堂讲解，应用多媒体ppt和板书结合的方式来进行讲解，这样的教课方式虽然比以前单纯的板书上课更利于学生接受，但是效果并不突出，学生也仅仅能够应付考试，对于知识体系的掌握没有达到理想状态。经过长期'教'与'学'过程中的循环反馈，发现我院《混凝土结构》的教学主要存在着以下5个问题：

1.1 教学模式缺乏新意，过于呆板

教学过程中教学内容完全按照教材顺序来，一个章节一个章节地讲课，仅局限于课本上的知识，不能很好地串联知识点，教学方式单调枯燥，学生也处于被动接受状态，积极主动性不强，结果导致教学效果差强人意。

1.2 偏重于讲解公式的应用，对基本概念理解的讲解偏少

由于课程的特点，涉及到的公式和概念较多，在教学过程中，教师更多的是教学生如何应用公式计算，学生没有真正理解，只是死搬硬套，计算出最终结果，但是对过程并不理解，如果变换另一种情况，学生又不会了。而实际工程情况比书本上的例题复杂很多，要想让学生掌握并灵活应用首先就要让其对知识理解透彻。

1.3 教授学生查阅学习过的学科教材，对规范结合的较少

在教学过程中，碰到学生不会或不懂的知识点，更多的是教学生去查阅以前学习过的教材，这样做虽然能让学生弄懂知识，但是却丧失了很好地了解规范的机会。由于土木工程专业规范非常之多，而几乎所有的实际工程依据全部是规范，如果学生等到毕业后才开始接触规范，这样导致学生对规范非常陌生，而这个时候早已没有足够的时间让他们弄懂规范再接手工作，势必极大地影响工作效率。

1.4 教学过程中讲授理论知识较多，学生接触实际工程太少

教学过程中虽然采用了多媒体和板书结合的方式，在讲解梁、板、柱、基础等相关知识时也采用大量的图片和视频辅助讲授，但是讲解完后，发现学生还是懵懵懂懂，对知识还是处于抽象认知阶段，印象不深刻，过后就忘记了。说明这门课程，单纯的靠老师讲解达不到想要的效果，一定要让学生去到实际工地，去看，去动手，理论和实际相结合，才能达到更好的教学效果。军事文章

1.5 任课教师本身的工程实践经验较少，授课深度不够

授课老师大多数是刚从高校毕业的年轻老师，他们的理论知识虽然比较扎实，但是却缺乏实际工程施工经验，因此讲课过程中更多地是讲解理论知识，没有信手拈来的实例可讲，而学生恰好对工程实例的学习最感兴趣。

2 教学改革措施

2.1 改革授课方式，增强学生兴趣

《混凝土结构》课程内容繁多，课程涉及大量的计算公式和设计理论，公式的推导和理论的提出均建立在大量的工程实际经验和理论假定上，故在教学过程中不用花过多的课时讲解公式的推导，重点在于教会学生理解弄懂公式的含义，特别是基本概念一定做到举一反三。由于课时有限这就要求在授课内容上有所取舍，教师在填写授课计划时就应该对教学内容进行精简。例如：舍弃或部分舍弃那些重推理且不实用的公式、概念等，而将与实际工程联系紧密的内容作为重点难点来讲解，让学生真正弄懂弄透彻一个知识点，从而培养锻炼学生深究混凝土结构的兴趣。

2.2 加快建设实训中心、完善实验室等

一边学习理论知识一边实际操作，这样才能让学生学到的知识更加稳固。目前我院学生的校内实践还只能安排在实验室，实验室暂有工程力学实验室、建筑力学实验室和土力学实验室，只能教授小型混凝土试块的制作和简单的拉压拔等试验操作，学生普遍反映这些实验太简单、枯燥，希望能做混凝土梁、柱等的实验。因此校内实验室需要更新设备，各项器材等种类需要完善。

另一方面要加快建设土木工程实训中心的步伐，本实训中心已通过学校审批，目前正处于设计施工阶段，即将建好的实训中心包括了工民建、交通土建和岩土3个方向的实践操作项目，一些土木工程最基础的实践操作项目均可以在本实训中心完成，包括：现浇钢筋混凝土梁板柱墙；绑扎梁板柱墙的钢筋；自拌混凝土；支模板；钢筋、模板的下料；脚手架的搭设以及混凝土梁、板的抗压试验。届时教师可以根据教学内容，安排学生进行混凝土基本构件的破坏实验，使学生对各类构件的破坏形态、受力机理和构造要求等均有较好的理解，同时也培养了学生的动手能力。

2.3 鼓励课任教师课余参与生产实践

混凝土结构这门课程是一门实践性很强的课程，对授课教师的能力要求较高，不仅要求教师有较强的理论知识，而且还要有一定的实际工程经验。而我院大多数老师是刚从学校毕业的研究生，工程实际经验还有待提高。因此，我院提出了要建设校企合作，让教师在与企业合作的过程中不断成长不断充电，打造一个完善的'双师型'师资团队。

为了增强队伍的师资力量，也可以尝试先让1～2个年轻教师走到生产单位去实践半年，他们学习到了的先进的技术方法等回来可以传授在校的老师，然后这样轮换去生产单位，一步一步实行，我院土木师资队伍一定会壮大，培养的学生质量也会更好。

2.4 课程考核方式改革

我院目前混凝土结构这门课的期末考核分为两部分：一、平时成绩占40%，包括到勤率、作业完成情况、平时加分等；二、期末考试卷面成绩占60%，一般情况是闭卷考试。采用这样的考核方式，学生反映，太多的公式和表格需要记忆，稍有记不住或记不准确就会造成大量的失分，并不能很好的反映对课程真实的掌握程度，闭卷考试仅仅考核的是学生死记硬背的能力，而这样的记忆并不深刻，考完试马上就会忘记。

3 结束语

我院培养的三本学生毕业后大部分会从事与实际施工相关的职业，为了帮助学生更好地走向工作岗位，传统的教学方式急需要改革，随着每年越来越多的土木工程专业毕业生走向工作岗位，行业岗位的竞争越来越激烈，为了提升我院学生的就业竞争力，必须从教师教学方式、实训中心建设、校企合作、提升师资、课程考核等方面进行改革，只有这样才能提高教学质量和效率，为社会培养出更多应用型人才。

【参考文献】

[1]宋岩.基于卓越工程师计划的“混凝土结构设计原理”课程教学改革[J].兰州教育学院学报，2013.

篇7

[关键词]混凝土 无损检测 模拟试验 数字化视频 教学设计 教学效果

[中图分类号] TU528 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）16-0117-02

混凝土无损检测技术是指在不破坏混凝土结构构件条件下，在混凝土结构构件原位上对其强度和缺陷进行直接定量检测的技术。无损检测技术不仅具有非破损、原位检测等特性，且简便易行、快速高效，是在建筑物原位上获得其真实质量的唯一途径，也是土木工程检测的实用技术和提高建筑物质量的保证。无损检测技术在土木工程中的应用一直受到国家和科技工作者的高度重视。

同济大学材料科学与工程学院已开设“材料检测技术”课程三十余年，该课程以混凝土建筑物无损检测技术为主要内容，不断地探索无损检测的教学方法，以培养从事无损检测相关技术的人才。然而，长期以来，由于我国的教育重理论、轻实践，导致技术创新型高层次人才缺乏。培养宽专业、厚基础、强能力的人才，提升学生的动手能力和创新能力是亟待研究的课题。[1] [2] [3] [4]

本论文针对这门课程讲授过程中的实践性教学，详细介绍了混凝土缺陷模拟的试验教学设计与实施过程，论述了采用数字化视频及先进专用教学仪器在无损检测实践性教学中的优势，并总结混凝土无损检测实践性教学的相关成效，以期为强化学生理论知识、培养学生专业技能及实践能力提供参考。

一、混凝土缺陷模拟的无损检测试验教学设计

混凝土缺陷是指破坏混凝土的连续性和完整性，并在一定程度上降低混凝土的强度和耐久性的不密实区、空洞、裂缝或夹杂泥沙、杂物等。当混凝土的组成材料、工艺条件、内部质量及测试距离一定时，各测点超声传播速度、首波幅度和接收信号主频率等声学参数一般无明显差异；如果某部分混凝土存在空洞、不密实或裂缝等缺陷，破坏了混凝土的整体性，通过该处的超声波与无缺陷混凝土的相比较，声时、波幅等接收信号会产生明显变化。[5]

混凝土缺陷模拟的无损检测试验教学设计，即在实验室条件下，模拟工程现场建筑物中的混凝土构件缺陷，以达到超声波检测混凝土缺陷的实践性教学目的。本试验主要针对混凝土中空洞、分层、钢筋位置及裂缝等问题，设计成型有缺陷的混凝土试块。学生可以采用超声仪对所设计的混凝土进行实测，获得混凝土的声速、波幅和波形的信息，以推断和检查混凝土结构内部的空洞、裂缝及其他缺陷的位置等，增强学生的动手实践能力。

（一）混凝土内部缺陷检测

混凝土内部缺陷检测试验设计成型混凝土试块，试件尺寸为200mm×200mm×200mm，将试件分为ABCD四部分[如图1（a）]，浇捣试件时按设计要求在“A”处放置好了一块均质泡沫，近似模拟空气空洞缺陷。超声脉冲波在混凝土中遇到缺陷时产生绕射，可根据声时及声程的变化，判别和计算缺陷的大小。用对测法检测混凝土试块，比较A、B、C、D四个位置的声时和波幅，从而可以确定缺陷的部位。

（二）混凝土分层的检测

混凝土分层检测试验设计成型混凝土试件，试件尺寸为150mm×150mm×150mm，将试件设计为a、b两层[如图1（b）]，浇捣试件时按设计a层为多砂浆少石子层，b层为多石子少砂浆层，以此来近似模拟混凝土的分层。采用对测法（等幅检测）检测混凝土试块，分别比较a层和b层的声时和波幅，从而可以判定砂浆层及混凝土层。

（三）混凝土中钢筋位置的检测

混凝土中钢筋位置的检测试验设计成型混凝土试件，试件尺寸为150mm×150mm×150mm，将试件依次划分为1-9九部分[如图1（c）]，浇捣试件时按设计要求在“1”处埋入一小段钢筋，以此来近似模拟检测超声波在钢筋混凝土中的变化。用对测法测混凝土试块，依次检测“1”-“9”测点，当发现钢筋位置时，在其左右移动换能器，观测声通路通过钢筋及附近时的首波波形变化，以此可检测出钢筋的位置。

（四）混凝土裂缝深度的检测

混凝土裂缝深度的检测试验设计制作混凝土试件一块，试件尺寸为100mm×100mm×400mm，并在试件中间预留50mm深的缝隙，以此来近似模拟混凝土中的裂缝[如图1（d）]。利用平测法，根据首波反向“临界点”来判断裂缝的深度。

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图1 混凝土缺陷模拟试件及示意图

二、数字化视频及教学专用仪器的应用

数字化视频教学及专用教学仪器的引入直观性强，能够突出要点，且有助于学生对概念的理解和方法的掌握。采用数字化视频教学能够图文声像并茂，多角度调动学生的情绪，吸引学生的注意力，提高学生的兴趣。

以回弹法为例，由于回弹仪的主要机芯零部件隐藏在回弹仪机壳体中，其实际工作原理，学生难以理解。如果在课堂教学过程中，采用数字化视频教学，播放拆卸与安装回弹仪的教学视频以及回弹仪在实际工程中的使用及检测过程的视频，并组织学生在实验室亲自动手拆卸与组装回弹仪，就可以极大地帮助学生理解回弹仪的工作原理，熟悉回弹仪的内部构造，掌握回弹仪的拆装技术及其维护保养的基本常识。此外，还可以采用教学专用透明回弹仪，由于回弹仪机壳透明，这样，在回弹仪工作的过程中，其工作原理即可一目了然。

通过多媒体视频教学实现了对传统教学方法的有益补充，并通过对真实情景的再现和模拟，使学生能够将理论与实践结合起来，加深了学生对理论知识的认识，有利于突破传统教学中的难点，并克服传统教学重理论、轻实践的弊端。同时，多媒体视频教学还具有信息量大、容量大的特性，能够节约空间和时间，提高教学效率。

三、混凝土无损检测技术实践性教学成效

（一）提高了操作技能

通过实践性教学环节和数字化视频教学，让学生在实践中理解了仪器的工作原理，熟悉了回弹仪的基本构造，掌握了回弹仪的拆装技术及维护保养的基本常识。通过混凝土缺陷模拟的超声波检测试验，学生掌握了超声波检测仪的使用操作方法，并模拟工程现场测定了混凝土缺陷对混凝土超声参数（声速、波幅、波形等）的影响，最终能够用声速、波幅及波形等超声参数的变化综合分析混凝土的质量状况。

（二）提高了团队意识

试验的完成需要同组中每个同学的相互配合，只有每个同学都能够独立自主地完成试验中自己所负责的部分，然后配合同组中的其他同学，才能使整个试验过程得以顺利进行。实践性教学活动的开展既增强了学生的责任心，又培养了学生的团结协作精神。

（三）创新了教学方法

在混凝土无损检测技术的教学过程中，引入数字化视频教学方法，创新性地模拟工程现场设计实践性教学方案，创新了教学方法。对于学生而言，能够将课堂上的理论知识与现场实际操作相对应，加深了对理论知识的理解，提高了教学效率，达到了理论与实践相结合的目标。

四、结论

由于工程建设的实际需要，混凝土无损检测技术始终具有较强的生命力。我们可以预料，随着科学技术的发展和工程建设规模的不断扩大，无损检测技术将会不断地更新以适应工程需要，其发展前景是广阔的。在混凝土无损检测技术的教学过程中，创新性地开展实践性教学活动，强化了学生对无损检测技术理论知识的理解，采用理论与实践相结合的教学方法，提高了学生的实践操作技能，有利于无损检测技术人才的培养。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 郭晓潞，施惠生.建筑材料制备工艺实践性教学初探[J].中国建设教育，2012（1）：77-79.

[2] 张科强，杨波.混凝土的无损检测方法及其新发展[J].混凝土，2007（5）：99-101.

[3] 孙从广.混凝土无损检测技术浅析[J].科技资讯，2012（20）：60.

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关键词：抗震；融合教学；对比

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）35-0067-02

一、教学改革的意义、现状分析

地震是一种严重的自然灾害，每次强烈地震都会给人类带来巨大的生命财产损失。自从汶川地震以来，国家越来越意识到抗震设计的重要性和迫切性，2008年对抗震规范做了局部修订，2010年做了大范围的修订。我国处于环太平洋地震带和地中海南亚地震带之间，地震分布非常广泛，抗震减灾成为土木工作者重要的工作内容。由抗震规范附录得知，全国除浙江、江西等省少数地区外，绝大部分省、市、地区属于抗震设防区，都需要抗震设计，结构设计在很多情况下就是结构的抗震设计。而汶川地震也表明：严格按照抗震设计规范进行设计、施工的建筑，在遭遇比当地设防烈度高一度的地震作用下，没有出现倒塌，可有效地保护人民的生命安全。

因此，土木工程专业的学生掌握抗震设计基本知识尤其是抗震概念设计是非常必要的。本课题将抗震设计知识融合到混凝土结构设计课程授课过程中，通过抗震与非抗震设计的对比分析，加深学生对抗震基本知识的理解，避免抗震与结构设计脱节。

混凝土结构设计（专科为建筑结构、建筑力学与结构等专业课）是衢州学院（以下简称“我院”）土木工程专业重要的专业必修课，一直来很受重视，建筑工程学院相关教师对该课程做了大量的教学研究活动，比如2005年的钢筋混凝土结构现代教学方法研究，2006年的《建筑结构》校级重点课程，2007年的《钢筋混凝土及砌体结构》校重点课程和《建筑力学与结构省级精品课程》，2010年的《混凝土结构设计原理》校级重点课程，等等。而建筑抗震跟混凝土结构设计课程相比，受关注的程度就要低得多。这门课曾在2003房建、2004房建、2006建工专科专业作为一门选修课开设，后来就取消了，对该课程目前还没有相关的教学研究活动。从往年授课效果来看也不太理想。因为，以往抗震设计这门选修课是在建筑结构相关专业课程授课完之后开设，由于专科学生对知识的融会贯通能力较差，即使是选修了抗震设计课程的学生，也很难将抗震与之前学过的建筑结构相关知识联系起来，而没有选修该课程的学生对抗震设计的概念就更差了。从2010级土木工程本科专业培养计划来看，暂时没有设建筑抗震这门课，其抗震设计内容分散在每门结构课的最后章节。因此有必要在建筑结构相关课程中将抗震知识补充到每一章节进行融合教学，从一开始就使学生建立抗震设计这一概念，从而取得较好的教学效果。而《混凝土结构设计原理》重点课程的建设为该教学改革项目打下了一定的基础。

二、改革理念

根据“本专业培养基础理论扎实，专业知识面宽，实践能力、创新能力和自主发展能力强，具有本专业基本理论和基本知识，获得工程师的基本训练，具备初步的项目规划和研究开发能力，能从事土木工程的设计、施工和管理工作，德智体美全面发展的高素质应用型本科人才”的培养目标，改革的理念设定为：以“必须、够用”为度，以讲清概念、强化应用为原则，融合抗震设计基本知识，优化抗震教学内容，内容精简且又能反映本专业的新理论、新技术、新方法。以培养应用型人才为目标缩减纯理论知识，增强抗震构造措施、工程实践，立足学科特点轻地震作用计算、重抗震概念设计。课程改革做到：抗震构造与结构设计融合贯通、脉络清晰、重难点突出。

三、改革思路

1.改革教学方式和教学手段

根据本课程的特点，采用多媒体授课，融图、文、声、像于一体，改善学生认识环境，丰富学生想象力，促进学生的创新思维。比如地震震害及特点可采用影片放映，人工模拟地震波、振动台可以通过共享网络资源实现，结构的抗震构造设计以及隔震与消能减震的先进成果可以通过图片、影像等形象地展现在学生面前。而对于混凝土结构设计课程中正截面、斜截面、抗扭、抗拉等难度大的计算理论，可以采用传统教学一步步推导，加深学生的理解。总之将多媒体教学与传统教学有机结合，力争两者的和谐统一。

2.由教学内容确定教学方法

（1）对于教学内容中的重点和难点问题，如截面设计的基本公式推导等，采用板书方式，引导学生思考，参与具体推导过程，加深理解。

（2）对于教学内容中的基本概念、复杂图形如抗震构造节点图、震灾图片等，可采用多媒体课件进行演示，提高学生的学习兴趣、加深理解

（3）各种混凝土结构的荷载传递路线、各种混凝土构件的受力和破坏过程等内容，用传统的教学手段较难表述清楚。用动态模拟表达，生动、直观、易于理解，可以获得其它方法无法取得的效果，大大节约了授课学时。

（4）对于楼盖结构、单层工业厂房、多高层建筑结构的结构组成和结构布置等内容，通过现场参观实物并讲解，可以使学生更直接地掌握课程内容，形成结构整体概念。对于非重点、难点和描述性等内容，要求学生通过阅读教材、做思考题和习题来完成。自学效果通过讨论、提问、批改作业等方式予以检查。

3.注重培养学生能力，改革评价机制

重点培养学生的自学能力和实践应用能力，在授课前鼓励学生多查阅结构设计和抗震设计的相关规范和书籍，引导学生自行预习新课内容，收集相关的图片和资料。在授课过程中不单纯讲解地震基础知识，而是结合震害图片以及相应的抗震规范分析结构所存在的抗震构造缺陷、分析破坏原因，培养学生将书本理论知识应用于抗震设计的能力。要充分利用大学生结构设计的平台，引导学生将结构设计和抗震设计知识应用到结构设计模型制作中。

4.抗震与非抗震对比教学

为了加深学生对抗震知识的理解，可以采用抗震结构与非抗震结构的对比分析，比如在讲授唐山地震灾害时，可以通过天津地区经抗震设防后的房屋震害统计与唐山地区非抗震房屋震害统计进行分析，让学生深刻理解抗震设计的重要性。再比如在讲解框架结构构造措施时，同时给出抗震和非抗震的节点锚固图，分析两者的异同及不同的原因，等等，加深学生对抗震构造措施的理解。

四、改革内容

通过对毕业学生和设计院、施工、监理企业进行的走访调查，收集相关资料，并精选与学生的岗位需求相对应的必要的抗震设计基础知识。分析各抗震设计基础知识与混凝土结构设计课程各章节的对应关系，进行抗震设计基础知识与混凝土结构设计知识的整合，制作多媒体课件。同时，收集赈灾图片和录像，进行多媒体课件的润色和完善，并将教改内容全部上网。最后，将教改成果应用于土木工程本科专业及建筑工程技术等专业的混凝土结构设计课程或建筑结构课程的教学，验证教学效果，收集反馈意见。

参考文献：

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关键词：混凝土强度；结构体系；施工安全；质量

一、混凝土结构支撑主要体系-模板

模板以及支承模板的一整套构造体系，其中，接触混凝土并控制预定尺寸，形状、位置的构造部分称为模板，支持和固定模板的杆件、桁架、联结件、金属附件、工作便桥等构成支承体系，对于滑动模板，自升模板则增设提升动力以及提升架、平台等构成。模板工程在混凝土施工中是一种临时结构。模板工程之所以受到重视，并努力提高和改进其工作和使用性能，与它在混凝土施工中的重要性是分不开的。

1 模板的结构体系施工现状综述

现浇混凝土结构施工, 由多层模板支架体系承担新浇筑的楼层混凝土的自重和施工荷载, 模板支架将荷载传递给已浇筑好的各层结构。由于施工周期短,这些承担施工荷载的混凝土仍处于养护期,混凝土还不达到设计强度要求。而这些施工荷载又存在许多不确定性因素, 有时甚至会超过成熟混凝土结构正常使用状态所承担的设计荷载。由此造成现浇混凝土结构质量事故增加,严重的会使模板支架临时结构以及现浇混凝土结构倒塌。2 模板结构体系管理控制措施探讨为加强高、大模板工程施工的安全控制管理为防止模板支撑系统失稳坍塌,杜绝重、特大事故的发生, 结合相关文献资料对建设市场各方责任主体总结了如下的管理要求:

1.1 建设单位在工程建设时,应当保证模板工程安全施工措施所需的费用。此费用不应纳入招、投标竞价范围。设计单位应当考虑高、大模板工程施工安全操作的需要, 对涉及施工安全重点环节在设计文件中注明, 并对防范施工安全事故提出指导意见。

1.2 施工单位在编制施工组织设计时,应制定有针对性的模板工程施工安全技术措施。项目负责人应结合施工组织设计, 根据工程的特点,组织专业技术人员严格按照国家有关规定、标准编制高、大模板工程的专项施工方案,并附计算书,经验算后,报上公司技术负责人和总监理工程师审批。

1.3 由于施工过程中，砼自重和外加施工荷载远远超过实际使用荷载，因此建议在施工梁板柱的砼浇筑上、必须分段进行，当框架柱砼到达强度的70％时，再浇梁后浇板，施工组织设计应该明确而且严格执行，在当前砼模板出现的重大质量安全事故案例中，此类问题尤为突出。贵阳金阳国际会展中心就是典型例子。

1.4建议所有在建项目人员，责任主体单位工作人员及主要责任人至少要懂得结构体系力学知识，避免犯一些低级错误造成重大的经济损失和人员伤亡。

1.5 高、大模板工程施工前,工程技术负责人应对操作班组进行安全技术交底。模板安装完毕后,施工单位由方案编制人、工程技术负责人对其安装质量进行自检、自查。模板工程在浇注混凝土前,必须组织方案编人、工程技术负责人、总监理工程师对其搭设质量进行检查验收,经检查验收合格后,方可浇注混凝土。

1.6 施工单位必须严格执行工程建设强制性标准, 严格按施工方案确定的施工工艺和施工方法浇注混凝土。混凝土浇注时,施工单位必须派专人对模板支撑系统的荷载及变形进行监控。超高、超重、大跨度模板工程施工设计内容应包括利用建筑物本身构件的卸载措施, 满堂架搭设中的底部扫地杆、剪刀撑、支架四周与建筑物可靠连接等设计图纸。转换层结构施工的支撑荷载很大, 施工方案一定要尽可能通过利用已有砼结构强度的周边结构体系(柱、剪力墙等)来卸载,以减少大空间支模的面积及减小作用到支撑上的荷载。大截面混凝土构件支撑在楼板上时, 应对楼板进行核算,必要时应采取加固措施。

1.7 施工单位在进行模板拆除时,必须严格遵守施工方案制定的拆模顺序, 混凝土强度必须达到施工方案所要求的拆模强度, 并符合工程建设强制性标准。

二、混凝土建筑的施工特点

混凝土建筑具有一般多层建筑施工的一些特点外，还具有以下施工特点：工程量大、工序多、配合复杂；施工准备工作量大；施工周期长、工期紧；基础深、基坑支护和地基处理复杂；高处作业多、垂直运输量大；层数多、高度大，安全防护要求严；结构装修、防水质量要求高，技术复杂；平行流水、立体交叉作业多，机械化程度高。

1、混凝土建筑施工安全管理的重点

由于高层建筑施工周期长、露天高处作业多、工作条件差，以及在有限的空间要集中大量人员密集工作，相互干扰大，因此安全问题比较突出，在此对安全管理综述以下主要控制点：

1.1 基坑支护

基坑开挖前，要按照土质情况、基坑深度及环境确定支护方案。深基坑（h≥2m）周边应有安全防护措施，且距坑槽1.2m 范围内不允许堆放重物。对基坑边与基坑内应有排水措施。在施工过程中加强坑壁的监测，发现异常及时处理。护，同时两级漏电保护器应匹配。

2、高层建筑施工安全管理措施

2.1 施工中的安全管理措施

2.1.1 全面增强施工人员的安全意识

要牢固树立安全生产第一的方针。以专业安全知识为内容用行政奖励、法律、法规为手段，全面增强施工人员的安全意识不断提高施工人员的自我安全防范能力，明确自己安全生产责权、利的关系，以达到施工安全效益最佳的目的。主要包括：加强专业安全知识、技术的日常教育与培训，用安全典型事例和事故教训进行教育，对照法律! 法规认真地进行分析、讨论。将安全法律、法规逐件公示在安教宣传栏中。积极组织各类管理人员，参加好的安全讲座和参观受表彰表扬的项目工程。通过重视人员的管理、机制的建立、系统的完善、营造出施工企业的安全文化。

2.1.2 明确建筑工程项目的安全生产责任人

在施工中，明确安全控制由项目经理全面负责，要制定安全管理工作的要点。明确施工安全的承诺与目标，要编制工程项目安全计划，建立安全生产责任制，完善安全保证体系。工程项目部要建立安全生产责任制，把安全责任目标分解到岗，落实到人。并针对不同的建设项目和施工条件，合理地组织人力、财力、物力，确保施工生产中的安全。

2.1.3 抓好施工前与施工中的安全管理

工程施工安全产生于生产过程中，必须要以“预防为主”，做好施工前的准备和施工过程中的监督与管理。施工前，要循序渐进，分步骤、分阶段地进行。首先是做好施工前的调查研究。针对现场的地形、地物、地貌进行勘查、记录，及时发现可能造成安全隐患的因素，并依据实地记录、设计文件做好安全技术措施的编制，以及现场安全警示的工作。开展好安全生产的宣教，实施安全技术培训与考核，并做好安全技术交底工作。施工中，要遵循“按图施工”的原则，充分了解、掌握设计文件的要求及安全技术措施的内容。做好各项安全防护及应力支撑系统的验收工作。特别是井支架、脚手架、各类支撑等。卸料平台等经常性活荷载受力的部位，要按照安全计算的模式进行搭建。掌握全程施工动态，及时发现、纠正违规操作和违纪行为。

三、 混凝土质量

2.1 混凝土质量指标

混凝土质量的主要指标之一是抗压强度，从混凝土强度表达式不难看出，混凝土抗压强度与混凝土用水水泥的强度成正比，按公式计算，当水灰比相等时，高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外，水灰比也与混凝土强度成正比，水灰比大，混凝土强度高，水灰比小，混凝土强度低，因此，当水灰比不变时，企图用增加水泥用量来提高温凝土强度是错误的，此时只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收缩和变形。要控制好混凝土质量，最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。加强原材料管理，混凝土材料的变异将影响混凝土强度。

2.2 水泥的质量控制

水泥品种较多，按用途和性能分为通用水泥、专用水泥及特种水泥。通用水泥主要用于一般土建工程。包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥。在使用水泥的时候必须区分水泥的品种及强度等级掌握其性能和使用方法，根据工程的具体情况合理选择与使用水泥，这样既可提高工程质量又能节约水泥。在施工过程中还应注意以下几点：运到工地的水泥，应按标明的品种、强度等级、生产厂家和出厂批号，分别储到有明显标志的仓库中，不得混装；水泥在运输和储存过程中应防水防潮，已受潮结块的水泥应经处理并检验合格方可使用；水泥库房应有排水、通风措施，保持干燥。堆放袋装水泥时，应设防潮层，距地面、边墙至少30cm，堆放高度不得超过15 袋，并留出运输通道。

3 混凝土的施工质量控制

3.1 混凝土搅拌施工要点

搅拌混凝土前，加水空转数分钟，将积水倒净，使拌筒充分润湿。搅拌第一盘时，考虑到筒壁上的砂浆损失，石子用量应按配合比规定减半。搅拌好的混凝土要做到基本卸尽。在全部混凝土卸出之前不得再投入拌合料，未经试验人员同意不得随意加减用水量。严格掌握混凝土材料配合比，在搅拌机旁挂牌公布，并经常保持准确。

3.2 混凝土的浇筑质量要求

3.2.1 浇筑混凝土时，应注意防止混凝土的分层离析，混凝土拌合物运至浇筑地点后，应立即浇筑入模，混凝土由料斗，漏斗内卸出进行浇筑混凝土的高度不得超过3m，否则应采用串筒、斜槽、溜槽等下料。

3.2.2 浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇时间宜缩短，应在前层混凝土凝结之前，将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输浇筑及间歇的全部时间不得超过规范规定，当超过规定时间必须设置施工缝。

3.2.3 浇筑竖向结构混凝土前，底部应先填以50mm～100mm 厚与混凝土成分相同的水泥砂浆，防止出现蜂窝、麻面。

3.2.4 混凝土在浇筑及静置过程中，应采取措施防止产生裂缝，混凝土因沉降及干缩产生的非结构性的表面裂缝，应在混凝土终

凝前予以修整。在浇筑与柱和墙连成整体的梁和板时，应在柱和墙浇筑完毕后停歇1h～1.5h，使混凝土获得初步沉实后，再继续浇筑，以防止接缝出现裂缝。保证混凝土的工程质量，既是一个技术问题，又是一个管理问题，必须以规范、规程为标准，严格操作、科学管理，用认真的态度控制好每一个环节。

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（连云港职业技术学院建筑工程学院，江苏 连云港 222006）

【摘　要】通过分析高职院校《钢筋混凝土结构》课程的教学特点，以及教学存在的问题，提出《钢筋混凝土结构》课程改革思路，主要是调整教学内容、理论联系实际、采用多种教学手段以及重视课程设计等，为高职类院校人才培养方法提供一个思路。

关键词 高职教育；钢筋混凝土结构；课程改革

Reform of Reinforced Concrete Structure in Higher Vocational Colleges

ZHENG Zhong-yuan

(Lianyungang Technical College, Institute of Architectural Engineering, Lianyungang Jiangsu 222006, China)

【Abstract】In this paper, through the analysis of the teaching characteristics of Higher Vocational Colleges “reinforced concrete structure” course and teaching, and puts forward the ideas of curriculum reform of “reinforced concrete structure”, mainly adjust the teaching content, theory with practice, the various teaching methods and the importance of the curriculum design, for Higher Vocational colleges culture methods provide a train of thought.

【Key words】Vocational education; Reinforced concrete structure; Curriculum reform

作者简介：郑中元（1985—），男，2010年毕业于东南大学交通学院，工学硕士，任职于连云港职业技术学院建筑工程学院。

0　引言

《钢筋混凝土结构》是高职院校土建专业大类的主要专业课程之一，目前广泛开设于笔者所在院系的建筑工程技术、工程造价、工程监理等专业，是一门理论深、实践性强的专业课，同时该课程一直是教与学的难点课程之一。因此探讨钢筋混凝土结构课程教学的改革对学生学好这门课程有重要意义。

1　课程教学的特点

1.1　内容多、学时长

具体内容包括材料性能分析、结构设计原理、钢筋混凝土基本构件承载力计算、整体结构设计以及构造要求、结构施工图等内容，共90余学时。学生常常会在一段时间后忘记老师所讲的内容，从而失去学习的兴趣和动力，耽误教学计划的目的和要求的实现。同时，课程还涉及建筑力学、建筑材料、建筑制图等先修课程，综合性强，对学生先修课程的掌握程度要求高。

1.2　注重实验、公式符号较多

工程实际与理论的差别导致了该课程不能依靠理论的计算方法进行，而是需要在大量的实验基础上做出假定，故教材中存在大量的公式及参数符号，往往使得学生望而生畏[1]。

1.3　实践性强

该课程的研究对象都直接来源于现实生活中的实际受力结构或构件，这就要求学生在学习过程中将理论与实践相结合，课后深入建筑工地，从而对刚学的构造、配筋等方面的知识有感性的认识。

2　课程教学存在的问题

2.1　课程定位没有区分专业差别，没有完全符合高职教育的人才培养目标

长期以来，钢筋混凝土结构课程被定位为专业课程，其核心任务就是培养学生的结构设计能力，因此课程教学对于每个专业都过多的讲解的是结构设计的理论知识。而高职教育培养的是具备一定管理能力的高技能应用型人才，对理论学习的要求是实用，够用，能用，即学生通过该课程的学习，应该更多的获得工程实际操作的能力而不是设计能力。

2.2　重理论计算，轻构造、轻实践

目前，该课程常用的教学方式大都是课堂讲授法，部分学生直到课程结束都没见过工程实际的梁板柱及其配筋，现场实践的缺失，对学生知识的理解造成了障碍。混凝土结构设计原理课程涉及许多构造措施，构造措施与精确计算，对混凝土结构而言是同等重要的，不能重计算而轻构造。

2.3　课程设计时间安排滞后

课程设计是对学生课堂理论知识学习的巩固，目前大多安排在课程理论教学结束后进行，由于该课程学时长，学生往往已经对课程设计涉及的内容遗忘，从而影响课程设计的效果。

3　课程教学改革对策

基于上述的课程教学特点和存在的问题，现提出以下改革建议。

3.1　制定合理的教学目标，调整教学内容，以职业教育为导向

改变目前钢筋混凝土结构课程以“结构设计”为核心的现状，“以就业为导向”，培养行业需要的人才。

比如对于高职院校建筑工程技术专业而言，行业需要的是建筑施工一线的技术与管理人才，而不是结构设计人才，学生应具备在建筑施工技术与管理工作中分析和解决一般结构问题的能力。根据这一要求，可减少公式的推导，弱化难点而非重点章节的的讲解，注重基本概念、基本理论、基本方法的教学，将教学内容整合成三大部分：一部分为基本构件的计算部分，主要要求学生掌握单块板、梁、柱的计算方法；一部分为综合设计部分，重点为多块梁板组合的设计；另一部分为平法识图部分，培养学生识读工程图纸的能力。

3.2　理论联系实际

首先，教师在传授理论知识的同时要和工程实践联系起来，例如在讲解混凝土梁开裂原因时，就可结合教室内梁的裂缝进行；其次，教学过程中可带学生参观校内的实训基地，进行现场参观讲解；亦可以布置作业的方式鼓励学生到施工现场。

3.3　采用多种教学手段，培养学生的学习兴趣

可采用多媒体教学法，在课件中加入工程照片、试验录像、动画、立体配筋图等；项目教学法，以工作过程为导向，把教学和工作过程结合在一起，建设“教、学、做”合一的教学情境，开发以真实产品为载体的项目课程；任务驱动教学法，教师先讲授相应理论，然后进行案例分析，之后让学生自己去完成一个具体构件的

承载力计算任务。互动教学法，以提问、引导等方式激发学生的好奇心和热情[2]。

3.4　加强课程设计教学，将课程设计的时间调整到与理论课同时进行

比如，笔者在教学实践过程中就将授课结束后的单向板肋梁楼盖设计拆分成梁的受弯构件承载能力计算、斜截面受剪承载力计算和单向板的设计三部分，分别在该部分理论知识讲解结束后进行，这样全部理论课结束的时候，一个完整的课程设计也就做好了，这样学生更容易接受。通过课程设计，起到课后作业训练的目的和进一步理解理论课知识的目的。

4　改革实践效果

在本学期在本学期教学中，对钢筋混凝土结构课程改革进行了初探，对教学目标、教学内容、教学手段以及课程设计等方面的内容进行了改革尝试，培养了学生的学习兴趣，加深了学生对课程的理解，取得了良好的效果。

5　结论

由于课程的性质和特点，钢筋混凝土结构课程一直是教与学的难点课程之一，特别是建筑科技发展迅速，新材料、新工艺、新技术、新结构不断涌现，这都要求教师在教学中应及时吸收最新科技成果，不失时机地更新教学内容，进行改革创新，只要任课教师以积极主动的心态对待，不断探索适宜的教学模式和教学方法，就让学生充分热情，确保学生对于本课程知识内容的理解和掌握，提高学生的专业素养，从而为今后的学习和工作奠定坚实基础。

参考文献

［1］翟晓霞.高职院校混凝土结构设计原理课程教学改革与研究[J].新教育时代电子杂志:教师版,2015(09).