建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程內(nèi)容構(gòu)建

張榮蘭

(鹽城工學(xué)院土木工程學(xué)院，江蘇鹽城　224051)

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建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程內(nèi)容構(gòu)建

張榮蘭

(鹽城工學(xué)院土木工程學(xué)院，江蘇鹽城224051)

摘要:分析了土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程的必要性，結(jié)合土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)際情況，闡述了建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程所包含的內(nèi)容，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用，達(dá)到了土木工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃的要求。

關(guān)鍵詞:土木工程專(zhuān)業(yè)，建筑結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)計(jì)，課程內(nèi)容

地震是一種自然災(zāi)害，強(qiáng)烈地震會(huì)造成建筑物倒塌或損壞，我國(guó)作為一個(gè)地震多發(fā)頻發(fā)的國(guó)家，建筑結(jié)構(gòu)抗震是土木工程專(zhuān)業(yè)中非常重要的專(zhuān)業(yè)必修課程。學(xué)生不懂建筑結(jié)構(gòu)抗震，就不能很好從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程施工、工程監(jiān)理、甲方代表，甚至考研等。學(xué)好建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，為建筑工程方向畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定良好基礎(chǔ)。一個(gè)優(yōu)秀結(jié)構(gòu)工程師必須具備一定建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)知識(shí)，才能做出優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作品。土木工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)要求學(xué)生必須具備相應(yīng)工程抗震知識(shí)，需要學(xué)習(xí)包括建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)在內(nèi)的技術(shù)方面知識(shí)。注冊(cè)結(jié)構(gòu)師考試也提出對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)具體大綱要求?；谕聊竟こ虒?zhuān)業(yè)建筑工程方向應(yīng)用型本科學(xué)生實(shí)際情況，土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生力學(xué)水平功底薄，思想上輕結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)涉及內(nèi)容很多，所教內(nèi)容不可能面面俱到。各學(xué)校安排建筑結(jié)構(gòu)抗震課時(shí)相對(duì)較少。綜合以上因素，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程內(nèi)容包括哪些顯得非常重要。學(xué)生掌握所講內(nèi)容，就可達(dá)到土木工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的要求，達(dá)到土木工程專(zhuān)業(yè)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程專(zhuān)業(yè)教育評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到注冊(cè)結(jié)構(gòu)師對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要求。

1　分析土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的必要性

1)土木工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃要求。培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高，知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，獲得注冊(cè)工程師基本訓(xùn)練的土木工程專(zhuān)業(yè)人才。為江蘇沿海開(kāi)發(fā)與城鄉(xiāng)建設(shè)培養(yǎng)具備土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、土木工程施工與管理的能力以及相關(guān)操作技能，具備進(jìn)一步提高學(xué)歷層次和自主學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力，具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神，能在建筑工程領(lǐng)域從事設(shè)計(jì)、施工、管理和技術(shù)開(kāi)發(fā)等方面工作的高素質(zhì)應(yīng)用型高級(jí)土木工程技術(shù)人才。2)土木工程專(zhuān)業(yè)教育評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程內(nèi)容有具體要求。土木工程專(zhuān)業(yè)本科教育評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)明確指出:專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技術(shù)中要求通過(guò)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，使學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用由專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)得的基本理論，進(jìn)一步深入掌握專(zhuān)業(yè)技能，建立初步的工程經(jīng)驗(yàn)。掌握土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、CAD及軟件應(yīng)用技術(shù)。掌握土木工程的防災(zāi)與減災(zāi)基本原理及一般設(shè)計(jì)方法。標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)踐與技能中指出:通過(guò)工程設(shè)計(jì)，綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，具有獨(dú)立分析解決一般土木工程技術(shù)問(wèn)題的能力。這些專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技術(shù)和實(shí)踐與技能無(wú)不規(guī)定建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程內(nèi)容。3)注冊(cè)結(jié)構(gòu)師專(zhuān)業(yè)考試對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程內(nèi)容有具體要求。注冊(cè)結(jié)構(gòu)師考試對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)具體大綱要求:掌握一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)及構(gòu)造措施。掌握砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法。掌握砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求和抗震構(gòu)造措施。熟悉地基抗液化的設(shè)計(jì)方法及技術(shù)措施。了解地震作用對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)和高聳結(jié)構(gòu)的影響;掌握風(fēng)荷載和地震作用的取值標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算方法;熟悉概念設(shè)計(jì)的內(nèi)容及原則，并能運(yùn)用于高層建筑結(jié)構(gòu)的體系選擇、結(jié)構(gòu)布置和抗風(fēng)、抗震設(shè)計(jì)。4)土木工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)大綱對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要求。本課程主要介紹地震作用的基本原理及結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)方法，使學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)抗震的基本理論及設(shè)計(jì)方法，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。課程目的是介紹地震作用的基本原理及結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)方法，通過(guò)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步理解與掌握建筑結(jié)構(gòu)抗震的概念、原則和方法，結(jié)構(gòu)地震作用的計(jì)算原理，多層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)等抗震設(shè)計(jì)，為學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)以及今后對(duì)實(shí)際工程進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。

2　土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)際情況

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程所包含內(nèi)容多、概念多、公式多。各個(gè)學(xué)校對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程安排學(xué)時(shí)相對(duì)不多。學(xué)生很難在較短有限時(shí)間內(nèi)掌握諸多內(nèi)容學(xué)習(xí)。

土木工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型本科學(xué)生對(duì)理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等力學(xué)功底比較薄，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震課程中諸多公式看到就害怕，天生有抵觸，老師很難在較短時(shí)間內(nèi)教會(huì)學(xué)生太多知識(shí)。因此教哪些建筑結(jié)構(gòu)抗震內(nèi)容就很重要。建筑結(jié)構(gòu)抗震課程一般安排在大三、大四期間，學(xué)生忙于考研和找工作，老師所教內(nèi)容和如何調(diào)動(dòng)這些學(xué)生積極性就顯得非常重要。

3　探索建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的內(nèi)容

1)講授建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程內(nèi)容遵循方法?？紤]到土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的必要性，考慮應(yīng)用型本科和各學(xué)校分配課時(shí)等實(shí)際情況，講授抗震內(nèi)容不能像其他專(zhuān)業(yè)課那樣面面俱到，不能平分建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)章節(jié)課時(shí)。要對(duì)課程內(nèi)容整合。講授建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程內(nèi)容遵循方法:第一，鑒于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程通常難懂，開(kāi)課第一課要求學(xué)生盡量做到預(yù)習(xí)→聽(tīng)課→復(fù)習(xí)→作業(yè)這樣一個(gè)過(guò)程。第二，建議老師盡量以例題形式逐步講授抗震設(shè)計(jì)及計(jì)算設(shè)計(jì)步驟，提出解題注意點(diǎn)，以達(dá)到應(yīng)用型本科目的;例題可以是工程實(shí)例、畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)內(nèi)容;不要照本宣科，不要純粹講公式。第三，老師講授各種結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)、構(gòu)造設(shè)計(jì)和震害時(shí)，盡可能自己作圖和選擇更多圖片講解、老師盡可能以例題形式消化所學(xué)內(nèi)容;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除了計(jì)算設(shè)計(jì)外還包括概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到各種結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)、構(gòu)造設(shè)計(jì)的重要性。第四，遇到深?yuàn)W難懂的概念時(shí)，如有可能可以搜集相關(guān)論文講解并供學(xué)生課后消化;涉及晦澀難懂公式時(shí)，可直接寫(xiě)出公式，解釋公式中參數(shù)含義，盡可能通過(guò)例題講解消化公式。2)探索土木工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型本科建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程內(nèi)容建議。土木工程專(zhuān)業(yè)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程建議包括六章內(nèi)容。第一章地震概述包括地球構(gòu)造、地震類(lèi)型與成因、震源、震中、地震波、地震烈度、震級(jí)、抗震設(shè)防烈度、地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖。第二章地震作用包括單自由度體系地震作用、地震反應(yīng)、地震反應(yīng)譜;多自由度體系的地震作用、地震反應(yīng)、振型分解反應(yīng)譜法。第三章結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算包括結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)地震動(dòng)、水平地震作用計(jì)算、豎向地震作用計(jì)算、結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算五大部分。其中結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原則包括建筑抗震設(shè)防分類(lèi)和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)、兩階段抗震設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的一般規(guī)定。設(shè)計(jì)地震動(dòng)包括地震影響、設(shè)計(jì)反應(yīng)譜、設(shè)計(jì)地震波。水平地震作用計(jì)算包括振型分解反應(yīng)譜法、底部剪力法、時(shí)程分析法。結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算包括截面抗震驗(yàn)算和抗震變形驗(yàn)算。第四章結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)包括選擇有利建筑場(chǎng)地、地段和地基;設(shè)計(jì)有利的房屋抗震體型、進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)布置;選擇合理的結(jié)構(gòu)材料;提高結(jié)構(gòu)抗震性能的措施;控制結(jié)構(gòu)變形、確保結(jié)構(gòu)的整體性;減輕房屋自重和妥善處理非結(jié)構(gòu)部件。第五章混凝土房屋抗震設(shè)計(jì)包括抗震設(shè)計(jì)一般要求、框架結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算、框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)、抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)、框架抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)五部分?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算包括水平地震作用下框架內(nèi)力的計(jì)算、水平地震作用下框架變形的計(jì)算、框架結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算。框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)包括框架結(jié)構(gòu)的抗震性能、框架梁的抗震設(shè)計(jì)、框架柱的抗震設(shè)計(jì)、框架梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震設(shè)計(jì)?？拐饓Y(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)包括懸臂抗震墻的抗震性能、連肢抗震墻的抗震性能、墻肢的抗震概念設(shè)計(jì)、連梁的抗震概念設(shè)計(jì)、抗震墻結(jié)構(gòu)的截面抗震驗(yàn)算。框架—剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)包括抗震性能和抗震設(shè)計(jì)。第六章砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)包括砌體房屋抗震設(shè)計(jì)的一般規(guī)定、多層砌體房屋的抗震驗(yàn)算。

4　土木工程專(zhuān)業(yè)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容實(shí)踐效果

土木工程專(zhuān)業(yè)通過(guò)對(duì)上述六章建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容講授，所學(xué)內(nèi)容基本上滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)在結(jié)構(gòu)方面要求，滿(mǎn)足土木工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃要求，滿(mǎn)足土木工程專(zhuān)業(yè)教育評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容具體要求，滿(mǎn)足注冊(cè)結(jié)構(gòu)師對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程內(nèi)容具體要求。老師上課時(shí)考慮從應(yīng)用型本科學(xué)生實(shí)際情況出發(fā)，注意對(duì)課堂內(nèi)容安排，課堂的前段時(shí)間總結(jié)上節(jié)所講內(nèi)容并羅列問(wèn)題讓學(xué)生回答，時(shí)間許可時(shí)進(jìn)行隨堂測(cè)試;課后布置習(xí)題并進(jìn)行分析講解;學(xué)期末時(shí)，老師將所做習(xí)題的正確解答打印供學(xué)生參考。最后學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定通過(guò)課程論文、課程小設(shè)計(jì)、隨堂測(cè)試、平時(shí)成績(jī)、作業(yè)以及最后開(kāi)卷考試等幾方面成績(jī)綜合。通過(guò)幾輪講解，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量，從而獲得較好學(xué)習(xí)效果。通過(guò)隨堂測(cè)試、講解習(xí)題，達(dá)到了解決疑難問(wèn)題的目的，使學(xué)生重視單元的總結(jié)與積累，杜絕前松后緊、考前突擊的現(xiàn)象。絕大多數(shù)學(xué)生取得良好成績(jī)，取得較好效果。

參考文獻(xiàn):

［1］GB 50011—2010，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

Content building of the curriculum of Building Structure Seismic Design

Zhang Ronglan
(Civil Engineering College，Yancheng Institute of Technology，Yancheng 224051，China)

Abstract:The paper analyzes the necessity of building structural seismic design for students majored in civil engineering．Combining with students’actual conditions of civil engineering，it describes building structure seismic design curriculum contents of architecture major．Through teaching practice application，it meets civil engineering talents cultivation planning demands．

Key words:civil engineering major，architectural structure，anti-seismic design，curriculum content

作者簡(jiǎn)介:張榮蘭(1970-)，女，碩士，講師，國(guó)家一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)師

收稿日期:2015-10-20

文章編號(hào):1009-6825(2016)01-0248-02

中圖分類(lèi)號(hào):G642．0

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A