混凝土结构基本原理课程教学中应重视的一些基本概念.pdfVIP

第38卷增刊 建筑结构 2008年9月 混凝土结构基本原理课程教学中 应重视的一些基本概念 孙跃东， 孙黄胜 (山东科技大学土木建筑学院，山东266510) [摘要】 混凝土结构基本原理课程是土木工程类专业的一门重要的主干专业课程。该课程的主要特点是内容多、 概念多、基本假定多、公式多、系数多、符号多、条文多、计算结果不唯一等特点。初学者往往感到课程较难、头绪多 而乱、重点难以把握．往往造成学生难学、老师难教的“两难”局面。笔者根据多年的教学经验，就混凝土结构基本 原理教学中一些主要的、贯穿整个教学活动中的一些基本概念和基本理论进行探讨。 [关键词】 混凝土；基本概念；基本原理；教学方法 混凝土结构基本原理课程是土木工程类专业的一 性问题，进而容易理解作用的代表值、作用效应的组合 门重要的主干专业基础课程。其教学的目的是注重基 方法和分项系数、组合系数的意义等，加深理解承载力 本概念和基本理论，注重建立工程概念，注重培养综合 验算、变形验算、裂缝宽度验算、保护层厚度规定的目 能力，注重提炼科学问题；重视理论分析与工程实践相 的等。 结合，从理论转向实际，从简单转向综合，科学方法与 在讲课过程中，应重点贯穿前后内容，重点强调下 工程创新相结合，重在培养学生的土木工程师的基本 列几组概念：(1)永久作用、可变作用和偶然作用；(2) 素质。该课程的主要特点是内容多、概念多、基本假定 荷载的标准值、荷载的设计值、荷载的准永久值和荷载 多、公式多、系数多、符号多、条文多、计算结果不唯一 的组合值；(3)荷载分项系数、材料分项系数、结构重 等特点。初学者感到课程较难、头绪多而乱，重点难以 要性系数；(4)承载能力极限状态和正常使用极限 把握，往往造成学生难学、老师难教的。两难”局面。 状态。 笔者根据多年的教学经验，就混凝土结构基本原理教 2 正截面计算的平截面假定 学中一些主要的、贯穿整个教学活动中的一些基本概 平截面假定是在受弯构件正截面受弯的全过程分 念和基本理论进行探讨。 析中提出来的，即在荷载作用下，梁的变形规律符合 l 可靠度理论与结构设计方法 “平均应变平截面假定”．简称平截面假定。平截面假 一般的混凝土结构基本原理教材中，可靠度理论 定是进行各种截面情况在单向和双向受弯、受压弯、受 和结构设计方法往往安排在教材的前面讲授。这部分 拉弯作用下的正截面承载力的最基本假定之一，如果 内容概念多，而且比较抽象，对于还没有建立起混凝土 没有此假定。上述受力状态下的正截面承载力的计算 结构概念和设计方法的初学者难以掌握。主要概念 将无从谈起。根据平截面假定，利用应变分布图形，可 有：结构的功能要求(安全性、适用性和耐久性)、极限 以确定钢筋混凝土梁正截面受弯的界限破坏、适筋梁 状态(承载能力极限状态和正常使用极限状态)、作用 和超筋梁(见图1)；利用平截面假定和规定了受压区 效应和结构抗力、结构上的作用(作用的代表值、作用 边缘极限应变值的数值后。就可以求得偏心受压构件 效应组合值)、材料强度的代表值等近30个小概念。 正截面在各种破坏情况下．沿截面高度的平均应变分 该节内容是学习的难点，仍然重在对知识点的理 布(见图2)和界限破坏状态进行比较，确定大、小偏心 解。工程结构的设计应取得安全可靠与经济合理之间 受压破坏状态；根据平截面假定，可以对任意配筋和任 的均衡，而结构可靠性受到多种因素的影响，包括结构 意截面的受弯构件，双向压弯构件的正截面承载能力 上的荷载作用、结构尺寸、材料性能等，且这些因素都 计算(见图3)。此外，在研究受弯构件的截面曲率延 具有不确定性，并且结构