土木工程抗震設計范文
時間：2023-07-07 17:33:02
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篇1
【Abstract】With economic development， progress， people's living standards and quality of science and technology have been greatly improved. Seismic performance of engineering structures is an important part of the project structure performance gradually by the people concerned. Optimization of seismic design of structures， seismic design to solve the existing problems， the need to learn structure， support seismology other aspects of knowledge and technology， but also need to learn from experience and advanced technologies. Civil engineering structures important to consider the design of the seismic issues. In this paper， based on the actual situation of civil engineering construction， engineering factors affecting the seismic performance analysis and discussion， civil engineering and structural design of earthquake-resistant design make recommendations， provide a reference for future seismic design of civil engineering structures.
【Key words】New Era；Civil engineering；Seismic design；Strategies
在進行土木工程的建設的過程中，為了更好的避免豆腐渣工程，需要在進行土木工程的建設過程中對其所設計的建筑物加入一定的抗震性能。并且需要根據(jù)所設計的建筑物自身的狀態(tài)和功能來進行針對其自身結構的抗震的概念設計，這種抗震設計其主要的目的就是為了更好的控制建筑物在發(fā)生地震時的狀態(tài)，讓建筑物在發(fā)生地震的時候可以盡可能的減少出現(xiàn)倒塌和損壞的狀態(tài)。對土木工程建設的建筑物進行抗震處理，不僅僅是為了減少在出現(xiàn)地震時所出現(xiàn)的經(jīng)濟損失，同時也是為了減少在出現(xiàn)地震時的人員傷亡。
1. 影響土木工程中的結構抗震的幾個因素
1.1土木工程建設的場所。 在地震發(fā)生的時候，不同的場所遭受到的地震的程度也是不同的，所以在進行土木工程的過程中選擇其工程建設的場所就顯得尤為重要，并且這也是直接影響這一工程建設在抗震效果上的因素。一個好的、寬廣的場所不僅僅能夠有效的減小震感，同時還能夠方便施工單位更好的去修建地基。對于任何一個土木工程來說地基都是最為重要的一種，只有地基建造的特別好才能在基本上保證一個工程的抗震程度，因為一旦發(fā)生地震，地基是第一個受到地震波侵襲的場所，如果這一環(huán)節(jié)沒有認真的修建那么就會導致整個建筑在發(fā)生地震的時候沒有辦法做到抗震的效果。所以在進行施工場場所的選擇的時候盡可能的去選擇地址堅硬的場地或者地址密實且均勻的中硬土地，盡可能的去避免滑坡、傾斜等場所。
1.2土木工程中所選擇的材料以及其設計的機構體系。 在進行土木工程的材料選擇的時候需要選擇硬度相對于較強的，不易發(fā)生彎曲的，這樣可以有效的避免地震來臨的時候建筑坍塌和變形。而目前來看我國在進行土木工程的過程中，多數(shù)情況下所選擇的材料多為鋼筋混凝土，而這一材料本身容易變形、彎曲以及發(fā)生側移，所以在進行工程抗震材料選擇的時候盡可能的避開這一材料，從而選擇鋼結構、鋼管混凝土等不易發(fā)生變形的材料。
1.3土工工程的結構高度。 無論是哪種形態(tài)的建筑，其高度都是整個建筑中十分重要的一個環(huán)節(jié)，很多時候不能夠為了追求建筑設施的獨特性而無止境的升高建筑，在地震來臨的時候高度越小的建筑其受到的破壞也相對于小，過高的建筑在發(fā)生地震的時候容易出現(xiàn)變形等多種問題，所以在進行抗震設計的時候需要確定建筑應該需要的高度，避免建筑過高。
1.4土木工程中的結構自身的抗震程度。 目前來看我國對于土木工程的在建筑結構上的抗震程度要求不是很高，其主要的要求就是：小震不壞、中震可修、大震不倒，所以在進行工程的設計中必須要做好以上幾點。
2. 有關土木工程的抗震方式的相關措施
2.1重視工程場地的選擇。 在進行土木工程的結構場地選擇的時候，首先要對整個工程的場地進行考核，確定好施工場地的狀態(tài)，并且需要施工單位對于施工當?shù)氐臍夂蛞约暗匦?、地質(zhì)條件都進行考察，盡可能的避開斷層、滑坡、凹陷等不良的地段，如果沒有辦法避開這些地段，則需要在這些地段上施加一定的安全防護措施，以免出現(xiàn)意外。
2.2合理的選用工程的材料。 選擇合理的施工材料是整個工程在建造的過程中十分重要的一個環(huán)節(jié)，在進行土木工程的建造之前，就需要施工單位把所需要的材料的抗震系數(shù)都確定好，并且對材料的抗震系數(shù)進行分析和總結，確保所選擇的材料的抗震性良好。同時也需要考慮到整個建筑，不能出現(xiàn)整個建筑全部都依賴一種材料這種問題，以防出現(xiàn)一個材料出現(xiàn)問題，整個工程都需要重新開始這種問題，要求工程中的每一種材料都有其各自的位置，但是不能出現(xiàn)過分依賴某一種材料這種事情。
2.3合理的設計以及選擇適當?shù)牟牧稀?在進行土木工程的建設的時候，要保證整個工程的設計結構十分勻稱，同時要保證整個工程的穩(wěn)定性以及安全性，需要提高的不是一個工程中的某一部分的抗震效果好，而是要整個工程的抗震效果都好，而對于材料的選擇上則需要材料的硬度相對于強，不易于變形。
2.4設置多道抗震措施。 設置多道抗震防線是整個工程中必不可少的一項，其設計的原理就是：在發(fā)生地震的時候，首先需要在構件中延性較好的材料發(fā)揮其抗震的作用，并且需要其他的構件同樣也發(fā)揮一定的作用，但是在實際中只有突破第一防線建筑物中的其他材料才會受到影響。
3. 結束語
（1）雖然我國在建筑結構抗震研究中已經(jīng)取得了很大進步，但是仍存在許多需要解決的問題，要想優(yōu)化建筑結構抗震設計，取得進一步發(fā)展，不僅需要建筑結構工程技術的不斷發(fā)展，嚴格按照建筑規(guī)范設計，滿足抗震要求，保證設計的科學性、合理性，提升建筑的抗震性能，設計安全性高、穩(wěn)定性強，能夠滿足抗震要求的建筑物，還需要相關準則的不斷優(yōu)化，適應新形勢新標準的要求，提升我國建筑結構抗震設計的高水平。
（2）在進行土木工程的設計過程中，其自身的抗震性能是設計中一個十分重要的一點，所以在進行土木工程的抗震設計的時候，需要綜合各方面的因素來進行相關的設計，并且有效的去提高整個工程的結構設計，可以采取以上所述的相關要點來進行歸納和總結，在根據(jù)自身的工程特點最后制定出一個獨特的符合自身需要的一個抗震方式，同時在選擇設計人員的時候盡可能的去選擇專業(yè)素養(yǎng)較高的從業(yè)人員，并且以此來有效的提高土木工程中的相關抗震的性能，這也可以有效的保證當?shù)卣鸢l(fā)生時我國的人員傷亡以及財產(chǎn)傷亡都能減少。
參考文獻
[1]陳道明.探討土木工程結構設計中的抗震[J].中國建筑科技，2015（11）.
篇2
關鍵詞：土木工程；結構；抗震
中圖分類號：TU352文獻標識碼：A文章編號：2095-9052(2016)0002-000496-01
一、土木工程中影響抗震的因素分析
1.傳統(tǒng)的抗震方式
首先，傳統(tǒng)的抗震理念是從長期積累的工程經(jīng)驗中總結出來的，不具備精確地可測量性和科學性，如此一來，得到的結果就帶有一定的局限性，是根據(jù)主觀意識和部分客觀意識得到的，所以需要不斷地進行實驗考核。另外，即使通過理性分析得到結果，也只是定性而不是定量分析?？拐鸾ㄖ脑O計被強加以法定意義上的不可逾越性，給土木工程設計人員造成一定的工作局限性。
2.結構設計的基本點
在建筑設計的過程中，要想使材料靈活運用，就需要結構上的形狀簡練，簡單的結構設計可以更加清晰的對建筑物的每個部件進行分析，提升數(shù)據(jù)的精確性。其次是豎向結構的設計，如何更加均勻是要著重注意的，保證建筑物不會因為遭受猛然的外力襲擊而發(fā)生改變。再就是整體設計的合理性，建筑物的根基最為重要，若底部的承重能力差，那么各部件的牢固性將減弱，使得重心偏離根基點。
二、如何加強土木結構的抗震能力
1.建設過程中的場地選擇
建筑設計之前的必要環(huán)節(jié)就是選擇場地。在進行調(diào)查工作時，關于整塊地域的地形地貌也要加以了解，有些地層曾發(fā)生過斷裂、凹陷的情況，應適當避開，確保建筑工程中的抗震效果。若部分凹凸不平的地域無法躲避，要進行相應的預防措施，對不良路段加固防護。
2.建設材料及建設結構的選擇
材料的選擇從一定程度上決定整個土木工程設計的抗震性能。在設計的初始階段要針對不同的材料進行仔細研究，以及材料的質(zhì)量對整個建筑物的影響。通常意義上說，要致使少量材料的損壞對整個抗震效果并無影響，避免出現(xiàn)依賴單一材料進行設計的情況。除此之外，工程運作前的設計簡圖也是重中之重，圖紙應明確地表現(xiàn)材料發(fā)的作用、建筑物的抗震能力和重量承載力。結構設計的過程中注意整體的結構強度，采取具體可行的加固方式，提升建筑物的抗震能力。
3.工程設計的高度選擇
在生活中，不管何種工程的實施都需落實在一定的高度基礎上，工程設計的高度選擇對于提升建筑的抗震性具有十分重要的意義。據(jù)實際情況調(diào)查得出，地震在發(fā)生的過程中，高度與地震帶來的危害成正比，即高度越高危險性越大，破壞越嚴重。所以在結構設計的過程中也要考慮建筑物的高度，與合理的設計相輔相成，提高工程的穩(wěn)定性。
三、抗震概念的普遍規(guī)律
1.里應外合
在地震發(fā)生的時候，外部因素的作用力強于內(nèi)部。泥土滑坡、地層斷裂等情況造成建筑物相應的損壞，所以在進行工程設計時，判斷所處地域的地層相當重要。地震運動會使房屋倒塌，建筑物根基晃動，造成人員傷亡。外部作用首先是軟土地域的缺陷。軟土在地震發(fā)生時會擴大震源，深陷土底致使工程整體向內(nèi)歪斜。其次是液化的泥土，地震時的液化會導致地面表層的噴水，根基的泥土完全失去作用力，因此我們應重視建筑物的選址。內(nèi)部原因主要指合理選擇建筑結構，重視建筑物的平面對稱，提高抗震能力，各內(nèi)部構造與樓板無縫連接。
2.剛柔并濟
每件事都具有兩面性，這一概念同樣在土木工程設計中適用。在構件的使用中，應注意剛硬部件與柔軟部件的結合，構成整體的零件不同，每塊零件的剛度優(yōu)劣也不盡相同，在地震發(fā)生時，剛度較弱的地層會首先發(fā)生破壞現(xiàn)象。所以在建筑構件的設計中也應注意相互妥協(xié)，滿足工程結構的整體統(tǒng)一。
四、抗震設計中的具體措施
1.提高建筑物承載力
如今，我國的抗震目標主要為“小震不壞、大震不倒”，這就需要土木工程的設計能提高抗震能力，保證整體結構的系統(tǒng)機制。多道防線在抗震過程中發(fā)揮著重要作用，其原理是：使性能較好的建筑部件首先發(fā)揮抗震作用，盡量減小薄弱構件的抗震作用力。
2.重視整體結構選型
上文中提到結構對于抗震性能有重要作用，在此我們根據(jù)系統(tǒng)科學的方法提高建筑物在地震來臨時的抗倒塌性能。從建筑物的結構整體來說，提升抗震效果并不一定要花費大量資金提高承載力儲備，也可以通過設計合理的部件關系來鞏固建筑，利用各部件之間的相互作用形成有層次的受力整體。
五、結語
篇3
【關鍵詞】土木工程；設計
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
一、土木工程結構設計的重要性
（1）土木工程結構設計是關系到整個建筑的質(zhì)量與安全的關鍵，尤其是土木工程結構設計的安全性已經(jīng)成為土木工程考慮的首要因素?，F(xiàn)代社會，建筑行業(yè)蒸蒸日上的發(fā)展對于建筑的質(zhì)量與安全的要求越來越嚴格，因此，要保證土木工程的質(zhì)量與安全，必須要重視土木工程結構設計的重要性。
（2）土木工程結構設計關系到施工單位施工水平的高低。土木工程結構設計是工程的前期準備，也是關鍵所在，前期設計工作質(zhì)量不高，將會導致后期的施工過程不能順利進行，嚴重的會引起施工中的不安全事故的發(fā)生，威脅到了施工人員的生命安全，并增加了建筑成本，影響到整個建筑的質(zhì)量水平。
（3）土木工程結構設計也關系到國家基礎事業(yè)的發(fā)展與人們的生命安全。土木建筑工程是國家的基礎事業(yè)，關系到國家的整體發(fā)展情況，只有做好土木工程結構設計，才能保證整個工程達到國家建筑業(yè)的標準。
二、土木工程結構設計中存在問題的解決措施
（1）設計詳細的圖紙。土木結構主要是體現(xiàn)在土木圖紙中，同時也是施工時的重要依據(jù)。一旦圖紙出現(xiàn)問題，就會影響到整個土木的施工。所以，設計土木圖紙的土木結構設計師一定要認真負責的按照規(guī)范完成，不能盲目的為了追求速度而將標注省略。與此同時，在設計圖紙的過程中，對于所出現(xiàn)的復雜之處、細微之處要進行詳細的標注，以免在日后的土木工程施工過程中出現(xiàn)一些較為麻煩的情況。圖紙設計師在設計圖紙結束后，應該進行認真的檢查，認真的審核出圖紙中是否存在一些錯誤。如若有，則應該及時的進行改正，避免一些不必要的損失。
（2）設計內(nèi)力組合。內(nèi)力組合是工程結構設計中抗震設計的關鍵點，要在調(diào)整結構抗震系數(shù)的基礎上加以科學設計。在進行抗震設計時，構件材料的強度要大于未考慮抗震要求時的材料強度。若是以普通抗震設計材料強度對抗震系數(shù)加以計算，那么在實際工程結構抗震設計過程中要對系數(shù)加以調(diào)整。經(jīng)過全面的抗震系數(shù)調(diào)整，提高土木工程結構的抗震能力。
（3）嚴格的遵循設計規(guī)范。在當前土木業(yè)迅速發(fā)展的今天，如若想保證土木行業(yè)能夠健康發(fā)展，則要求土木商必須嚴格遵守土木行業(yè)方面的法律法規(guī)，按照相關的規(guī)定進行活動。這就對土木結構設計師提出了很高的要求，即作為一名土木結構設計師，不但要認真的學習設計的規(guī)章制度，也要按照相關的規(guī)定進行合理的結構設計。以此來促進建設結構設計向著規(guī)范化的方向發(fā)展，避免在土木過程中發(fā)生一些安全問題。
三、提高土木工程結構安全性的方法
（1）從管理上保證設計的安全性。房地產(chǎn)開發(fā)人員在選擇設計單位時，一定要選擇有保障、實力較強以及管理先進的設計單位。因為這樣的設計單位一般具備豐富的設計經(jīng)驗，同時他們也具有先進的管理理念，并且設計人員的專業(yè)素質(zhì)都較高。因此，這樣可以在設計中更好的提高設計質(zhì)量，以保證結構設計的安全性。
（2）對相應的理論進行完善和提高。在設計中要對相應的設計理論進行完善和提高，即要求對一些概念性設計有比較深入的了解，并在此基礎上保持設計思路的清晰。所以，現(xiàn)在的概念結構設計已經(jīng)成為了保證結構安全性的主要設計思路。
（3）在設計中做到準確全面。在設計中，應該使用科學化和系統(tǒng)化的管理對整個結構設計項目進行細分，這樣有助于將設計的子項目逐一進行完善和審核，也可以保證在設計中不會遺漏任何項目和計算內(nèi)容。然而，許多設計事故多是由于設計中某一項目或計算參數(shù)的遺漏造成的。因此，在設計中對整個過程進行細致而嚴格的管理、監(jiān)控和審核就很有必要。
（4）注重對設計文件的說明。設計文件的說明主要是對施工人員的操作提供指示，設計者應該注重說明的表述要既簡單又準確，這樣才能使不同素質(zhì)施工人員都能了解設計的內(nèi)容。尤其在復雜的設計中更應該注意文件的說明，以保證在施工中結構的安全性和設計的安全預期方向一致。
四、設計人員應加強業(yè)務水平，嚴格設計過程的管理
對土木工程的設計人員的選用，應選擇綜合素質(zhì)高的，嚴謹細致的，設計經(jīng)驗比較豐富且有責任感的人員，以保證其土木工程的設計質(zhì)量。并應加強設計人員的理論學習，尤其應加強設計計算理論和方法的學習，并熟練掌握，同時不斷更新知識體系，使自己所掌握知識和水平保持在這個領域的前沿水平。對于設計人員設計過的數(shù)據(jù)，應認真核對。
在進行建筑工程結構設計時，應該要堅持安全第一的原則，只有以安全為前提促進企業(yè)的全面發(fā)展，才能保證建筑設計和施工的經(jīng)濟性。提高設計人員的專業(yè)知識和能力，并要求遵守安全設計規(guī)范，同時提高土木工程設計人員識別質(zhì)量安全的能力，以確保每一個建筑設計結構的安全性。以建筑物的安全為基礎，在此基礎上節(jié)約成本。土木工程結構設計是以保證建筑安全性和經(jīng)濟性為根本的，只有將二者綜合起來考慮，才能實現(xiàn)安全性和經(jīng)濟性的和諧統(tǒng)一。
【參考文獻】
【1】姜華.土木工程結構的安全性評估與研究[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學院學報,2013,05:30-31.
【2】王霞，郭志剛.淺談土木工程中結構與地基加固技術 [J].民營科技2012（05）.
【3】楊嬌艷. 關于土木工程結構設計中存在的問題與對策[J]. 中國建筑金屬結構，2013，14：118.
篇4
在接受本刊采訪時，中國工程院院士謝禮立稱，地震災害的本質(zhì)是一種土木工程災害，如果震前預防到位，可以確保在7級地震時杜絕死亡。
目前中國每年以土木工程為主的基礎設施建設規(guī)模已超過世界上其他國家的總和。這一方面為增強中國土木工程的研究、設計和施工的總體水平提供了機遇，同時也提出了諸多要求。
其中最嚴峻的挑戰(zhàn)是各種自然災害和人為災害的威脅。土木工程防災減災已經(jīng)成為保障中國經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重大需求。
“5·12”地震后，謝禮立曾提出，在中國五千年發(fā)展史中曾遭遇各種災害，但危害極大、影響極廣的土木工程災害還未被充分認識。
從那時起到今天，5年過去了，中國的土木工程防災減災是否有了真正的成果？
農(nóng)村自建房倒塌嚴重
根據(jù)目前蘆山地震的情況，清華大學土木工程系教授、中國工程院院士陳肇元對《瞭望東方周刊》說，此次地震房屋倒塌主要在農(nóng)村，問題出在房屋結構上。“農(nóng)村的房屋實際上是有經(jīng)驗的泥瓦匠做的，而不是技術人員。每次地震都造成大量農(nóng)村房屋倒塌。一定要提高國家管理體系，把管理觸角深入農(nóng)村，把精力放在改善房屋結構上。”
“長期以來，國家規(guī)范中對大梁、樓板、鋼筋、混凝土等的做法都有要求。不過，直到2011年7月開始實施的新規(guī)范，才對房屋整體牢固性提出要求。而且這只是原則性要求，沒有具體細則?！标愓卦忉屨f。
在他看來，如果房屋整體牢固性好，即使少些柱子也沒關系，地震時至多是房屋出現(xiàn)裂縫。“從大的范圍來看，如今所有的結構規(guī)范都是針對城鎮(zhèn)，廣大農(nóng)村到現(xiàn)在都沒有專業(yè)設計人員指導如何修建房子。”
“5·12”地震后，房屋的抗震能力、尤其是中小學教室抗震能力引起了國家重視。“中國房屋抗震等級相比其他國家偏低。國家特別提出中小學校舍要進行加固，盡管比其他國家要求低，也不至于倒塌。如果有倒塌，問題可能會出在管理、落實上。”陳肇元說。
清華大學土木工程系教授葉列平也認為，減少災害措施主要工作要放在震前?！暗卣馂暮ψ钪饕倪€是工程災害。房子不倒就沒有災害。之所以這次房屋倒塌主要集中在村鎮(zhèn)，是因為村鎮(zhèn)建筑沒有納入監(jiān)管體系，都是自建房?！彼麑Ρ究浾哒f。
作為一名建筑抗震專家，葉列平曾參與“5·12”地震、玉樹地震的調(diào)研工作。有人認為，“空心磚”優(yōu)點是質(zhì)輕、強度高、保溫、隔音降噪性能好，缺點是承重能力差、抗震能力差。2011年3月10日云南盈江地震死亡的25人中，11人是在建筑物倒塌時被空心磚砸中。震后重建中，盈江縣禁止以空心磚作為本地區(qū)房屋建筑材料。
葉列平告訴本刊，“空心磚”主要用于填充墻，對房屋整體抗震性能沒有太大影響，至關重要的還是房屋整體建筑結構。
玉樹震區(qū)一些政府機構和學校、住宅樓采用磚混結構，震中部分破壞甚至倒塌，部分表現(xiàn)較好。大部分民居采用混凝土空心砌塊、土坯、木結構或幾種材料混合使用砌筑而成，致使自建民居大量倒塌。
專家普遍認為，“5·12”震區(qū)農(nóng)村自建房倒塌嚴重，是因為農(nóng)村建筑以磚混結構為主，抗震能力低，其結構主要特點是，實心鉆土磚承重、木瓦屋蓋、樓板為預制空心板。
災區(qū)有效實踐土木工程減災
謝禮立例舉，造成土木工程災害的主要原因包括：在土木工程的規(guī)劃或建設中，不當?shù)闹R和技術，或不當?shù)倪x址、設計、施工，以及不當?shù)氖褂煤途S護，導致所建造的土木工程不能抵御突發(fā)的載荷，進而使土木工程失效和破壞，乃至倒塌。
他說，具有抗震能力的房屋較一般房屋成本增加10%到15%。
現(xiàn)在人們花很多錢裝修房屋，而在謝禮立看來，應該把更多的錢用在抗震設防上。“房子質(zhì)量涉及幾個方面，第一是正確的選址；第二是正確的設防；第三是正確的設計；第四是正確的施工，不能偷工減料；第五，要用正確的材料。這都是保證房子抗震的基礎?！彼麑Α恫t望東方周刊》說。
2006年6月，甘肅省隴南市發(fā)生5級地震，隴南市文縣臨江鎮(zhèn)東風村90%以上的房屋倒塌或嚴重毀壞，震后該村按照恢復重建規(guī)劃，將整個村落搬遷到緊靠212國道的白龍江邊進行重建。
全村重建地震安全農(nóng)居73戶，戶均6間住房，縣、鄉(xiāng)政府從重建經(jīng)費中給每戶平均補助10500元，借款2500元，經(jīng)政府協(xié)調(diào)由中國農(nóng)業(yè)銀行給每戶貸款2000元以及通過世界銀行項目給每戶貸款5500元。
重建時，該村按照地震部門提供的當?shù)乜拐鹪O防要求8度進行設防。完全按照農(nóng)居地震安全工程標準進行規(guī)劃、設計和施工，基礎采用水泥毛石砌筑，以磚混和框架結構為主，按標準設置上下圈梁、過梁和構造柱，確?？v橫墻體之間有必要的拉結，達到遭受6級左右地震不倒塌的基本要求。
按照同一抗震要求進行建設的，還有鄰近的武都區(qū)外納鄉(xiāng)的李亭村和稻畦村。這3個村距“5·12”地震震中的平均距離約260公里，當?shù)氐卣鹆叶纫矠?度，但這三個村住房完好無損，甚至連墻皮都沒有開裂。
在謝禮立看來，“5·12”地震的另一個重要教訓是，必須提高震區(qū)學校，特別是中小學建筑物的抗震能力。提高學校、醫(yī)院等建筑物的抗震能力一般有兩種方法：一是提高建筑物的設防水準，二是提高建筑物的重要性類別輔之以增強抗震措施。
在蘆山地震中，加固的學校教室沒有出現(xiàn)大面積倒塌。與此同時，澳門援建的蘆山縣人民醫(yī)院引起了廣泛關注，葉列平解釋說，它運用了隔震結構，所以能在地震中安然無恙?！斑@種技術在‘5·12’地震后得到推廣?！?·12’地震后，房屋建設采用了多種技術，譬如在綿陽地區(qū)使用了消能減震結構?！?/p>
新版抗震設計規(guī)范有待落實
在陳肇元看來，建筑工程的抗震設防標準，首先與國家有關部門頒布的當?shù)卦诘卣鸢l(fā)生時需要承受的基本地震烈度有關。
每次地震釋放的能量是一定的，但受地震影響的強弱程度即地震烈度會隨該地區(qū)離震中距離的遠近、震中深度及地質(zhì)條件等多種因素而變。
“地震烈度每增加1度，大體表示傳到當?shù)氐牡卣鸬孛孢\動的峰值加速度增加一倍，也就意味著，彈性階段的建筑物受到的地震力要翻一番?！标愓卦f，至于設防烈度的取值大小，還需考慮國家的經(jīng)濟、物資供給能力和當?shù)厥欠窬邆淙祟惿?、活動條件等多種因素。
中國房屋建筑主體結構抗震設計采用了多目標抗震設防原則，規(guī)范規(guī)定的設防目標為“小震不壞，中震可修，大震不倒”。
關于建筑設計的抗震要求，中國至今仍只針對地震災害，而且設防要求較低，也不強制要求占全國房屋建筑總面積三分之二的農(nóng)村建筑物的抗震設防。
“5·12”地震后，住建部等部委了新的《建筑抗震設計規(guī)范》。在修訂過程中，主要總結了“5·12”地震震害經(jīng)驗，對災區(qū)設防烈度進行了調(diào)整，增加了有關山區(qū)場地、框架結構填充墻設置、砌體結構樓梯間、抗震結構施工要求的強制性條文，提高了裝配式樓板構造和鋼筋伸長率的要求。
謝禮立認為，和2001年的版本相比，修訂后的《建筑抗震設計規(guī)范》對抗震概念設計的要求作了進一步、更符合實際的規(guī)定，使概念設計在工程中的應用更加具體地落到實處。
“然而，在中國目前尚沒有一整套系統(tǒng)的結構抗震概念設計理論；結構工程師理論水平的不一致，導致概念設計在實際應用中方法多樣，不能確保結構的安全耐久性?！彼f。
參與這次修訂的歐進萍此前曾詳細研究過諸多中外建筑抗震設計規(guī)范，他在《地震工程災害與防御- - -建筑抗震設計規(guī)范分析與比較》中指出，中國建筑抗震設計規(guī)范總體合理，但抗震設防水平略低于美國和歐洲。
篇5
關鍵詞:土木工程；結構設計；應用發(fā)展
中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A 文章編號：
1、引言
土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統(tǒng)稱。它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養(yǎng)維修等技術活動；也指工程建設的對象，即建造在地上或地下、陸上或水中 ，直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務的各種工程設施，例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水和排水以及防護工程等。改革開放以來，我國經(jīng)濟的高速增長也帶動了建筑行業(yè)的高速增長。
隨著社會科學的突飛猛進，建筑行業(yè)的技術也隨之逐步換代。近幾年，我國的高層建筑猶如雨后春筍般拔地而起，而且高度越來越高。我國的民用建筑大部分都向百米高度發(fā)展，對于綜合性的大樓，更是達到五、六百米，由此可見，土木工程的發(fā)展勢頭之猛。潤揚大橋在2005年正式建成通車，這是一座全部由中國人自己設計、施工、監(jiān)理、管理，并且采用建筑材料和絕大部分設備也由我國自行制造或生產(chǎn)的大橋。潤揚大橋被國際橋梁專家稱為"中國奇跡"，其建設條件之復雜，技術含量之高，施工難度之大由此可見。鐵路方面，我國也已建成了東起青海格爾木、西至拉薩的青藏鐵路，其有相當一部分地段穿越高原常年凍土地帶，成為世界上海拔最高、里程最長的高原鐵路。這些都說明我國的土木工程的發(fā)展迅速。
2、土木工程結構設計
對于土木工程結構而言其設計目標首先就是對建筑的安全負責，即保證建筑的主體可以滿足使用要求，并符合安全性需求。一般房屋結構是由板、梁、墻、柱、基礎或直線形構件和桿、拱、殼等直線桿件或曲線、曲面形構件組成。梁是工程結構中的受彎構件，它承受板傳來的壓力及梁的自重，通常水平放置。梁按截面形式分為：矩形梁、T形梁、倒T形梁、Z 形梁、空腹梁等。柱的概述：柱在工程結構中主要承受壓力，主要承受梁傳來的壓力以及柱的自重。墻的長、寬兩方向尺寸遠大于其厚度，荷載作用方向與墻面平行，其作用效應為軸壓力，有時還可能有彎矩。這樣就要求做到以這些小點來注重土木工程結構設計中的細節(jié)問題。
隨著市場經(jīng)濟的加快,城市建設迅猛發(fā)展,隨著逐漸出現(xiàn)的鱗次櫛比的高樓大廈，日益規(guī)劃的高樓大廈，逐漸擴大的城市規(guī)模,城市人口隨之急劇膨脹, 越來越多的發(fā)達城市不同程度上出現(xiàn)了土地資源緊張、生存空間不足、交通堵塞、生態(tài)平衡遭到破壞和環(huán)境逐步惡化、基礎設施落后等問題,這些稱之為“城市病”, 嚴重影響了人類居住的舒適度, 對社會和經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展形成制約, 成為現(xiàn)代城市發(fā)展的主要障礙。這樣以來，建筑的經(jīng)濟性也在土木工程中占據(jù)了主要的地位。由此，土木工程的結構設計就不得不對安全性和經(jīng)濟性進行綜合性評估，并以二者的平衡為目標進行設計實施。這種設計需求是在市場經(jīng)濟發(fā)展中對建筑結構設計的必然要求。
在土木工程結構設計中，我們應該著重注意以下幾個方面：（1）結構計算，在這里我們講的是，設計的基礎形式是條形基礎，在確定基礎底面寬度時，依據(jù)的是地基承載力的設計值（新規(guī)范稱之為特征值），即b≥N/（f-rh）。h對于內(nèi)墻、外墻取值不一樣，不少計算書中誤認為是一樣的。r應是基礎底面以上土的“平均重度”，r＝20kN/m3，而學生常誤取為基礎底面以上“土的重度”。我們要嚴格分清其中的概念。（2）土建施工圖的重要性，平面圖與立面圖、剖面圖的配合建筑施工圖關鍵是平面圖、立面圖和剖面圖之間圖示內(nèi)容一致，且相互補充。有的時候可能是因為初次繪制內(nèi)容復雜的建筑施工圖，我們的設計者由于疏忽，沒有全局觀察，造成平立剖面圖的表達不一致。所以我們要做到各圖所注的標高、尺寸、定位軸線等在每張圖紙上都要認真核對無誤，這個作為一項基本要求，要求在工程結構設計中務必落實做好。（3）結構截面設計中我們要注意場地類別對抗震等級的影響，抗震等級對于框架截面設計的影響很大。一般情況下根據(jù)房屋高度和設防裂度從抗震規(guī)范中直接查出抗震等級，但對于“場地類別為Ⅰ類時，除6度外，可按表內(nèi)降低1度所對應的抗震等級采取抗震構造措施，但相應的計算要求不應降低”。當采用Ⅰ類場地時，抗震計算的抗震等級與采取抗震構造措施的抗震等級不一樣。我們做到結構計算清楚明白，施工圖紙的清楚明確，同時我們也要注意場地類別對抗震等級的影響。
3、土木工程的應用發(fā)展
我國土木工程的信息化是用計算機、通信、自動控制等信息匯集處理高新技術對傳統(tǒng)土木工程技術手段及施工方式進行改造與提升，促進土木工程技術及施工手段不斷完善，使其更加科學、合理，有效地提高效率，降低成本； 實現(xiàn)土木工程的信息化將引起土木工程企業(yè)管理方式的深刻革命，必然推動企業(yè)團隊的重組及施工流程的優(yōu)化，促使企業(yè)管理理念和手段的革新； 土木工程的信息化是土木工程市場發(fā)展的高級階段，必定融入現(xiàn)代物流業(yè)、電子商務業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)，從而實現(xiàn)土木工程的高效益、高效率。
對土木工程的發(fā)展起關鍵作用的，首先是作為工程物質(zhì)基礎的土木建筑材料，其次是隨之發(fā)展起來的設計理論和施工技術。每當出現(xiàn)新的優(yōu)良的建筑材料時，土木工程就會有飛躍式的發(fā)展。地球上可以居住、生活和耕種的土地和資源是有限的，而人口增長的速度是不斷加快的。因此我國會出現(xiàn)人口眾多、城市擁擠、環(huán)境污染嚴重、人均土地資源占有量少等更多情況,因此開發(fā)其它可利用空間勢在必行。因此，人類為了爭取生存，土木工程的未來至少有向高空延伸、向地下發(fā)展、向海洋拓寬、向沙漠進軍與向太空邁進這五個方向發(fā)展。
4、結語
經(jīng)過多年的發(fā)展, 無論是結構的力學分析, 還是結構的施工手段和方法以及結構設計的理論,土木工程專業(yè)無論是實踐還是研究都已取得顯著成就,并取得非常大的突破。土木工程隨著人類社會的進步而發(fā)展，至今已經(jīng)演變成為大型綜合性的學科，它已經(jīng)出許多分支，如：建筑工程，鐵路工程，道路工程，橋梁工程，特種工程結構，給水排水工程，港口工程，水利工程，環(huán)境工程等學科。土木工程共有六個專業(yè)：建筑學，城市規(guī)劃，土木工程，建筑環(huán)境與設備工程，給水排水工程和道路橋梁工程。
土木工程作為一個重要的基礎學科，有其重要的屬性為綜合性，社會性，實踐性，統(tǒng)一性。土木工程為國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活的改善提供了重要的物質(zhì)技術基礎，對眾多產(chǎn)業(yè)的振興發(fā)揮了促進作用，工程建設是形成固定資產(chǎn)的基本生產(chǎn)過程，同時，土木工程的發(fā)展與經(jīng)濟繁榮和科技進步是密不可分的。這樣以來，建筑業(yè)和房地產(chǎn)成為許多國家和地區(qū)的經(jīng)濟支柱之一。
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篇6
結構設計競賽已經(jīng)成為土木工程專業(yè)最具影響力的專業(yè)型科技賽事之一。通過競賽可考核學生專業(yè)知識的應用程度，從而發(fā)揮其重要的反饋功能。根據(jù)結構設計競賽與專業(yè)類課程的對接點，構建了基于競賽的專業(yè)類課程反饋指標體系。在此基礎上設計調(diào)查問卷，以校內(nèi)競賽兩年的調(diào)查數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計，結合學生提交的實體模型成果，進行學生知識能力應用效果評價，并將結果反饋給相關課程組，為專業(yè)課程改革提供了量化依據(jù)，也為大學生學科競賽的良性發(fā)展提供了創(chuàng)新思路。
關鍵詞：結構設計競賽；土木工程；力學課程；應用能力
中圖分類號：G6423；TU文獻標志碼：A文章編號：
10052909（2017）01015205
結構設計競賽是中國各大高校實踐教學環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容之一，其目的在于通過方案設計、分析計算、模型制作、加載試驗和現(xiàn)場答辯等一系列過程，培養(yǎng)大學生創(chuàng)新精神、團隊意識和實踐能力[1]。從2005年開始，全國大學生結構設計競賽迄今已舉辦8屆。在全國競賽的輻射下，地區(qū)級、校級結構設計競賽也不斷開展起來，有很多學生從中受益。但主觀隨意的標新立異并不是土木工程專業(yè)結構模型競賽的目標，參賽者只有以客觀的物理準則為基礎并對其正確應用，才能實現(xiàn)結構模型競賽所需要的合理創(chuàng)新，從而呈現(xiàn)高質(zhì)量的參賽作品，而這必須以參賽者通過傳統(tǒng)教學模式所獲得的堅實理論和專業(yè)基礎為條件。
在結構設計競賽中，參賽學生從開始對題目進行分析，提出一個模糊的受力模式，進而尋求適當?shù)慕Y構形式和具體構造措施來保證該模型所預期的力學性能，其間會經(jīng)歷結構選型、荷載計算、內(nèi)力分析、計算簡圖、承載能力估算、構造設計、繪制出結構圖以及結構模型制作等環(huán)節(jié)。為順利完成以上競賽任務，參賽者必須掌握畫法幾何與工程制圖、理論力學、材料力學、結構力學、土木工程材料、房屋建筑學、計算機輔助設計、材料力學試驗、土木工程材料試驗、結構試驗、鋼筋混凝土結構、鋼結構、結構抗震等基礎課和專業(yè)基礎課方面的背景知識[2]。因此，結構模型競賽本身就是對上述知識點課堂教學成果的最直接檢驗。通過競賽，一方面可以使學生對所學知識融會貫通，更加熟練地掌握知識點；另一方面，可發(fā)現(xiàn)學生知識體系中的不足之處，從教學源頭尋找薄弱環(huán)節(jié)，及時改革教學內(nèi)容與方法。
目前絕大多數(shù)競賽在決出勝負后結束，缺乏總結和反思，忽視了競賽非常重要的功能――向理論課程的反饋功能。通過競賽可反映出學生知識體系的薄弱環(huán)節(jié)，從而在隨后的傳統(tǒng)課堂教學中做到有的放矢、查漏補缺，進一步強化傳統(tǒng)教學的質(zhì)量效果，充分發(fā)揮專業(yè)知識在參賽者創(chuàng)新、探索過程中的指導作用，推動結構模型競賽向更深層次、更高水平的方向不斷發(fā)展。
鑒于此，文章構建了土木工程專業(yè)類課程反饋指標體系，在此基礎上設計調(diào)查問卷，以長安大學兩年校內(nèi)競賽的調(diào)查數(shù)據(jù)為例進行分析，將學生專業(yè)知識應用能力反饋給相關課程組，為課程改革提供了量化依據(jù)，也為大學生學科競賽的良性發(fā)展提供了創(chuàng)新思路。
一、專業(yè)類課程反饋指標構建及調(diào)查問卷設計
土木工程專業(yè)課程包括工程制圖、工程地質(zhì)、測量學、基礎工程設計原理、土木工程材料、混凝土結構基本原理、鋼結構基本原理、土木工程施工、結構概念體系、工程質(zhì)量事故分析處理、土木工程抗震等課程[3]。這些課程要求學生掌握結構設計理論，熟悉設施和系統(tǒng)的設計方法；掌握土木工程施工和組織的過程和項目管理、技術經(jīng)濟分析的基本方法；掌握土木工程現(xiàn)代施工技術、工程檢測和測試的基本方法；了解土木工程的風險管理和防災減災基本原理及一般方法；了解結構、設施和系統(tǒng)的破壞和加固維修理論[4-6]。由于每年競賽考核的內(nèi)容不同，結構設計競賽不一定能夠涵蓋專業(yè)培養(yǎng)的全部，但在模型設計中可以充分認識各類荷載及災害作用的特點、結構體系的選擇與概念O計以及各類結構構件的功能特點；在模型制作中可以深入理解構件連接節(jié)點的形式與構造；制作完成后對于結構加固技術的原理、結構加載試驗等會有深刻的認識。
二、 專業(yè)類課程知識應用能力評價
長安大學從2005年開始舉辦每年一屆的校級競賽，競賽已經(jīng)成為校內(nèi)最具影響力的科技活動之一，反饋指標的調(diào)查已經(jīng)持續(xù)進行了多年。本文選擇了2013年和2014年長安大學校級結構設計競賽為分析樣本，其原因有三個方面。一是由于參賽學生人數(shù)多，樣本具有廣泛性；二是因為經(jīng)過十幾年的發(fā)展，競賽已經(jīng)植根于學生和教師的實踐教學中，具有可靠性；三是因為這兩年均以結構抗震為主題，具有相似的考核內(nèi)容。2013年競賽題目為“重檐歇山式仿古殿宇結構模型制作與測試”，模型采用木質(zhì)材料制作。2014年賽題為“多層塔式結構模型制作與測試”，采用竹質(zhì)材料制作。兩次競賽分別以歇山式仿古殿宇結構和多層建筑結構抵抗地震災害為主題，具有重要的科學價值和工程意義。
兩次競賽共收到調(diào)查問卷223份，有效問卷177份，其中2013年有效數(shù)據(jù)64份，2014年113份。為區(qū)分不同年級的應用水平，2014年分為土木工程專業(yè)大三和大二分別進行統(tǒng)計，大三學生有效數(shù)據(jù)44份，大二學生有效數(shù)據(jù)69份。數(shù)據(jù)收集后進行統(tǒng)計，按照各項目所占的百分比進行能力分析評價。
（一）專業(yè)類課程與競賽的關聯(lián)度指標分析
（1）經(jīng)過篩選的土木工程專業(yè)類課程知識點與競賽的關聯(lián)度很高。兩年的數(shù)據(jù)均表明，這些知識點中，在競賽中“有一定應用”所占比例最高，其次是“是技術關鍵”，“基本未涉及”所占比例最小。
（2）“基本未涉及”所占比例最大的是繪圖及結構計算軟件的應用，2013年為35%，2014年分別是16%和21%，這說明軟件的應用能力較低。調(diào)查表明，很多學生認為當荷載條件及結構體系過于復雜時，計算非常困難，希望通過試驗進行結構的優(yōu)化?！盎疚瓷婕啊苯咏?0%的指標為各類荷載及災害作用的特點，兩次競賽都是水平地震作用，說明學生對地震波的作用模式及簡化計算把握不準?！盎疚瓷婕啊痹?0%～20%的指標為基礎選型及計算方法，兩次競賽提供了模型安裝底板，模型底部通過膠水或螺栓固定在底板上，涉及到基礎選型的內(nèi)容較少，是此項指標超過10%的原因。其余指標“基本未涉及”者基本小于10%。
（3）“是技術關鍵”所占比例最大的是節(jié)點形式與構造，基本上達到50%，這說明強節(jié)點的設計思路已經(jīng)為學生所領會；40%～50%的同學認為截面形式及計算方法是“技術關鍵點”，說明他們進行了截面形式優(yōu)化。
（4）通過以上分析，可以初步得出：應用較好的指標是節(jié)點形式與構造、截面形式及計算方法；應用較差的指標是繪圖及結構計算軟件的應用、荷載及災害作用的特點，其余指標需要進一步分析。
從統(tǒng)計結果可以得出以下結論。
（1）所有數(shù)據(jù)均表明，“了解原理但無法應用”超過20%的指標包括：2013年繪圖軟件及結構計算軟件應用。說明土木工程專業(yè)學生的軟件應用能力，特別是結構計算軟件的應用能力非常薄弱。但也說明在結構設計中，如果結構過于復雜，學生主要通過加載試驗來驗證模型的承載力，計算被忽略了。
（2）“了解原理但無法應用”超過10%，小于20%的指標包括：荷載及災害作用的特點。說明學生對于水平地震作用的認識還不夠，因為抗震設計課程放在大四才學，而調(diào)查的主體為大二和大三學生。
（3）“能聯(lián)系實際直接應用”的指標基本都未超過50%，各項指標由大到小的排序順序為：①荷載及災害作用特點；②構件截面形式選擇及計算方法；③構件節(jié)點連接形式與構造；④結構體系的構造特點；⑤提高構件穩(wěn)定的構造方式；⑥基礎形式及構造；⑦結構加固技術原理與構造；⑧結構構件的功能特點；⑨結構體系選擇與概念；⑩=10＼*GB3＼*MERGEFORMAT結構分析軟件及繪圖軟件的應用。
（4）“經(jīng)自主摸索后應用”以及“能聯(lián)系實際應用”二者相加由大到小的排序順序為：①構件截面形式選擇及計算方法；②荷載及災害作用特點；③構件節(jié)點連接形式與構造；④提高構件穩(wěn)定的構造方式；⑤結構構件的功能特點；⑥結構加固技術原理與構造；⑦結構體系的構造特點；⑧基礎形式及構造；⑨結構體系選擇與概念；⑩=10＼*GB3＼*MERGEFORMAT結構分析軟件及繪圖軟件的應用。
（三）專業(yè)類課程反饋總體意見
在以上評價的基礎上，結合參賽者所做的實體模型和計算任務書，得到專業(yè)類課程知識應用能力評價，見表2。
三、結語
本文構建了專業(yè)類課程反饋指標體系，在此基礎上進行了調(diào)查問卷設計，選擇校內(nèi)兩次以抗震設計為主題的競賽作為調(diào)查對象，在調(diào)查數(shù)據(jù)分析的基礎上，得出了學生專業(yè)類課程的應用掌握程度，為專業(yè)類課程教學改進提供了依據(jù)。該項研究在長安大學校內(nèi)已經(jīng)連續(xù)進行3年，競賽折射的問題隨著課程的改進得到了改善，擴大了競賽受益面，同時也提高了競賽的水平。參考文獻：
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Abstract：
Structural design competition has become one of the most influential professional science and technology events for civil engineering students.Civil engineering students’application ability of professional knowledge could be assessed by this competition， thereby the feedback function of the competition are performed. According to the corresponding points of the structural design competition and professional courses， the professional course feedback index system was built.The questionnaire survey was designed based on the feedback index system. Based on the analysis of survey data of two years’ school competition and the entity models submitted by students， the effect of students’ application ability of professional knowledge was assessed， and then the results were reflected to the related course group. The research provided a quantitative basis for curriculum reform， meanwhile provided innovative ideas for the healthy development of students’ subject competitions.
篇7
關鍵詞：課程項目；教學方法；抗震設計；教學改革
中圖分類號：TU3；G6420 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909(2012)04-0094-03
一、建筑結構抗震設計課程概述
建筑結構抗震設計［1］是土木工程專業(yè)建筑工程方向的主要專業(yè)課程之一，其任務是培養(yǎng)學生具有一定的結構抗震計算的理論基礎，掌握基本的抗震設計原理，能從事一般房屋結構的抗震設計工作。該課程以結構抗震設計思想為主線，結合新抗震規(guī)范重點講授抗震設計基本原則、地震作用和結構抗震設計理論，對結構地震反應的時程分析法及抗震構造措施作必要的介紹。與其他針對單一材料和構件設計的專業(yè)課程相比，建筑結構抗震設計課程涉及的知識面更廣，既包含了地質(zhì)學、地震工程學、概率與統(tǒng)計學等與傳統(tǒng)結構工程關系較遠的學科，又涵蓋了混凝土結構、鋼結構、砌體結構乃至組合結構等傳統(tǒng)結構工程科目，還結合了材料力學、結構力學與結構動力學等力學知識。此外，現(xiàn)行的各類規(guī)范、規(guī)程與行業(yè)標準也與建筑結構類課程有密切關系。建筑結構抗震設計課程綜合性強、知識面廣并與工程實際密切相關，對土木工程專業(yè)建筑工程方向的學生將來的
結構工程師職業(yè)生涯起著重要作用。
具有扎實、豐富的專業(yè)知識和課堂教學經(jīng)驗，對以構件設計為主的專業(yè)課程非常重要，一般都能取得良好的教學效果，但是對結構抗震設計課程教學的教師而言還不夠。眾所周知，為了促進學生消化、理解課堂所學知識，必須通過布置作業(yè)或隨堂練習等手段，給他們實踐的機會，將所學理論知識加以應用來加深對基本概念和方法的理解。然而，結構抗震設計覆蓋的知識面非常廣，涉及的學科很多，如果不從既符合學習規(guī)律又具有內(nèi)在邏輯聯(lián)系的宏觀角度去整體把握，很
難將各章節(jié)零碎知識點統(tǒng)一起來學習和理解。傳統(tǒng)的教學方法按照章節(jié)順序講授，布置的作業(yè)或練習也僅與相應的章節(jié)相關，這必然導致課程變成各學科知識點雜糅在一起的大雜燴，缺乏系統(tǒng)性，不利于學生理解吸收，動手和創(chuàng)新能力更無從談起。毫無疑問，這樣的教學效果難以達到教學大綱的培養(yǎng)目標。采取創(chuàng)新性的教學方法，是取得結構抗震設計課程良好教學效果的必然選擇。
二、課程項目教學法的特點
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》［2］中指出，高等教育要進一步優(yōu)化結構、辦出特色，重點擴大應用型、復合型、技能型人才培養(yǎng)規(guī)模［1］。中國高校土木工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案中明確規(guī)定該專業(yè)學生應在掌握結構工程基本理論的基礎上掌握結構分析與設計技能，具有工程設計的初步能力，經(jīng)過一定環(huán)節(jié)的訓練，具有研究和應用、科技開發(fā)的創(chuàng)新能力。課程項目教學法是將經(jīng)過精心設計的課程項目納入到教學中，作為學生系統(tǒng)化理解、應用課堂所學知識的媒介。與傳統(tǒng)的課后作業(yè)相比，課程項目具有以下幾個特點：（1）綜合性強。傳統(tǒng)的課后作業(yè)一般針對相應章節(jié)的內(nèi)容，是零碎而相互獨立的，不同的課后作業(yè)之間幾乎沒有任何聯(lián)系；而課程項目是將整門課程的主要知識點通盤考慮，通過一條或多條主線串聯(lián)到一起的綜合型作業(yè)體系。（2）知識點容量大。由于課程項目涵蓋了該課程的主要知識點，其知識點容量遠遠超過傳統(tǒng)的課后作業(yè)。（3）持續(xù)時間長。課程項目一般應在課程開始的時候，隨著課程教學的進度逐步推進，一直要到期末課程接近結束才能最終完成，因此時間跨度大。（4）開放性強。由于中國大學一般采用的是大班制，因此不可能為每位學生設計一個特定的課程項目，而是需要將學生分組，為每組分配不同的課程項目，組內(nèi)的學生可以通過互助合作的方式共同完成項目。由于課程項目中很多問題的答案不是唯一的，因而具有開放性。與傳統(tǒng)的課程設計或者畢業(yè)設計相比，課程項目的特點是：（1）側重基本概念，在傳統(tǒng)的課程設計和畢業(yè)設計中，具體的結構計算與作圖占據(jù)了相當大的比重，而課程項目側重抽象的基本概念的形象化、具體化體現(xiàn)；（2）側重知識的即時消化吸收和系統(tǒng)化理解，課程設計通過一個貫穿整個項目的主線，將不同章節(jié)的零碎的知識點串聯(lián)起來，加深了知識點之間
內(nèi)在聯(lián)系；（3）課程項目強調(diào)知識的逐步積累。總之，課程項目教學法的提出，正是為了適應應用型、復合型、技能型人才培養(yǎng)的目標，特別適合于建筑結構抗震設計這樣的綜合性強、知識面廣的專業(yè)課程。
三、項目教學法的應用
篇8
中圖分類號：TU761 文獻標識碼：A
一、泡沫混凝土
泡沫混凝土是一種利廢、環(huán)保、節(jié)能、低廉且具有不燃性的新型建筑節(jié)能材料。泡沫混凝土是通過化學或物理的方式根據(jù)應用需要將空氣或氮氣、二氧化碳氣、氧氣等氣體引入混凝土漿體中，經(jīng)過合理養(yǎng)護成型，而形成的含有大量細小的封閉氣孔，并具有相當強度的混凝土制品。泡沫混凝土的制作通常是用機械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到含硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經(jīng)混合攪拌、澆注成型、養(yǎng)護而成的一種多孔材料。
泡沫混凝土是一種新型的節(jié)能環(huán)保型建筑材料，是混凝土大家族中的一員，近年來，國內(nèi)外都非常重視泡沫混凝土的研究與開發(fā)，使其在建筑領域的應用越來越廣。
二、地震災害對工程結構的影響
地震是主要的自然災害之一，同時也造成了重大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。地震對工程結構的影響主要表現(xiàn)在一下三個方面：
（一）地基失效引起的破壞。在地震作用下，由于地基承載力下降或地基土液化而造成的建筑物傾斜、倒塌。
（二）承重結構承載力不足或變形過大造成的破壞。在地震作用下，結構的內(nèi)里和變形增大，導致承重結構的抗剪、抗彎、抗壓等承載力不足或者變形過大而破壞。如墻體裂縫，鋼筋混凝土構件開裂等。
（三）結構喪失整體性而造成破壞。在地震作用下，結構進入彈塑性變形階段，由于延性不足、節(jié)點連接破壞、主要承重構件失穩(wěn)等原因而喪失穩(wěn)定性，從而造成局部或整體失穩(wěn)。
三、金屬網(wǎng)泡沫混凝土的性能及特點對工程抗震的影響
首先，泡沫混凝土有輕質(zhì)的特點。泡沫混凝土的密度較小，它的密度等級一般為300-1800kg/m3，常用泡沫混凝土的密度等級為300-1200 kg/m3，，密度為 160 kg/m3的超輕泡沫混凝土也在建筑工程中獲得了應用。由于泡沫混凝土的密度小，一般可將建筑物的自重降低為原來的75%左右。對于工程建筑，例如：對于高度不超過40m,以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結構結構構件而言，采用底部剪力法計算結構的水平地震
作用，在水平地震作用下，結構總水平地震作用標準值可簡化為
——相應于結構基本自振周期的水平影響系數(shù)值；
——結構等效總重力荷載，；
——結構總重力荷載等效系數(shù)，對于單質(zhì)點=1，對于多質(zhì)點。
在豎向地震作用下，《抗震規(guī)范規(guī)定》，設防烈度為8度區(qū)和9度區(qū)的大跨度結構、長懸臂結構、煙囪及類似高聳結構及設防烈度為9度時的高層建筑，應計算豎向荷載作用。采用類似于底部剪力法的方法計算高層建筑與高聳建筑的豎向地震作用，則結構總豎向地震作用標準值
——豎向地震影響系數(shù)的最大值，可取水平地震影響系數(shù)最大值的65%；
——結構等效總重力荷載，可取其重力荷載代表值的75%
由此可知，通過理論分析，對于混凝土構件，泡沫混凝土與同體積下的普通混凝土相比，結構總水平地震作用標準值降低與結構整體自重成正比，而泡沫混凝土能夠有效降低結構自重，減小結構水平和豎向地震作用，對結構抗震有著不可小覷的作用。 其次，泡沫混凝土可采用現(xiàn)場澆筑施工，整體性好，與主體工程結合緊密。泡沫混凝土還具有施工過程中可泵性好，抗壓強度高（0.5-22.2Mpa），沖擊能量吸收性能好，同時，泡沫混凝土的多孔性使其具有低的彈性模量，從而使其對沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。
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篇9
在現(xiàn)代土木工程施工中，高層建筑的數(shù)量越來越多，所以對土木工程的要求也越來越高。在高層建筑過程中，增加了抗震設計，地下空間建設等方面，為了保證這些項目的質(zhì)量和穩(wěn)定性，應做好土木工程中深基坑支擋項目［3］。深基坑支擋技術，是土木工程不斷發(fā)展的成果，最有代表性的是樁錨支擋體系的應用，針對深掘深度較深的土建施工，施工人員要明確施工的地質(zhì)條件，如果施工的地質(zhì)條件比較差，圖紙疏松，坑壁的密度不高，需要選用灌注樁體系和預應力錨桿，提高施工效果。對于不同類型的地下水文圖層，施工人員要選用引進的套管水沖法成錨工藝。土木工程施工中，許多臨時支擋的加固樁或地下支撐墻或永久性的支擋樁或支擋柱可以實施支擋與承重一體化的支擋技術方案。針對這種情況，需要保證一體化的承重和支擋系統(tǒng)，能夠滿足支擋的各項需求，并在承重中發(fā)揮重要作用。通過這種方法，能夠提高施工的速度，節(jié)約的施工資源，增加了施工工程的社會效益和經(jīng)濟效益。土木工程的支擋技術創(chuàng)新，需要保證旋挖灌注樁的成礦質(zhì)量，在管控關注樁施工中，進行科學合理的技術創(chuàng)新，避免施工出現(xiàn)，不利的影響因素。
2土木工程施工技術發(fā)展的新趨勢
在土木工程中，應遵守經(jīng)濟效益最大化、生態(tài)效益最大化、質(zhì)量效益最大化的基本原則。在城市化的不斷推動中，土木工程的施工技術難度也有所加大，并逐漸呈現(xiàn)出科技化、自動化與生態(tài)化的新發(fā)展趨勢。
(1)土木工程施工技術發(fā)展的科技化趨勢。為了促使土木工程能夠實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化，施工人員要關注工程的造價，這是控制工程施工的重要內(nèi)容之一［4］。在這種情況下，施工人員對技術進行創(chuàng)新，從而降低工程造價，提高工程的實施效果。工程造價需要滿足工程的生產(chǎn)需要，利用多種自動化和機械化手段，減少機械費用和人力費用。土木工程將科學技術當作第一生產(chǎn)力，從而提高土建施工的效果。
(2)土木工程施工技術發(fā)展的自動化趨勢。在土木工程施工中，自動化是工程的整體發(fā)展趨勢，促進工程的整體進步。在建筑行業(yè)不斷完善中，土木工程也實現(xiàn)了從傳統(tǒng)施工技術到自動施工技術的改革，例如針對標準化的技術，對施工方式進行改革，主要的手段后流水線或是互換型。通過這個方法，更好的進行施工生產(chǎn)，自動化施工技術的發(fā)展趨勢，能夠為先進設備的引進奠定良好的基礎，實現(xiàn)自動化施工。
(3)土木工程施工技術發(fā)展的生態(tài)化趨勢。在土木工程施工中，施工人員要重視自然環(huán)境，注重對生態(tài)的保護。土木工程的出現(xiàn)，主要是為了改造和利用大自然，為人們提供便利［5］。同時，自然環(huán)境是人們賴以生存的地方，在實施土木工程中，要保證施工技術符合生態(tài)化趨勢。在施工過程中注重環(huán)境保護和能源節(jié)約是未來長時間內(nèi)土木工程施工技術發(fā)展的重要趨勢。施工人員應在施工中采用環(huán)保的建筑材料，避免施工造成環(huán)境污染，對環(huán)境造成不利影響。所以施工要污染性比較低的建筑材料和技術設備，促使環(huán)境、建筑和自然和諧共存。
3結束語
篇10
關鍵詞：抗震設計；高強混凝土；極限位移角；延性
在21世紀工程建筑的過程中，抗震設計不僅掀起了整個建筑的抗震潮流，同時還憑借其位移設計，準確的將側向力對建筑物內(nèi)部結構所受內(nèi)力進行確切的分析。通過相關分析結果，確定結構或構件的剛度取值。此外，在現(xiàn)有的條件下，技術人員在剛度取值的過程中，已由傳統(tǒng)的截面彈性剛度或開裂剛度直接轉變?yōu)榕c設計位移過程中所需的最大剛度相結合。由此可見，在鋼筋混凝土的總體框架設計中，位移作為其真正的參數(shù)，在整個抗震設計中居于核心地位。除此之外，在整個位移抗震設計中，其抗震方法的設計，在確定整個設計的基本參數(shù)時，必須以位移為核心來設計。而鋼筋混凝土的強度和剛度，也是憑借位移參數(shù)計算的結果進行確定。在施工建筑中，面對地震災害，鋼筋混凝土的脆性是整個工程抗震設計的核心所在，在使用的過程中，鋼筋混凝土的強度與脆性往往成正比，即強度高，脆性大。在高強約束混凝土框架柱基于位移的抗震設計的過程中，本文從柱實驗數(shù)據(jù)及參數(shù)計算、分析結果以及整個位移設計等三個方面出發(fā)進行論述。
一．柱試驗數(shù)據(jù)及參數(shù)計算
當今的建筑工程領域中，世界各國的專家學者在建筑設計時，針對鋼筋混凝土柱的抗震性做了大量測試以及研究，并通過對相關資料的收集，整理成供各國專家學者研究、使用的數(shù)據(jù)庫。而在這些資料中，普遍存在著一個特點，那就是其圓柱體的抗壓強度f′c≥40，并在這些鋼筋混凝土中，其λ的取值范圍大于2，即在受到破壞時，其鋼筋混凝土的破壞狀態(tài)多呈現(xiàn)為彎曲狀態(tài)。
在國外鋼筋混凝土的抗震位移設計中，圓柱體的抗壓強度f′c將成為整個抗震建筑的核心所在。而在其f′c所取得的強度中，一般將直徑固定在150mm，高度則固定在300mm，而我國在采用的過程中，受國際公式的影響，必須先通過這個公式，然而與我國的棱柱抗壓強度f′c150mm×150mm×450mm）進行換算。并由此得出f′c的最終取值。
除此之外，建筑專家通過框架柱的研究發(fā)現(xiàn)，軸壓比一般由標準軸壓比與設計軸壓比組成，并在兩者間存在1.68的比值。且實驗柱的位移延性系數(shù)μ、任意荷載時的位移角R、屈服位移角Ry、最大位移角Rmax以及極限位移角Ry的計算公式分別為：
通過相關計算，就能得出最終f′c的取值范圍。
二．試驗柱的結果分析
經(jīng)過對上述柱試驗數(shù)據(jù)及參數(shù)計算方法的分析論述后，在確定建筑物抗震設計參數(shù)的過程中，相關人員可以通過上述計算方法，將參數(shù)控制在特定的范圍內(nèi)，并由此來確定鋼筋混凝土的施工比例。而在上述實驗的過程中，其主要包括以下幾方面：
（一）Ry,Rmax和Ru與軸壓比、配箍特征值的關系
經(jīng)過上述實驗分析可知，框架柱在面臨地震時，其變形能力的根本原因在于軸壓比較高或配箍特征值不合符框架柱的支撐要求。而通過上述分析可以看出，框架柱的屈服位移角Ry、最大位移角Rmax、極限位移角Ru和延性與軸壓比n、配箍特征值 λv及剪跨比λ之間的關系為：n在增大的過程中，Ry以及Rmax在隨之不斷的減?。慌c此同時，當λv的值開始增大時，Ry和Rmax就會相對減小。在整個計算的過程中，Ry與n之間存在的關系并不是很大，即Ry≈0.78%。
（二）延性系數(shù)和極限位移角與縱筋配筋率的關系
在高強度混凝土框架柱的抗震設計中，其延性系數(shù)與縱筋配筋率之間也存在一定的關系，一般而言，延性系數(shù)通常會隨著縱筋配筋率的增加而增加，而在其增加的過程中，主要是由于縱筋量的增加而導致相應的框架柱發(fā)生了變化。與此同時，隨著框架的整體發(fā)生了變化，因而直接導致鋼筋混凝土的剛度及橫截面發(fā)生變化，使整體框架的設計遭到破壞。
三．高強混凝土框架柱基于位移的設計
在高強混凝土框架柱的位移抗震設計中，其設計的核心在于整個抗震設計的參數(shù)。一旦抗震參數(shù)確定了，其設計方案以及設計范圍就能直接確定。然而在整個設計中，除了要考慮設計參數(shù)外，還應將箍筋的數(shù)量、間距、形式以及強度等各個方面考慮進去，只有這樣，才能確保鋼筋混凝土框架柱的整體抗震效果。而在其整體設計中，主要包括以下三個方面：
（一）Ru的表達式
通過上述分析可知：Ru與n之間成反比關系，但與λv則成正比關系，且在公式中，常數(shù)α和α1、β和β1之間的關系為：RmaxN為柱承受N時，達到的最大極限位移角值時的配箍特征值。且在變化的過程中，RmaxN和λmax則會同時隨著n的變化而變化。當N＝0時，Ru則會成為整個柱中的最大值。
（二）通過對比，確定相關系數(shù)
在整個計算中，都是以混凝土框架柱位移的參數(shù)為最終標準，而相關系數(shù)不僅是參數(shù)確定的基本前提，同時還是參數(shù)確定的必要條件。整個計算的過程中，Rmax和λmax，N不能直接按照原來的線性方式進行回歸分析，而應該按照n的大小，將框架柱的數(shù)據(jù)進行分組，找出Ru和λv的關系，并求出各組RmaxN及相應的λv。
（三）配箍特征值λv的建議計算公式
在我國建筑物得抗震設計中，Ru的設計范圍一般取值在0.02，這一取值范圍在我國的抗震等級中居于二等抗震框架。當Ru的取值范圍定在0.025時，則屬于我國抗震中的一等抗震框架，當Ru的取值范圍為0.015時，則屬于我國抗震中的三等抗震框架。
總結：
在我國社會發(fā)展的過程中，高強約束混凝土框架柱基于位移的抗震設計，不僅能從根本上為我國建筑物的抗震性能提供保障，同時還能確保工程在施工的過程中，其安全性以及今后的使用性能得到有效保障。由此就需要工程設計人員在工程設計的過程中，能夠結合著工程所在地的抗震設計、工程自身的使用性能以及當?shù)氐膶嶋H發(fā)展狀況，選擇相應的設計方案。只有這樣，才能從根本上保障工程的順利施工，才能為工程的今后的安全使用提供保障。
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