鋼筋混凝土結構設計原理教學研究I：雙筋矩形截面正截面承載力計算

李志強　唐艷娟　夏多田

摘要：本文針對雙筋矩形截面正截面承載力計算的教學中計算公式復雜、學生難以理解的現狀，提出應用圖形分解的方法進行類比分析，將復雜的問題分解轉化為已知的知識，從而使學生對計算公式有更清晰的認識，并為教學活動提供參考。

關鍵詞：混凝土結構；雙筋截面；適筋破壞；超筋破壞；少筋破壞

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）14-0160-02

《混凝土結構設計原理》涉及的知識面較多，很多理論必須通過實驗驗證與理論分析相結合，并進行詳細的講解，使學生理解混凝土結構設計的計算理論。該課程的主要特點是公式多、符號多、構造要求多[1]，學習難度相對比較大，學生較難理解。因此，大多數學生的作業都是機械式地模仿例題，不能靈活地應用公式，采取機械的死記硬背的方法，對知識的運用能力較差。

為了改變這種狀況，提高教學效果，本文根據多年的教學經驗，對《混凝土結構設計原理》中雙筋矩形截面正截面承載力計算的教學作一些探討。

1 理解基本計算公式的應用條件

雙筋矩形截面是混凝土結構設計的基礎知識，與單筋矩形截面不同之處在于雙筋矩形截面在截面的受拉區和受壓區同時配有縱向受力鋼筋的矩形截面。因雙筋矩形截面的受壓區配有受力鋼筋，其計算簡圖及適用條件較單筋矩形截面相比要復雜，見圖1。

運用理論力學中力的平衡和彎矩平衡，可得雙筋矩形截面承載力計算公式為：

以應力圖形為中心，重視應力簡圖的畫法[5]，通過圖形分解簡化分析過程，實現學生對公式更深入的理解，避免機械式的死記硬背造成的記不牢靠。

3 比較各類受力構件計算上的相互聯系

單筋矩形截面正截面承載力計算是受彎構件正截面承載力這章的第一部分內容，也是學生學習的基礎，其配筋形式及受力簡圖見圖4。進行單筋矩形截面正截面承載力計算內容與雙筋矩形截面正截面承載力計算內容的類比分析，可以增加學生對雙筋矩形截面正截面承載力計算公式的理解。

找出它們的不同之處，即可將雙筋矩形截面問題轉化為單筋矩形截面的問題，從而使復雜的問題簡單化。

4 結論

《混凝土結構設計原理》是土木工程專業最為重要的專業課，且涉及的知識面較多，很多理論不是簡單的計算，必須通過詳細的講解，使學生理解計算理論的由來。雙筋矩形截面正截面承載力計算為本書教學的難點之一，計算公式復雜、學生難以理解，因此，教師應針對學生學習中存在的困難進行分析，通過對公式的適用條件、計算公式的意義應用圖形分解的方法進行類比分析，將復雜的問題層層分解轉化為已知的知識，使學生對計算公式有更清晰的認識，并取得良好的教學效果。

參考文獻：

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