鋼筋混凝土結構設計原理教學研究II：T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T形截面正截面承載力計算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，將復雜的問題層層分解轉化為已知的知識，從而使學生對計算公式有更清晰地認識，并為該課程的教學活動提供參考。

關鍵詞：混凝土結構；T形截面；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）12-0192-02

《混凝土結構設計原理》是土木工程專業的主要專業課，涉及的知識面較多，很多理論不是簡單的計算，必須通過實驗驗證與理論分析相結合，并進行詳細地講解，使學生理解計算理論的由來，才能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。要求學生把計算公式和適用條件相應地結合起來應用，更是難上加難。因此，大多數學生的作業都是機械式地模仿例題，不能靈活的應用公式，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，筆者根據多年的教學經驗，對《混凝土結構設計原理》中T形截面正截面承載力計算的教學作一些探討。

一、理解基本計算公式的應用條件

通過對矩形截面受彎構件的受力特性的學習可知，受拉區混凝土開裂后便退出工作，在計算理論中沒有考慮混凝土的受拉強度，從而造成下部混凝土的作用沒有得到充分利用。因此，對于尺寸較大的矩形截面構件，可將受拉區兩側的部分混凝土挖去，形成T形截面（見圖1），這樣既不會影響構件的受彎承載力，又可以減輕結構自重，節省混凝土并取得了良好的經濟效果。

以應力圖形為中心，重視應力簡圖的畫法[4]，通過圖形分解達到簡化分析過程的目的，從而實現學生對公式更深入地理解，避免了機械式的死記硬背造成的記不牢靠。

三、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T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T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T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。

四、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，必須通過詳細地講解，使學生理解計算理論的由來。T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，在該部分的教學過程中，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，從而使學生對計算公式有更清晰地認識，并取得良好的教學效果。

參考文獻：

[1]雷洋，劉幸.對學生在混凝土結構原理作業中常見問題的探討[J].東南大學學報（哲學社會科學版），2012，（14）：249-250.

[2]梁興文，王社良，李曉文.混凝土結構設計原理[M].北京：科學出版社，2003.

[3]李志強，仝倩倩，夏多田，等.混凝土結構設計課程教學改革與實踐[J].中國西部科技，2014，13（1）：123-124.

[4]馮玉芹.建筑結構課程教學模式與方法的探討[J].建筑結構，2008，38（9）：113-114.