建筑結構抗震設計課程內容構建

張榮蘭

(鹽城工學院土木工程學院，江蘇鹽城　224051)

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建筑結構抗震設計課程內容構建

張榮蘭

(鹽城工學院土木工程學院，江蘇鹽城224051)

摘要:分析了土木工程專業學生學習建筑結構抗震設計課程的必要性，結合土木工程專業學生的實際情況，闡述了建筑學專業建筑結構抗震設計課程所包含的內容，通過教學實踐應用，達到了土木工程專業人才培養計劃的要求。

關鍵詞:土木工程專業，建筑結構，抗震設計，課程內容

地震是一種自然災害，強烈地震會造成建筑物倒塌或損壞，我國作為一個地震多發頻發的國家，建筑結構抗震是土木工程專業中非常重要的專業必修課程。學生不懂建筑結構抗震，就不能很好從事結構設計、工程施工、工程監理、甲方代表，甚至考研等。學好建筑結構抗震設計，為建筑工程方向畢業設計奠定良好基礎。一個優秀結構工程師必須具備一定建筑結構抗震設計知識，才能做出優秀的結構設計作品。土木工程專業培養要求學生必須具備相應工程抗震知識，需要學習包括建筑結構抗震設計在內的技術方面知識。注冊結構師考試也提出對建筑結構抗震設計具體大綱要求?；谕聊竟こ虒I建筑工程方向應用型本科學生實際情況，土木工程專業學生力學水平功底薄，思想上輕結構抗震設計。建筑結構抗震設計涉及內容很多，所教內容不可能面面俱到。各學校安排建筑結構抗震課時相對較少。綜合以上因素，建筑結構抗震設計課程內容包括哪些顯得非常重要。學生掌握所講內容，就可達到土木工程專業培養計劃的要求，達到土木工程專業建筑結構抗震設計課程專業教育評估標準，達到注冊結構師對建筑結構抗震設計的要求。

1　分析土木工程專業學生學習建筑結構抗震設計的必要性

1)土木工程專業教學培養計劃要求。培養基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高，知識、能力、素質協調發展，獲得注冊工程師基本訓練的土木工程專業人才。為江蘇沿海開發與城鄉建設培養具備土木工程結構設計、土木工程施工與管理的能力以及相關操作技能，具備進一步提高學歷層次和自主學習新知識的能力，具有創新創業精神，能在建筑工程領域從事設計、施工、管理和技術開發等方面工作的高素質應用型高級土木工程技術人才。2)土木工程專業教育評估標準對建筑結構抗震設計課程內容有具體要求。土木工程專業本科教育評估標準明確指出:專業知識與技術中要求通過專業課程的學習和訓練，使學生學會應用由專業基礎課程學得的基本理論，進一步深入掌握專業技能，建立初步的工程經驗。掌握土木工程的結構設計方法、CAD及軟件應用技術。掌握土木工程的防災與減災基本原理及一般設計方法。標準的實踐與技能中指出:通過工程設計，綜合應用所學基礎理論和專業知識，具有獨立分析解決一般土木工程技術問題的能力。這些專業知識與技術和實踐與技能無不規定建筑結構抗震設計課程內容。3)注冊結構師專業考試對建筑結構抗震設計課程內容有具體要求。注冊結構師考試對建筑結構抗震設計具體大綱要求:掌握一般鋼筋混凝土結構構件的抗震設計計算要點及構造措施。掌握砌體結構的抗震設計方法。掌握砌體結構的構造要求和抗震構造措施。熟悉地基抗液化的設計方法及技術措施。了解地震作用對高層建筑結構和高聳結構的影響;掌握風荷載和地震作用的取值標準和計算方法;熟悉概念設計的內容及原則，并能運用于高層建筑結構的體系選擇、結構布置和抗風、抗震設計。4)土木工程專業教學大綱對建筑結構抗震設計要求。本課程主要介紹地震作用的基本原理及結構抗震的設計方法，使學生掌握結構抗震的基本理論及設計方法，具有較強的實用性。課程目的是介紹地震作用的基本原理及結構抗震的設計方法，通過本門課程的學習，使學生初步理解與掌握建筑結構抗震的概念、原則和方法，結構地震作用的計算原理，多層鋼筋混凝土結構和砌體結構等抗震設計，為學生進行畢業設計以及今后對實際工程進行抗震設計打下基礎。

2　土木工程專業學生實際情況

建筑結構抗震設計課程所包含內容多、概念多、公式多。各個學校對土木工程專業學習建筑結構抗震設計課程安排學時相對不多。學生很難在較短有限時間內掌握諸多內容學習。

土木工程專業應用型本科學生對理論力學、材料力學、結構力學等力學功底比較薄，對建筑結構抗震課程中諸多公式看到就害怕，天生有抵觸，老師很難在較短時間內教會學生太多知識。因此教哪些建筑結構抗震內容就很重要。建筑結構抗震課程一般安排在大三、大四期間，學生忙于考研和找工作，老師所教內容和如何調動這些學生積極性就顯得非常重要。

3　探索建筑學專業建筑結構抗震設計的內容

1)講授建筑結構抗震設計課程內容遵循方法。考慮到土木工程專業學習建筑結構抗震設計的必要性，考慮應用型本科和各學校分配課時等實際情況，講授抗震內容不能像其他專業課那樣面面俱到，不能平分建筑結構抗震設計章節課時。要對課程內容整合。講授建筑結構抗震設計課程內容遵循方法:第一，鑒于建筑結構抗震設計課程通常難懂，開課第一課要求學生盡量做到預習→聽課→復習→作業這樣一個過程。第二，建議老師盡量以例題形式逐步講授抗震設計及計算設計步驟，提出解題注意點，以達到應用型本科目的;例題可以是工程實例、畢業設計相關知識內容;不要照本宣科，不要純粹講公式。第三，老師講授各種結構的概念設計、構造設計和震害時，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內容;結構設計除了計算設計外還包括概念設計和構造設計，讓學生認識到各種結構概念設計、構造設計的重要性。第四，遇到深奧難懂的概念時，如有可能可以搜集相關論文講解并供學生課后消化;涉及晦澀難懂公式時，可直接寫出公式，解釋公式中參數含義，盡可能通過例題講解消化公式。2)探索土木工程專業應用型本科建筑結構抗震設計課程內容建議。土木工程專業建筑結構抗震設計課程建議包括六章內容。第一章地震概述包括地球構造、地震類型與成因、震源、震中、地震波、地震烈度、震級、抗震設防烈度、地震動參數區劃圖。第二章地震作用包括單自由度體系地震作用、地震反應、地震反應譜;多自由度體系的地震作用、地震反應、振型分解反應譜法。第三章結構抗震計算包括結構抗震設計原則、設計地震動、水平地震作用計算、豎向地震作用計算、結構抗震驗算五大部分。其中結構抗震設計原則包括建筑抗震設防分類和設防標準、三水準抗震設防目標、兩階段抗震設計方法、結構抗震計算的一般規定。設計地震動包括地震影響、設計反應譜、設計地震波。水平地震作用計算包括振型分解反應譜法、底部剪力法、時程分析法。結構抗震驗算包括截面抗震驗算和抗震變形驗算。第四章結構抗震概念設計包括選擇有利建筑場地、地段和地基;設計有利的房屋抗震體型、進行合理的結構布置;選擇合理的結構材料;提高結構抗震性能的措施;控制結構變形、確保結構的整體性;減輕房屋自重和妥善處理非結構部件。第五章混凝土房屋抗震設計包括抗震設計一般要求、框架結構的抗震計算、框架結構的抗震設計、抗震墻結構的抗震設計、框架抗震墻結構的抗震設計五部分?？蚣芙Y構的抗震計算包括水平地震作用下框架內力的計算、水平地震作用下框架變形的計算、框架結構的驗算?？蚣芙Y構的抗震設計包括框架結構的抗震性能、框架梁的抗震設計、框架柱的抗震設計、框架梁柱節點的抗震設計?？拐饓Y構抗震設計包括懸臂抗震墻的抗震性能、連肢抗震墻的抗震性能、墻肢的抗震概念設計、連梁的抗震概念設計、抗震墻結構的截面抗震驗算?？蚣堋袅Y構抗震設計包括抗震性能和抗震設計。第六章砌體結構房屋抗震設計包括砌體房屋抗震設計的一般規定、多層砌體房屋的抗震驗算。

4　土木工程專業建筑結構抗震設計內容實踐效果

土木工程專業通過對上述六章建筑結構抗震設計內容講授，所學內容基本上滿足專業在結構方面要求，滿足土木工程專業培養計劃要求，滿足土木工程專業教育評估標準對建筑結構課程內容具體要求，滿足注冊結構師對建筑結構抗震設計課程內容具體要求。老師上課時考慮從應用型本科學生實際情況出發，注意對課堂內容安排，課堂的前段時間總結上節所講內容并羅列問題讓學生回答，時間許可時進行隨堂測試;課后布置習題并進行分析講解;學期末時，老師將所做習題的正確解答打印供學生參考。最后學生成績評定通過課程論文、課程小設計、隨堂測試、平時成績、作業以及最后開卷考試等幾方面成績綜合。通過幾輪講解，激發學生學習興趣，增強學生學習積極性，提高學習質量，從而獲得較好學習效果。通過隨堂測試、講解習題，達到了解決疑難問題的目的，使學生重視單元的總結與積累，杜絕前松后緊、考前突擊的現象。絕大多數學生取得良好成績，取得較好效果。

參考文獻:

［1］GB 50011—2010，建筑抗震設計規范［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

作者簡介:張榮蘭(1970-)，女，碩士，講師，國家一級注冊結構師

收稿日期:2015-10-20

文章編號:1009-6825(2016)01-0248-02

中圖分類號:G642．0

文獻標識碼:A