Tekla Structure軟件在《鋼結構設計原理》課程中的應用

張婉

1 鋼結構設計原理教學現狀

隨著我國鋼結構的興起，許多高職院校開辦了鋼結構施工技術專業，而鋼結構設計原理對于建筑工程技術（鋼結構工程施工技術方向）專業學生來說，是一門必修的專業課。《鋼結構設計原理》課程中理論部分的敘述過于詳細，計算公式較多，計算簡圖也大多數以二維平面圖形為主，具有設計原理復雜、抽象概念較多、計算量大、工程實踐性較強等特點[1]。使得大部分學生理解較困難。尤其是在對鋼結構連接部分設計原理的理解方面。為了讓學生更直觀、更深刻的理解該部分教學內容，需要采用一些教學手段。目前多采用的多媒體教學中，PPT內容表現形式僅僅局限于文字和圖片，不夠形象生動，缺少必要的動畫，錄像等演示過程，不能夠有效激發學生的學習興趣，加深學生對所授知識的理解[2]。鑒于此情況，考慮用Tekla Structure軟件的建模功能做一些鋼結構連接及連接構造的模型，可以在教學期間展示給學生，方便學生從任何角度觀察，更容易理解掌握。

2 連接節點的建模過程

BIM（Building Information Modeling）是建筑信息模型的簡稱。它是信息模型在建設工程行業的一種應用，BIM技術是創建并利用信息化模型對建設項目進行設計、建造和運營全過程管理、優化的方法與工具。[3]這幾年BIM技術在鋼結構中的應用越來越多，因此，結合BIM技術使用Tekla Structure軟件對鋼結構連接部分內容進行建模，可以方便地、直觀地觀察連接節點上節點板的尺寸、放置形式、螺栓數量及擺放形式。通過Tekla Structure軟件建立模型可以使教學更貼近實際工程，使學生更容易理解。可以將三維實體展現在學生面前，達到黑板及PPT圖片無法實現的效果。

2.1 建模過程

Tekla Structure軟件是一款集建模、出圖為一體的深化設計軟件，應用它的建模功能可以方便、快捷地完成鋼結構連接部分內容及連接構造的三維計算簡圖的繪制。

（1）打開 Tekla Structure 軟件，在界面上選擇“China”、“完全”。如圖 1所示。

（2）新建一個模型，將模型名稱存為“鋼結構連接”。方便下次打開使用模型。如圖2所示。

（3）在平面上創建柱。柱的尺寸按照《鋼結構設計原理》課本上的要求進行修改，可以通過更改柱的屬性選擇截面合適的柱進行教學，例如：工字形截面、箱形截面等，也可通過更改等級來改變柱子的顏色。

（4）在柱子翼緣平面上創建連接板。連接板的尺寸按照《鋼結構設計原理》課本上的要求進行修改，可以通過更改連接板的屬性選擇合適的連接板進行教學，也可通過更改等級來改變連接板的顏色。

（5）選擇構件，創建螺栓。螺栓組X方向的間距及Y方向的間距按照《鋼結構設計原理》課本上的要求進行修改，可以通過更改螺栓的屬性選擇不同型號的螺栓在模型中進行展示，方便學生直觀的了解螺栓的類型。

圖1 Tekla Structure登錄界面

圖2 新建Tekla Structure模型

2.2 模型的整理

用上述方法，可以使用Tekla Structure軟件對《鋼結構設計原理》這門課程的中的計算簡圖及連接構造創建三維模型，方便學生觀看、理解及掌握。可以按照章節進行分類整理，當進行教學使用時，打開軟件對學生進行展示。在Tekla Structure軟件中可以進行模型旋轉，從任何角度進行觀察、展示。

3 結束語

利用Tekla Structure軟件能夠激發學生對于《鋼結構設計原理》的學習興趣，能夠加深學生對較難問題的理解，更直觀、更便捷的理解并掌握教學內容，提高學生學習理論知識點的效率及效果。能夠提高學生的邏輯思維能力，培養學生勝任工作崗位的能力。

[1]郇筱林，戴素娟，劉 艷.鋼結構實踐教學改革探討[J].大眾科技，2010（3）：140～141.

[2]王曉峰.“鋼結構設計原理”教學方法探討[J].中國電力教育，2012（11）：68～69.

[3]王琨.建筑信息模型技術在建設工程中的應用現狀和展望[J].林業科技情報，2016（1）：76～79.