钢筋混凝土结构设计原理教学研究I：双筋矩形截面正截面承载力计算

李志强　唐艳娟　夏多田

摘要：本文针对双筋矩形截面正截面承载力计算的教学中计算公式复杂、学生难以理解的现状，提出应用图形分解的方法进行类比分析，将复杂的问题分解转化为已知的知识，从而使学生对计算公式有更清晰的认识，并为教学活动提供参考。

关键词：混凝土结构；双筋截面；适筋破坏；超筋破坏；少筋破坏

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）14-0160-02

《混凝土结构设计原理》涉及的知识面较多，很多理论必须通过实验验证与理论分析相结合，并进行详细的讲解，使学生理解混凝土结构设计的计算理论。该课程的主要特点是公式多、符号多、构造要求多[1]，学习难度相对比较大，学生较难理解。因此，大多数学生的作业都是机械式地模仿例题，不能灵活地应用公式，采取机械的死记硬背的方法，对知识的运用能力较差。

为了改变这种状况，提高教学效果，本文根据多年的教学经验，对《混凝土结构设计原理》中双筋矩形截面正截面承载力计算的教学作一些探讨。

1 理解基本计算公式的应用条件

双筋矩形截面是混凝土结构设计的基础知识，与单筋矩形截面不同之处在于双筋矩形截面在截面的受拉区和受压区同时配有纵向受力钢筋的矩形截面。因双筋矩形截面的受压区配有受力钢筋，其计算简图及适用条件较单筋矩形截面相比要复杂，见图1。

运用理论力学中力的平衡和弯矩平衡，可得双筋矩形截面承载力计算公式为：

以应力图形为中心，重视应力简图的画法[5]，通过图形分解简化分析过程，实现学生对公式更深入的理解，避免机械式的死记硬背造成的记不牢靠。

3 比较各类受力构件计算上的相互联系

单筋矩形截面正截面承载力计算是受弯构件正截面承载力这章的第一部分内容，也是学生学习的基础，其配筋形式及受力简图见图4。进行单筋矩形截面正截面承载力计算内容与双筋矩形截面正截面承载力计算内容的类比分析，可以增加学生对双筋矩形截面正截面承载力计算公式的理解。

找出它们的不同之处，即可将双筋矩形截面问题转化为单筋矩形截面的问题，从而使复杂的问题简单化。

4 结论

《混凝土结构设计原理》是土木工程专业最为重要的专业课，且涉及的知识面较多，很多理论不是简单的计算，必须通过详细的讲解，使学生理解计算理论的由来。双筋矩形截面正截面承载力计算为本书教学的难点之一，计算公式复杂、学生难以理解，因此，教师应针对学生学习中存在的困难进行分析，通过对公式的适用条件、计算公式的意义应用图形分解的方法进行类比分析，将复杂的问题层层分解转化为已知的知识，使学生对计算公式有更清晰的认识，并取得良好的教学效果。

参考文献：

[1]雷洋，刘幸.对学生在混凝土结构原理作业中常见问题的探讨[J].东南大学学报：哲学社会科学版，2012，（14）：249-250.

[2]李志强，仝倩倩，夏多田，等.混凝土结构设计课程教学改革与实践[J].中国西部科技，2014，13（1）：123-124.

[3]梁兴文，王社良，李晓文.混凝土结构设计原理[M].北京：科学出版社，2003.

[4]刘立新，叶燕华.混凝土结构设计原理[M].武汉：武汉理工大学出版社，2012.

[5]冯玉芹.建筑结构课程教学模式与方法的探讨[J].建筑结构，2008，38（9）：113-114.