建筑结构抗震设计课程内容构建

张荣兰

(盐城工学院土木工程学院，江苏盐城　224051)



建筑结构抗震设计课程内容构建

张荣兰

(盐城工学院土木工程学院，江苏盐城224051)

摘要:分析了土木工程专业学生学习建筑结构抗震设计课程的必要性，结合土木工程专业学生的实际情况，阐述了建筑学专业建筑结构抗震设计课程所包含的内容，通过教学实践应用，达到了土木工程专业人才培养计划的要求。

关键词:土木工程专业，建筑结构，抗震设计，课程内容

地震是一种自然灾害，强烈地震会造成建筑物倒塌或损坏，我国作为一个地震多发频发的国家，建筑结构抗震是土木工程专业中非常重要的专业必修课程。学生不懂建筑结构抗震，就不能很好从事结构设计、工程施工、工程监理、甲方代表，甚至考研等。学好建筑结构抗震设计，为建筑工程方向毕业设计奠定良好基础。一个优秀结构工程师必须具备一定建筑结构抗震设计知识，才能做出优秀的结构设计作品。土木工程专业培养要求学生必须具备相应工程抗震知识，需要学习包括建筑结构抗震设计在内的技术方面知识。注册结构师考试也提出对建筑结构抗震设计具体大纲要求。基于土木工程专业建筑工程方向应用型本科学生实际情况，土木工程专业学生力学水平功底薄，思想上轻结构抗震设计。建筑结构抗震设计涉及内容很多，所教内容不可能面面俱到。各学校安排建筑结构抗震课时相对较少。综合以上因素，建筑结构抗震设计课程内容包括哪些显得非常重要。学生掌握所讲内容，就可达到土木工程专业培养计划的要求，达到土木工程专业建筑结构抗震设计课程专业教育评估标准，达到注册结构师对建筑结构抗震设计的要求。

1　分析土木工程专业学生学习建筑结构抗震设计的必要性

1)土木工程专业教学培养计划要求。培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，知识、能力、素质协调发展，获得注册工程师基本训练的土木工程专业人才。为江苏沿海开发与城乡建设培养具备土木工程结构设计、土木工程施工与管理的能力以及相关操作技能，具备进一步提高学历层次和自主学习新知识的能力，具有创新创业精神，能在建筑工程领域从事设计、施工、管理和技术开发等方面工作的高素质应用型高级土木工程技术人才。2)土木工程专业教育评估标准对建筑结构抗震设计课程内容有具体要求。土木工程专业本科教育评估标准明确指出:专业知识与技术中要求通过专业课程的学习和训练，使学生学会应用由专业基础课程学得的基本理论，进一步深入掌握专业技能，建立初步的工程经验。掌握土木工程的结构设计方法、CAD及软件应用技术。掌握土木工程的防灾与减灾基本原理及一般设计方法。标准的实践与技能中指出:通过工程设计，综合应用所学基础理论和专业知识，具有独立分析解决一般土木工程技术问题的能力。这些专业知识与技术和实践与技能无不规定建筑结构抗震设计课程内容。3)注册结构师专业考试对建筑结构抗震设计课程内容有具体要求。注册结构师考试对建筑结构抗震设计具体大纲要求:掌握一般钢筋混凝土结构构件的抗震设计计算要点及构造措施。掌握砌体结构的抗震设计方法。掌握砌体结构的构造要求和抗震构造措施。熟悉地基抗液化的设计方法及技术措施。了解地震作用对高层建筑结构和高耸结构的影响;掌握风荷载和地震作用的取值标准和计算方法;熟悉概念设计的内容及原则，并能运用于高层建筑结构的体系选择、结构布置和抗风、抗震设计。4)土木工程专业教学大纲对建筑结构抗震设计要求。本课程主要介绍地震作用的基本原理及结构抗震的设计方法，使学生掌握结构抗震的基本理论及设计方法，具有较强的实用性。课程目的是介绍地震作用的基本原理及结构抗震的设计方法，通过本门课程的学习，使学生初步理解与掌握建筑结构抗震的概念、原则和方法，结构地震作用的计算原理，多层钢筋混凝土结构和砌体结构等抗震设计，为学生进行毕业设计以及今后对实际工程进行抗震设计打下基础。

2　土木工程专业学生实际情况

建筑结构抗震设计课程所包含内容多、概念多、公式多。各个学校对土木工程专业学习建筑结构抗震设计课程安排学时相对不多。学生很难在较短有限时间内掌握诸多内容学习。

土木工程专业应用型本科学生对理论力学、材料力学、结构力学等力学功底比较薄，对建筑结构抗震课程中诸多公式看到就害怕，天生有抵触，老师很难在较短时间内教会学生太多知识。因此教哪些建筑结构抗震内容就很重要。建筑结构抗震课程一般安排在大三、大四期间，学生忙于考研和找工作，老师所教内容和如何调动这些学生积极性就显得非常重要。

3　探索建筑学专业建筑结构抗震设计的内容

1)讲授建筑结构抗震设计课程内容遵循方法。考虑到土木工程专业学习建筑结构抗震设计的必要性，考虑应用型本科和各学校分配课时等实际情况，讲授抗震内容不能像其他专业课那样面面俱到，不能平分建筑结构抗震设计章节课时。要对课程内容整合。讲授建筑结构抗震设计课程内容遵循方法:第一，鉴于建筑结构抗震设计课程通常难懂，开课第一课要求学生尽量做到预习→听课→复习→作业这样一个过程。第二，建议老师尽量以例题形式逐步讲授抗震设计及计算设计步骤，提出解题注意点，以达到应用型本科目的;例题可以是工程实例、毕业设计相关知识内容;不要照本宣科，不要纯粹讲公式。第三，老师讲授各种结构的概念设计、构造设计和震害时，尽可能自己作图和选择更多图片讲解、老师尽可能以例题形式消化所学内容;结构设计除了计算设计外还包括概念设计和构造设计，让学生认识到各种结构概念设计、构造设计的重要性。第四，遇到深奥难懂的概念时，如有可能可以搜集相关论文讲解并供学生课后消化;涉及晦涩难懂公式时，可直接写出公式，解释公式中参数含义，尽可能通过例题讲解消化公式。2)探索土木工程专业应用型本科建筑结构抗震设计课程内容建议。土木工程专业建筑结构抗震设计课程建议包括六章内容。第一章地震概述包括地球构造、地震类型与成因、震源、震中、地震波、地震烈度、震级、抗震设防烈度、地震动参数区划图。第二章地震作用包括单自由度体系地震作用、地震反应、地震反应谱;多自由度体系的地震作用、地震反应、振型分解反应谱法。第三章结构抗震计算包括结构抗震设计原则、设计地震动、水平地震作用计算、竖向地震作用计算、结构抗震验算五大部分。其中结构抗震设计原则包括建筑抗震设防分类和设防标准、三水准抗震设防目标、两阶段抗震设计方法、结构抗震计算的一般规定。设计地震动包括地震影响、设计反应谱、设计地震波。水平地震作用计算包括振型分解反应谱法、底部剪力法、时程分析法。结构抗震验算包括截面抗震验算和抗震变形验算。第四章结构抗震概念设计包括选择有利建筑场地、地段和地基;设计有利的房屋抗震体型、进行合理的结构布置;选择合理的结构材料;提高结构抗震性能的措施;控制结构变形、确保结构的整体性;减轻房屋自重和妥善处理非结构部件。第五章混凝土房屋抗震设计包括抗震设计一般要求、框架结构的抗震计算、框架结构的抗震设计、抗震墙结构的抗震设计、框架抗震墙结构的抗震设计五部分。框架结构的抗震计算包括水平地震作用下框架内力的计算、水平地震作用下框架变形的计算、框架结构的验算。框架结构的抗震设计包括框架结构的抗震性能、框架梁的抗震设计、框架柱的抗震设计、框架梁柱节点的抗震设计。抗震墙结构抗震设计包括悬臂抗震墙的抗震性能、连肢抗震墙的抗震性能、墙肢的抗震概念设计、连梁的抗震概念设计、抗震墙结构的截面抗震验算。框架—剪力墙结构抗震设计包括抗震性能和抗震设计。第六章砌体结构房屋抗震设计包括砌体房屋抗震设计的一般规定、多层砌体房屋的抗震验算。

4　土木工程专业建筑结构抗震设计内容实践效果

土木工程专业通过对上述六章建筑结构抗震设计内容讲授，所学内容基本上满足专业在结构方面要求，满足土木工程专业培养计划要求，满足土木工程专业教育评估标准对建筑结构课程内容具体要求，满足注册结构师对建筑结构抗震设计课程内容具体要求。老师上课时考虑从应用型本科学生实际情况出发，注意对课堂内容安排，课堂的前段时间总结上节所讲内容并罗列问题让学生回答，时间许可时进行随堂测试;课后布置习题并进行分析讲解;学期末时，老师将所做习题的正确解答打印供学生参考。最后学生成绩评定通过课程论文、课程小设计、随堂测试、平时成绩、作业以及最后开卷考试等几方面成绩综合。通过几轮讲解，激发学生学习兴趣，增强学生学习积极性，提高学习质量，从而获得较好学习效果。通过随堂测试、讲解习题，达到了解决疑难问题的目的，使学生重视单元的总结与积累，杜绝前松后紧、考前突击的现象。绝大多数学生取得良好成绩，取得较好效果。

参考文献:

［1］GB 50011—2010，建筑抗震设计规范［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

作者简介:张荣兰(1970-)，女，硕士，讲师，国家一级注册结构师

收稿日期:2015-10-20

文章编号:1009-6825(2016)01-0248-02

中图分类号:G642．0

文献标识码:A