Tekla Structure软件在《钢结构设计原理》课程中的应用

张婉

1 钢结构设计原理教学现状

随着我国钢结构的兴起，许多高职院校开办了钢结构施工技术专业，而钢结构设计原理对于建筑工程技术（钢结构工程施工技术方向）专业学生来说，是一门必修的专业课。《钢结构设计原理》课程中理论部分的叙述过于详细，计算公式较多，计算简图也大多数以二维平面图形为主，具有设计原理复杂、抽象概念较多、计算量大、工程实践性较强等特点[1]。使得大部分学生理解较困难。尤其是在对钢结构连接部分设计原理的理解方面。为了让学生更直观、更深刻的理解该部分教学内容，需要采用一些教学手段。目前多采用的多媒体教学中，PPT内容表现形式仅仅局限于文字和图片，不够形象生动，缺少必要的动画，录像等演示过程，不能够有效激发学生的学习兴趣，加深学生对所授知识的理解[2]。鉴于此情况，考虑用Tekla Structure软件的建模功能做一些钢结构连接及连接构造的模型，可以在教学期间展示给学生，方便学生从任何角度观察，更容易理解掌握。

2 连接节点的建模过程

BIM（Building Information Modeling）是建筑信息模型的简称。它是信息模型在建设工程行业的一种应用，BIM技术是创建并利用信息化模型对建设项目进行设计、建造和运营全过程管理、优化的方法与工具。[3]这几年BIM技术在钢结构中的应用越来越多，因此，结合BIM技术使用Tekla Structure软件对钢结构连接部分内容进行建模，可以方便地、直观地观察连接节点上节点板的尺寸、放置形式、螺栓数量及摆放形式。通过Tekla Structure软件建立模型可以使教学更贴近实际工程，使学生更容易理解。可以将三维实体展现在学生面前，达到黑板及PPT图片无法实现的效果。

2.1 建模过程

Tekla Structure软件是一款集建模、出图为一体的深化设计软件，应用它的建模功能可以方便、快捷地完成钢结构连接部分内容及连接构造的三维计算简图的绘制。

（1）打开 Tekla Structure 软件，在界面上选择“China”、“完全”。如图 1所示。

（2）新建一个模型，将模型名称存为“钢结构连接”。方便下次打开使用模型。如图2所示。

（3）在平面上创建柱。柱的尺寸按照《钢结构设计原理》课本上的要求进行修改，可以通过更改柱的属性选择截面合适的柱进行教学，例如：工字形截面、箱形截面等，也可通过更改等级来改变柱子的颜色。

（4）在柱子翼缘平面上创建连接板。连接板的尺寸按照《钢结构设计原理》课本上的要求进行修改，可以通过更改连接板的属性选择合适的连接板进行教学，也可通过更改等级来改变连接板的颜色。

（5）选择构件，创建螺栓。螺栓组X方向的间距及Y方向的间距按照《钢结构设计原理》课本上的要求进行修改，可以通过更改螺栓的属性选择不同型号的螺栓在模型中进行展示，方便学生直观的了解螺栓的类型。

图1 Tekla Structure登录界面

图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软件对《钢结构设计原理》这门课程的中的计算简图及连接构造创建三维模型，方便学生观看、理解及掌握。可以按照章节进行分类整理，当进行教学使用时，打开软件对学生进行展示。在Tekla Structure软件中可以进行模型旋转，从任何角度进行观察、展示。

3 结束语

利用Tekla Structure软件能够激发学生对于《钢结构设计原理》的学习兴趣，能够加深学生对较难问题的理解，更直观、更便捷的理解并掌握教学内容，提高学生学习理论知识点的效率及效果。能够提高学生的逻辑思维能力，培养学生胜任工作岗位的能力。

[1]郇筱林，戴素娟，刘 艳.钢结构实践教学改革探讨[J].大众科技，2010（3）：140～141.

[2]王晓峰.“钢结构设计原理”教学方法探讨[J].中国电力教育，2012（11）：68～69.

[3]王琨.建筑信息模型技术在建设工程中的应用现状和展望[J].林业科技情报，2016（1）：76～79.