前言：我們精心挑選了數篇優質混凝土結構基本設計原則文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

關鍵詞：混凝土結構；教學探索；體會

作者簡介：楊淑紅（1969-），女，內蒙古呼倫貝爾人，呼倫貝爾學院，副教授；王建華（1966-），男，內蒙古呼倫貝爾人，呼倫貝爾學院，副教授。（內蒙古 呼倫貝爾 021008 ）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）08-0083-02

混凝土結構是土木工程專業的專業核心課。該課程涉及內容廣，包含建筑力學、建筑制圖、建筑構造、建筑材料、建筑施工、土力學地基基礎、計算機輔助設計等多門學科的知識，有基本構件設計和房屋結構設計兩大部分，知識面寬且實踐性強。本課程的任務是使學生初步掌握混凝土基本構件的受力和破壞特征，掌握基本計算理論和方法，掌握傳力路線，對一般房屋能進行結構選型和構件布置，在正確識讀建筑結構施工圖的基礎上具備一定的結構設計能力，為今后從事開發、管理、設計、施工及監理等與建筑相關的工作打下必備基礎。為提高教學質量，加強教學效果，筆者結合多年教學實踐對該課程展開探討，供同行交流參考。

一、結合課程特點，講清混凝土結構課與力學的聯系與區別

力學是混凝土結構的先修基礎課，混凝土基本構件在性質上相當于“材料力學”，因而它與材料力學既有聯系但又有所區別。材料力學主要研究單一、均質、連續、彈性材料的單純構件的受力分析，而混凝土結構則是研究鋼筋和混凝土這兩種力學性質差別很大、復雜構件的受力分析。在裂縫出現以后，特別是臨近破壞之前，其受力和變形狀態與理想材料有顯著不同。這導致學生剛入門時思維產生混亂、混淆。但二者又都是通過幾何、物理和平衡關系來建立基本方程這一方法來解決問題的，只是混凝土構件要始終考慮兩種材料組成及非均質、非連續、非彈性的特點。

材料力學、結構力學等課程側重于構件的應力、內力和變形的計算，答案唯一。混凝土結構課程不僅要解決構件強度、變形的計算，更側重于設計；不僅包括結構方案的確定、構件選型、材料選擇、確定計算簡圖、荷載計算及配筋構造等，還要考慮安全、適用、經濟、施工合理可行等因素，是一個綜合性的問題，有多種解決的方案。

二、講好設計原則，掌握結構的基本設計方法

“以概率理論為基礎的極限狀態設計法以可靠指標度量結構構件的可靠度，采用分項系數的設計表達式進行設計”[1]是混凝土結構的基本設計原則。這部分內容多，關系復雜，信息量大。包括結構的功能要求、極限狀態、極限狀態方程、結構可靠度、目標可靠指標、安全等級、結構重要性系數、荷載效應組合的設計值、結構構件的抗力設計值，其中荷載效應組合的設計值又有多種組合，適用于不同的極限狀態。荷載效應組合設計值與結構構件的抗力設計值的表達式涉及的參數非常多，初學者不易領會理順。授課時將這部分內容制成教學掛圖展示給學生，如圖1所示。

其中：γ0 為結構的重要性系數；S為荷載效應組合的設計值，其函數為：S =S（γG，γQi，ψCi，ψqi，SGK，SQik，…）；R為結構構件的抗力設計值，其函數為R=R（fc，fs，αk，…）/γRd；C為結構或結構構件達到正常使用要求的規定限值。

同時將圖中內容歸納為“一個基本要求，兩類極限狀態，三種性質，多個分項系數”，這樣使零散的概念條理化、系統化，宜于理解掌握。

三、構建整體的傳力體系，指明設計思路

混凝土結構課的講授要使學生一開始就建立總的框架結構，明確整體傳力體系，這樣才能目標明確、思路清晰、抓住構件、整合結構。

房屋結構中的屋（樓）蓋（梁、板）是水平承重構件，主要承受直接作用在屋（樓）蓋上的豎向荷載及本身自重。柱、墻是豎向承重構件，除承受由屋（樓）蓋傳來的作用及自重外，尚承受由風和地震所引起的水平作用（對于地震區房屋或高層建筑，水平作用往往是比較大的）。房屋所承受的全部豎向荷載、自重及水平作用等通過柱和墻作用到基礎結構上，最后由基礎傳至地基。

在教學中以圖2形式展示直觀形象，實踐證明教學效果良好。

四、遵循教學規律，加強與工程實踐的結合

1.重視構造措施并在工程實踐中加深理解

實際工程中的混凝土結構或構件通常受到多軸正應力、剪應力的復合作用，混凝土很少處于單向受力狀態。對復合受力情況下的混凝土強度，由于其材料的復雜性，至今未有能同時圓滿解釋各種現象的強度理論。這導致混凝土結構的設計理論和計算方法至今仍建立在性能試驗和工程實踐的基礎上，其計算公式有邊界條件和使用范圍；對于在計算中不易詳細考慮而被忽略了的因素，往往會通過一定的構造措施加以補充完善。可以說：一個完整的結構設計應是可靠的計算依據、合理的構造措施相輔相成的。計算固然重要，但若缺少構造前提，計算將無法進行；反之，有了計算結果，還需要構造措施加以保證。

構造措施在混凝土結構課中所占比重很大，復雜抽象，單憑課堂教學很難取得良好的教學效果，因此除在思想上提高認識，將構造措施與結構計算并重外，安排多次認識實習并在實踐中理解、領會、消化構造措施是切實可行的途徑。

2.課程設計保持連貫性，與工程實踐緊密結合

土木工程專業有房屋建筑學的課程設計、混凝土結構的課程設計、地基基礎的課程設計、施工組織的課程設計、概預算的課程設計等等，它們往往自成體系、各自獨立。片面強調本課程的理論和實踐、互不銜接既不利于學生綜合思考問題能力的培養也影響學生創造性的發揮。

在相互協調的基礎上，把建筑、結構、地基基礎、施工組織、概預算等各課程設計連貫起來，任務書合成一本，統一下達的教學方法可有效解決上述問題。教學中要注意設計題目應“拆得開、并得攏”，既有工業建筑又有民用建筑，讓學生選擇自己喜歡的對口方向，盡量做到一人一題，結合實踐真題實做。

教學實踐證明：通過相互連貫的課程設計既鍛煉了學生綜合駕馭問題的能力又可為畢業設計及通才加專才應用型人才的培養打下堅實基礎。

五、注重連續性、過程性，課程考核方式多樣化

考核是教學活動的一個重要環節。20世紀70年代，教育學家O·桑迪在總結前輩們各種理論和實踐的基礎上提出了現代人才評價的原理，其別強調將過去那種單純在課程結束時進行考試的評測轉化為與課程同時進行的合作性、過程性評價。[2]

在教學初始將課程要求、成績標準、考核方式介紹給學生，使學生了解合作評價、過程評價的重要性，可激發學生的學習潛能與創新能力。如該課程采用的考核方式：兩次筆試占50%（期中占20%、期末占30%），混凝土結構新材料、新工藝、新理論方面的研討論文占10%，自主到施工現場、科研單位、設計所進行實踐性學習的成果占20%，課堂參與占10%，小組討論占10%。同時各部分的考核分散在課程的各個階段，有時效性。這種考核方式會保證學生從始至終全神貫注參與教學的全過程，不會出現前松后緊、期末突擊的不均衡現象。

六、緊跟時代要求，培養現代化、高素質的工程技術人員

1.增加課堂教學的信息量，構建大土木的混凝土結構

為解決原有的課程設置過于“專業”、學生知識面狹窄、部分課程內容重復、交叉的弊端，教育部明確了寬口徑、大土木的培養目標。大土木下的混凝土結構的類型很多，涉及的領域很廣，新材料、新技術層出不窮。內容上除基本的材料力學性能、設計原則、受彎（受扭、受拉、受壓）構件承載力計算、構件的變形和裂縫寬度驗算、預應力混凝土構件、梁板結構及單層工業廠房等內容外，在教學中增加了構件受沖切性能、災害作用下的混凝土結構性能、新性能的混凝土結構（如：高性能混凝土結構、纖維增強混凝土結構、鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土結構、鋼—鋼混凝土組合結構）、體外預應力混凝土等內容的介紹。同時把粘結與錨固列為獨立章節，構建粘結應力滑移本構關系，著重掌握基本錨固長度、錨固長度、搭接長度的計算及一系列相關構造要求。

教學過程中結合實例注重新材料、先進施工方法的引入，利用多媒體等現代化的教學手段加大課堂的教學信息量，使學生視野開闊，畢業后適應的工作范圍廣泛，有后勁。

2. 緊密結合《規范》授課，為注冊執業資格考試做好知識儲備

執業資格考試是對建筑工程領域從業人員的資格認證考試，如全國注冊結構工程師自1998年實行全國統一考試以來極大地提高了我國建筑結構設計人員的理論知識水平和業務能力，保證了我國建筑結構設計總體水平的穩步提升。考試中混凝土結構所占比重很大，因此在學生階段就要打好基礎，為注冊執業資格考試做好知識儲備。為此在教學中要優化課程內容，不僅注重知識點的試驗研究、結論引入，更在教學中結合《規范》注重其邊界條件，側重知識點的實際應用，學會“學《規范》、套《規范》、《規范》與其他規范（如《高層建筑混凝土結構技術規程》、《建筑抗震設計規范》等）的交叉應用”的學習方法，為學生畢業后終身學習、專業發展、參加執業資格考試奠定基礎。

七、結束語

目前混凝土仍是我國建房的主要材料，混凝土結構課程的改革與建設仍是一項長期、艱巨、系統的工程。不斷提高教學質量，加強學生的綜合素養，為社會培養寬口徑、厚基礎、強實踐、有后勁的工程技術人員仍需不斷探索努力。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國國家標準. 混凝土結構設計規范（GB50010-2010）[S].北京：中國建筑工業出版社，2010.

[2] 韓峰. 美國評價學生的七項標準[N]. 中國科技報，2001-02-21.

第2篇

關鍵詞：混凝土結構；教學改革；實訓操作；職業能力培養

高等教育應用型本科人才土木工程專業主要培養面向社會一線需要的高技能人才，學生畢業后從事的職業有結構工程師、土建工程師、監理工程師等；混凝土結構課程是建筑工程技術專業的專業主干課，也是工程建設中大量使用的一種結構形式，對培養具備職業崗位和工種要求的基本能力、基本技能和專業綜合素質有著重要的作用。按照培養“服務為宗旨、就業為導向”人才培養模式，我們對混凝土結構設計課程體系、教學內容、教學環節、教學方法和手段、實踐教學等方面進行了深入的改革和大膽的實踐，形成了完整的課程教學體系，取得了良好的教學效果。

一、課程改革的理念

1.服務企業，突出職業能力培養

長期以來，混凝上結構課程受本科教學模式的影響，教學大綱和教學環節圍繞培養設計、兼顧施工和管理的人才目標制訂，而且，在教學過程中，重課堂教學和理論知識傳授，輕應用能力的培養，使得學生畢業后需要很長一段時間才能勝任崗位工作。近年來，隨著我國建筑設計企業改革的不斷深入，企業對本專業學生就業要求是懂得設計的基本原理，會正確應用規范、圖集、能進行電算操作、直接承擔施工圖繪制，編輯的工作任務。因此，對混凝土結構設計課程，必須緊緊圍繞建筑設計單位對一線設計人員的需求，能力與素質的要求，以突出應用能力培養為主線進行教學改革。

2.校企合作，構建“教、學、做”的教學模式

混凝土結構設計課程不僅包括混凝土結構構件的基本受力性能、設計計算理論和方法及配圖的繪制，而且涵蓋了大景直接涉及混凝土結構細節的構造、大樣方面的內容。顯然，使學生更好地掌握這些基本知識和技能，僅由專任教師在學校進行教學足不可能完全實現的。只有通過學校與企業合作，以學生完成混凝上結構工程設計的真實工作任務及其工作流程為依據，共同構建“教、學、做”的工學結合教學模式，將工程基本技能的訓練貫徹到教學的傘過程，才能使學生在掌握混凝土結構基本知識的基礎上，具備較強的從事職業崗位的工作能力，并獲得工程設計實踐經驗，同時，使學生加深對社會的了解和職業的認識，正確地選擇就業崗位。

二、課程體系的構建

混凝土結構課程傳統的課程教學體系一般是先講授受彎、受剪、受扭、受壓及受拉構件的截面計算，然后再講授相應的結構設計，最后集中時間進行課程設計。這種體系不僅使構件的截而計算與相應的結構設計教學內容不連續，不利于學生在混凝土結構設計的真實工作過程中系統地掌握所需的專業知識，而且實踐教學只安排課程設計，時間少，內容僅為設計手工計算與施工圖的繪制，缺乏對學生進行所從事的PKPM電算和平法施工圖表達的訓練。為此，我們根據混凝土的結構的組成和受力特點，本著便于工學結合的原則，對教學內容進行了有機地整合和序化，構建了對不同受力類型的構件及其組成的相應結構為工作任務載體的6個學習情境(見下圖)。對每一個學習情境，除了講授學生必備的混凝土結構構件設計的知識外，根據實際工程應用情況，按真實設計過程進行常用結構構件的設計計算、施工圖繪制的實訓指導，形成了混凝土結構原理性知識―平法電算―施工圖繪制“三位一體”的“教、學、做”教學模式。

三、教學環節的組織

根據建筑設計類企業對本專業人才的要求，遵循學生職業能力的培養規律，對混凝土結構課程的每一個學習情境，采用下表所列的兩階段四步教學法組織教學。通過每個階段的資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價教學過程的實施，培養學生在真實工程環境條件下，正確地選用結構工程材料，能夠進行常用結構構件的設計計算和施工圖的繪制。

四、教學方法和手段的改革

在混凝劑結構課程的教學中，我們除了靈活地應用傳統的教學方法和手段外，結合教學內容和教學環節，采用現場教學、工程實例教學、動手操作教學、相互評價教學等方法和現代教育技術手段進行教學，有效地提高了教學質量。

1.現場教學

在進行樓蓋結構、單層廠房排架結構、框架結構以及預應力混凝土結構等教學時，利用課內、外時間組織學生到校外實訓基地的工程現場，由兼職教師講授結構的組成、布置、工程構造要求以及施工工序。直觀的現場教學，不僅有利于學生更好地理解、掌握教學內容，而且也有利于增強學生的工程意識，激發學習興趣。

2.工程實例教學

通過外伸梁、雨蓬、樓蓋結構以及單層廠房排架結構等工程設計計算實例教學，使學生在理解混凝土結構構件的基本知識和原理的基礎上，熟悉結構構件的計算方法和過程，提高結構施工圖的繪圖和識圖能力，并積累一定的工程經驗。

3.動手操作與相互評價教學

在專、兼職教師的指導下，學生根據實際項目工程資料進行梁、板、柱、基礎等結構構件的設計計算和施工圖繪制，同時組織學生分別對繪制的施工圖開展相互評價。這種教學方法，不僅學生樂于實踐，能夠較好地了解工程設計過程，提高職業技能和綜合素質水平，而且有利于培養學生的鑒別能力，進一步提高教學效率。

五、實踐教學的實施

根據課程實踐教學環節的設置，我們與多家建筑設計院本著合作育人、共享資源的原則共同建立了穩定的校外實訓基地，同時從設計一線聘請了技術水平高、工程經驗豐富、善于教學工作的校外兼職教師，為實踐教學的開展奠定了良好的基礎。

在實訓基地，學生通過完成典型的框架、剪力墻等具體結構形式，加深了對混凝土結構職業性知識的理解，了解了工程設計類企業內部的工作流程和管理制度。教師在參加工程實踐鍛煉的同時，可幫助單位解決工作過程中遇到的技術難題。

第3篇

【關鍵詞】： 混凝土結構 ，橋梁 ，建筑結構

【 abstract 】 : according to China's present "railway bridge design basic rules" (TB10002.1-2005), and "the railway bridge reinforced concrete and prestressed concrete structure design rules" (TB10002.3-2005) and the concrete structure design rules "(GB50010-2010), such as design specification, to design basic principles, the flexural members, eccentric loading capacity calculation method, component structure requirement, applied in engineering practice, refers for the colleague.

【 key words 】 : concrete structure, Bridges, building structure

中圖分類號：TU37文獻標識碼：A 文章編號：

一、涵身結構

（1）結構形式：采用平行四邊形結構，單孔為變截面框架，雙孔為變截面連續框架。

（2）施工方法：按就地灌注法施工。

（3）截面尺寸的設計：

a、截面尺寸確定的原則及方法：框架各構件截面高度經技術經濟比較按下述原則確定：

填土高較低的涵節（高邊墻涵洞填土高較小的兩級及中、底邊墻涵洞）主要以控制設計截面上混凝土σw≤［σb］及主拉應力σz≤［σtp-2］為條件進行設計（［σb］、［σtp-2］分別為混凝土彎曲受壓及偏心受壓時的壓應力與無箍筋及斜筋時主拉應力的容許值）。

填土高較高的涵節（高邊墻涵洞填土高較大的兩級）因頂底板梗脅起始截面處剪力較大，則按配置箍筋及斜筋設計，截面尺寸經比選后選定，截面尺寸以2cm為模數。

b、截面最小尺寸的擬定：考慮施工時，質量易于保證，本圖各孔徑的頂、底板及邊中墻截面最小厚度定為16cm，雙孔涵洞中墻厚度一般與邊墻一致。

（4）加腋：為改善角隅部分的應力狀態，在角隅處設計直線形梗脅。

三、結構承受的荷載：

（1）恒載：包括結構自重、填土引起的豎向及水平力、路面鋪裝等。

a、結構自重：鋼筋混凝土容重按25KN/m計算，加腋部分自重在加腋范圍內簡化為均布荷載。

b、頂板上路基填方的豎向壓力按《鐵路橋涵設計基本規范》（TB 10002.1-2005）第4.2.3條規定計算：

p=KγH(kPa)

式中γ為填料容重，H為軌底至板頂填土高，K為系數，本設計將該豎向力分成填方重(γH)與附加豎向力((K-1)γH)兩部分考慮,并將前者視為主力,后者視為附加力進行組合。

c、路基填方作用于邊墻的水平壓力按《鐵路橋涵設計基本規范》（TB 10002.1-2005）第4.2.3條規定計算：

e=ξγH1 (kPa)

式中γ為填料容重，H1為軌底至涵洞計算截面處的填土高，ξ為系數，系數采用0.25。

d、填土容重按18KN/m計算。

（2）活載：中－活載，按《鐵路橋涵設計基本規范》（TB 10002.1-2005）第4.3.4條規定計算：

a、活載作用于涵洞的豎向壓力：

qh= (kPa)

式中h為軌底以下深度；

b、活載引起的水平壓力：e=ξqh（kpa）

側壓系數ξ=0.25，不計動力影響。

c、線數：根據填土高視不利情況分別按單、雙線計算，雙線線間距以5m計。

d、活載沖擊力：中－活載的動力系數按《鐵路橋涵設計基本規范》（TB 10002.1-2005）4.3.5計算。

e、不計制動（牽引）力及長軌作用力。

（3）其它荷載：

a、涵內水壓力：靜水壓力按主加附設計。

b、本設計不考慮地震力的影響。

四、結構內力計算：

（1）本圖涵身結構計算圖式按垂直于線路方向截取單寬1m，計算跨徑按平行線路方向的框架寬度，計算邊墻寬度為平行于線路方向墻厚計算，其軸線為構件混凝土截面中心線。

（2）地基反力按直線分布考慮。

（3）結構內力計算采用平面桿系有限單元法，單元設為等截面直桿，對于梗脅部分單元則按其兩桿端有效高度（按1：3的坡線計算）

以單孔框架為例，控制截面位置如下：

五、截面配筋計算

（1）截面設計按容許應力法進行。框架頂底板按受彎構件計算，不考慮軸向力影響，邊墻、中墻按偏心受壓構件計算。

（2）頂、底板按照受彎構件進行受力分析，強度按《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范》（TB 10002.3-2005）第5.2.5條各式計算，

a.混凝土壓應力

b.鋼筋的拉應力

式中鋼筋彈性模量與混凝土變形模量之比n按其它結構項取值（C35混凝土為10）。HRB335鋼筋容許應力按《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范》（TB 10002.3-2005）第5.2.2條取值。

（3）邊墻按照偏心受壓構件進行受力分析，強度按《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范》（TB 10002.3-2005）第5.2.6條各式計算，并按該規定計算主拉應力。

（4）梗脅范圍截面的剪應力計算按照受彎構件變高度梁剪應力的計算方法考慮截面高度變化的影響。按《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范》（TB 10002.3-2005）第5.2.5條計算。

（5）鋼筋的配置根據彎距包絡圖及剪應力圖進行。當構件某截面主拉應力（主力或主力加附加力組合下）超過《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范》（TB 10002.3-2005）表5.2.1[σtp-2]值時,則該截面所在的半跨范圍內按《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范》（TB 10002.3-2005）第5.3.14條要求設置開口箍筋及斜筋。

以單孔框架為例，彎矩及配筋包絡圖如下：

（6）梗脅部分斜向鋼筋一般按構造布置，但當頂板梗脅下緣受拉時，則據其最不利豎向截面的強度和裂縫寬度的要求設計，其配筋率不小于鋼筋混凝土最小配筋率要求。

（7）裂縫寬度計算按《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范》（TB 10002.3-2005）第5.2.8條進行，其容許值為主力時［δf］=0.20mm，為主＋附時，［δf］=0.24mm。

（8）設計涵節長度順涵軸方向3～5m，縱向輔助鋼筋間距一般為20cm設置，在鈍角處頂板頂面及底板底面設加強鋼筋，加強范圍約為跨長的1/5。出入口涵節按涵身一致配筋，其長度在斜交角35度及以下用2.5m，在斜交角35度以上采用3.0m。涵節端面邊墻仍采用斜面。

（9）鋼筋布置，鋼筋骨架沿涵軸每1/cosα米配置8或10排，鋼筋保護層厚度由結構所處環境，按《鐵路混凝土結構耐久性設計規范》（TB 10005-2010）確定，縱向鋼筋構造布置。

六、設計注意事項

1、若采用頂進法施工，縱向鋼筋配筋率不小于3%，并應檢算頂進部位局部應力，邊、中墻根剪應力等，且在底板前后端做局部加強設計。

2、對于雙線或多線路基下涵洞，其線路下涵節長度宜設計為5m，沉落縫宜布置在線間中央附近，以免由單獨一節涵身承受活載橫向分布線重疊部分的力。

3、同一涵節應避免設在軟硬相差甚大的兩種地基上。

參考文獻

1、《鐵路橋涵設計基本規范》TB 10002.1-2005

2、《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范》TB 10002.3-2005

3、《鐵路橋涵混凝土和砌體結構設計規范》TB 10002.4-2005