李志強 唐艷娟 夏多田
摘要:本文針對雙筋矩形截面正截面承載力計算的教學(xué)中計算公式復(fù)雜、學(xué)生難以理解的現(xiàn)狀,提出應(yīng)用圖形分解的方法進行類比分析,將復(fù)雜的問題分解轉(zhuǎn)化為已知的知識,從而使學(xué)生對計算公式有更清晰的認識,并為教學(xué)活動提供參考。
關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu);雙筋截面;適筋破壞;超筋破壞;少筋破壞
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)14-0160-02
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》涉及的知識面較多,很多理論必須通過實驗驗證與理論分析相結(jié)合,并進行詳細的講解,使學(xué)生理解混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算理論。該課程的主要特點是公式多、符號多、構(gòu)造要求多[1],學(xué)習(xí)難度相對比較大,學(xué)生較難理解。因此,大多數(shù)學(xué)生的作業(yè)都是機械式地模仿例題,不能靈活地應(yīng)用公式,采取機械的死記硬背的方法,對知識的運用能力較差。
為了改變這種狀況,提高教學(xué)效果,本文根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗,對《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》中雙筋矩形截面正截面承載力計算的教學(xué)作一些探討。
1 理解基本計算公式的應(yīng)用條件
雙筋矩形截面是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)知識,與單筋矩形截面不同之處在于雙筋矩形截面在截面的受拉區(qū)和受壓區(qū)同時配有縱向受力鋼筋的矩形截面。因雙筋矩形截面的受壓區(qū)配有受力鋼筋,其計算簡圖及適用條件較單筋矩形截面相比要復(fù)雜,見圖1。
運用理論力學(xué)中力的平衡和彎矩平衡,可得雙筋矩形截面承載力計算公式為:
以應(yīng)力圖形為中心,重視應(yīng)力簡圖的畫法[5],通過圖形分解簡化分析過程,實現(xiàn)學(xué)生對公式更深入的理解,避免機械式的死記硬背造成的記不牢靠。
3 比較各類受力構(gòu)件計算上的相互聯(lián)系
單筋矩形截面正截面承載力計算是受彎構(gòu)件正截面承載力這章的第一部分內(nèi)容,也是學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),其配筋形式及受力簡圖見圖4。進行單筋矩形截面正截面承載力計算內(nèi)容與雙筋矩形截面正截面承載力計算內(nèi)容的類比分析,可以增加學(xué)生對雙筋矩形截面正截面承載力計算公式的理解。
找出它們的不同之處,即可將雙筋矩形截面問題轉(zhuǎn)化為單筋矩形截面的問題,從而使復(fù)雜的問題簡單化。
4 結(jié)論
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》是土木工程專業(yè)最為重要的專業(yè)課,且涉及的知識面較多,很多理論不是簡單的計算,必須通過詳細的講解,使學(xué)生理解計算理論的由來。雙筋矩形截面正截面承載力計算為本書教學(xué)的難點之一,計算公式復(fù)雜、學(xué)生難以理解,因此,教師應(yīng)針對學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的困難進行分析,通過對公式的適用條件、計算公式的意義應(yīng)用圖形分解的方法進行類比分析,將復(fù)雜的問題層層分解轉(zhuǎn)化為已知的知識,使學(xué)生對計算公式有更清晰的認識,并取得良好的教學(xué)效果。
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