1.课程内容体系结构
《 抗震结构设计》是研究工程结构在地震作用下的破坏特征、受力性能、抗震设计方法以及相应的抗震构造要求等内容的重要学科方向专业课,同时也是一门涉及学科较广、综合性较强的课程。该课程主要涉及数学、力学、材料、结构和振动控制理论等方面的知识,其先行课程主要有:工程数学、理论力学、材料力学、结构力学、建筑材料、施工技术、混凝土结构、砌体结构和钢结构等。课程内容按教学性质主要可分为以下3种类型:(1)知识和认识型,包括地震的基本知识,工程结构的抗震设防目标和方法,场地和场地土的分类,地基与基础的抗震验算,液化土的判别及抗震措施,工程结构水平地震作用分析的振型分解反应谱法和底部剪力法,各种工程结构的震害现象和特征,震级、地震烈度、反应谱等各类专业基础名词、术语和概念等;(2)技能型,例如根据各种震害现象及破坏特征所采取的抗震设计要求和抗震构造措施等;(3)逻辑推理和综合分析,例如根据建筑功能和造型的要求,结合所选结构材料和结构形式的特性,进行结构的概念设计并综合分析其受力性能,确定合理的抗震结构方案和形式等。
《抗震结构设计》的课程内容体系结构为:

▲《抗震结构设计》课程内容分为9章,其中:
第1章 绪论
第2章 场地、地基和基础
第3章 结构地震反应分析与抗震验算
第4章 建筑抗震概念设计
第5章 多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计
第6章 多层砌体结构房屋抗震设计
第7章 高层及多层钢结构房屋抗震设计
第8章 单层钢筋混凝土柱厂房抗震设计
第9章 隔震与耗能减震房屋抗震设计
▲《抗震结构设计》实习课共计10次,具体为:
实习1 . 学习使用多媒体电子教材、CAI课件和网络课件等
实习2 . 观看场地及工程结构的震害录象
实习3 . 工程结构震害认识
实习4 . 工程结构震害分析和讨论
实习5 . 各类工程结构的认识实习
实习6 . 工程结构概念设计分析和讨论
实习7 . 构件抗震性能试验分析
实习8 . 计算机编程及CAD绘制施工图
实习9 . 毕业实习
实习10 毕业设计
2.教学内容组织方式与目的
根据课程内容和要求,本课程教学采用课堂讲授、震害调查和实验、设计课及实习四种教学方式来完成。
(1) 课堂讲授
本课程的基础知识部分主要通过课堂讲授方式组织教学。讲授过程中主要由教师重点讲解课程要点和难点,重视讲透概念,突出重点,把握主线,实行精讲,恰当掌握讲授深度;同时广泛采用先进的多媒体教学手段,增大教学内容的信息量,为学生提供相应的教学参考书和参考资料;介绍学科的前沿领域及其最新研究进展,介绍国家规范和标准的背景知识与资料,并及时把最新研究成果引入教学中,补充一些先进成熟且已广泛应用于工程实践的内容,穿插较多的课堂讨论和习题课,布置相应的思考题和习题,并提出供学生思考和讨论的工程问题,从而培养学生独立思考、独立获取新知识的能力,以拓宽知识面。通过课堂讲授与讨论,使学生了解课程的主要内容,掌握基本概念和课程要点。
(2) 震害调查和实验
由于抗震结构设计涉及学科较多,综合性较强,且结构材料复杂,一般工程力学的计算公式和概念不能直接应用于结构或构件的抗震承载力计算,故需借助震害调查、实验、概念设计和构造等手段来解决。为了使学生清楚地认识和理解结构或构件从开始加载到最终破坏的全过程,特别是各种结构或构件的主要震害现象、抗震受力机理和抗震破坏特征等,震害调查和实验是一个非常重要的教学环节。为此,本课程结合其它课程的教学和教师承担的科研项目,开设了教学大纲所要求的所有实验和震害调查录象课,例如地表震害和各种结构的震害现象录象课,钢筋混凝土梁、柱的抗震性能实验,多层砌体结构房屋的抗震性能实验等,以增强学生的感性认识,加深对课程内容的理解。
(3)设计课
本课程是一门实践性很强的课程,学习中必须理论联系实际,以激发学生的学习兴趣和创新能力,培养学生的综合分析问题能力,才能为学生走向社会进行创造性工作打下基础。由于本课程中的技能型和综合应用等内容在课堂讲授中涉及较少,故上述教学内容主要应通过设计课的训练来完成。设计课包括课程设计和毕业设计等,其内容分为基本技能训练和综合应用两部分。其中综合应用对检验教学效果至关重要,是整个设计课的重点。在设计课中,学生从选择结构方案和抗震结构体系入手,然后进行结构布置,确定结构计算简图,选用合适的结构内力分析方法,一直到计算作用(荷载),作用(荷载)效应分析,作用(荷载)效应组合,并进行构件截面设计及构件间的连接构造设计等,最后完成施工图的绘制。在此教学环节中,可借助计算机,利用大型通用结构分析软件或自编程序及AutoCAD进行结构内力分析并绘制施工图。通过设计课的训练,深化学生对基本概念的理解,培养学生分析和解决问题的能力,提高学生的动手能力和创新意识。
(4) 实习
抗震结构设计课程内容具有很强的实践性和综合性,因此现场实习是必不可少的实践性教学环节,它为实现专业培养目标起着重要的作用。通过现场实习、认识和教学,既可直接获取专业知识,巩固和加强所学理论,又能加深所学知识,并把所学知识综合运用到实践中去,同时对实习内容进行独立观察、独立思考和现场讨论,在充分观察、分析交流的基础上,锻炼和培养学生独立分析和解决问题的能力,达到巩固书本知识和提高实际工作能力的目的。
3.实践性教学的设计思想与效果
实践性教学环节是本课程的重要组成部分。通过直接动手进行结构或构件的抗震性能试验、观察各种结构或构件的震害现象、工地现场实习、参与教师的科研工作、设计课、计算机编程与操作等实践性教学的训练,培养学生严肃认真的科学态度、良好的工作作风、创新精神和实际工作能力。同时从土木工程专业所需的知识结构出发,对课程的实践性教学环节进行内容整合,打破各实践性教学环节之间的界限,并与其他课程的实践性教学环节相结合,整合设计出一套新型的系列实践性教学模式,以达到专业培养目标的要求。 在现场实习中,学生尽可能观察和发现一些实际工程问题,以便利用所学知识予以解决或在实验室通过试验进行研究。在试验中,学生可结合实习中发现的实际工程问题和科研课题,利用业余时间到实验室亲自制定试验方案,亲自动手制作试件,亲自进行试验操作和数据处理,然后进行成果分析与整理。教师仅起指导作用,这样可极大地调动学生的学习积极性和创造性,培养学生的创新能力。由于试验内容为综合型系列试验,因此在试验过程中,学生可得到较为系统的试验技能训练,加深对课程基本理论和内容的理解及应用,同时还可节省试验费用,促进和加强实验室的建设工作,收到良好的教学效果。在设计课中,学生可把自己或教师的成熟研究成果,直接综合应用于实际工程问题的处理或设计,产生明显的社会效益和经济效益。 |