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为了全面贯彻落实教育部提出的关于“卓越工程师教育培养计划“的重大项目，全面提高学生的动手实践能力和创新能力，许多高校在教学模式和教学内容上作了相应的调整，旨在培养出一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的各种类型的高质量工程技术人才。
一、案例教学缘起
随着教学的不断摸索，提出了案例教学法的教学方法。案例教学以学生对案例的运用和讨论为特点，帮助学生掌握对实际问题进行分析和反思的方法，重在提高学生的认知水平和解决问题的能力，并发展学生的创新精神，是培养富有分析研究能力和解决实际问题能力及团队合作精神的高素质人才的一条重要途径。案例教学法始创于19世纪70年代哈佛大学法学院，最先运用于法学和医学教学，其后被运用于其它领域。
《混凝土结构设计原理》是土木工程专业的一门重要专业基础课，是一门基于试验和理论研究来指导工程应用的课程。将案例教学法引入到钢筋混凝土结构设计原理教学中，可以使学生对该门课程具有更好的理解和认识，使得他们在今后的工作中遇到相关的问题，可以更好地运用相关的理论知识分析和解决问题。
二、案例教学原理
案例教学法是根据教学目标的需要，以案例为基本素材，把学生带入特定的事件情景中，进而识别问题、分析问题和解决问题，其最根本的内容就是案例的选取和使用，这也是案例教学区别于其它方法的关键。案例是案例教学的核心，离开了案例，案例教学就无从谈起。作为案例教学中的案例，应具有以下几个基本特征：
（1）真实性。对于一个工科课程，案例可以帮助学生认识并了解工程实际情况，加强学生对工程实践的体验和感受。因此，案例应取材于工程实际，它是真实发生的，而不是凭空想象和杜撰出来的。
（2）典型性。并不是所有的事例都可以作为案例，案例是具有一定代表性的典型事例，代表着某一类事物或现象的本质属性。案例要能够涵盖众多理论知识，使学生可以掌握有关的原理和方法，同时要考虑学生知识水平和能力，使教学内容和学生基础相适应。
（3）规范性。教学案例的选取与设计要注意将相关的行业规范贯穿其中，使案例教学成为对学生进行行业相关规范、规程的学习过程，使得学生在今后的工作中能够重视规范的重要性。
（4）启发性。案例应该能够引入深思，启迪思路，进而深化教学内容，并能留给学生必要的想象和自主发挥空间。
（5）实用性。案例教学的目的是解决问题，使学生掌握的知识有用武之地。因此，任何案例都不可信手拈来，需要经过充分的筛选、比较、论证，选取最精华的东西，使案例教学取得实效。
三、案例教学方法
1.案例研究法
这种方法是芝加哥大学首先开发使用的，所以又叫芝加哥研究法。其实施过程是：首先给学生分发案例，让他们进行阅读，然后学生和教师一起站在客观的、公正的和旁观者的角度，讨论发生这样事情的原因，深入分析，从中找出一般规律。
2.案例分析法
也被称为哈佛教学法，所使用的案例多是现实中发生的复杂问题，其主要目的在于提高学生解决问题的能力和判断力，重点放在解决问题的过程上。参与者要扮演案例中的角色，以达到身临其境进行分析和决策的效果。哈佛的案例教学有三类：①问题评审型，即给出问题和解决问题的方案，让学生去评价；②分析决策，即不给出方案，要求学生通过讨论分析提出决策方案；③发展理论型，即通过案例发现新的理论生长点，发展并不断完善理论体系。
四、钢筋混凝土结构设计原理教学中的案例教学过程
以“钢筋混凝土结构设计原理”课程中“混凝土梁的受弯破坏及影响因素”为例，讲述本课程案例教学的使用过程。
1.课前案例教学准备
案例教学的成功与否取决于教师与学生的共同努力，需要师生之间的参予和配合。学生在学习本章节之前，首先形成感性知识，激发学习兴趣。教师要熟悉案例，仔细研究案例内容以及与之相关的教科书中相关章节课程的内容，通过案例分析，使学生学习和掌握那些原理和知识。其次，要组织学生到工地现场实地观察，调查钢筋混凝土梁破坏形式，尤其对于一些已建建筑物，要调查钢筋混凝土梁在荷载作用下的弯曲变形形状、裂缝分布特点及钢筋锈蚀情况等相关内容。
该阶段教学目的：利用课间业余时间展示工程现状，这些具体、直观、形象的信息，能有效帮助学生形成感性知识，激发他们的学习兴趣，活跃课堂气氛，启发他们提出各类问题，调动他们积极主动地探求此类工程问题的解决方案。
2.课内案例教学组织与实施
课内的教学要注意以引导学生为主进行讨论，而不是由教师为主进行讲授。教师要认真倾听学生的发言，善于发现和捕捉他们发言中的闪光点，及时调动他们的积极性。学生以实际工程为载体，分析工程场地和具体工程参数对混凝土梁破坏的影响，探讨如何解决工程实际问题。教师要通过文字、公式推导等方式，引导学生去论证梁破坏的产生原因以及如何预防类似问题发生，这样可以使学生考虑不同参数对梁的影响。
该阶段的目的：以浓厚的工程氛围、严谨的工程语言，向学生传递实际工程信息和工程急需解决的问题，增强学生的工程意识、解决工程问题的责任心，集中学生的注意力。同时，让学生对一些概念有一个理性认识，这样更便于理解记忆。
3.课后案例教学的总结评析
课后案例的总结和反思是提高案例教学质量的重要措施之一。对于案例中涉及的重要知识点，可以通过课堂讲解掌握，而对于其他知识点，则指导学生通过自学去熟悉或了解。学生通过相关案例的学习，可以构建一定的理论知识体系，通过课后案例教学的反思，加深对理论知识的理解与记忆。最后，通过实验室的钢筋混凝土梁加载试验，可以验证课本的理论知识与实际发生是否一致，让学生对课本的理论知识进一步加深认识。
通过对理性知识的简单运用与加深。重新审视本章节内容能够解决的工程问题，给学生以启发和引导，通过讨论指出解决问题的思路与方向。通过这样的案例分析，可以培养学生独立思考的习惯和解决工程问题的意识与能力，培养学生的团队协作精神，增强学生的实际工程现场意识，及其对课程理论知识的再认识。
五、案例教学的应用效果
案例教学法在钢筋混凝土结构设计原理课程中的使用，可以大大提高学生主动分析并掌握问题重点的能力，强化学生独立思考问题的能力，可以通过不断的探讨，使得学生在分析问题、解决问题能力方面得到提高。另外，还可以使学生加深对现实工程情况的了解，通过互相沟通，培养和发扬团队精神。
案例教学法同样可以提高教师的综合业务能力。课程的教学改革，要求授课教师必须具备“双师资格”（教师资格和工程师资格）。授课教师应该根据专业特点，在具备扎实的理论知识的基础上，投身工程实践，通过工程实践把自己锻炼成合格的工程师，以便于更好地投入到教学工作中。
案例教学的重点就是对于案例的选取与使用，建立的案例要能覆盖足够多的知识点。同时，要具有合适的规模，这样才能恰到好处。要鼓励教师进行案例教学法，这对于绝大多数教师来说，是一种相对新颖的教学方法，一时无法让更多的教师接受，这就需要教师改变传统思想，接受新的教学理念。最后，案例教学的使用改变了传统的教学方式，可以大大提高学习效率。
参考文献：
[1]郭德红.案例教学：历史、本质和发展趋势[J].高等理科教育，2008，（1）.
[2]周云等.案例教学在“计算机软件技术基础”课程中的尝试[J].高等教学研究学报，2007，30（3）.
篇2
混凝土结构设计原理是土木工程专业重要的专业基础课，在专业教学中具有承上启下的作用，先修课程有建筑制图、土木工程材料、理论力学、材料力学、结构力学等，对后续的混凝土结构设计、高层建筑结构设计等课程的学习有重要影响，也是课程设计、毕业设计等实践环节的重要基础。课程内容涉及混凝土结构材料的基本性能，构件承载力计算，构件的裂缝、变形和耐久性以及预应力混凝土构件设计[1]。
混凝土结构设计原理这门课程，具有材料的不确定性、解答的多样性、设计的综合性等特点[2]，课程内容中的实验现象多、假定多、概念多、公式多、系数多、条件多、构造要求多，且逻辑性、系统性差，较为零散[3，4]，但理论性与实践性较强，与先修课程相比差异性大，导致教师教起来不易、学生学起来困难。笔者结合近几年的教学，在以下几个方面进行了一些思考和实践，取得了较好的效果。
一、熟悉材料性能
钢筋混凝土由钢筋和混凝土两种物理、力学性能很不相同的材料组成，只有熟悉钢筋和混凝土这两种材料的性能，才能较好地理解与解释实验现象。混凝土抗压强度高，抗拉强度低，因此结构构件处于承载力极限状态时，只考虑混凝土抗压，不考虑抗拉。混凝土由水泥、骨料、水等材料拌合而成，强度的离散性大，且混凝土的破坏属于脆性破坏，因此在确定其强度设计值时，材料分项系数取值较大。钢筋力学性能较好，抗拉强度高，在结构构件中主要承担拉力；在柱与双筋受弯构件中，也用于受压，其抗压强度与抗拉强度相当，但钢筋用于受压时，容易失稳，因此需要合理配置横向约束，即箍筋。钢筋及混凝土的应力-应变曲线是较为重要的，它是钢筋混凝土构件应力分析、建立强度和变形计算理论必不可少的依据。此外，还应熟悉钢筋和混凝土之间粘结力的相关知识，这是钢筋截断、锚固、弯起等构造措施的依据。
二、抓住教学主线
构件承载力计算是这门课程的重点，涉及到拉、压、弯、剪、扭等基本受力形式及其复合受力形式，但钢筋和混凝土均为弹塑性材料，且离散性大，因此无法根据先修力学课程采用纯理论的方法直接建立承载力计算公式。通常是在试验的基础上，引入合理的基本假定，画出应力图形，借助力学知识或回归分析等方法建立承载力计算公式（包括其适用条件），然后用于工程设计，对于计算公式中未考虑的一些不利因素，通过构造措施进行补充。因此，在承载力计算章节中，要牢牢抓住“试验现象分析―引入基本假定―画出应力图形―建立基本公式―进行工程设计”这一主线，其中试验与假定是基础，应力图形是关键，基本公式是结论，工程设计是目的[4]。值得注意的是，工程设计既包含计算，也包含构造措施。
在计算过程中，初学者往往习惯于联立解方程，实际上应用基本公式也是有主线可依的，如单筋矩形截面设计，按的步骤计算，思路清晰，每一步都可以检验适用条件。
三、进行对比分析
大多数教材将构件承载力计算分为多个章节，各章节之间看似没有联系，知识信息处于零散状态，学生学起来比较困难。教师需找出各章节之间的内在联系，对比讲解，便于学生掌握。
受弯构件中，单筋矩形截面较为简单，大多数学生能较好地掌握。与单筋矩形截面相比，双筋矩形截面在受压区配置了受力钢筋，图1（a）为双筋矩形截面，抵抗的极限弯矩为Mu。从受力的角度，可以将受压区的混凝土和钢筋分开，并配置相应的受拉钢筋，如图1（b）、（c）所示，其中图1（b）为单筋矩形截面，抵抗的极限弯矩为M1，图1（c）为纯钢筋部分，抵抗的极限弯矩为M2，根据叠加原理，有Mu=M1+M2。
四、引入案例教学
混凝土结构设计原理是一门实践性较强的课程，引入案例教学，可以增强学生对这门课程的认识和理解。设计案例应符合教学目标的要求、符合工程实际、符合混凝土结构设计的发展趋势[5]，有一定的启发性和适用性。根据学生的实际情况合理设置案例的难度，选择现实生活中关心或常见的问题，可以提高学生的兴趣，使教学效果更好。在实施案例教学前，需要学生准备好相应的理论知识。呈现案例后，应明确要解决的问题。然后，寻找解决问题的方法，这是案例教学的核心部分，教师应当做适当的引导，对于学生提出的解决方案，应进行点评与总结，并对案例进行拓展与深化。案例教学过程中的重点在于学生的思路与讨论的质量，结果可以是多样化的。
五、培养实践能力
混凝土结构设计原理的理论体系不完善，很多公式是由试验结果回归而成，实践性强，问题抽象，理解起来较为困难。培养实践动手能力对于学好这门课程大有裨益，对今后从事相关工作也奠定了良好基础。实践能力可以从以下几个方面着手：①现场观摩，安排学生参观建成或在建的混凝土结构，加强对梁、板、柱等混凝土构件的感性认识；②参与试验，本课程中涉及大量的试验，应尽可能让每位学生参与到试验过程中，若学校不具备这样的试验条件，可以通过观看试验录像，加强对各种构件破坏机理的理解；③编制计算程序，教材中有各种承载力计算的框图，按框图写出程序（采用Excel表格也可以），可以加深对本课程的理解，也为毕业设计奠定了一定的基础；④理论联系实际，在学习相关内容后，可以让学生寻找相关破坏的工程实例，并分析其原因，具备这种能力后，毕业后可以较迅速地适应相关的工作。
六、板书与多媒体并重
当前，大多数教师习惯于采用多媒体进行教学，这种教学手段形象、信息量大，可以较好地调动学生学习的兴趣，加深对所学知识的理解。混凝土结构设计原理这门课程，涉及到大量的实验现象，大多数学校不具备开展各类型构件破坏试验的条件，但可以通过图文、录像资料重现试验过程，增加学生的感性认识，将枯燥的内容变得生动起来，再结合老师讲解，就能较好地理解实验过程中所蕴含的力学知识。但对于大量的公式推导，在黑板上一步步演示推导过程，可以加强学生对公式的理解和记忆。总之，在教学过程中，合理的结合板书和多媒体，可以提高学生的学习积极性，提高教学效果。
通过在上述几个方面的努力，这几年的教学效果逐渐提高，在今后的教学中，还需要在创新教育教学方法，培养实践动手能力，增强概念设计意识等方面进行进一步探索，进一步提高教学水平和教学效果。
参考文献：
[1]沈蒲生，梁兴文.混凝土结构设计原理（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2012.
[2]关萍.《混凝土结构设计原理》课程建设[J].大连大学学报，2010，（5）：116-118.
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1 课程特点
（1）课程综合性很强，要求学生具备扎实的数学和力学基础知识。
钢筋混凝土结构设计原理的教学内容从材料的力学性能入手，然后研究基本构件的承载特性和破坏特征。由于混凝土是由水泥、骨料和水搅拌经凝结硬化而形成，因此，混凝土材料的离散性大，力学性能较为复杂，相应的材料参数具有不确定性。为了获得混凝土材料及其构件的强度设计值，需要学生掌握概率论与数理统计相关的数学知识，理解极限状态设计方法。在分析构件基本受力过程中，虽然混凝土材料不是均质且非各向同性材料，但仍采用了材料力学分析问题的方法。因此，需要学生具有扎实的数学与力学基础。
（2）理论与工程实践相结合，需要培养学生的工程素质。
钢筋混凝土结构基本原理是一门由理论向工程实践转化的学科，也是学生第一次接触理论与工程实践都很强的课程。在教学过程中，学生经常有解决问题的结果为什么不是唯一的困惑。因此，需要让学生明白，影响一个实际工程的参数很多。在满足《钢筋混凝土结构设计规范》的前提条件下，很多参数的选取具有一定的主观性和经验性。因此，需要在课程教学中，建立学生的工程概念，培养他们的工程素质。
（3）涉及内容多，知识覆盖面广。
钢筋混凝土基本原理内容主要包括：材料特性、构件的承载性能、理论分析、构件设计计算等四个部分。在材料特性中，不仅要掌握混凝土的力学特性，也要掌握其非力学特性，如收缩与徐变。构件的承载性能中，由于混凝土的离散性及脆性特征、钢筋与混凝土2种材料的配比，以及荷载的加载方式，都会影响着构件的承载性能。通过分析构件的承载性能，建立合理的力学计算模型，进行理论分析，推导出构件的设计计算理论。并与实验结果相对比，并考虑工程的安全性及舒适性，最终落实到工程实践中。因此，钢筋混凝土基本原理涉及内容多，体系庞杂。
2 课堂教学探讨
（1）采用案例法，梳理混凝土结构设计原理的内容。
案例教学法是以学生对案例的运用和讨论为特点，帮助学生掌握对实际问题进行分析和反思的方法，重在提高学生的认识水平和解决问题的能力。其教学方法是根据教学目标的需要，以案例为基本素材，把学生带入特定的事件情景中，进而识别问题、分析问题和解决问题，其最根本的内容就是案例的选取和使用，这也是案例教学区别于其它方法的关键。其特点有：真实性、典型性、规范性、启发性和实用性。
（2）树立正确的设计观念，培养工程素养。
在刚开始讲授钢筋混凝土结构设计基本原理课程时，学生的概念里仍然是任何问题都只有唯一的精确理论解，学生只会解答严格给出条件的问题，但条件设定不完全时，学生往往会无法下手。面对钢筋混凝土结构基本原理，学生总会设法找到设计结果的唯一性与精确性。这就需要授课老师回答正确的设计观念。设计是从未知到已知，包括收集资料，方案比较，计算分析，结果评价，反复修改。在收集资料过程，使用材料的属性只能估算；结构方案分析时，只能进行结构的近似分析；建筑结构物上承受的外荷载并不能准确得知。因此，设计也是一项综合性的创造性工作，设计不是一次就能成功的。它是一个寻求最佳解的过程。由于材料属性的离散性和外荷载的不确定性等因素的影响，使得设计结果答案不唯一，但有好坏之分。通过对设计概念的讲解，让学生明白设计一个工程与做一道数学题的区别，从而培养他们的工程素养。
（3）系统介绍研究思路，帮助学生理解实验性结果的科学性。
与材料力学课程比较，钢筋混凝土结构的基本理论是建立在大量的试验数据曲线拟合的基础上，构件的设计计算内容是建立在实验和工程实践基础上的，故存在很多经验系数和经验公式。这可能使得学生怀疑这门学科的科学性，难以让学生找到学习这门课的方法。因此，需要老师系统地介绍以概率理论为基础的设计理论方法。针对一个未知的领域，解决问题的主要思路分为以下几个步骤：①首先通过大量的实验，观察实验现象，找到问题的主要影响因素；②建立合理的数学力学计算模型；③以相关力学理论为基础，建立相应的设计计算方法；④将理论结果与对实验经果进行认真对比分析，寻找结果差异的原因；⑤以工程实际需求为目标，对设计计算方法进行修正。然后以某一构件（如抗扭构件）的设计计算理论为例，来讲解其设计方法。这就使得学生易于理解规范中的相关构造要求，以及设计参数的上下限值（如最小和最大配筋率）。
（4）注重归纳总结，加强教学的逻辑性
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《混凝土结构设计原理》是土木工程专业的专业基础课，也是一门必修学位课程，是一门实践性很强与现行的规范、规程等有关的课程，不仅要培养学生的工程素养，也要培养学生的工程设计能力。
1.课程在土木工程专业的定位和执业资格考试对课程教学的要求
本课程主要研究的是混凝土基本构件的承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计方法及梁板结构的设计方法。其分析和解决问题的方法，是后续设计类专业课进行设计的基础，同时对于向其它学科和工程领域扩展也十分必要。
在注册结构工程师考试中本课程占有非常主要的地位，分别出现在一级注册结构师基础和专业考试和二级注册结构师专业考试中。其中一级注册结构师基础考试是放在结构设计课程中，占4～5题，二级注册结构师专业考试是以一门课程形式出现，占20题，考试内容涵盖了《混凝土结构设计原理》中从钢筋混凝土构件至预应力混凝土构件的所有知识点，这些都是人才培养和执业资格考试对课程教学的要求。
2. 课程教学中存在的问题
（1）教学内容上偏重公式的讲解和应用而不重视基本概念和构造措施的理解，不注意 结合规范，没有使学生养成查阅规范的好习惯；（2）教学手段上单一枯燥，以注入式教学为主，不能很好地调动学生学习的主动性和积极性，教学效果不好；（3）教学过程中虽然联系了一些实际工程，但只是泛泛介绍，学生感觉比较空洞，实际工程能力偏低，即使完成了课程设计，但教学效果并不理想【1】。
3. 教学改革措施
根据本课程要求及特点，结合应用型人才培养的要求，针对课程教学中存在的问题，从优化重组教学内容、改进教学方法、改进实践教学方法三个方面着手。
（1） 根据教学大纲，结合规范和执业资格考试要求优化重组教学内容
根据我院"双证通融"的土木工程卓越工程师培养计划修订的2014版人才培养大纲，优化重组教学内容首先应考虑加强学生对基本概念的理解，正确理解基本概念是掌握设计
理论，灵活运用计算方法的前提；其次加强对设计规范的学习，根据2011年开始执行的《混凝土结构设计规范》（ GB50010 -2010），教师在讲解时应注意新旧规范的不同，加强学生对规范条文的学习和理解，学会如何查阅规范；再次，加强部分内容的讲解，这里主要指的是两部分内容，一是构造措施的讲解，学生对基本公式比较容易理解，但在应用时往往将构造措施丢掉了，如在确定纵向钢筋的根数时忽略了对其直径、级别及间距等要求，计算是正确的，但结果却是错误的；二是加强对重点章节的讲解，如基本构件设计中，受弯构件和受压构件设计应重点讲解【2】；最后，注意与执业资格考试内容相结合，执业资格考试侧重于从知识结构、专业体系和某一学科自身的系统性来设计每一道考题，讲解时应注意知识的系统化、理论化。
（2）改进教学方法
教师在教学过程中应重视改进教学方法，应引入反复教学法、启发式、案例教学法等多种课堂教学形式以激发学生的学习乐趣和积极性。对重点内容应采用反复教学法，如结构设计原理，应在基本构件设计的每章中重复讲解，加深学生对其的理解；对于概念原理多的内容，采用启发式教学方法，培养学生分析问题、解决问题的能力，激发学生的自主学习热情，提高学习兴趣，而且通过对解决问题方法的探索，可以激发学生的创造热情，培养创新能力；案例教学法目前已广泛运用在土木工程专业课中，通过对实际案例的研究、分析、学生讨论及课后总结评析，提高学生主动分析并掌握问题重点的能力， 强化学生独立思考问题的能力， 另外， 还可以使学生加深对现实工程情况的了解，通过互相沟通， 培养和发扬团队精神。
（ 3） 实践教学方法的改进 实践教学在应用型人才培养中占有重要的定位，是培养学生工程实践能力的重要教学环
节。应从以下几点改进实践教学：为增强学生对土木工程结构的空间想象力，可将实体模型引入课堂教学，提高学生对土木工程体系概念的整体思维能力和空间想象力；课程设计可采用真题真做和假题真做相结合，务必做到一人一题，达到锻炼学生分析问题解决问题的能力；鼓励学生积极参加结构竞赛，提高学生综合运用知识的能力，培养学生的创新能力。
综上所述，通过以上教学改革措施，能有效提高混凝土结构设计原理课程教学质量，达到应用型人才培养目标。
参考文献：
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1某厂房使用钢与混凝土组合结构的优势
钢与混凝土组合结构是当前我国建筑结构设计所采取的主要技术之一，由于该厂房框架上需要安装多个电机，而且车间机械噪音比较大，形成的震动会对厂房的整体质量产生影响，根据以往的案例，此种作业模式对厂房的使用寿命会形成严重的影响，因此该厂房使用钢与混凝土组合结构具有以下优势:(1)起到很好的抗震效果，钢与混凝土结构具有很好的延伸性和吸收性，在外界震动负荷力的作用下，通过钢与混凝土组合的性能可以缓解震动队厂房的影响，从而起到良好的抗震效果，更为重要的是通过此种结构设计能够提高厂房的稳定性;(2)耐火性。工业厂房设计必须要考虑火灾因素，由于钢与混凝土结构中的混凝土具有较高的热容量，因此一旦出现火灾混凝土就能吸收这些热量，从而降低因为火灾而对厂房构成的影响;经济性强。经济性一方面体现在使用寿命上，另一方面体现在成本费用上。由于钢与混凝土结构设计一定程度上减少了钢筋的使用量，但是其整体质量却没有降低，反而增强了，因此准确的使用钢与混凝土组合结构可以有效地为工业企业减少费用支出，延长了厂房的使用寿命。
2某厂房钢与混凝土组合结构设计
该厂房钢与混凝土组合结构主要包括:(1)横向框架。横向框架是整体厂房的主要承重结构体系，其需要承受各种外界负荷力的作用，保证厂房的整体结构稳定性，一般由柱、和屋架以及屋盖横梁等构成;(2)屋盖结构，屋盖结构主要是承担屋盖所带来的负载，例如横梁、托架等等;(3)支撑体系。支撑体系也是厂房的主要组成部分，其主要是防止厂房出现倾斜、垮塌等现象。因此该厂房的设计:
①荷载计算设计。由于该厂房的车间顶盖采取的是钢网架结构，安装通风的天窗，因此需要对荷载进行计算，以此确定具体的施工方案。荷载系数取用荷载风压的1.0，基本的风压为0.62kN/m2。荷载计算:屋顶盖部分:静载有彩钢和网架，是1.40kN/m2，活载为0.9kN/m2;吊车:最上层的吊车荷载主要对作用于柱上，其荷载为Rmax=4289kN，Rmin=2699kN，水平刹车力在97.9kN。第二层吊车的荷载为Rmax=1360kN，Rmin=965kN，水平刹车力在29.5kN。最低下层吊车荷载为Rmax=989.5kN，Rmin=356.7kN，水平刹车力在12.9kN;风荷载:基本的风压主要作用于柱的顶部，对其柱顶的荷载力为375kN，基本风压在0.62kN/m2，风荷载在两边的柱底压力为17.2kN/m和9.98kN/m;
②设缝问题设计。按照相关规定规范，钢筋混凝土现浇框架结构伸缩缝的最大间接为55m，钢筋混凝土剪力墙结构伸缩缝的最大间距为45m，根据工程的实际情况考虑，本设计方案选择不设缝的施工方案，但是由于混凝土存在收缩问题，因此在具体的结构设计时可以从厂房建筑的中部框架部位从基础顶面至屋面设置10m宽的后浇带。同时为了保证质量，还需要在钢框架子结构和混凝土墙体之间进行连接构造，具体可以通过连梁采用刚性连接或铰接。具体的施工策略为:调整结构施工顺序，先浇筑混凝土简体，然后安装钢框架;用刚性连接的钢框架梁柱节点;调整钢管柱的长度等方式进行;
③截面形式及计算。钢管混凝土组合柱结构的截面形式有3种，一种是圆钢管混凝土结构，一种是矩形钢管混凝土姐欧股，还有一种是多边形钢管混凝土结构。在厂房建设中使用最广泛的就是矩形和圆形钢管混凝土组合柱。圆形钢管混凝土组合柱的强度和抗压性是最符合厂房建设的，所以在该厂房车间建设中使用的就是圆形钢管混凝土组合柱。在对厂房的排架进行计算时，采用的设计福软件是中国建筑学院编制的钢结构STS软件，这种软件在计算钢管混凝土组合柱的截面时是根据CECS28B90计算的;
④柱脚设计。柱脚的钢管应该使用封板进行封闭，这样能够减少柱和接面的压力。从本案例中来看，封板和柱脚相连接的地方有劲肋，这是为了更好地提高柱脚的受力。而且，厂房中钢材混凝土组合柱的柱脚有两个杯口插入，在杯口处灌入混凝土，这样有利于提高整个柱的受力荷载;
⑤钢与混凝土组合结构的防火设计。常用的防火措施种类比较多，一般就是将构件利用保护材料进行包裹，以此延续构建的升温速度，为灭火提供时间。基于本工厂的工作环境，本次的设计具体选择的是膨胀型防火涂料保护法，此种方法能够消除传统发生火灾时产生的有毒气体的弊端。具体的设计是选择由有机树脂、发泡剂以及碳化剂等构成的厚度在5mm左右的涂料，一旦发生火灾时，该涂料就会膨胀，形成比原来还要厚几十倍的多孔碳质层，阻挡外部对内包构件的传热，便构件的耐火极限可达(O．5～1.5)小时;
⑥剪力墙子结构体系延性设计。在钢框架一混凝土剪力墙混合结掏体系中，由剪力墙和剪力墙组成的筒体承担了85%以上的水平剪力，应保证混凝土墙体具有足够的延性，因此在连接处设置型钢柱，既能有效防止裂缝的出现或展开，又能方便钢结构的安装，减少钢柱与混凝土墙体之间的竖向变形差异产生的不利影响。设计时应考虑框架具有一定的抗剪承载能力，其值不宜小于带框墙总剪力的20%。同时剪力墙轴压比应根据结构的抗震设防等级确定。该厂房设计剪力墙轴压比控制值按规范要求应小于0.6，以保证其延性。
3工业厂房钢与混凝土组合结构设计的保障
实现对工业厂房与混凝土组织结构设计的优化必须要做好以下工作:一是要把握基本的钢与混凝土组合设计原则，通过设计保证厂房使用寿命，强化对厂房的质量控制以及达到最优化的经济目标，也就是在设计的过程中要综合考虑建筑项目的全寿命期的成本和效益问题。只有把握上述的基本原则才能保证设计的方案具有价值;二是提高工业设计人员的综合素质，提高他们的设计理念更新。钢与混凝土结构设计是新型的设计方案，也是当前工业设计较为常见的一种技术，因此需要设计人员要把握设计的关键问题，强化质量管理意识和安全意识;三是加强施工管理。保证施工工序严格按照设计的要求进行，以此保证工业厂房的质量。通过对该厂房钢与混凝土结构的性能检测，通过设计提高了结构刚度，达到了良好的抗震效果，优化了建筑布局和空间的使用，更为重要是将降低了造价，提高了工厂的经济效益，提升了工厂厂房的使用寿命。
参考文献
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1 引言
现浇钢筋混凝土结构施工期间，由模板支撑与早龄期混凝土结构所组成的临时承载体系是材料性能、结构形式、空间位置均随时间变化的时变结构体系 (下文称为施工时变结构体系)，是现浇钢筋混凝土结构施工短暂状况设计的对象。钢筋混凝土结构施工期设计方法，A.M.EL-Shahhat, D.V.Rosowsky，W.F.Chen提出与建筑结构设计方法协调的分项系数方法。但对施工短暂状况设计分析原则与模板支撑施工误差的统计研究较少。本文通过理论分析和现场测试研究，探讨现浇混凝土建筑施工短暂状况设计分析原则。
2 现浇钢筋混凝土结构施工短暂状况的特性
2.1 施工期现浇钢筋混凝土结构的受力特性施工期现浇钢筋混凝土结构，是由模板支撑体系和早龄期混凝土结构组成的临时承载体系，它承担新浇楼板混凝土自重荷载和施工活荷载。假定模板支撑体系为线弹性，则施工时变结构体系中的每一层楼板可视为弹性地基上的连续板或梁，基于此，作者建立了施工时变结构体系分析的弹性支撑连续梁模型，其基本方程为：
式中：度 k0之比表示的弹性支撑连续梁的弹性特征值，即施工时变结构体系的弹性特征值，它是楼板混凝土龄期的函数。
式(1)是一个标准的 4 阶常微分方程，直接求解即可获得本层(i 层)楼板及支撑的内力。按式(2)对 i层弹性支座刚度0k 进行修正，以 i 层弹性支座内力作为 i-1 层弹性支撑连续梁的外力，求解时变结构体系中的结构构件的内力。
式中：iγ ――i 层弹性支撑连续板或梁支座刚度修正系数, i=1, 2, 3, m；iw ――i 层弹性支撑的支座位移；i−1w ――i-1 层弹性支撑连续板或梁支座位移;m――模板支撑设置层数。研究发现施工期现浇钢筋混凝土结构各层楼板承担的施工荷载具有波动特性；承担最大施工荷载的楼层位置受施工时变结构体系的弹性特征值和拆模时间(顶层混凝土浇注后底层模板支撑拆除时间)影响的规律和楼板承担的施工荷载随施工时变结构体系的弹性特征值以及拆模时间而变化的规律。
b) 施工时变结构体系的弹性特征值 s=550
图 1 标准层不同位置支撑内力时程
2.2 施工时变结构体系中模板支撑受力的均匀性
为考察模板支撑受力的均匀性，采用弹性支撑连续梁模型，分析了三层模板支撑体系，7 天施工周期，顶层混凝土浇注后第一天拆除底层模板支撑的时变结构，获得了标准楼层模板支撑从支撑架设到拆除的一个施工循环内，不同位置支撑的内力时程，如图 1 所示(图中 D 表示单位面积楼板自重，并假定新浇楼板混凝土自重全部传给支撑，图中所有支撑内力的第一点均为 1(D))。从图 1 可以看出，同一楼层不同位置支撑内力明显不同。工程实测结果也表明了模板支撑受力的不均性。表 1 所示为三层模板支撑，7 天施工周期，顶层混凝土浇注后的第一天拆除底层模板的支撑施工方案下，某高层建筑施工期间标准层支撑承担的最大荷载的实测统计分析结果。
表 1 某建筑模板支撑传给楼板的最大荷载实测统计结果
3 现浇钢筋混凝土结构施工短暂状况设计验算原则
3.1 早龄期混凝土结构承载力验算
(1) 早龄期混凝土结构的承载能力
现浇钢筋混凝土结构施工时变结构体系中的早龄期混凝土楼板，其抗力随混凝土强度的增长而增长。假定在早龄期混凝土结构中，钢筋不会发生粘结滑移破坏，根据施工条件和混凝土配合比确定早龄期混凝土强度的增长规律后，即可确定任一时间早龄期混凝土结构的承载能力：
式中：tR ――龄期 t 的混凝土结构的承载能力；28R ――混凝土达到 28 天后具有的极限设计承载力；cλ ――早龄期混凝土结构抗力增长百分率。也可以早龄期混凝土的参数直接用建筑结构设计的极限承载力公式计算。
(2) 静荷载
施工期现浇钢筋混凝土结构楼板承担的施工静荷载，按照施工时变结构分析确定。
(3) 活荷载施工期现浇钢筋混凝土建筑施工短暂状况设计验算对象― 模板支撑临时结构构件与混凝土永久结构构件，其有效承载面积差别大，宜按各类构件有效承载面积统计施工活荷载。根据对某工程模板支撑内力的现场实测结果分析，获得作用于新浇混凝土楼板上的施工活荷载为：对于有效支撑面积 A ≤1m2的结构设计，施工活荷载标准值取 5.25kN/m2；对于有效支撑面积A ≥15m2的结构设计，施工活荷载标准值取
2.25kN/m2；当 1m2
A――面积，m2；Lq ――活荷载标准值，kN/m2。需要进行安全检验的楼板主要为施工时变结构体系中的底层楼板，其分担的施工活荷载按照施工时变结构分析确定，获得检验楼板上的施工活荷载效应CL 。
(4) 楼板承担的施工荷载效应设计值对于施工期间现浇钢筋混凝土结构施工时变结构体系的安全，目前多采用现行建筑结构设计安全度水平。根据楼板承担的施工荷载比率 q 以及楼板承担的施工活荷载，计算楼板可能承担的施工荷载效应设计值 F：
式中：DFγ 、LCγ ――施工静及活荷载分项系数，分别取 1.2 和 1.4；q――施工荷载比率；G――施工静荷载效应(标准值)；CL ――施工活荷载效应(标准值)。(5) 楼板的承载力验算根据上述分析，对于给定的施工方案，现浇钢筋混凝土结构各楼板承担的最大施工荷载呈有规律的波动特性，楼板的承载力验算，应选择其中的最不利的楼板以及标准层楼板进行分析。若 RFt≥ 则被验算楼板早龄期混凝土结构是安全的，否则，楼板结构安全不能保证，应调整施工方案。
4 工程应用案例
案例 1：施工期现浇钢筋混凝土楼板安全性检验
某现浇钢筋混凝土结构，层高 3 米，楼板厚
110mm。采用三层模板支撑，5 天施工周期，顶层
混凝土浇注后第二天拆除底层模板支撑。图 3 给出了施工期标准层典型楼板承担的荷载效应时程以及楼板的抗力发展时程曲线。从图中可以看出，施工期楼板的支座截面，即板边承担的施工荷载效应有时会超过楼板的抗力，因此，楼板会沿支座截面开裂。分析结果与楼板现场检测开裂情况一致，表明该现浇钢筋混凝土结构所采用施工方案不合理。
案例 2：模板支撑体系设计
某现浇钢筋混凝土结构，混凝土楼板厚110mm(D=2.75 kN/m2)，层高为 4m，标准层施工采用三层模板支撑，选用φ48×3.5mm 钢管模板支撑，支撑中设水平拉杆一道，有效承载面积设计为0.8m2。其承载能力分析如下：模板支撑承载面积：
An=0.8×1.121=0.897m2模板支撑承担施工静荷载标准值：
=0 .897×3.218×2.75=7.938kN
G= An×q×D
=0 .897×3.218×2.75=7.938kN
图 3 施工期间典型楼板的荷载弯矩(内力)和开裂弯矩(抗力)的时程
新浇注混凝土楼板上的施工活荷载Lq 按5.25kN/m2取值，按照施工时变结构分析确定模板支撑承担荷载，此处按楼板刚度，将施工活荷载按比例分配到时变结构体系中的楼板近似确定，两层楼板分担，底层支撑承担 1/2，Lsq =2.625kN/m2。支撑承担施工活荷载效应为：
根据式(5)计算出模板支撑压力设计值为：N=12.82kN，弯矩设计值为 M =0. 68kN⋅m。模板支撑有效长度 1.8m，荷载初偏心距为53mm 。 支 撑 面 积 A=489mm2， 截 面 抵 抗 矩W=5080mm2，截面回转半径 i=15.8mm，长细比λ =114， ϕ =0.534，强度 f=205N/mm2。则模板支撑截面应力为：
满足要求。
5 结语
对现浇钢筋混凝土结构施工短暂状况设计分析原理进行了研究，取得以下成果：
(1) 现浇钢筋混凝土结构施工短暂状况设计验算，应采用早龄期混凝土结构验算和模板支撑设计相结合，获取最优施工方案。
(2) 基于现行建筑结构设计的基于概率统计原理的极限状态方法，建立早龄期混凝土结构验算和模板支撑设计的分项系数方法。
(3) 根据理论分析和工程测试成果，给出了施工荷载统计参数和模板支撑施工误差统计参数。
参考文献：
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近年来，我国土木工程建设进入了高速发展的新时期，工程建设的投资与规模日益扩大，结构新材料和新体系不断涌现并得到广泛应用，工程建设的难度和创新性不断提高。[1]这给土木工程专业学生的专业素质提出了更高的要求，学生在学好传统基础理论知识的同时，还要不断补充新的知识，更重要的是要提高综合分析能力，增强发散性思维素质，具备创新精神。在这一重要的历史时期，如何提高学生分析解决问题的能力以及创新精神，是土木工程专业教学的重要任务。本文结合长沙理工大学结构设计原理课程群的教学实践，以国家级精品课程和国家级精品资源共享课为实践平台，融知识传授、能力培养、素质提高为一体且协调发展的教学体系，对教学过程进行改革，探索以培养学生分析解决问题和创新探索精神的教学新模式。
一、以学生为主体，培养学生的创新精神
高等学校的教育过程是培养大学生完整的主体性高度发展的教育活动。研究表明，大学生主体性的发展，以其生理和心理品质发展的成熟程度，可以分为三个阶段：低年级――“接受性学习”为主阶段；中年级――“接受性学习”向“发展性学习”的转变期；高年级――“发展性学习”为主阶段。对于土木工程专业的学生而言，一般在三年级时安排结构设计原理课程，这时学生已处于高年级阶段。高年级大学生的主体性地位非常突出，其主体性已有相当发展，他们在此阶段的学习主要是以发展性学习为主。发展性学习是突出超越已有知识的学习，其实质就是学生自主性、能动性、积极性、创造性的发挥。[2]
因此，笔者采用“启发引导、自主学习、重点精讲、专题讨论”，以学生为主体的主动型教学模式。具体教学方法是：课前列出教学内容中的要点，提出相应的问题供学生进行预习和思考；学生对教材内容开展自主学习，分析老师所提出的要点，并归纳学习过程中所遇到的问题；课堂教学过程中对学生存在疑问的内容进行精讲，重点吃透科学问题来源、公式原理的推导以及例题的演算；设计探索性专题供学生独立思考、推导，在此基础上安排课堂讨论，并外延至本领域前沿研究成果。主动型教学模式改变了传统教学中单向传授的局面，把教师的讲授和同学的积极思维活动结合起来，加强了教学中的启发性、探索性和研究性。
二、设计探索性专题，加深学生对理论的理解
结构设计原理是土木工程专业的一门重要专业课程，是该专业中工民建、桥梁、道路、岩土及隧道等方向学生将来从事工程设计、施工和管理工作所必须的专业技术基础知识。该 课程的教学内容包括材料性能、设计方法、各类构件的受力性能（弯剪压拉扭）及计算方法和配筋构造等，涉及内容非常广泛。因此，该课程非常适合设计一些探索性的专题，通过这些专题的学习和探讨，不仅能巩固学生理论知识，加深对基本概念、计算方法、推导过程的理解，同时还能帮助学生理解各部分内容的关系，激发学生对书本未涉及知识的探索欲望，培养学生的创新精神。
以受弯构件正截面承载力计算中的压区混凝土等效矩形应力图形为例，[3，4]一般教科书中给出的计算图式如图1所示，以图1（a）所给出的混凝土应力应变曲线为基础，推导出等效矩形应力图形的合力以及作用点位置。而在介绍材料的力学性能时，教材给出了几种不同的混凝土受压应力应变关系曲线，包括图2（a）给出的更符合实际情况的应力应变曲线。因此，在讲授这一部分内容时，可以安排学生尝试采用图2所给出的计算图式开展推导，并比较计算结果与图1的有何不同。可以看出，这样的探索性专题不仅能帮助学生掌握等效矩形应力图形的概念和推导过程，同时还融合了材料力学性能的内容，使学生从孤立的章节学习转换为各部分内容的融合贯通，培养了探索与创新精神。结构设计原理课程内容非常广泛，能够设置探索性专题的内容很多，可根据学生的兴趣和教学计划进行合理安排。
三、结合工程案例，培养学生工程实践能力
案例教学法是根据教学目标的需要，以案例为基本素材，将学生带入特定的事件情景中，进而分析和解决问题，其最根本的内容就是案例的选取和使用，这也是案例教学区别于其他方法的关键。结构设计原理作为土木工程本科教学中重要的专业基础课，案例教学是教学过程中的重要内容。
在结构设计原理教学中运用案例教学法，能更好地调动学生学习的积极性和创造性。教师通过深入挖掘现实工程具体的案例，激发学生的学习积极性，引导他们通过自己的观察、思考、分析、选择、领悟去获取知识，并把所学的知识运用于实践。首先，设置与课程的基本教学内容紧密相关的案例，案例必须符合教学目标的要求，以保证师生间围绕案例所进行的活动是有效的，案例必须符合客观实际，反映实际工程常规做法，能揭示有关混凝土结构设计的原理，[5]结构设计原理案例教学中案例的选择与设置应遵循真实性、典型性、规范性、启发性和实用性的原则。
其次，教师应在平时的教学、科研以及工程实践过程中注重收集各种国内外土木工程方面的技术资料，紧跟本学科前沿知识，掌握本专业范围的许多新理论、新成果和设计、施工的新方法、新工艺，在课堂教学中可以将新颖的科学研究问题与基本教学内容相联系，激发学生的兴趣，引入到课程的教学中，启发学生思考。在案例教学的过程中，教师应引导学生运用相关的知识，大胆进行思考和积极参加小组的讨论。尤其是最大限度地发挥小组讨论的作用，因为它并不是简单地再现个人的准备过程，而是通过成员积极的参与，将学习提升到一个更高的水平，并使学生学会相互间的协作与交流。
四、加强课程设计过程的指导与管理
课程设计是对课程的一次重新学习，是结构设计原理课程教学的重要环节，是将学习内容有机联系起来的纽带，通过课程设计，可以提高学生处理实际问题的能力。同时，课程设计是土木工程专业毕业设计的先导，好的课程设计可以有效地提高毕业设计的质量。笔者认为应将实际工程面对的具体问题加以简化，从中取出部分内容作为课程设计的内容，这样可以充分激发学生的兴趣，保证课程设计的质量，使学生通过设计对课程的内容有一个全面的了解，更好地提高教学质量。
对于土木工程专业的桥梁方向，目前，结构设计原理的课程设计主要是“钢筋混凝土简支T梁主梁设计”。笔者所在教学团队发现存在如下问题：设计题目比较单一，不够灵活，学生的选择性较小；课程设计中，部分学生只是简单地照搬设计样板，或抄袭其他同学的设计，不能深刻理解设计原理；施工图绘制的深度不够，图面质量较差。针对这些问题，笔者对课程设计教学的命题、教学进行了改进。
首先，对结构设计原理课程设计命题进行改进。结构设计原理课程设计的命题一直比较单一，而实际上结构设计原理课程所包含的内容很多，如受弯构件、受扭构件、受压构件、预应力混凝土结构以及圬工结构等。同时，随着科学技术水平的发展，各种新结构、新材料不断涌现，为了适应时代对土木工程专业人才的需求，也需要与时俱进，使课程设计的命题多样化、工程化和时代化。
其次，对学生阐述课程设计题目的目的、意义和内容，深入剖析命题的内涵，使学生有一个良好的开端，避免一开始就产生畏难情绪，尽快进入设计工作状态。课程设计一般持续1周至2周的时间，在这一过程中，应进一步加强对学生的管理和指导，对于计算书的撰写，应要求规范统一，使之养成严谨的工程素养。另一方面，应鼓励并要求学生使用AUTOCAD等软件绘制相应的图纸，为毕业设计和以后的工程设计与施工工作打好基础。
五、结语
结构设计原理课程是理论性高、实践性强的专业课程，教学过程中应加强理论与实际的联系，使学生掌握结构设计原理的设计方法和原理，培养学生的工程结构意识，提高学生的综合素质和创新能力，为专业素质的养成打下坚实的基础。
参考文献：
[1]袁建波，郑健龙.普通本科院校应用型人才创新能力培养研究[J].高等工程教育研究，2008，（2）：137-140.
[2]胡弼成.高等教育学[M].湖南：湖南人民出版社，2010.
[3]叶见曙.结构设计原理[M].北京：人民交通出版社，2008.
篇8
当下我国建筑施工中较为常用的预应力钢筋种类如下：
（1）热处理钢筋，这种钢筋通常具有较高的强度，且松弛较小，同时在进行材料运输时都是以盘式储存并供应，免掉了整直及对焊等工艺，用起来十分方便；
（2）去除应力钢丝，这种钢筋应用于具体的施工时，使用也很方便，且有多种形式可以选择，如光面钢丝、刻痕钢丝等；
（3）钢绞线，此种钢筋通常会由具有较高强度的钢丝绞制而成，通常为三股或七股直径不同的钢丝，这种钢筋形式在使用时十分方便，且能够较好地黏附于混凝土中。
钢筋布置方案是大跨度预应力混凝土结构设计的重点，其布置方式有多种，最常用的是在跨中板带中占1/3左右，另外2/3钢筋布置在柱上板带中。这种布筋方案对普通钢筋的设计来说，不仅能确保板受力合理，同时也最省原材料。但在设计板跨相差超过20%及以上的多跨连续板时，设计采用长跨方向集中布筋，跨中板带布1/3左右或均匀布置，短跨方向柱上板带布2/3的布置方案更节省原材料，同时也能够达到较好的载荷承载能力。实际设计过程中也应根据边跨板的受力特点，更多考虑采用二段抛物线或三段抛物线形式布置。
在具体的施工中应注意以下环节的操作：
（1）预应力筋的铺放顺序及位置，必须正确处理好钢筋铺放顺序与管道敷设、钢筋铺放顺序与钢筋绑扎顺序之间的关系。铺放时，应尽量减少交叉穿束，严格按设计图纸中要求的细部构造执行，布置并固定好承压板及梁端钢筋网片等；
（2）必须保证钢筋的保护层厚度；
（3）应在上、下层钢筋间设置专门保证矢高的措施，注意防止钢绞线的互相缠绕，以保证预应力筋的矢高；
（4）钢绞线每隔一定距离（约500mm）应进行固定，以防止浇捣混凝土时变位；
（5）当钢绞线与预埋管路系统发生矛盾时，应以钢绞线优先。
2、抗震性能设计
不论是何种建筑，其本身都要具有一定的抗震性，而在全球的混凝土结构工程研究界中，都十分重视预应力混凝土结构的抗震问题，而大跨度预应力混凝土结构多是用于一些大型的公共建筑之中，在其建成使用后多为人员密集型环境，如果相应的大跨度预应力混凝土结构没有达到一定的抗震等级，那么一旦发生地震等自然灾害就会造成大量的人身及财产损失，因此在进行大跨度预应力混凝土结构设计时，尤其要注重抗震性能设计。目前国际混凝土结构研究领域都十分关注预应力混凝土结构的抗震问题。经过大量的研究后得出，这种大跨度预应力混凝土结构是可以在地震区使用的，但其与一般的钢筋混凝土结构一样都要进行相应的抗震设计及施工。
3、连续构件设计
对大量的工程建筑实践案例进行详细的分析后，得出在大跨度预应力混凝土结构设计中采用单跨预应力梁截面延伸的方式，可以有效地实现连续结构，进而完成连续结构件的设计。这种设计方式具有很多的优点，特别是在多跨结构超载、内力重力分布能力较强时，能够有效提高弯承载能力。此外，一束预应力筋能够用于正弯及负弯两种弯矩筋，这种形式相应地降低了支座处附加弯矩对柱的有害影响，且其受力情况更趋于合理性。当有预应力施于大梁时，就会使大梁较易发生附加弯矩并弯形，这时可对大梁使用多跨连续布置，多排柱共同工作可相应地削弱这预应力。
4、防火设计
在进行建筑设计时，很多情况下都会忽略到钢筋混凝土的防火性能，因为钢筋混凝土本身并不可燃，即可忽略其防火设计，但事实上并不是这样，钢筋混凝土虽然自身不易燃，但它的防火隔热性能非常差，当温度过高并达到钢筋强度临界点时，预应力钢筋就会出现屈服点下滑的现象，使得其相变及蠕变加快，进而造成预应力板强度和刚度都急剧下降，并出现结构裂缝，使其丧失了原有的结构功能，同时，处于高温环境下的混凝土也会发生挠度变化的情况，同样造成了结构失稳，如果达到一定的温度和时间，那么这种大跨度预应力混凝土结构就会表现出明显的不稳定状态，甚至发生坍塌等危险事故。因此在进行大跨度预应力混凝土结构设计时，应特别注意所设计的结构要符合国家的设计防火相关规范及规定内容，如《建筑设计防火规范》等。
5、工程实例
5. 1 工程概况
某综合楼工程地下室2 层，地上15 层，总建筑面积约31 000 m2。本工程主体结构设计采用无粘结预应力钢筋混凝土板―柱结构，主体部分柱网布置8 m×8 m，地下室底板采用无粘结预应力混凝土板结构，其中长72 m×48 m。
5. 2 结构设计方案及特点
本工程在结构设计上全部采用后张部分预应力混凝土结构。
目前，现浇预应力混凝土结构最常用的施工技术为后张法，后张法预应力混凝土结构施工分为有粘结法及无粘结法两种。有粘结法通过灌浆实现有粘结，有粘结筋的最大应力出现在最大弯矩截面处，破坏时临界截面有粘结筋的应力非常接近钢筋的极限强度。有粘结预应力混凝土结构具有极限强度高、抗震性能好，通常应用于框架梁。无粘结法靠端锚建立预应力，无粘结筋的应力沿全长呈均匀布置，当构件遭到外力破坏时，无粘结筋的应力仍低于条件屈服点。由于无粘结筋的应力沿长度均匀布置的特点，预应力钢筋的非弹性性能即构件的能量消散不能得到充分发挥。
本工程在框架梁的预应力度λ≤0. 7，设计中采用有粘结预应力混凝土结构。本工程次梁不需要抵抗地震力，次梁设计采用结构施工简单，适合数量多、吨位不大的次梁的无粘结预应力结构。在同一工程混凝土楼盖采用不同的预应力结构，可利用无粘结结构与有粘结结构的结构优势，不仅保证了工程质量，也降低了施工难度，有利于施工进度的推进。
本工程采用PKPM 计算软件，按照有关规范，预应力混凝土结构等级属于一级或二级。对于一级和二级的抗裂控制，主要是控制构件受拉边缘混凝土产生的拉应力。由于本工程梁跨度为18.7 m，普通梁跨高比为10～15，所以可知，普通梁高为1 240 mm～1 870 mm，可见梁高过大，不满足观众视线的要求。扁梁的宽高比为20～25。本工程扁梁的梁高可选用范围在748 mm～935 mm之间。可见，大大的降低了梁高，适合于本工程的特点。另外，预应力梁与柱子节点区便于布置抗冲切钢筋，抗冲切性能好，相对于板柱体系结构，其冲切破坏锥体的斜截面较大，在荷载较大的情况下，设置暗梁或横向加宽即可解决，而且，预应力扁梁结构抗剪承载力并不小于普通梁柱结构。
5. 3 预应力钢筋张拉及固定端的设计特点
对于框架梁及其固定端，其预应力框架张拉、固定端施工都在梁柱节点的区域范围内进行。在此区域内，由于设计的柱筋、梁筋、局压钢筋等各种钢筋交错布置，在施工时易出现以下问题：
1） 易使柱或梁中钢筋移位，从而降低整个构筑物结构的承载力。
2） 这个区域内的混凝土施工时难以浇捣密实，施工质量无法保证。为克服以上问题，本工程在设计时采取： a. 将预应力钢筋伸过节点区域，在梁中进行锚固与张拉。当预应力钢筋较多时，应采取分批分段进行张拉与锚固。同时在施工时应保证分批张拉的间距，不得小于1 000 mm，预留斜槽在张拉时需利用变角器进行张拉。此种方法缺点是对钢筋等原材料有一定的浪费，但对工程质量安全有保障。b. 设置专门的预应力筋张拉与锚固区，具置可设在梁、柱侧向或底部等位置，以加腋形式体现。此方法要求较高，须保证锚固区有足够大的混凝土面积以及足够多局压钢筋以防止钢筋混凝土结构开裂，而且会对结构的美观产生一定的负面影响。
3） 每层在浇灌柱混凝土时，由于在梁柱节点区柱边进行预应力钢筋张拉，柱顶应比相应楼板层高出300 mm 左右，以节约梁预应力钢筋张拉时间，从而不影响梁拆模。此种方法对施工方要求较高，需各施工方密切配合。
结语
综上所述，虽然该结构具有诸多优点，但也要借助于具有高施工技术水平的施工队伍才能达到最终的建筑要求，因此，施工单位要积极并严格地依照各项技术指标及操作规范进行施工，在工程实践中不断改进原有的施工技术，加大对工程施工的管理，避免质量及安全事故的发生，达到提高施工质量的最终目的。
参考文献
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在这种情况下，广东技术师范学院天河学院把办学目标定位在“高度重视实践教学，坚定不移走校企合作、产学结合人才培养道路”的应用型本科院校，其人才培养宗旨是立足广东，面向华南，为区域产业转型和经济发展服务，培养基础扎实、知识面宽、动手能力强、富于创新精神的高素质应用型技术人才。
混凝土结构课程包括混凝土结构设计原理和混凝土结构设计两大部分内容，是土木工程专业中最重要专业课程之一。与很多相关专业课程有密切联系如高层建筑结构、砌体结构、建筑结构抗震等等。因此混凝土结构课程教学效果直接影响到整个专业教学质量和人才培养的质量。那么如何在混凝土结构课程教学中体现实践教学、产学结合，达到强化学生工程实践能力，成为独立学院土木工程专业教师面临的一个急需解决问题。笔者结合自己的教学实践，就混凝土结构课程教学中遇到的一些问题进行了探讨与实践。
2注重加强师资队伍建设，提高教师自身知识结构
目前，绝大部分独立学院的师资队伍都存在“老的老，少的少”现象，即由两三个退休的老教授和大部分年轻的硕士毕业生所组成。教师的年龄结构很不合理，教师的梯队很难建设，教师的知识结构和教学经验也不合理。这样的师资队伍很难满足我们要培养应用型技术人才，尤其是土木工程专业要体现实践教学、产学结合的需要。因此加快引进实践经验丰富，高水平的教师成为师资队伍建设的重中之重。
同时，注重培养年轻的教师，提高教师的教学水平，完善教师的知识结构。大部分年轻的教师都是从学校毕业直接到高校教书，缺乏实践经验。而土木工程专业要求教师不仅要具备丰富的理论知识水平，还要有一定的实践经验，才能更好满足教学需要。因此要求土木工程专业的教师要利用寒暑假期等相对较长时间到一些企业如设计单位、施工单位等进行实习，积累实践经验，同时更好把理论知识如何应用到实际的情况教授给学生。另外，建议土木工程专业的教师积极报考相关的注册师考试，一方面可以巩固已学的理论知识和学习掌握国家的最新规范内容，一方面可以满足学院对“双师型”教师的要求。
3整合教学内容
由于每门课程教材的编写都是在本课程相对完善的理论体系下进行的，所以从整个土木工程专业课程设置上，混凝土结构课程教材内容难免会有与其他课程重复的地方。这就非常有必要对教学内容整合，把在其他课程已经讲授过的内容罗列出来，在教学过程对这部分内容仅进行简单回顾，甚至不讲。节省的课时用在实践教学及其他内容上。例如钢筋混凝土结构材料在《材料力学》、《土木工程材料》等课程已进行了详细介绍；荷载与结构设计方法已经单独作为一门课程开设；多高层框架结构设计在《高层建筑结构》课程有详细讲解。
4改革教学方法与手段
在教学过程中实现从“满堂灌”、“填鸭式”、“黑板加粉笔”的教学方法转变到启发式、讨论式、研究式的教学方法上来，调动学生学习的积极性，积极利用现代化教学手段，提高教学质量和教学效果。
4.1应用案例教学法
在教学过程中要经常结合实际工程例子，讲解课本的理论知识。比如在讲梁的分类时，结合一些实际工程图片，告诉学生那些是悬臂梁、简支梁、外伸梁、两端固定梁、过梁、圈梁等等。再如讲解受弯构件受力三个阶段、三种破坏形态，可以考虑应用一些商业软件，把整个过程在形象再给学生看，加深学生的理解。应用案例教学法可以更好把课本的理论知识和实际工程联系，增加学生兴趣，调动学生的积极性。
4.2重视实践教学，坚持产学结合
土木工程专业学生毕业后主要从事设计、施工、管理等方面的技术工作，实践性较强。因此我们在教学过程中一定要重视实践、走产学结合的路子。而课程设计与毕业设计是与实际工程相结合的主要环节。本课程有“钢筋混凝土楼盖设计”、“单层工业厂房结构设计”两个课程设计。本课程与毕业设计也有紧密联系，学生毕业设计的计算书内容大部分要运用混凝土结构的知识进行计算。课程设计与毕业设计是学生在教师指导下独立地分析和解决工程实际问题的重要环节，是训练学生掌握建筑结构的设计方法，培养学生综合运用已学的理论知识，提高学生的设计能力和自学能力，培养学生查找和使用设计规范、设计手册、建筑图集等专业资料的能力的关键一课。
5改革考核学生的方式
目前大多数科目考试采用闭卷的形式。但是由于混凝土结构课程包括很多基本理论、公式、图表和构造要求等等．如果仍采用闭卷的形式会学生只会死机硬背一些公式，而没有真正理论公式的内容和含义。因此笔者建议可以尝试闭卷和开卷相结合进行考核：对于基本概念、基本理论部分可采用闭卷的考试形式；对于图表、公式的应用和构造要求部分可以采用开卷的形式，开卷时可以参考注册结构工程师考试，只许带教材或相关规范。这样不但能够提高学生理解并运用知识的能力，而且加强了学生学习和查找规范的意识。
6结论
本文基于独立学院应用型本科人才培养目标，对本课程师资队伍建设、教学内容整合、教学方法与手段、实践教学及考核方式等方面的改革进行了探索和实践。
参考文献：
[1]沈蒲生,梁兴文.混凝土结构设计原理[M].第3版.北京:高等教育出版社,2009
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当前我国建筑行业得到飞速发展，高层结构的建筑群不断涌现，使得高层建筑的设计理念、施工技术以及建筑材料都发生了重大的变化。作为现代建筑普遍采用的结构形式，钢筋混凝土结构具有强度大、稳定性高、耐久性强以及抗震性能好等优点，使其在现代高层建筑结构中得到广泛应用。要满足高层建筑中钢筋混凝土结构的实际需求，其结构设计是至关重要的。因此，探讨钢筋混凝土高层结构设计中存在的问题，了解设计过程中遇到的难点和重点，并采取科学合理的手段来完善和提高钢筋混凝土高层结构设计，以此提高钢筋混凝土高层结构设计质量。
一、 钢筋混凝土高层结构的发展
高层建筑的发展历程：高层建筑的发展历史悠久，最早出现应该是古埃及的金子塔和我国古代寺塔建筑等，至今已有几千年的历史。随着社会经济的不断发展，人们对于高层建筑的研究也越来越深入，高层建筑结构体系设计也越来越完善，真正意义上的高层建筑最早出现在19世纪末的美国芝加哥，采用框架式结构建造的11层保险商务大楼，被人们称作是高层建筑结构设计的重要转折点，从此拉开了现代高层建筑的序幕。
二、钢筋混凝土高层结构特点
钢筋混凝土高层结构的设计不同于一般的中层及以下建筑结构的设计，这两者有本质的区别，高层建筑结构自身水平的荷载因素在设计中占主导地位，因此，在对高层建筑的结构设计和施工中，注意的地方非常多，对技术水平要求也高，随着建筑高度的增加，水平作用力使得建筑结构的好坏和建筑材料的用量都存在很大的不同。
三、 结构概念设计
建筑结构设计在满足建筑工程实际效果和使用功能的同时，还需具备良好的质量保障，这也是建筑结构最重要的环节。在现代高层结构设计中，人们提出了“概念设计”的理论，其实建筑结构概念设计是提高结构抗震性能的一种设计方法。在设计过程中，选择优质的结构设计方案对建筑整体抗震非常有利。对结构设计的各个延性构件，要进行具体的分析。并采取相应的解决措施，避免一些薄弱层出现损坏的现象。在高层结构设计中，强调概念设计也说明其重要性。结构工程师在工程设计过程中必须按照规范和标准，并掌握结构概念设计的相关原则，从宏观上避免出现设计失误或者计算失误的情况，保证工程的本质安全。
四、 钢筋混凝土高层结构设计常见的问题分析
以下通过实例来分析和探讨钢筋混凝土结构设计中常见的问题。某市一大型超市位于该市东城黄河路南侧。该建筑地下一层，地上 17 层。建筑长度 102.4m，宽度为 53.6m，高度为 76.65m，1～3 层高度为 4.5 m，四层及四层以上层高 4.2 m，地下室层高 4.2m，房屋主楼最大跨度 14m，抗震缝以上裙房最大跨度为 20 m。该建筑工程主楼结构为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构体系，抗震裙房为框架结构。主楼采用桩筏基础，桩采用预应力混凝土管桩。抗震缝以上裙房采用柱下独立桩基承台基础，主楼上部结构的嵌固端为地下室底板顶部。针对该建筑工程实际情况，分析和研究其结构设计中存在的问题，进而提高和完善该建筑工程结构设计的要求。
4.1. 结构设计问题
确定剪力墙结构加强部位的墙体厚度。在进行高层结构抗震设计过程中，剪力墙的底部加强部位要确定其墙体厚度，采用约束边缘构件和构造边缘构件等措施来起到加强抗震的效果。这样能够避免薄弱处进行剪切时造成损坏，还能提高整体建筑抗震性能。针对这一问题，应严格按照《高层建筑混凝土结构技术规程》进行设计。墙体厚度要按照规范规定取值，同时要根据建筑工程实际情况和抗震等级来确定墙体厚度。确保剪力墙底部加强部位抗震时不屈服，保证其安全稳定。
4.2 地基设计问题
地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，不仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础是整个工程造价的决定性因素。因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。
目前，广东应用预应力管桩作为钢筋混凝土高层建筑基础设计的楼层高度已达到 40 层。凡是采用预应力管桩作为高层建筑地基设计的地区，其地基出现质量问题及事故的发生率明显降低。采用预应力管桩进行地基基础设计能够提高桩基质量，其优点表现在这几个方面：第一，预应力管桩桩身混凝土强度高、设计选用范围广、成桩质量可靠，对持力层起伏变化较大的地质条件适应性强、单桩承载力造价低；第二，管桩运输吊装方便，接桩便捷、成桩长度不受施工机械的限制，桩身耐击，穿透力强，是高层建筑工程中施工速度快、工效高、质量可靠、性价比高的桩型。地基设计要严格按照相关规范和标准进行，重视细节部分的规范设计。同时应根据地质情况具体问题具体分析，所有桩基均应进行承载力和桩身强度计算。桩基应选用中、低压缩性土层作桩端持力层。桩基设计时，应结合地区经验考虑桩、土、承台的共同工作。因此，在地基设计过程中，不仅要参考国家设立的地基设计规范章程，也要按照岩土工程勘察报告所提的地质条件，选择合理的桩型。
五、 结构计算与分析问题
5.1高层结构设计要进行结构计算，针对案例中采用的结构体系，可以采用楼板整体平面内无限刚假定模型进行计算。在计算过程中要根据建筑工程实际情况灵活应用，主体结构及基础计算采用中国建筑科学研究院 CAD 工程部 PKPM(多层及高层建筑结构空间有效元分析与设计软件 SATWE)。其中整体分析采用 STAWE 高层版,JCCAD 计算软件，主楼整体分析计算为多余地震下的弹性计算。
5.2采用振型分解反应谱法，高层建筑整体计算的嵌固部位为地下室顶板。抗震设计是高层结构设计的重点，结合工程实际情况，按照《高层建筑混凝土结构技术规程》来确定该工程项目的抗震等级。然后根据建筑结构要求，对相应的抗震等级进行评估和计算，确定抗震效果满足高层建筑结构设计的质量标准。
5.3非结构构件的计算与设计。在高层建筑中,往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容,尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时,由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大,因此,必须严格按照规范中的非结构构件的计算处理措施进行设计。
六、结语
钢筋混凝土高层结构设计作为现代建筑行业的主要结构形式，其优势推动了建筑行业的发展，提高了建筑行业的整体质量。在进行钢筋混凝土高层结构设计时，不仅要保证高层建筑的使用功能和外观效果，还应充分考虑设计安全质量的问题，这也是高层结构设计的重中之重。通过本文了解到了钢筋混凝土高层结构设计过程中常见的问题，并对其问题进行讨论和分析，从中分析出高层结构设计需要注重选型设计、地基设计以及结构计算三个方面的内容。因此，在以后的钢筋混凝土高层结构设计中，应充分考虑这三个方面的制约因素，并在实际工程中将各项工作落实到位，从而进一步提高高层建筑结构设计质量和水平。
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1基础设计与设计优化的重点
地基是建筑物建设工作的重要内容，在某些建筑物中，地基区域的工程造价占据了整体项目投资的三十分之一，同时因为地基是地下隐蔽工程，若是出现了质量安全问题，会导致之后造成的影响较为严重，所以在实际发展的过程中，一定要科学选择地基的设计方案。基础形式的选择一般情况下需要具备所在区域的特点，而在实施基础设计的过程中可以依据所在区域项目建设已经存在的基础设计工作，结合已经获取的信息资源和工作经验对基础形式的选择和设计进行整合研究和分析［1］。在设计时期，选择任何基础方案都会影响项目的工程造价，因此在实际发展过程中需要进行优化，并且结合以下几点原则进行创新:第一，基础质量可靠性原则。例如在深厚饱和土层中，最好的选择就是人工挖孔灌注桩与预制桩型，其中前者的工作质量更为优越;第二，工程造价最低性原则，各种形式的基础方案都与经济性相关，并且经济性注重展现工程造价，符合工程的需求主要是受到桩的承载力数值的影响，因此优化设计信息只能依据工程造价信息来展现，选择工程造价最低为原则。因为桩基础的设计非常简单，并且安全性较高，这会让很多设计单位在基础方案设计中更多的选择桩基础，就算是拥有基础的天然基础方案也不会选择，这一方案会导致工作消耗大量的资源。有证据显示，天然造价一般情况下直到达桩基础造价的三千到七千。在国外很多国家中，应用天然基础的建筑非常多，特别是在高层建筑的设计中都会选择天然基础，但是我国对于这一技术的应用还没有达到日本的一半，就算是应用条形基础或者是交叉梁基础的项目，设计单位也会更多的应用桩基础解决其存在安全的问题，这样导致实际工程成本数量日益增加。
2基础设计优化对工程造价产生的影响
其主要分为以下两方面，一方面是不同的基础形式对工程造价产生的不同影响，因为很多工程项目基础工作造价占据整体建筑物造价的很大范围，由此基础部分工程造价会直接影响整体建筑物的工程造价。在选择建筑物基础形式的过程中，一般是受到建筑物所在地的地基影响，因为地基基础条件较低需要加以整改，这样就会增加实际工程造价。由此在选择基础形式的过程中，需要结合建筑市场建筑素材价格以及现场条件等进行全面的研究和分析。另一方面是建筑物上部结构影响基础工程造价。除了地基基础条件之外，建筑物的上部结构也是影响建筑物基础形式的重要因素。其中包含了混凝土结构，因为实际建筑建设工作大范围应用钢筋和混凝土素材，致使建筑物上部结构非常重，这就需要承载很大的地基才能确保建筑物的整体性能。但是砖混结构虽然构建的建筑层比较矮，但是因为大范围选择应用实心砖填充墙体，促使实际建筑物需要的基础承载水平非常大。同时钢结构因为上部结构过轻，还有的不需要单独解决地基条件下就可以符合建筑物上部结构的承载需求，从而减少基础工作数量和工程造价［2］。
3结构类型选择对工程造价产生的影响
3．1基础结构类型和特点
其主要分为以下几点:第一，砖混结构。这一结构的特点在于素材容易获取，施工技术也非常的简单，这样促使这一结构类别建筑物出现工程造价较低、建筑施工时间过短等特点，而它的缺点是因为这一结构类型建筑物的抵抗能力较低，同时大范围应用砌砖导致建筑物的上部结构自重较大，不可以在高层建筑中应用，同时砖砌体施工技术大都是人工操作，其工作效率较差。现阶段，应用这一结构建设的建筑物大都是农村建筑。在城市中的应用较少。第二，钢筋混凝土结构。这一结构包含了钢筋、水泥以及骨料等为素材构建混凝土结构类型。这一结构具备整体性强、抗震性高等特点，现阶段已经被大范围的推向市场的各个区域，钢筋混凝土结构中是钢筋、水泥以及水等素材构成的混合体，引起其具备整体性强、抵抗腐蚀性强、节约钢材等优点。第三，钢结构。这一结构是以钢素材为基础的结构类型，也是现阶段新兴建筑结构类别的一种。钢结构具备有效性、抵抗地震、自然环保、节约能源以及成本支出较低等优点，大部分建筑物都会选择应用这一结构类别。但是这一结构的平稳性与钢筋混凝土相比存在一定的差异性，同时因为大范围应用钢材，促使实际建筑物的腐蚀性和耐高温性要求非常高，未来的维护工作支出费用也较多［3］。
3．2结构类别对工程造价产生的影响
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中图分类号：TU-4；G6420 文献标志码：A 文章编号：1005-2909(2012)04-0056-03
2001年教育部颁发的《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》通知中明确提到，要在高校的公共课程和专业课程教学中使用外语。十余年里，高校双语教学得到了快速发展。作为一种新的教学模式，双语教学各方面的研究还有待进一步完善，尤其是师资条件和学生英语水平相对薄弱的院校。采用何种教学模式［1-3］才能更好地开展双语教学，还需要更多理论研究和教学案例的支持。笔者结合土木工程专业混凝土结构设计原理课程4年双语授课经验，总结并提出了适合大班授课的问答式授课模式。
一、双语教学课程准备
选择教材是开展混凝土结构设计原理课程双语教学的第一步。根据郑州航空工业管理学院双语授课必须使用外文原版教材的要求，初步选择美国的精品教材A.H 尼尔逊编著的Design of Concrete Structures；但该书是对规范中构件设计部分的详解，考虑到国内外规范存在的差异和大部分学生在国内就业的事实，该书仅作为教学的参考资料。课程的主干教材最终选择了刘立新教授主编、K.S.Law等主审的Concrete Structural Fundamentals一书，该书是依据中国现行规范编写的全英教材，后面附有少量中文翻译。经过4年的教学实践，学生对教材认知度调查结果显示：良好84.2%、一般11.3%、差4.5%。教材内容安排合理，易于被学生接受，英语水平较差的学生可以将吴培明、刘立新编写的《混凝土结构（上）》作为该教材的同译本来加深对专业知识的理解。
二、双语教学课前条件
混凝土结构设计原理是学校2005级土木工程专业开设的第一门双语课程，同年在其他普通本科院校土木工程专业开设的双语课程为数不多，所以同条件下可供借鉴的教学经验较少。结合以往双语教学的经验和该课程的特点，笔者把课程准备的重点放在了熟悉专业知识、基本专业词汇的英文表达，以及培养学生英文的思维方式思考专业知识和课堂的组织形式等方面。希望通过双语课程的学习，使学生在掌握课程专业知识的同时，也能加强英语的应用能力。
经过多年来双语授课实践，教师的课前准备是否充分直接决定着课堂的氛围；而学生的英语水平、提前预习与否和授课模式等对授课效果都有一定的影响。现以学生英语水平高低（四级通过率）和预习与否（教师是否要求）为条件来定量分析它们
对期终成绩分布（授课效果）的影响，具体见表1所示。
从表1可以看出：混凝土结构设计原理双语课程在期终的成绩分布与是否预习影响较大，尤其是对成绩一般的学生影响较大。笔者在给2007级和2008级学生授课时强调提前预习，虽然优秀率较2005级和2006级学生没有明显的变化，但及格率却得到了较大程度的提高；而学生英语水平的高低（四级通过率）对授课效果影响不大，原因在于混凝土结构设计原理课程涉及到的专业词汇量不多，表达方式相对较单一。所以从外语的运用上来说，只要具备基本的英语语言基础都能很好地完成该课程的学习。
三、问答式教学模式
双语课程的教学模式是双语教学能否很好开展的关键步骤。目前，国内外常将双语教学模式分为：“沉浸式双语教学模式”、“保留式双语教学模式”和“嵌入式双语教学模式”三种［4］。前两种教学模式对语言环境的要求较高，不适用于中国双语教学目前的状况；大部分高校双语教学应该属于“嵌入式双语教学模式”，即在课堂上同时用学生所学第二语言加上母语（或本族语）两种语言进行部分学科的教学，根据学科的特点确定学科的数目及两种语言使用比例。2002年中国教育部下发的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》(教高司函〔2002〕152 号)规定，双语教学是指授课课程采用外文教材，并且外语授课课时达到该课程课时的50%以上(含50%)的课程教学［5］。该文件的下发进一步对中国高校非语言类双语课程的授课模式做出了限定。学校开设的混凝土结构设计原理双语课程依照教高司函〔2002〕152号文件的规定，在授课方式上也做了一些探索，摒弃最初的传统灌输式教学模式，提出适合大班授课的问答式授课模式。现将问答式授课模式实施的关键部分总结如下。
（一）课前说明很必要
混凝土结构设计原理是学校土木工程专业教学计划中开设的第一门双语课程，所以很多学生对双语课程并不了解，甚至一无所知。教研组人员曾针对学生关于双语课程的了解程度进行过调查统计：从未听说过双语课程人数竟然占到了32%，不了解的为74.7%，基本了解的占20%，而了解的只占5.3%。由于初次接触双语教学，学生会有畏难和不解的情绪，如何学好该课程以及学习中重英语还是重专业等问题，需要教师在首次上课时讲解清楚。
其一，明确专业知识的学习是双语课程学习的最终目的。英语只是作为语言媒介用于教学，是帮助学生从英语的角度加深对专业知识的理解，同时也是对英语知识的应用。
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引言
地震影响因素十分复杂，是一种不能预见的外部作用，目前的计算方法依旧处于半经验半理论的方法，在实际工作当中，想要对于建筑的抗震性进行精确的计算有很大的难度，因此，建筑设计师在进行高层建筑时，应重返考虑高层建筑的抗震问题，采取相应的安全防患措施，做到真正的防患于未然。
1、高层建筑混凝土结构的特征
混凝土结构建筑的楼层在10层或10层以上，或者建筑高度超过28m，定义为高层建筑。从定义中可看出高层建筑的特点体现在层数和高度上，而高层建筑更本质的特点是水平荷载设计起到关键作用。在高层建筑中研究建筑的抗侧力能力是抗震设计的重点，地震荷载和风荷载主要作用于建筑的水平力，其中地震荷载起控制的作用。破坏时间短，无规律的作用强度大，水平方向上的振动加以扭转振动是地震力对建筑的破坏特点。在设计过程完全应用弹性理论来设计以提高建筑的抗震性能是不可行的。因为会增加抗侧构件的数量，使结构的自重增加，导致在地震中，由于建筑自身的惯性力过大，使抗震性能降低。
2、建筑抗震级别
我国房屋建筑工程可以分为以下四个抗震设防类别
2.1、特殊设防类
指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑。简称甲类。
2.2、重点设防类
指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑。简称乙类。
2.3、标准设防类
指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑。简称丙类。
2.4、适度设防类
指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑。简称丁类。
3、高层混凝土建筑抗震结构设计原则
3.1、结构布置
平面布置是指在建筑设计的平面图上，将柱和墙的位置以及对楼盖具有的传力作用进行合理的设置。依据建筑的抗震性能来看，最关键的是尽量将建筑结构平面的刚度中心与质量中心相靠近或相重合，以降低地震力对建筑的破坏力。为了减轻建筑自身的重量，在设计时应以结构的平面规则、对称为宜。结构的刚度在竖向上应保持均匀，可尽量较为规则的设计竖向结构，少做平面上的变化。在安全规定内设计结构的高度和宽度，并且需限制两者的比值，以使结构有较好的整体刚度和稳定性。
3.2、防震缝设置
建筑平面结构复杂时，可通过使用防震缝，将复杂面划分为简单且规则的平面，但是在高层建筑中，不宜使用防震缝。如果无法避免设缝，那么应根据不同的结构，按照需要较宽的规定来设置宽度。建筑的高度不超过15m，其防震宽度宜采用70mm；高度大于15m，应根据不同的度数相应的增加高度和防震缝宽度。
4、高层建筑混凝土抗震结构设计分析
4.1、选择场地地基
选择场地地基首先要依据实际工程需求，同时还要考虑地震活动情况。分析天然地基时的抗震承载力要按照不同的场地来进行，此外，根据不同场地来分析地震所导致的危害度。如果有必要，可使用规范的地基来进行处理。可根据地震强度、场地土的厚度、断裂的地质历史来明确避让距离，从而对场地范围内的地震断裂的确定有利。一定要保证避开对不利的建筑地段来进行场地地基的选择，如果依法避开，可以运用合适的抗震措施来进行。
4.2、增加抗弯结构宽度
增加抗弯结构体系的有效宽度，在高层建筑钢筋混凝土结构抗震设计中能提高建筑的抗倾覆力矩，并且侧移三次方的比例能得到减小，利用结构力学中的弯矩平衡法进行计算可更好的理解这一设计方式。在实际的建筑工程的设计中，竖向构件在结构体系中的良好连接是必须要做到的。在框架结构设计中，设计构件应遵循强压弱拉、强柱弱梁、强节点弱杆件和强剪弱弯的原则。在实际当中，为实现框架与剪力墙的协同一致需控制各层楼板的变形量。剪力墙的主要受力是弯曲变形，结构的主要受力是剪切变形，将两者进行有效协调变位，能实现框架抗震。
4.3、设计构件布置方式
结构设计中的抗力构件的布置应发挥最有效的作用，以提高结构的整体协调力，例如斜撑、水平撑及桁架体系等。在实际的设计中，不宜忽略其在结构中的作用，应根据具体受力状态，发挥杆件的抗拉和抗压能力。交叉撑或斜撑是最有效抗衡抗侧力的钢骨混凝土构件，其构件可完全适应受拉或受压的状态，且可充分是钢材抗拉能力和混凝土构件的抗压能力得到发挥的同时，又可在水平方向上增大架构的抗侧移刚度，以增强高层建筑缓凝土结构抗震作用。
4.4、高层混凝土建筑各层结构参数设置
通过在模拟地震中对设施的分析，我们能够根据得到的数据对各层的参数进行设置。例如高层混凝土结构建筑中的墙体承载能力等方面。在预处理阶段，应在充分了解羡慕的地形条件、质量检测等多个方面的基础上，建立设计的框架，应用设计理念做出说明，完成高层混凝土结构建筑的设计工作。在高层混凝土结构设计工作中，最好能够建立设计信息库，便于工程师用查找案例并总结的方法来展开工作。在研究结构综合受理情况时，应选出相应的模型，并以此对建筑结构的合理性进行判断。要对计算机运算结构展开研究，为以后的计算机运算提供一句。高层混凝土建筑要处理包括站东周期、扭转角度等多种参数，因此，对于高结构的设计应经过反复推敲，确保其具有良好的抗震能力。
4.5、重视结构的规则性
在进行高层混凝土结构建筑设计时，应重视高层结构的规则性，对于严重不规则的设计方案买，不能进入选择的行列。合理的布置能够对结构的抗震起到有效的提升，在设计中应提倡平、立面的对称。经过对震害的研究我们呢可以发现，对称建筑在地震中受到的伤害最低，对于采取抗争措施和处理都较为便利。
4.6、增加承受荷载的构件截面
在实际结构的设计中对承受地震力的构件应增大构件的最大部分截面，主要表现为在底部中应用加强层。通常情况下在剪力墙底部的加强层，其高度应设计与底部两层的较大值，或1/8的墙肢总高度相接近。高度大于150m的剪力墙，墙肢总高度的1/10是其底部加强部位的高度。为保证结构的延性需要对截面的尺寸进行限制，以防止产生脆性破坏，尤其对于抗震结构的截面限制条件更为严格，将x设为混凝土受压区域梁端截面构建的高度，考虑钢筋的受力情况，计算结果应符合以下条件;一级，x≤0.25h0；二、三级，x≤0.35h0，H0表示为截面的有效高度。
4.7、发挥楼盖的水平隔板作用
在建筑结构设计中将竖向的受力构件，也设计为是受弯构件，主要抗倾覆构件能在压力作用下，保持整体结构的稳定性。同时能减少增加的构件数量，减轻结构自重，降低工程造价。在高层建筑中，实际楼盖发挥的隔板作用应符合计算假定：假定全部楼层采用刚性楼板。这主要因为结构楼板的刚度足够，楼板有一定的厚度并配有钢筋，且在平面内的开洞进行了限制。如果假定不符合，在地震力的作用下楼板会成为薄弱层，结构会在层高处竖向构件发生破坏，导致结构整体发生垮塌。
4.8、对结构体系要合理的选择
抗震设计要考虑的关键问题就是抗震结构体系，建筑是否安全和经济取决于结构方案是否合理。
4.8.1、在对建筑结构体系进行合理选择时，要考虑到地震作用有合理的传递途径以及计算简图要十分明确，除此以外，受力以及传力路线等都要符合抗震分析。
4.8.2、在选择建筑结构体系时，要考虑到赘余度功能和内力重分配功能，这两个功能是进行抗震概念设计时的重要原则。
4.9、结构构件的延性要得到提高
对各个构件延性水平的提高是抗震概念设计在建筑结构设计中应用的关键问题。抗震措施主要有：采用竖向和水平向的混凝土构件，从而对砌体结构加强约束。这样一来，配筋砌体在地震中产生裂缝后也不会倒塌，让建筑物在地震中不会完全丧失重力荷载的承载能力。
5、结语
对于高层建筑来说，抗震设计是非常重要的，一个优良的建筑抗震设计，必须是在建筑设计和结构设计相互配合协作共同考虑抗震的设计基础上完成。随着社会经济的发展，很多新型的结构、新的技术不断出现，设计人员要不断利用这些新结构和新技术进行抗震结构设计，从而为人们的生命财产安全做好保障。
参考文献
[1]陈天华.高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].中国科技信息,2011,16:42.