关于土木工程专业毕业设计新增抗震加固设计专题的教学改革探讨

马好霞，于丽波，叶燕华

（南京航空航天大学 金城学院，江苏 南京 211156）

2008年汶川地震震害调查结果显示，中小学校舍倒塌严重，中小学校舍的建筑特点多为：单跨、大开间、大跨度且带有外跨走廊[1，2]。2009年，国务院办公厅印发了全国中小学校舍安全工程实施方案（国办发[220091 34号）的文件[3]。2009年4月，国务院正式启动了全国中小学校舍安全工程。不仅是中小学校舍，早期国内大量建造的房屋（尤其是使用了20年以上的）抗震设防能力也存在严重不足的问题，有些新建造的房屋抗震能力与新规范的要求存在一定差距。为保证人民生命财产的安全，对已有的老旧房屋进行抗震加固是防震减灾刻不容缓的任务。

随着这方面的工程量的逐年增多，用人单位对具有加固设计经验的人才需求也在不断增加。由于毕业设计质量是最能直接体现学生对所学专业知识的掌握程度，用来单位往往通过学生毕业课题设计的内容和成绩来选择学生。因此一份优秀的、适合市场发展的毕业设计成果对学生的就业起着非常重要的作用。面对市场对人才的要求，学校土木工程专业毕业设计需要新增抗震加固设计专题。

一、高校土木工程专业本科毕业设计现状

土木工程专业的毕业设计专题主要包括工程项目设计、科研及工程施工技术三大方面。工程项目设计模块的题目一般由老师拟定，此设计缺少实际工程背景，涉及的实际问题较少，需要学生分析的客观资料不多，况且设计内容每所高校基本相似，大部分是根据工程概况和工程设计资料，对新建建筑进行结构设计，设计内容基本局限于砌体结构和框架结构的办公楼、宿舍、教学楼等，况且课题的覆盖面每年基本固定，缺乏创新，且与实际工程有比较大的差距。

据调查[4]，大部分高校没有开设房屋加固类专题的毕业设计，仅有能查到的加固类毕业设计论文也仅限于桥梁类加固[5]和地基类加固设计项目[6]，本科阶段开设结构加固类课程的学校更是寥寥无几。加固类毕业设计的完成不仅涉及到常规的结构设计内容，更有其专门的课程和规范，因此很多学校选择在研究生阶段开设这类课，但是面对市场的变化和就业形势的严峻考验，本科阶段适当的开着加固类的课程和增开加固专题的毕业设计对学生的就业和发展大有利处。

二、加固设计与新建建筑结构设计的区别

建筑结构由于环境和自身因素的影响，其耐久性随其使用时间的增长而下降，尤其是2008年汶川地震以来，结构抗震设计的重要性备受大家关注。新抗震规范对建筑物的抗震性能提出了更严格的要求，每年对已有建筑物进行抗震鉴定和加固设计项目不断增加，尤其是中小学教学楼和事业单位办公楼抗震加固设计项目最多。抗震加固设计与新建建筑结构设计存在较大差异。

结构加固设计，从概括的角度讲就是通过检测得知原有结构状况、以及和结构根据业主和规范要求所应达到目标的差距，制定结构加固原则性方案，以实现从概念上解决问题；在检测结果的基础上，根据现行规范和图集，对已有结构进行设计计算，最终达到可行性、安全性和经济型的目的[7]，细致的讲就是在已知建筑物的结构体系、受力、材料强度以及截面尺寸的情况下，依据最新规范，对结构主要承重构件进行计算，并验算构件的配筋、轴压比和承载力，检查建筑物的抗震构造措施，对不满足受力和构造措施的构件进行加固，加固设计步骤一般包括结构分析、初拟方案、可行性论证、加固力学分析、详细设计、效果检测等。而新建建筑物结构设计是在建筑物初步设计的基础上确定结构方案，选在合理的结构体系，进行结构布置，并初步估算结构的构件尺寸，进行抗震以及抗侧刚度验算，对整个结构进行设计计算确定结构构件的布置和配筋，并依据最新规范来确定结构构件的构造措施。虽然加固设计和新建结构设计存在较大的差距，但它们的本质是相同的，都是利用所学的结构设计原理，对建筑进行受力分析，按照现行规范进行验算。它们的主要差别一个是对原有建筑物进行设计，另一个对一个不存在的建筑物进行设计。

三、毕业设计教学改革措施

（一）开设加固专业课程

加固设计作为结构设计的一个分支，需要设计人员对结构体系具有一定深度理解，对新老规范及其原理具有较深层次把握，对常规加固技术和新技术具有较强的敏感性和接受能力，与新建建筑结构相比，加固设计的结构类型不一定最复杂，但对结构师的综合专业素质要求必定比较高。因此学生要想做好一份好的加固课题毕业设计，学校不仅需要开设《混凝土结构设计原理》、《砌体结构设计原理》和《钢结构》等基本专业课，还需要开设加固方面的课程，例如：《建筑结构检测鉴定与加固设计》、《钢结构的检测鉴定与加固改造》、《既有建筑地基基础改造加固技术》等专业课程，同时学生还需要加强相应规范的学习。

（二）提高师资水平

指导教师的作用是提高教学质量的重要因素，由于加固设计在近几年才开始大规模推广，考虑到学校此类师资经验缺乏的情况，建议学校聘请企业优秀的具备丰富加固设计经验的工程师担任兼职教师，此类教师应具备5年以上结构设计工作经历，且是副高以上职称或者一级注册结构师，此类教师加固方面的工程经验比较多，学生在老师的指导下能很轻松的掌握与实际工程相关加固知识[8]。

四、结构加固设计课题毕业设计的实施

（一）加固设计课题的选取

结构加固一般分为混凝土结构加固设计，砌体结构加固设计、钢结构加固设计及其相应的基础加固设计。加固方面的毕业设计的课题应来自于实际工程案例，课题由具备相应资格的教师提出申请，并撰写毕业设计课题方案，再由毕业设计指导委员会对各个课题方案进行考察和可行性研究。确定设计方案后，指导教师就课题方案和内容向学生做细致的分析和讲解，同时结合学生自己的兴趣对毕业课题进行合理的分配。这样可大大提高学生的兴趣，调动大家的主观能动性。

（二）加强对老师的要求

指导教师的指导质量是整个毕业设计教学的关键。指导老师不仅要教授学生如何分析问题，学会独立思考问题、独立查阅规范解决问题的能力，还要用自己的实际行动来引导学生养成科学严谨的工作态度，以及端正的思想品德。工程无小事，任何马虎大意的工作态度都会造成工程隐患。

（三）严把加固毕业设计成绩的评定

在加固设计课题成绩的评定方面，不能因为此类课题的毕业设计起步晚，经验相对不足等原因来降低对学生的成绩评定要求。毕业设计的成绩由过程考核和答辩成绩两部分组成。在过程考核的期间，指导老师应就学生的规范应用能力、设计方案、计算能力、学习态度、纪律以及毕业设计进度方面给予综合评定。为提高学生的设计积极性，答辩成绩应根据对小组每一个成员进行答辩，不能按照一个小组为单位来答辩。答辩成绩由设计水平、设计工作量、表达能力和回答问题能力4方面给出答辩成绩。

五、结 语

毕业设计是一项综合学习、实践、探索和创新为一体的综合教学环节，是一座联系理论与实践的桥梁。毕业设计的质量与学生毕业后的工作能力和适应性息息相关。伴随着社会的发展，新增加固专题的毕业设计课题是我国土木工程专业培养知识型、实践型、创新型一线技术人员的必然趋势。在改革的初期，可能会遇到一些新的问题，如何实施好这一改革，对高校师资、教学体制及保障措施等方面都提出了更高的要求。高校应严格把握毕业设计应用型的定位，不断进行毕业设计的改革、探索和思考，以保证毕业设计的质量和提高毕业生的专业素质。

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[1]张进宝，李金诚.中小学教学楼的抗震鉴定和加固设计实例[J].建筑结构，2010，40（增刊）：502～505.

[2]郭樟根，孙伟民，倪天宇，等.汶川I地震中小学校建筑震害调查及抗震性能分析[J].南京大学学报（自然科学版），2009，31（1）：81—91.

[3]《全国中小学校舍安全工程实施方案》国办发[2009]34号.

[4]夏鲁惠.高等学校毕业设计（论文），教学情况调研报告[J].高等理科教育，2004，53（1）：46-49.

[5]石家庄铁道大学，高速铁路地基加固设计方案[D]，石家庄：石家庄铁道大学本科毕业设计，2011.1-56.

[6]王佳，西安交通大学20m简支T梁桥的检查和加固设计[D].西安：西安交通大学本科毕业设计，2011.1-67.

[7]刘洋，中小学图书馆框架结构加固设计优化研究[J].安徽建筑工业学院学报（自然科学版），2012，2，20（1）：32-35.

[8]谢咸颂，基于创新能力培养的土木工程专业毕业设计教学改革探讨[J].价值工程，2011，5，13-14.