偏心受压构件的教学初探

许东胜

摘 要：通过对教学实践所得、剖析教材的特点、探索教学方法、所得到的经验的分析供本学科教学同仁参考。

关键词：教材分析；教学方法；数学语言；先总后分；流程图；教学互动

偏心受压构件是钢筋混凝土结构中几种基本构件之一，同时也是教与学的难点，可以说教材的特点决定了它的难度所在。不仅教师难教，而且学生难学，老师的难在于如何处理教材，化繁为简、化抽象为具体，把握住教材的主线，有条理、有层次、循序渐进，引导学生深入浅出地掌握知识，以及如何选择适当的教学方法，充分调动学生的学习积极性和主动性、培养学生自究性学习方式，变被动性学习为主动性学习。学生的难在于基础薄弱，缺乏足够的抽象思维能力和逻辑思维能力，分析解决问题的能力，而这些能力的改善与提高不是一蹴而就的，教材知识的掌握恰恰需要这些能力，因此，我认为教师的作用相当于为教材与学生之间搭一座“桥”。以下我就从教材的处理及教学方法选择的角度结合偏心受压构件来说说如何搭好这一座“桥”。

一、偏心受压构件教材的分析

偏心受压构件教材的知识概括来讲，主要分为三个方面：计算理论、计算类型、构造要求。

（一）计算理论

偏心受压构件的计算理论与其他基本构件如出一辙，但它又具有自己的特点与难点，不妨详细说说。

1.偏心受压构件的破坏形态及分类

偏心受压构件按破坏形态可分为大偏压（拉破坏）与小偏压（压破坏），判别大偏压与小偏压的方法，关键在于了解这两种破坏形态与哪些因素有关，事实上，大小偏压的破坏形态主要与相对偏心距e0/h及距纵向压力较远一侧配筋量AS因素有关，即大偏压破坏是在e0/h较大，AS不太多，而小偏压破坏在e0/h较小或e0/h较大且AS太多的情况下产生的，对AS来说，当为大偏压时，AS能达到屈服强度fy当为小偏压时，AS无论为拉或压均不能达到屈服强度fy。

2.大小偏压的界限

大小偏压的界限主要有两个层次，第一层次以相对偏心跑0.3

为界限进行初步判定，即e0/h0≥0.3截面认为大偏压受压，e0/h0<

0.3截面认为小偏心受压，第二层次，以相对界限高度ξb为界限进行确定判定，即当ξ>ξb截面外于偏心受压，当ξ≤ξb截面处于大偏心受压。

3.偏心距

偏心距ηe是指纵向压力N距截面轴线的距离，包括偏心距

增大系数η，以及初始偏心距e0两个方面，偏心距增大系数η，由于细长度l0/i的影响，细长杆在初始弯矩Ne的作用下，产生侧向挠度f，归并入偏心距中，即增大偏心距ei+f=（1+f/t）ei=ηei，规范为了简化起见，η按下式计算：η=（1+■l（■）2）ξ1ξ2；初始偏心距e0，是考虑混凝土构件的非均质性，及加压偏压的不利影响，并归入附加偏心距ea以调整，即ei=eo+ea，eo为原始偏心距。

4.偏心受压构件承载力计算的基本公式的建立

在了解偏心受压构件破坏形态的基础上，我们进行承载力计算的基本公式的建立，如果我们思维站高一点不难发现所有基本构件计算公式的建立原理实质是一样的，即为力学中平衡方程的应用，只不过表达的方式不一样而已，在教学中如果意识到这一点，我想学生也就不怕公式难记、难懂了，在学习中只要记住了计算简图，计算公式就不难写出，而不必埋头苦背，焦头烂额了。

（二）计算类型

偏心受压构件按不同标准有不同的分类，按构件的截面形

状，可分为圆形、圆环、矩形、工字形等；按破坏形态分为大偏心和小偏心，按配筋方式分为对称配筋和非对称配筋；按问题分为配筋计算问题和承载力校核问题，这些不同计算类型混在一起，使得问题更加错综复杂、千头万绪，理顺这些分类标准的层次关系，抓住教材的主线，显得尤为重要，大量教材和教参表明，它们的层次一般为：第一层次的配筋方式（对称配筋和非对称配筋）；第二层次解决问题（配筋计算和承载力校核）；第三层次按破坏形态

（大偏心受压和小偏心受压）。有的钢筋混凝土构件计算手册对本章的类型做了专门的分类，共计8类。例，对称配筋、配筋计算、大偏压为一类等等，在教学时可以参考相关的资料来使用。

（三）构造要求

构造处理和有关规定是长期科学实验和工程实践经验的总结，是对计算必不可少的补充。在设计结构和构造时，计算和构造是同等重要的，学习时防止重理论轻实践、重计算輕构造的思想，要充分重视对构造规定和要求的理解，并搞清其中的道理。

二、教学方法的选择

教学方法是为达到既定教学目标，教师和学生参与教学活动所采取各种方式的总称，教学方法可以看成是一种粘合剂，好的教学方法能使教师、教材、学生和谐融为一体，“教学有法，贵在得法。”不同的教材，不同的学生，要采用不同的教学方法，我不认为一种教学方式能适应所有的教材和学生，因此，我在选择教学方法的时候，首先考虑的是教材与学生的特点，以下是我结合偏心受压构件教学关于教学方法的几点考虑。

（一）要善于运用教学语言表达方式教学

钢筋混凝土结构构件设计方法的分析规律，要进行大量的试验分析→挑选合适的破坏形式→计算简图→列平衡方程→适用条件→构造措施。其中试验分析是一个动态过程，教材大多以语言的形式进行表达，文字虽然能清楚表达试验动态过程，但略显冗长，难以记忆。若能转化为数学语言表达就直观明了、方便记忆。例如，在讲述大小偏心受压破坏形态时，可以简单概括为：①受拉破坏（大偏压破坏）特点：拉区砼开裂→AS达fy→AS′达f′→εc=εcu砼压碎破坏；②受压破坏（小偏压破坏）特点：破坏受压砼压碎引起的，该则AS达fy′，另一侧AS′或拉或压均未达到fy，这样通过文字的转化能起了化繁为简的目的，在结构的教学中还常常可以应

用到。

（二）要善于应用先总后分的授课模式

结构的教材特点决定于教学过程的逻辑性与条理性，注重教学的逻辑性和条理性是上好结构课题的必要条件，一节逻辑条理清晰的结构课能给学生以屡屡动听、徐徐道来的感觉。例如：我们讲到偏心距增大系数η时，就可以采用先总后分的授课模式，先

介绍η的含义，然后直接给出η的计算方式即η=[1+■l（■）2]ζ1ζ2，接着分别介绍其中每一个字母的含义计算方式，ζ1——

偏心受压构件截面曲率修正系数，ζ1=0.5fcA/N，ζ2构件长细化对截面曲率影响系数，ζ2=1.15-0.01（Lo/h），采用先总后分的授课方式，好比人远看山的构造，近看山的细部，实践证明，教学效果良好。

（三）应善于注重流程图的应用

流程图就是一种表达逻辑的图形，流程图是有形象直观、简单明了的特点，通过流程图的学习，掌握偏心受压构件各种类型的解题步骤，使学生学得得心应手，例如：对称配筋截面设计的流程图如下：

■

流程图中结合一些符号如，教学中“<、>”表示“判断”的意思：大写字母“Y”则代表Yes，同样大写字母“N”代表NO。将整个计算过程以流程图的形式来解说，有别于常规教材中的解说方式，一目了然，更易于理解和应用。

（四）要善于注意教学互动法

教学互动是推进课堂教学改革的基本教学途径，就是在课堂教学中必须充分体现“教”学交往，“师”“生”交流，特别要体现“学”的积极性，而“教”的积极性的根本体现就是运用一切手段去调动“学”的积极性，从而使积极性产生互动效应，在偏应受压构件基本公式的教学中，我在教学中按大小偏破坏形态先画出大小偏压计算简图，然后引导学生根据计算简图，按静力平衡条件列出平衡方程，在应用平衡方程进行配筋计算时，也是留出一定量的时间，由学生自由分析平衡方程中，哪些是已知量，哪些是未知量，当未知量多于平衡方程个数，就必须补充方程，通过互动教学法，使学生对计算公式的来历有较深的了解，而不必死记硬背。

总之，偏心受压构件的教学与多种因素有关，上述所述的教学方法是否恰当，只是本人一家之言，我相信，没有最好，只有更好。有道是“实践是检验真理的唯一标准”。

参考文献：

汪霖祥.钢筋混凝土结构及砌体结构.机械工业出版社，2010-07.

（作者单位 福建省永泰城乡建设职业中专学校）