钢筋混凝土结构设计原理教学研究II：T形截面正截面承载力计算

李志强　唐艳娟　夏多田

摘要：本文针对T形截面正截面承载力计算教学中计算公式复杂、学生难以理解的现状，提出应用图形分解的方法进行类比分析，将复杂的问题层层分解转化为已知的知识，从而使学生对计算公式有更清晰地认识，并为该课程的教学活动提供参考。

关键词：混凝土结构；T形截面；适筋破坏；超筋破坏；少筋破坏

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）12-0192-02

《混凝土结构设计原理》是土木工程专业的主要专业课，涉及的知识面较多，很多理论不是简单的计算，必须通过实验验证与理论分析相结合，并进行详细地讲解，使学生理解计算理论的由来，才能使学生理解混凝土结构设计的计算理论。该课程的主要特点是公式多、符号多、构造要求多[1]，学习难度相对比较大，学生较难理解。要求学生把计算公式和适用条件相应地结合起来应用，更是难上加难。因此，大多数学生的作业都是机械式地模仿例题，不能灵活的应用公式，采取机械的死记硬背的方法，对知识的运用能力较差。

为了改变这种状况，提高教学效果，笔者根据多年的教学经验，对《混凝土结构设计原理》中T形截面正截面承载力计算的教学作一些探讨。

一、理解基本计算公式的应用条件

通过对矩形截面受弯构件的受力特性的学习可知，受拉区混凝土开裂后便退出工作，在计算理论中没有考虑混凝土的受拉强度，从而造成下部混凝土的作用没有得到充分利用。因此，对于尺寸较大的矩形截面构件，可将受拉区两侧的部分混凝土挖去，形成T形截面（见图1），这样既不会影响构件的受弯承载力，又可以减轻结构自重，节省混凝土并取得了良好的经济效果。

以应力图形为中心，重视应力简图的画法[4]，通过图形分解达到简化分析过程的目的，从而实现学生对公式更深入地理解，避免了机械式的死记硬背造成的记不牢靠。

三、比较各类受力构件计算上的相互联系

单筋矩形截面正截面承载力计算是受弯构件正截面承载力这章的第一部分内容，也是学生学习的基础，其配筋形式及受力简图见图4。进行单筋矩形截面正截面承载力计算内容与T形截面正截面承载力计算内容的类比分析，可以增加学生对T形截面正截面承载力计算公式的理解。

找出它们的不同之处，即可将T形截面问题转化为单筋矩形截面的问题，从而使复杂的问题简单化。

四、结论

《混凝土结构设计原理》是土木工程专业最为重要的专业课，且涉及的知识面较多，很多理论不是简单的计算，必须通过详细地讲解，使学生理解计算理论的由来。T形截面正截面承载力计算为本书教学的难点之一，计算公式复杂，学生难以理解。因此，在该部分的教学过程中，教师应针对学生学习中存在的困难进行分析，通过对公式的适用条件、计算公式的意义应用图形分解的方法进行类比分析，将复杂的问题层层分解转化为已知的知识，从而使学生对计算公式有更清晰地认识，并取得良好的教学效果。

参考文献：

[1]雷洋，刘幸.对学生在混凝土结构原理作业中常见问题的探讨[J].东南大学学报（哲学社会科学版），2012，（14）：249-250.

[2]梁兴文，王社良，李晓文.混凝土结构设计原理[M].北京：科学出版社，2003.

[3]李志强，仝倩倩，夏多田，等.混凝土结构设计课程教学改革与实践[J].中国西部科技，2014，13（1）：123-124.

[4]冯玉芹.建筑结构课程教学模式与方法的探讨[J].建筑结构，2008，38（9）：113-114.