围绕工程能力培养主线,强化素质教育——《混凝土与砌体结构》的教学改革与实践

分析了土木工程素质教育内涵,提出了四个层次能力的培养模式,结合教学实践,总结出《混凝土与砌体结构》课程"九多""两难"的特点,规划了总体培养目标。针对课程特点和要求对该课程教学改革进行探索和实践。

《混凝土与砌体结构》的教学改革与实践

分析了《混凝土与砌体结构》课程的特点,提出了该课程教学目标和综合能力的具体要求。围绕培养目标,对教学内容和手段进行改革与实践,对教风、学风的建设起到了积极推动作用,适应培养厚基础、宽口径、能力强、素质高专门人才的需要。

《混凝土与砌体结构》课程建设探析

《混凝土与砌体结构施工》课程存在内容多、规范和标准多、知识点多和难点多等特点,结合课程教学实践经验,通过对课程建设的目标、内容、考核方式进行改革,增强课程的实效性和激发学生的学习兴趣,培养学生分析实际问题和解决实际问题的能力。

《混凝土与砌体结构》课程改革实践

《混凝土与砌体结构》课程改革实践长春建筑高等专科学校王爱民孙维东一、改革教学内容１．教学内容的优化组合钢筋混凝土结构与砌体结构原为两门课程，教学中，先讲钢筋混凝土结构后讲砌体结构，两者内容均为先基本构件计算、后结构设计。尽管有较强的系统性，但结构设计...

“混凝土与砌体结构设计”课程教学改革创新实践

“混凝土与砌体结构设计”是土木工程专业的一门核心课程,由于课程的内容繁杂、实践性强、对实验的依赖性高、思政融入不足等原因,传统的教学方法不能满足新工科背景下土木工程专业人才“价值-知识-能力”三位一体的教学培养目标。课程教学在“以学生为中心”的基础上,通过融入思政元素、重构教学内容体系、改变教学模式、采用多元化教学方法、丰富教学资源、以赛促学等一系列教学改革创新,学生对课程的参与度和认可度更高,自主学习积极性更强,专业能力和素养都得到了极大的提高。

既有砌体结构房屋高延性混凝土加固技术

随着城市化进程的加快,老旧小区改造是当前城市社区建设的重要任务,也是解决城市住房问题的重要环节。目前,全国有大量老旧小区,已经逐渐陈旧落后,给居民生活带来了诸多不便和安全隐患。在老旧小区改造过程中,经常出现既有砌体结构问题,严重影响到居住的安全性,需要采用高延性混凝土进行加固,以确保其安全与稳定。基于此,本文对砌体结构改造加固的具体方法要点进行探讨,旨在为加固方法提供参考。

纤维增强复合材料加固混凝土桥梁结构研究进展

为总结纤维增强复合材料(FRP)在混凝土桥梁加固中的研究成果,拓宽FRP加固桥梁的思路,推动其在桥梁加固领域的广泛应用,阐述了FRP加固方法的发展及其特点,系统梳理了FRP加固方法在混凝土桥梁的研究进展。根据加固机理的不同,从抗弯加固、抗剪加固、抗压加固三方面加以归纳总结,介绍了几种常见的FRP加固方式、影响因素、破坏模式及其设计理论;分析了当前研究的不足,由此提出了一些可以继续深入研究的问题。结果表明:目前研究较多的有外贴FRP法、预应力FRP技术、表层嵌入法、FRP网格加固技术,其在不同的设计参数和使用条件下呈现出不同的破坏模式;外贴FRP片材容易过早发生剥离破坏,可以通过一些锚固措施提升界面黏结性,其中HB-FRP加固技术的锚固效果最好;预应力FRP加固技术因具有较高的材料强度利用率而展现出良好的应用前景;后续应深入研究FRP加固设计理论,综合考虑各参数对加固结构性能的影响,建立统一可靠且实用的计算模型;应进一步研究既有混凝土加固结构在多因素耦合作用下的长期性能和耐久性能,完善FRP加固混凝土桥梁设计方法和规范体系。

聚酯纤维泡沫混凝土力学性能及孔结构研究

纤维的掺加可有效地改善泡沫混凝土抗压强度低、脆性特征显著的缺陷,增强其工程适用性。本工作针对聚酯纤维对泡沫混凝土力学性能的改善开展试验研究,选定密度等级为700 kg/m3的泡沫混凝土,考虑不同纤维体积掺量(0.1%、0.2%、0.3%和0.4%)对其抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度以及延性的影响。结果表明:纤维掺量为0.1%时,材料表现出较优的抗压和劈裂抗拉性能,28 d强度分别增加了86.4%和91.3%;纤维掺量为0.2%时,材料表现出较优的抗折性能,28 d抗折强度提升了39.1%。试样破坏形态和应力-应变曲线表明,聚酯纤维可有效地提升泡沫混凝土的延性。最后,运用图像分析处理法分别获得了五组试件的孔结构参数,从细观孔结构的角度讨论了聚酯纤维对泡沫混凝土抗压强度的影响机理。

装配式配筋砌块砌体结构技术与应用

当前在国家大力倡导建筑业采用装配化建造方式的背景下,装配式混凝土结构、装配式钢结构等建筑新技术不断涌现并在工程建设中大量应用,而砌体建筑在这次装配化建造大潮中比较沉寂。砌体结构领域的工作者一直也在积极探索,介绍了砌体结构中一种配筋砌块砌体结构实现装配化建造的技术,该技术先以标准化生产的砌块产品组装成个性化需求的墙构件,再将墙构件经绑扎后在施工现场吊装并在安装中穿入竖向钢筋,最后用混凝土灌孔连接形成整体结构。该技术是基于理论试验研究及工程实践验证后得出的新成果,已有近20万m^(2)规模的工程实践应用,具有成本低、工艺简、安全性好、效率高等特点,为采用装配化方法建造房屋提供了新的选择。

面向中外学生的混凝土结构教学实践与思考

该文分析“一带一路”倡议背景下留学生混凝土结构教学面临的国际化教学挑战,传统的混凝土教学模式在国外留学生加入教育背景下亟需改进。该文首先分析天津大学土木工程系留学生构成比例及混凝土教学所面临的不同国家混凝土设计规范差异,分析作者所教授的混凝土结构设计和全英文高等混凝土结构等课程特点,并提出加强课程思政、丰富教学方法、重视实习基地、因材施教调整教学内容和多重考核方式的课程教学措施。以期达到提升混凝土教学质量,提升中外学生培养质量,增强中外学生人才培养素质,助力我国“一带一路”发展建设。

装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能

为研究装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能,对1个足尺轻钢框架结构试件和3个足尺轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构试件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验及理论分析,试件变量包括:2种装配构造,即内嵌式装配墙板、外贴式装配墙板;2种轻钢骨架轻混凝土墙板,即框架式轻钢骨架轻混凝土墙板、桁架式轻钢骨架轻混凝土墙板。研究了各试件的破坏特征和损伤演化过程,分析了结构滞回特性、承载力、变形能力、刚度退化、耗能性能和应变。结果表明:装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构共同工作性能良好,其水平承载力相比轻钢框架提高了204.7%~210.4%,抗侧刚度提高了257.3%~512.5%,结构变形及耗能能力有显著提高;内嵌墙板的自攻钉连接构造以及外贴墙板的螺栓连接构造传力性能可靠,结构具备2道抗震防线的受力特征;基于简化塑性分析模型以及拉压杆软化桁架模型,对试件承载力进行了计算,计算结果与试验符合较好。

基于组合赋权法与TOPSIS法的砌体结构加固方案优选

砌体加固方案优选方法对实际工程遴选方案具有重要意义。为此建立了组合赋权法与TOPSIS法相结合的砌体结构加固方案优选方法,引入加固效费比模型,以效费比值为定量指标,以施工工期、施工技术、效果、整体效应4个因素作为定性指标,建立砌体结构抗震加固优选方案指标体系。以某教学楼为例,运用G1-COWA组合赋权法与TOPSIS法,求出该结构最佳加固方案为板墙加固方案。结果表明:所提出的优选方法具有一定的实用性和有效性,也适用于一般砌体加固改造工程;优选方法能根据既有结构的基本信息,科学便捷地决策出最佳方案,为砌体结构的加固设计实施提供更科学的技术支撑。

思政元素融入混凝土结构课程的教学设计--以单筋矩形截面梁承载力设计为例

土木工程专业的课程思政设计是实现专业课程与思政课同步前行的重要举措,也是培养社会主义合格建设者和可靠接班人的重要途径。混凝土结构系列课程在土木工程专业课程体系中占据重要的地位,因此,在对课程教学背景和学情分析的基础上,以单筋矩形截面梁承载力设计知识单元为例,基于OBE理念,将思政元素融入教学设计,从课程目标、课程内容、教学过程设计、教学方法设计及教学实施方面,探讨如何合理、科学地将思政元素引入课程教学设计的各个环节,不仅解决专业教育和思政教育“两张皮”问题,且对学生的自主学习能力和学习热情起到积极的促进作用,另外对其他专业课具有引领和示范作用。

不同容重等级微孔混凝土基本性能及微观结构研究

制备容重等级700~1300 kg/m^(3)的微孔混凝土试件,研究微孔混凝土干湿容重的关系,容重等级与抗压强度、吸水率、软化系数、抗折强度和折压比的关系,以及聚丙烯纤维对微孔混凝土抗压强度和抗折强度的影响。结果表明,微孔混凝土的容重越高,其抗压强度、抗折强度越大,吸水率越低,软化系数越高;1.4%体积掺量的聚丙烯纤维可以显著提高微孔混凝土的抗折强度。通过电镜观察和XRD分析,揭示了微孔混凝土的孔结构、水化产物的微观形貌、膨胀珍珠岩和聚丙烯纤维在胶凝材料中存在的形式及水化产物,从微观结构角度解释容重等级对微孔混凝土基本性能的影响。

上海地区采用后加混凝土构件加固法进行既有砌体结构改造的适用性分析

20世纪70~80年代,上海地区大部分住宅及学校教学楼等均为砌体结构,随着城市发展及“绿色、低碳”等发展观念的提出,对这些老旧的砌体结构采取大拆大建已经不合时宜。后加混凝土构件加固方法可以尽量减少加固工程量,缩短工期,减少对用户、住户生活和工作上的影响。结合住宅改造和教学楼改造的两个工程实例,提出连接节点的新作法,为砌体结构的综合改造提供一种新思路。

基于拉压杆模型的装配式混凝土挡墙结构设计方法

为了研究装配式混凝土箱体挡墙结构在水压力和土压力共同作用下的受力机理,提出了一种基于拉压杆模型的装配式混凝土挡墙结构设计方法.以体积和应变能为优化目标,采用Tosca软件对数值模拟得到的主要受力骨架进行拓扑优化.构建拉压杆模型,结合箱体挡墙结构的破坏机理,分析并推导出侧墙受压、临水面挡墙和集束连接受拉3种主要破坏模式的承载力公式.实际工程对比分析结果表明:进行900次模型优化后,优化形态和应变能基本保持不变;基于拉压杆模型的装配式混凝土箱体挡墙结构的承载能力低于规范值和有限元模拟值,但误差均保持在16%范围内,从而验证了该方法的合理性.

应用型本科院校“砌体结构”教学改革与实践探讨--以太原学院土木工程专业为例

为适应新工科背景下社会对人才需求的变革以及应用型本科院校的办学定位,土木工程专业人才培养方案出现了较大的调整,“砌体结构”的教学课时大幅缩减,导致教学任务重、培养目标难以达到等问题更加突出。文章以太原学院土木工程专业为例,结合“砌体结构”的课程特点,分析总结了教学过程中存在的问题。在此基础上,以学生为中心,提出了教学方法多元化、考核过程全覆盖、教学内容体系化、思政融入的切入点以及提升实践教学等改革措施与实践过程,旨在综合提升学生的知识、能力和素质。

铁尾矿基多固废混凝土抗压性能及微观结构分析

针对铁尾矿堆存困难、综合利用率低和活性低的问题,以铁尾矿钢渣脱硫灰为复合掺合料制备多固废混凝土。通过抗压性能测试,研究复合掺合料掺量、铁尾矿细度对混凝土抗压强度的影响,并利用压汞法(MIP)和背散射电子成像技术(BSE)探究混凝土的微观结构。结果表明:复合掺合料的掺入对混凝土早期抗压强度影响较大,掺量小于20%的混凝土28 d抗压强度与无掺合料组抗压强度基本持平,30%掺量的混凝土抗压强度随铁尾矿比表面积的增大而先增大后减小;掺入复合掺合料和减小铁尾矿细度能够改善混凝土孔结构和提高界面过渡区的密实度。

问题导向与成果导向相融合的钢筋混凝土结构设计原理课程教案设计

综合考虑钢筋混凝土结构设计原理课程章节内容较多的问题,进行合理的课程教案设计是目前较好地教授这门课的方法之一。首先,基于问题导向,总结各章节教学内容需要解决的关键问题;然后,基于成果导向,以问题导向中的各个关键问题为教学成果,开展各个章节的教案设计;最后,将钢筋混凝土结构设计原理课程中的主要章节内容整理成易于教学的教案,从而提升教师的教学能力和提高学生接受知识的能力。问题导向与成果导向相融合的教案设计方法可为土木工程专业其他相关课程的教案设计提供参考。

持续负温(-5℃)养护条件下含气混凝土性能劣化及孔结构发展规律试验研究

通过对比负温养护、标准养护条件下5种不同含气混凝土试块在不同龄期下的抗压强度值及内部孔结构,分析持续负温(-5℃)养护条件下含气混凝土抗压强度的发展规律,针对持续负温(-5℃)养护条件,对少害孔的范围进一步明确;并从混凝土内部孔隙分布状况对引气类混凝土普遍存在的强度缺失进行研究。试验结果表明:持续负温(-5℃)条件养护对含气混凝土抗压强度的增长有明显的抑制作用,相同引气剂掺量下混凝土试块强度均小于标准养护试块的强度;同种养护条件下,受引气剂影响,混凝土的强度与引气剂掺量间均呈现负相关;在负温养护环境条件下,实验中设置的最高掺量(0.2%引气剂掺量组别)含气混凝土结构整体密实性因浆体内部孔隙数量的增加而减弱,对混凝土自身的强度有一定影响,但引气剂的加入对负温环境混凝土的抗冻作用不可忽视。为了分析负温环境与引气剂掺量之间的平衡性,通过对含气混凝土在不同养护条件下孔结构发展规律的研究,在保证含气混凝土抗压强度劣化程度低、孔径结构相对优化的前提下,明确了负温(-5℃)条件下含气混凝土引气剂的最优掺量。