地震震害与工程结构抗震 根据震害剖析的“修建抗震规划”研究型教学方法探究

袁康+夏多田+何明胜

摘    要：“修建抗震规划”是一门理论性、实践性、归纳性都很强的课程，震害剖析在教育进程中处于中心位置，是培育学生剖析处理问题的重要手法。文章结合石河子大学“修建抗震规划”课程建造经历，介绍了根据震害剖析的修建抗震规划教育办法的根本思路，并以在混凝土结构抗震规划中的实践使用为例，详细剖析以震害剖析为中心的教育办法在概念规划、抗震核算，以及抗震结构办法等方面的使用。

要害词：修建抗震规划;震害剖析;教育思路;教育实践

中图分类号：G642.0          文献标识码：A        文章编号：1002-4107（2015）09-0009-02

新疆地处亚欧大陆内地，受南印度洋板块与欧亚板块磕碰效果以及来自北西伯利亚板块的揉捏，结构运动激烈，是我国首要的内陆地震活动区域，也是国务院断定的地震要点监督防护区之一。进入20世纪以来，新疆境内发作6级以上地震100屡次，均匀每年一次以上，全区抗震设防烈度在6度以上的区域占全区总面积的80%以上，其间7度以上高烈度区域面积占60%以上，面对严峻的抗震局势[1]。因而，新疆地处地震高发区和高烈度区的抗震局势对当地修建规划、施工等技能人员提出了更高要求。因而，修建抗震规划在当地本科教育中的重要性愈加杰出。

跟着近年来全球地震进入活泼期，强震频发，很多的工程震害为学生学习抗震常识和技能供给了生动的教育资料，特别是汶川、玉树等一系列大震灾祸引起了我们的重视，对典型震害的剖析成为了促进相关抗震规划、结构施工技能进步的重要因素，如汶川地震后，我国的《修建抗震规划标准》（GB2010 0011-2010）就进行了相应的修编[2]。因而，展开根据震害剖析的“修建抗震规划”教育办法变革也是石河子大学修建抗震规划课程组一向探究的方针，在多年课程建造进程中，取得了较好的教育效果。本文将在剖析“修建抗震规划”课程的特色，剖析存在问题的根底上，论述根据震害剖析的研讨型教育思路，并以在混凝土结构抗震规划中的实践使用为例，详细剖析以震害剖析为中心的教育办法在概念规划、抗震核算，以及抗震结构办法等方面的使用，以供参阅。

一、“修建抗震规划”课程特色及现状

“修建结构抗震规划”课程在石河子大学开课学时为48学时，包含理论教育40学时和实验教育8学时，是修建工程专业必修课程之一，一同也是一门触及学科较广、归纳性较强的课程，经过本课程的学习，为后续的毕业规划奠定根底，是修建工程专业学生常识结构中重要的组成部分。

（一）触及常识面广，对学生理论根底常识要求高

该课程首要触及数学、力学、资料、结构等方面的常识，其先修课首要有工程数学、理论力学、资料力学、结构力学、修建资料、钢结构、钢筋混凝土结构规划原理、钢筋混凝土结构规划、砌体结构、施工技能等，特别是“单自由度和多自由度弹性系统地震反响剖析”章节与结构力学中的动力学部分联络亲近，是典型的“教师难教、学生难学”的章节。

（二）课程与标准联络严密，条文规则多

该课程内容一般包含场所、地震效果核算、各种结构抗震规划，以及隔震减震技能等章节，其设置与《修建抗震规划标准》的编列思路大致相同，能够说是标准的说明书。因而，教材中有很多的标准条文规则通知学生应该怎么去进行抗震规划，怎么让学生形象深刻地去了解各种条文规则背面的含义是要害。

（三）实践教育缺失

该课程的另一特色是实践性极强，抗震规划事关公民生命财产安全，从学生阶段就培育学生的工程实践知道至关重要，而现在大都高校在抗震的实践教育方面存在缺失现象，其原因首要是抗震的实验手法首要有拟静力实验和振动台实验两种，均需求较长的实验预备周期和较高的经费投入。

综上，因为“修建抗震规划”课程教育存在的上述问题，要“化繁为简、通俗易懂”地解说这门看似单调、却对工程技能人员又十分重要的课程，需求凭借地震灾祸这个天然的实验场。工程震害剖析与实验研讨、理论剖析是抗震技能发展的根本手法[3]，在地震灾祸频发的今日，震害剖析已经成为了抗震技能验证的最佳场所，如四川雅安芦山地震中，但凡依照新的抗震标准规划的修建均完成了相应的抗震方针，没有呈现房子坍毁的现象。因而，在抗震教育环节中，专业教师更应当以震害剖析为中心，来引导学生研讨、学习工程震害，使学生能够有血有肉地了解书本常识。

二、根据震害剖析的研讨性教育思路

从各版“修建抗震规划”教材不难发现，其在详细结构抗震规划中均是根据震害剖析—概念规划—抗震核算—抗震结构的根本思路，可见震害剖析是学习本课程的下手点，每种结构方式的震害现象关于后续的内容都具有激烈的指导含义。教育进程中特别应当重视“剖析”二字，在重视进步学生工程本质的当下，应当引导学生去了解每种震害发作的原因，规划、施工中怎么去防止，从而使学生愈加轻松地了解后续概念规划、抗震核算、抗震结构中很多的定量条文规则。

根据震害剖析的研讨型教育思路，便是在整个教育进程中一直紧扣震害剖析这一条件，重视发挥学生的主观能动性去剖析处理问题，在震害剖析章节将震害现象归类为概念规划、抗震核算、抗震结构不符合标准要求的几种状况，设置研讨问题，并通知学生将在后续学习中逐渐处理;在解说到详细触及前面设置问题的内容时，再带着学生一同处理问题。

三、根据震害剖析的研讨性教育实践

本文以混凝土结构结构抗震规划教育为例，论述根据震害剖析的研讨型教育实践进程，详细教育思路如图1所示。

图1  根据震害剖析的混凝土结构结构教育思路

（一）根据震害剖析的问题设置

混凝土结构结构是修建工程范畴最为常见的一种结构系统，特别是在公共修建傍边。在每次地震中结构结构表现出了较好的抗震功能，但也有一些共性的震害现象得到了表现，因而，在叙述本章内容时，有必要将一些常见的震害现象会集整理，设置研讨问题（如下），在后续学习中不断处理。

1.结构结构中某一层会集坍毁现象。

2.修建平面中角部损坏严峻。

3.楼梯间结构柱剪切损坏。

4.附近房子磕碰损坏。

（二）根据震害剖析的概念规划

我国的抗震设防选用“三水准设防、两阶段规划”[4]，其详细施行首要经过概念规划、抗震核算和结构办法三个方面，其间概念规划是对结构体型、结构系统、刚度散布、构件延性的整体掌握，是结构抗震规划的最为重要问题。但因为学生关于常识的学习未经过毕业规划的归纳实践训练，尚停留在碎片化的阶段，无法站在大局的高度来看待概念规划的重要性。此外，长久以来的应试教育方式培育出来学生更喜爱依托核算处理问题的特性，以为只需进行了抗震核算就能够保证修建结构的抗震才能，对概念规划的知道缺乏。因而，有必要从一开端就将各条概念规划规则与相应的震害对应起来，并逐条处理，根本主线为：概念规划条文—对应工程问题—工程震害现象—处理途径，即经过工程实例中发作的震害现象，追溯其在规划阶段不符合抗震概念规划的状况，引导学生探寻相关处理途径。

（三）根据震害剖析的抗震核算

结构抗震核算包含地震效果核算，地震力分配、内力组合及调整、截面承载力抗震规划、节点规划等内容，其间内力调整是此部分内容的中心问题，是完成结构结构合理损坏方式的要害所在，首要包含了“强节点弱构件、强柱弱梁、强剪弱弯”的内力调整思路[5]，以及底层柱、角柱的内力扩大。在叙述这些要害问题的时分可回到每次震害中发现的震害问题，引出震害剖析中设置的问题：很多的结构并未完成梁端出铰的合理损坏方式，而是某一层柱会集坍毁的状况;以及底层柱和角柱的损坏往往更为严峻的现象。带领学生以工程师的视点去从规划、施工视点查找呈现上述问题的原因，了解依照合理损坏方式要求的内力扩大调整办法。以汶川地震为例，当呈现远超设防烈度的地震效果时，几乎没有一栋修建完成了强柱弱梁的损坏方式，是值得工程人员深省的，因而，《修建抗震规划标准》（GB2010 0011-2010）在内力调整系数进步一步扩大。

（四）根据震害剖析的抗震结构办法

抗震结构办法，是根据抗震概念规划准则，不需求核算而对结构和非结构部分有必要采纳的各种细部要求，首要包含对梁、柱截面尺度的约束，钢筋直径、距离的限值等等，此部分内容与震害剖析中的构件层面损坏亲近相关，解说中若选用彻底“顺向教育式”教育，学生很难记住相关的条文规则。教育中应结合震害剖析，选用“反向研讨式”教育，即考虑若不按条文规则会呈现什么震害问题。例如，在教育节点中心区配箍率的要求时，可联络震害中典型节点损坏的现象——因为节点区箍筋缺乏或距离过大，柱纵筋压曲外鼓，引导学生了解节点对结构保持大震不倒的重要性，以及箍筋体积配箍率可保证节点延性的含义。

“修建抗震规划”是一门理论性、实践性、归纳性都很强的课程，触及很多的标准条文，怎么生动地让学生了解相关条文背面的根据是要害，而很多的标准条文修编都是以无数次强震为价值。因而，震害剖析在教育进程中处于中心位置，是培育学生剖析处理问题的重要手法，课程组在教育变革进程中的成效标明，不断交叉震害剖析不光能够进步学生的专业爱好，更使学生在理论常识归纳使用、工程质量知道等方面得到了训练，在毕业规划环节中愈加称心如意。

参阅文献：

[1]张勇.新疆乡村抗震民居房子结构类型及使用[J].震灾

防护技能，2006，（4）.

[2][4]GB50011-2010修建抗震规划标准[S].北京：我国建

筑工业出版社，2010.

[3]邬喆华.抗震教育中工程震害剖析才能的培育[J].高级

修建教育，2014，（3）.

[5]杨德建，李亚娥，袁康等.修建结构抗震规划[M].公民交

通出版社，2011.