博士钢结构毕业论文

钢结构课程设计论文

在平时的学习、工作中，大家都跟论文打过交道吧，论文是指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章。相信许多人会觉得论文很难写吧，下面是我为大家收集的钢结构课程设计论文，仅供参考，欢迎大家阅读。

一、钢结构课程设计中存在的问题

（一）钢结构课程设计选题单一

高校钢结构课程设计选题较为单一，一般为钢屋架设计或钢梁设计。钢结构课程设计在钢结构课程教学完成几周后才进行，有的甚至到学期末，内容讲授与设计实践严重脱节。学生在一周或两周课程设计中，往往只能完成一种普通钢屋架的设计，内容较为单一，还会出现较多弊端。如钢屋架设计，因为钢屋架可以看成厂房设计当中的一个构件，学生在设计过程中缺少整体结构设计的概念，钢屋架的设计的实际应用范围有限。钢屋架的连接计算程式化的东西过多，连接计算过于单调、重复量过大。

（二）学生识图和制图能力较差

在近些年的钢结构课程设计教学和指导中，笔者发现由于部分学生的空间想象能力较差，往往对屋盖支撑系统的布置及关系不清楚，有些学生在进行屋盖结构布置图中常常出错。对于一榀钢屋架详图的绘制，由于图面表达内容较多，涉及的构造做法较多，学生在连接节点处内容表述不够完整，屋架的剖视图不相对应。学生在绘制钢屋架的施工图时常常不能正确地表达设计意图。在平时的学习过程中学生接触的混凝土结构设计施工图较多，而对钢结构设计的施工图较少。在有限的课堂时间内，学生要真正看懂钢结构施工图，正确表达自己的设计意图并非易事，所以学生在做钢结构课程设计时，常常照搬照抄课本或课程设计指导书中钢屋架的施工图纸，甚至出现设计图纸上的尺寸结果和设计计算书中的计算结果不一致的情况。

（三）学生的创新意识不够

钢结构课程设计中的屋架设计由于教师已给定了屋架的跨度及桁架的`尺寸，所以学生在做设计时不去查阅相关设计规范和设计资料，更不会考虑比选设计方案，学生的主观能动性受到了限制。因此，教师在布置课程设计任务时，要精心选题，给学生充足的空间，鼓励学生自己查阅资料，确定设计方案和尺寸，以确保学生主观能动性的发挥。此外，教师要给学生提供一个交流学习的平台，组织学生开展讨论、交流，让学生在此过程中发现问题、分析问题，从而不断培养创新思维和创新意识。针对上述钢结构课程设计存在的问题，笔者对目前钢结构课程设计的命题、教学和考核方法进行改进，提出了切实可行的建议和措施。

二、钢结构课程设计教学改革的构想与实践

（一）精选设计题目，分组设计，一人一题

教师在选择课程设计题目时，应该根据学生学习能力的差异，精心选择并布置多种形式的课程设计题目。除了钢屋架设计外，还可以选轻型门式刚架、平台结构设计、钢框架设计等题目。为了培养学生的独立思考能力，避免学生在设计过程中出现抄袭现象，在课程设计中可采用分组设计和一人一题的方法。4～5人一组，设计同一种结构型式的题目。如设计钢屋架的小组，可通过改变设计条件及参数等方式，实现一人一题。又如屋架的选择形式多样，学生可选择梯形屋架、三角形屋架或人字形屋架进行设计。荷载的取值可提供多种组合。通过这种分组设计的方式，巩固学生的理论知识，锻炼学生的设计能力，加强和培养学生的沟通协作能力和团队协助精神。

（二）改革钢结构课程设计的教学方法

以课堂教学为平台，将课程设计融入到课堂教学中，再将课程设计中涉及到的主要内容分解成若干专题做重点介绍，并要求学生根据分组布置的安排在每个专题讲完后开展讨论，将遇到的问题及时反馈，教师在后续阶段集中重点解答。通过这种方式，教师就能及时解决学生遇到的问题，有的放矢，在课堂教学中根据不同的内容选择不同的教学方法。如：对构件的力学分析时采用板书讲解，可以让学生逐步了解和掌握构件从外力到内力再到结构稳定的整个过程。除采用传统的教学方法外，还应采用多媒体辅助教学。对于桁架的设计，此部分教学内容比较抽象，应利用多媒体进行授课。对节点部分的构造做法和施工焊接流程可采用大量的工程图片、动画演示以及录像资料作演示，让学生身临其境。现代教学手段所提供的感性材料使教学活动更加生动有趣。视觉和听觉的刺激可以加深感知度，提高教学效率和学习质量。

（三）建立钢结构课程设计的网络教学平台

为便于学生课后学习，教师可利用学校提供的网络教学平台建立钢结构课程设计课程网站，内容可包括课程负责人介绍、教学队伍、教学计划及大纲、课件、工程图片、教学动画演示、教学录像、学习参考资料目录、作业习题、友情链接等，还可提供钢结构设计的规范和图集等设计资料。学生可以随时访问此网站，获取所需相关知识，实现教师与学生之间的互动，开阔学生视野，扩宽知识面，网站还专门设置了重要学术杂志如《土木工程学报》、《建筑结构学报》、《建筑结构》、《工业建筑》、《钢结构》及《现代钢结构进展》等链接，以方便学生与钢结构专家直接交流。

（四）增设教学实习环节，提高教学效果

为提高钢结构课程设计的教学效果，增加学生对钢结构设计的感性认识，教师要积极联系适合现场教学的钢结构工地，带学生实地观察钢结构的空间构造与一些局部的连接构造。学生在教师或工程师的带领下按照结构布置、构件做法及节点连接方式的顺序依次参观。这种教学实习，便于学生学习钢结构施工图，逐步建立所设计结构的整体空间概念。

（五）改革课程设计的考核方式

教师在评阅课程设计时主要依据学生完成的设计说明书、设计图纸进行，然后由指导教师定性给出考核等级。这样的考核方式存在考核不客观、考核成绩不能有效反映学生的真实学习水平，没有给学生一个更为公平、公正、合理的评价。所以要真实客观地反映学生的学习成果，就要综合考虑各个影响课程设计效果的环节，比如可以借鉴毕业设计考核方式，增设学生的课堂答辩。课堂答辩一方面可以充分调动学生的学习积极性；另一方面通过答辩环节，教师可以比较全面地了解学生设计的真实水平，从而客观地给出考核成绩。同时，课堂答辩过程也是学生设计过程中的经验和心得交流的一次机会，通过这个平台，学生可以进一步学习其他同学设计中的一些长处，发现自己设计的不足并加以改进。要建立完善的课程设计考核体系，将体现设计成绩的各个过程细化。比如综合多方面因素给出考核成绩：考核总成绩=平时考勤×0．1+设计说明书成绩×0．2+设计图成绩×0．3+答辩成绩0．3+创新成绩×0．1。针对以往课程设计中存在的学生创新意识不够的问题，教师要鼓励并肯定学生设计中创新性行为。课程设计不仅是一个熟悉设计方法的过程，更应该成为培养学生创新能力的机会，所以要鼓励学生大胆创新，在成绩评定方面也要有所体现。

三、结语

钢结构课程设计是一门实践性很强的专业课程，对培养学生分析和解决工程设计问题的能力起到十分重要的作用。重视钢结构课程设计，使在校学生在钢结构设计方面得到锻炼，为毕业从事钢结构方面的工作打基础，已成为钢结构教学改革的当务之急。针对目前钢结构课程设计教学中存在的问题，提出钢结构课程设计需要改进的措施，以期对钢结构课程设计改革有所裨益。

刘锡良，1928年6月6日生于河北省深县大寺家庄。父亲毕业于天津直隶工业专门学校机械系（即河北工学院前身），后在天津裕元纺织有限公司做技术工作。刘锡良1947年高三毕业，当年考入天津私立工商学院（后改名津沽大学）土木系，由于入学考试优异，获得特殊奖学金，解决了他经济上的困难。大学四年期间，他一直考试第一名。1951年，他在津沽大学毕业，留校做助教。在大学期间，正是天津解放前后。马沣教授治学严谨对学生要求甚高，给刘锡良留下了深刻印象。马老师上课只带一本书、几只粉笔，用英语讲课，写英文笔记，讲得深入浅出，条理清楚，刘锡良做了详尽的笔记，至今仍保存着。1948年下半年，天津即将解放，马沣老师不顾战火纷飞，仍给学生留下“单数应用力学习题”的作业，因为解放战争的炮火，多数同学并未完成这一作业。然而，刘锡良却利用在家躲避战火之机，完成了包括双数的全部作业。天津解放，刘锡良把全部作完的习题交出，同学们十分惊讶！马沣老师看到刘锡良的作业兴奋之极，推荐他给同学们补习讲课，使全班同学补考均达及格。1952年院系调整，刘锡良来到天津大学做助教。1952年10月至1954年9月，刘锡良被派往哈尔滨工业大学读研究生。1954年10月转入清华大学土木系，1955年10月他作为清华大学第一届钢结构研究生毕业，毕业论文题目是《高层钢结构》。他的研究生毕业论文是国内第一个提出高层钢结构问题的论著。论文受到答辩委员会主席茅以升，评卷人蔡方荫教授以及指导人苏联专家的好评。1956年参加天津大学副博士预试，获得优秀成绩。之后一直到1979年，在天津大学土木系钢结构教研室任讲帅、室副主任、代理主任。1979年，晋升为副教授。1986年，晋升为教授，任天津大学钢结构教研室主任、钢结构研究室主任。1990年国务院学位委员会批准他为结构工程博士生导师，并享受国务院政府特殊津贴。从1984年以来，他一直兼任天津空间网架结构开发公司总经理兼总工程师。在土木工程界，都晓得刘锡良教授在全国有”十个第一”之称，足见他在科学上的敏感性。①1955年，在苏联专家指导下，刘锡良的研究生论文选了（高层钢结构》这个题目，阅读了大量文献，写出论文，受到茅以升先生的赞扬。虽然当时建设钢结构的高层建筑，国内经济状况尚不允许，但从发展方向上提出这一课题，在科学和实践上，还是很有价值的。近几年国内已有高层钢结构建筑，并已出版这方面的规范，然而第一位写出高层钢结构论文的却是刘锡良。②1962年，刘锡良在我目第一个成功地研究设计马鞍形双曲抛物面悬索屋盖。天津大学健身房即是这样悬索结构的建筑，经1976年的大地震，仍安然大恙。③1965年，第一个研制成功焊接空心球节点网架，并应用于天津市科委礼堂屋盖上。刘锡良阅读了5种文字的外国资料，吸取了国外先进经验，结合中国实际，克服各种保守思想，冒着“白专帽子”的风险，终于研制成功。在中国举行的第十一届亚运会新建的场馆屋盖90% 以上采用了这一科研成果。由于这个“第一”，刘锡良又有“网架先驱、鼻祖、祖师爷”等称号。④1966年，刘锡良根据自己的科研成果，第一次为大学生开设了网架结构课，并为学生开设了空间网架的毕业设计题目。此后，其他兄弟院校开设空间网架课程都吸取了他的经验。⑤1970年，在刘锡良的倡议下，天津市建筑学会在全国第一个成立了网架结构推广小组，刘锡良任组长。在刘锡良亲自带领下，他们向全国建筑情报网提供书面材料，举办讲座，他夜以继日，食住简陋，利用各种宣传形式推广网架结构。近年来在他影响下，在全国各地成立了推广网架结构的协会、学会、委员会、研究中心等。可以说，20多年来，他为网架结构的普及和推广的建筑事业立下了汗马功劳，堪称我国网架结构的鼻祖。⑥刘锡良1979年出版了国内第一部专著《平板网架设计》，由中国建筑工业出版社出版。这部在国外也少见的专著，主要是刘锡良在文化大革命期间“转入地下”秘密写成的。完稿于1976年，又历经三年才正式出版。可见刘锡良是一位多么热衷于科学的人。书中编写了国内外网架的发展和现状，也撰写了刘锡良多年来的科研成果。在当时计算机尚不普及的情况下，书中简化计算和方法和图表，给设计人员带来方便。各大专院校编写讲义、指导毕业设计、进行科研、设计院搞设计以及编写网架规范，都以此书为主要参考和依据。1984年，在英国萨里大学土木系空间结构研究中心召开的第三届国际空间结构学术交流会上展出此书，获得与会者的好评。该校研究中心主任马考夫斯基教授说，这是一本很有价值的专著。⑦ 参加编制首次网架规范。1980年，由中国建筑科学研究院负责主编网架结构设计与施工规范，刘锡良是主要编写人。这种规范对指导网架设计与施工起到了重大作用。它不仅是国内第一本，而且在国际上也未见到这样全面的国家制定的规范。⑧ 培养了我国第一批空间网架结构方面的硕士研究生。刘锡良1982年开始招收研究生，此后兄弟院校才陆续招收网架结构方面的研究生。⑨ 1984年，刘锡良成立了全国第一个网架公司，也是全国第一个设计、制造和安装三位一体的联合经济实体，又是教学、科研、开发生产三者相结合的新型专业化企业。⑩刘锡良培养的研究生数目在同行中居全国高等院校之首。刘锡良教授从1982年开始招收研究生，近年来又招收博士生。目前，他共招收（含已毕业的）研究生近百名，现同时在校学习的就有32名之多，列全国空间网架专业之冠。在土木工程界，刘锡良教授始终站在科研前列，参加设计了许多大工程。1958年，他参加了南京长江大桥的设计，负责桥上部钢梁的设计，用手摇计算机工作，做出显著成绩。l978年，他参加了第8届亚运会体育馆工程的设计和研究工作。原拟建在巴基斯但，后因经费困难，改建在印度。刘锡良带领8名学生参加了这一工作，进行了理论研究和模型试验，并对施工提出了有力措施。此项工程做到了科学依据可靠、设计先进、施工万无一失，保质保量、按期完成了任务。这一工程的研究工作获得国家建筑工程总局优秀科研成果三等奖。1989年，刘锡良又研究成功一种新型装配式正放四角锥网架，除腹杆用圆管以外，可利用小角钢及圆钢等，施工简单，节省钢材。除作了实物模型实验以外，并已用于南开大学体育中心排球馆。现正准备大力推广。在此正放四角锥网架的基础上，刘锡良教授又进一步研究，将其纵向上、下弦杆件去掉，形成一种折板形网架。这种新型式网架已有10余座工程采用，前景广阔。针对圆形平面采用网架有时网格不整齐的情况，刘锡良教授又主持研究成功一种蛛网形网架，进行模型试验成功后用于天津市地铁西南角售票厅，通过鉴定达国内先进水平。刘锡良教授还对网壳结构的弹性拟壳法进行了大量分析研究，取得了可喜成果，写成论文发表在国内杂志和国内外会议论文集上。近年来，又对单层网壳结构进行几何非线性和物理非线性稳定性研究，其理论和试验量测都有较大难度。目前正大力着手这方面的研究工作。