科技风2021年6月电子信息
杨丹邬萌王若镔杜旭超
西南石油大学四川成都610500
摘要：基于对现阶段土木工程专业认证及本科工程教育本质的解读，通过以学生为中心、老师辅助这种两者共同参与课程建设的方式，建立钢结构节点的电子模型库来帮助同学们认知并理解钢结构相关课程中复杂的节点构造和受力情况以及抽象的理论表述方式。同时，参与课程建设的同学在自己动手操作建模的过程中更能够理解某些节点或结构的复杂受力和抽象概念，从而建立起自己的钢结构节点知识体系，锻炼自己的动手操作能力及与队友沟通交流的能力。
关键词：钢结构；以同学为中心；节点模型库；节点构造
一、绪论
随着我国经济的高速发展，为满足我国人民日益增长的物质和精神需求，建筑行业也在不断发展。钢结构虽然价格高昂，但是因其强度高、重量轻、密封性好，而且制造简便，易于采用工业化生产，施工安
装方便且周期短，建成的钢结构也便于拆卸、加固或改造，最重要的是其回收再利用率可达99.99%，符合我国可持续发展理念等一系列原因，钢结构正 成为炙手可热的发展项目。
根据由前瞻产业研究院归纳整理的数据可知：2018年，我国钢结构的产值达到6736亿元，仅占了建筑业总产值的2.87%；而2019年我国钢结构的产值达到了7453亿元，约占了建筑业总产值的3.23%；同时，2018年，全国建筑用钢量为4.18亿吨，钢结构用钢占建筑用钢量的比例为16.5%$我国钢结构建筑的占比不到5%，而在国外，尤其是欧美国家钢结构建筑的占比普遍在40%以上。由此可见，我国钢结构建筑的发展空间还很大，发展前景一片明朗。
钢结构由钢构件和节点组成。多次震害表明，建筑经常 发生钢框架节点和竖向支撑节点破坏，相关抗震规范中强调：“强节点，弱构件”；另一方面，国家现阶段正大力倡导装配式建筑，其中钢结构的节点设计更倾向于采用“工厂焊接，现场栓接”的方式。综上所述，节点设计是钢结构设计中最重要的组成部分，对建筑结构安全起着举足轻重的作用，节点的构造是否合理、传力是否明确从根本上决定了结构设计是否合理、结构是否安全。
二、钢结构节点学习中存在的问题
钢结构体系作为一个专业技术要求较高，受力和施工都比较复杂的系统工程，部分节点构造复杂，处于多向受力状态，传力路径不明确，且教材中的某些构造平面图过于抽象，使得其空间立体图形难以
想象。加之知识点非常繁杂，给我们的学习带来了重重困难。
从以往的钢结构教学中，我们可以发现：钢结构节点作为钢结构原理与设计等相关专业核心课程的重难点，其结构受力复杂、形式多样、构造及计算理解难度大，具有学习难度大、空间想象力要求高、理论复杂烦琐且难以理解、节点设计 不易掌握等一系列困难。无论是对老师的教学来说，还是就学生的学习而言，节点设计都存在很大的困难。林更新陈碧舸
三、钢结构节点模型库的建立烈火英雄还原哪个事件
目前为解决这些问题，大多数人选择课堂上老师授课PPT中的配图以及课前同学自制模型这两种方式。但这并不能有效地解决上述这些问题，因此我们提出了建立节点模型库。我们要跳出课堂的局限，立足于当今社会不可或缺的网络虚拟世界，直接给同学们展示节点构造及传力路径，以达到帮助同学研究节点模型并理解节点构造、受力状态及传力路径的目的。具体从以下两个方面展开：
(1)利用软件建立虚拟仿真节点模型库，并实现拆解、拼接的动画。
(2)利用亚克力板等材料，拼装典型节点，建立钢结构节 点实体模型库。
钢结构是由钢构件和节点组成的结构体系，根据节点所处位置的不同可以分为梁柱节点、柱脚节点等；从转动刚度来看可分为刚性节点、半刚性节点和铰接节点。目前，钢结构建筑大面积采用刚性节
点。但抗震地区，考虑到抗震结构的延性，半刚性节点逐渐受到重视，如何实现半刚性节点的连接也成为研究热点。
在钢结构节点模型库的建立过程中，我们遇到了很多问题。钢结构节点种类繁多，构造复杂多变，有一些节点在只有平面图的情况下，我们无法想象其空间立体形象，也无法透彻理解节点的构造情况。例如：结构构件与节点连接的位置关系，节点板的位置，焊缝的宽度、分布及形式，螺栓的间距、排列方式等等。
最初，我们考虑采用3Dmcx、Revit、Sketchup等软件中的一、两个来建立模型，但经过综合考虑,R cv P因简单易学、学习资源丰富、参数化程度高等优势被选中来建立钢结构节点模型库。我们先建立了梁柱节点的模型库，目前已经建立了多个刚性及半刚性节点的电子模型，其中刚性节点电子模型采用了全螺栓连接和焊缝连接以及栓焊混接三种不同连接方式。在Revit软件中，我们可以通过移动鼠标来旋转节点模型，因此我们可以从上下左右、东南西北各个不同方向展
91雪景描写
「0电子信息科技风2021年6月
示节点模型，非常形象立体，能够让同学们一看就明白结构构件与节点的连接位置关系、节点板或者垫板的位置等，同时也能清楚地看岀节点采用的连接方式。
建立钢结构节点电子模型库后，我们还做了拆解和拼装节点模型的动画。相较于节点电子模型库里能够旋转展示节点构造的3D立体模型，拆解和拼装节点模型的动画能够更加清楚明白地给同学们展示节点的组成、连接以及施工过程。
虽然钢结构节点的实体模型相较于电子模型而言，会更耗费人力、物力，也会占用一定的空间来存放，但是实体模型能够让我们直接上手操作，模拟钢结构节点的施工。所以，我们也利用亚克力板等材料制作并拼装了一部分钢结构节点的实体模型。
四、建立钢结构节点模型库的收获
在项目立项申请之前，我们就已经在钢结构相关课程的学习中了解到了钢结构节点的重要性，因此我们主动参与到了钢结构相关的课程建设中。而这样做不仅仅是为了在建模过程中学到更多的东西，从而增加我们专业知识的储备，更是为了锻炼我们的动手能力、自主学习以及继续学习的能力。
钢结构节点模型电子库里的模型可以方便师生随时点击查看，帮助同学理解钢结构节点的立体形状以及构造，让老师的课堂更加立体生动，使节点设计不再是老师PPT上难以想象的平面图。这能够解决我们在学习过程中因为空间想象能力不好而导致的问题，也是我们建立钢结构节点模型电子库的初衷。除此之外，拆解和拼装模型的动画不仅能够更加直观地让我们认识到节点的组成以及后续的拼装施工，更能够让我们透彻地了解节点的内部构造和传力路径$在建立钢结构节点的模型电子库、拆解
和拼装节点模型以及拼装和建立实体模型库的整个过程中，我们收获了很多，不仅是技术性能力的成长，还有人际交往方面的交流沟通能力。作为学生，在学习了钢结构设计原理之后，我们有幸参与到与之相关的课程建设中来，并且是作为主力军，我们都非常有成就感。首先，在建模过程中，我们利用各个渠道的资源，借助网络平台通过自学学会使用Rwit软件，这不仅是掌握了一项专业软件使用技术，而且在这个过程中也锻炼了我们自主学习的能力。其次，建立钢结构节点模型库不只是一个学习的过程，更是一段难以忘怀的经历，是我们学生生涯里浓墨重彩的一笔。在整个过程中，我们需要不断地跟队友、指导老师沟通，交换意见。我们的交际能力可谓突飞猛进，与老师沟通交流时也不会再出现因为害羞而支支吾吾的情况。而且，在完成模型库建立的过程中，我们把节点设计的重难点解读得十分透彻。最后，完成这一系列理论与实际操作相结合的任务后，我们既锻炼了自己的实际动手操作能力以及沟通交流能力，建立了钢结构节点的知识体系，又在老师的带领下增长了不少见识，积累了做项目的经验，为以后的学习打下了坚实的基础。
对没有参与到建模的同学而言，我们耗时耗力建立的钢结构节点电子模型库、实体模型库以及节点拆解和拼装动画可以作为老师教学时使用的教具，也可以作为同学们自主学习的资源供同学参考。这可以帮助同学们更加清晰地认知节点的构造以及传力路径。归根结底，建立钢结构节点电子模型库的意义就在于辅助同学们学习节点设计，加深对节点构造和传力路径的认知。在这个过程中，我们的动手能力、分析能力、沟通交流能力都得到了一定的提升，知识体系的建立、专业素质的培养以及文化素养的提升也都有一定的成效。
杨幂被谁潜规则
五、结论及建议
顺风速运单号查询我们建立钢结构节点模型库的初衷，除了老师提岀的钢结构节点教具研制，以满足讲课时给不理解或者理解有误的同学们展示节点构造等教学需求之外，还可以解决同学们在学习节点设计时所遇到棘手问题，例如：受力状态、传力路径等。这一切都建立在互联网的发展与创新上，互联网所带来机遇让我们能够得到更多的发展机会，能够更加方便快捷地获得想要的各种资料、数据以及资源等。
钢结构节点模型库的建立以学生为主体，指导老师为辅导。这种方式非常符合我国现阶段的教育理念一*以学生为中心，老师指导为辅，增大学生的知识储备，充分锻炼学生自主学习、继续学习的能力及动手操作能力，专注培养学生的专业素养。
综上所述，建立钢结构节点模型库，能够帮助同学们在钢结构相关课程的教学过程中更加深刻透彻地理解并掌握节点的构造、受力路径等学习过程中的重点、难点，而且能够 培养同学们自主学习、继续学习的能力，还对钢结构的推广使用起着一定的促进效果。
参考文献：
[1]前瞻产业研究院(2020.08.24)2020年中国钢结构行业市场现状及竞争格局分析，民营企业竞争实力愈发加强.
郑钧前妻孙锋照片
[2]孙国华，高晓莹，高建洪，毛小勇.电子模型在钢结构设计原理课程教学中的应用[J].高等建筑教育,2015,24(6)：114-118.
[3]百度经验(2016.12.23)钢结构的优点和缺点.
[4]仲亮，朱蕾，蒋正.钢结构节点模型的制作以及推广[J].科技风，2016(5)*93-93.
项目支持：钢结构梁柱节点教具研制，教育部协同育人项目(编号*201902321019)西南石油大学课外开放实验《钢结构节点模型库的建立》
作者简介：杨丹(1996—)，女，汉族，四川成都人，本科。
指导老师：蒲万丽。
92
发布评论