高等钢结构理论作业

第一篇：高等钢结构理论作业

太原理工大学建筑与土木工程学院

高等钢结构理论作业

专业： 结构工程 姓名： 高培文 学号： S20090588 授课教师： 雷宏刚 在钢结构设计中，极限状态的概念、理论和设计方法已经得到普遍的应用。在极限状态设计方法中，结构在达到其极限承载力之前是非线性。因此，目前的许多工程设计实践都采用二阶弹性分析方法。

随着计算机硬件的发展,尤其是个人计算机和工作站的运算能力和图形功能的提高，使直接的二阶弹塑性分析成为可能。一旦建立了可靠的计算理论和完成相应的程序设计，弹塑性分析将允许我们能更严格地考虑单个构件的性能(最大强度、延性等)和整体结构之间的相互作用和相互依赖关系，更能全面地考虑结构的实际破坏模式和最大强度，而不再需要现行繁琐的设计过程：先对结构作线性的或非线性的弹性分析，继而又对构件进行非弹性的强度设计；虽然工程师设计的结构是安全的,但他不能预测出该结构的破坏荷载。

近年来，一些国家的塑性设计规范条文中已经强调了二阶非弹性分析：二阶非弹性分析给出构件所受的荷载,通过规范的典型公式检验构件的安全性。二阶非弹性分析总是要在一定程度上考虑材料的塑性和结构稳定性之间的耦合作用，如果充分考虑这种耦合作用，那么我们在进行结构设计时，就不必再对构件进行验算，这就是结构的高等分析。

一、高等分析的发展趋势

自从1956年Turner提出有限元思想，1960年Clough正式提出有限元的概念以来，有限元理论得到广泛应用与飞速发展，尤其是结构稳定与极限分析中，更是从构件的分析发展到整体结构的分析，从简单的线性分析发展到非线性分析。根据结构分析时采用的小位移(几何线性)或大位移(几何非线性)以及材料性质的不同假定，结构分析的类型有：(1)屈曲分析；(2)一阶弹性分析；(3)二阶弹性分析；(4)一阶弹塑性分析；(5)二阶弹塑性分析。在所谓的一阶、二阶分析中，“一阶”是指平衡方程按结构变位前的轴线建立的，也称几何线性；“二阶”是指平衡方程按结构变位后的轴线建立的，也称几何非线性。从目前的设计规范看，不论屈曲分析、一阶分析,还是二阶分析，在用于设计时，都存在着以下缺点：不能进行完全的整体分析,即必须采用规范中的公式对单个构件进行强度和稳定性验算。这对于构件较多尤其高层建筑是相当繁琐的。

随着计算机技术的发展和结构分析的需要，许多研究者和工程师提出了结构二阶非弹性高等分析的多种数值模型，并且已有大量结果被规范所采用，总的说来，这些模型

太原理工大学建筑与土木工程学院

可分成两大类：(1)塑性区法，或称分布塑性法能精确跟踪结构整个体积内的塑性发展，构件中的塑性可通过将构件划分成若干梁柱单元并且在断面上进一步细分为许多纤维单元来模拟，可以考虑残余应力、几何缺陷和材料应变硬化等效应。通常可认为是精确的分析方法。然而这类分析计算费用太高，因此只能用于特殊结构和小型结构分析，普通设计及大型结构分析不适用。(2)塑性铰模型正是满足了塑性区法无法达到的高效率、低费用等需求而受到重视。在弹塑性铰模型中，非弹性行为集中在零长度的塑性铰部位，构件中除塑性铰部位之外其它部分均假定为弹性，典型的二阶弹塑性铰分析仅用1单元/构件进行分析，比塑性区法更有效、更经济，因简单塑性铰方法常过高地估计实际结构的刚度和强度，因此一些研究者提出对简单塑性铰方法改进的修正塑性铰及精化塑性铰方法。

高等分析要求必须构造出一种能够精确描述构件受力变形特性的单元，这种单元能够在个人计算机上高效率地运行，使收敛速度快,原始数据准备简单,并能用1单元/构件进行分析。

二、高等钢结构分析理论

钢结构高等分析理论在最近几年得到了长足的发展,它对传统设计方法、步骤的影响是深远的。广大结构设计人员多年来已经习惯于按照传统的步骤进行结构设计。而随着大量大型钢结构建筑的出现，迫切需要加强对钢结构设计步骤的研究，形成科学的方法流程，方便设计人员运用新的理论。现实中关于分析理论的研究文献很多，而关于具体设计步骤的研究文献较少。

（一）、钢结构设计分析方法现状

1、一阶设计法：忽略结构的变形,按未变形状态对结构进行分析设计，称为一阶设计法。这是一种传统的设计方法。也是各国设计规范采用的主要方法,因此为广大结构设计人员所熟悉。但这种方法也受到了诸多研究者的批评。

2、二阶设计法：考虑结构的实际变形,并在此基础上对结构进行分析设计，也称钢结构的高等分析设计法。目前，二维结构的高等分析理论已经可以运用实际结构，而三维结构的计算分析理论尚有待完善。这种方法的实现有赖于计算机技术及计算理论的进一步发展，得到的结果是精确解。根据是否考虑结构材料的非线性性能，又可以分为两阶弹性分析和两阶弹塑性分析。

（二）、钢结构设计步骤分析

太原理工大学建筑与土木工程学院

1、传统设计步骤:结构方案选择与布置→预估构件截面→取定结构计算简图→计算不同荷载作用下结构构件的内力→构件控制截面内力组合→结构构件验算。此后要进行判断设计：①若满足要求则进行图纸编制工作，②若不满足要求,则需要重新进行构件截面设计，再次进行结构构件验算工作，直至满足要求为止。

2、按照高等理论的设计步骤:结构方案选择与布置→预估构件截面→取定结构计算简图→荷载组合→根据不同组合分别计算内力→根据最大内力,按强度控制直接设计构件→图纸编制。

3、两者的差别：传统方法是在结构线弹性假定的基础上，在构件级别上的反复验算。重复过程较多，但思路简单，方便手算，符合设计人员的习惯。高等方法是在考虑结构弹塑性变形基础上,进行的全过程分析，最后仅按照强度控制条件进行的构件截面设计，无需反复验算。但内力计算繁琐，不适合手算。

无论传统方法还是高等方法，其实都考虑到了结构非线性因素的影响。只不过传统方法是在强度、刚度、稳定性验算过程中，采用规范规定的有关系数加以反应。而高等方法是在计算结构内力时直接考虑结构的非线性(几何、材料、节点)因素,直接得到结构的实际内力及变形状态。

预估截面，两者本质是有差别的。传统方法需要丰富的设计经验，如：钢梁截面h =(1/20~1/40)跨度，柱截面通常按照长细比λ预估，一般选择λ=80等。这样可减少后期截面验算的循环次数,，可能只需一次验算，即可满足要求。而高等方法在预估截面阶段，无需精确估计截面大小，只需选择合适的截面类型即可，精确的截面尺寸可在后续的构件截面设计阶段一次完成。

两者都有组合，但传统方法是先计算单一荷载作用下的结构构件的内力，然后选择控制截面，进行内力组合。高等方法是先进行荷载组合，然后计算内力。这造成前者内力计算简单，后者内力计算复杂。

传统方法在截面验算阶段，需考虑诸如强度、刚度(变形)、稳定性(局部、整体)等因素，一一验算，一项不满足即需调整设计重新验算。而高等方法只需考虑强度因素，一次计算即可得到精确的截面数据。

（三）、钢结构设计软件

钢结构高等分析设计理论在工程实际中的运用，主要依靠计算机技术。相关软件的发展极其重要。目前，钢结构的设计软件主要有PKPM、3D3S、MTS、TSSD、PS2000、3

太原理工大学建筑与土木工程学院

SAP2000、STAAD、SFCAD、ANSYS、ETABS、STRAT等等。这些软件主要可以分为四类：通用计算设计软件，如PKPM-STS、3D3S、MTS、STRAT和ETABS；专业计算设计软件，如PS2000和SFCAD；绘图及简单构件计算软件有TSSD；通用分析计算软件如STAAD、SAP2000和ANSYS。

最后，钢结构高等分析考虑了结构的几何和材料非线性及构件本身存在的残余应力、几何初始缺陷等因素的影响，并通过一次计算分析就能精确得到钢结构的结构极限承载力，同时满足正常使用极限状态的要求，大大简化了结构的设计计算过程。现阶段我国钢结构设计规范采用的设计方法是先考虑荷载的各种组合，然后根据GB 50068-2001建筑结构可靠度统一标准，考虑各种组合,对结构进行一阶弹性整体分析，得出构件的内力和节点位移，最后再根据规范规定的公式来对杆件进行强度和稳定验算。这种结构整体弹性一阶分析，构件验算采用考虑构件二阶效应和部分发展塑性的传统设计方法本身就存在矛盾性，所以国内外很多学者就提出各种钢结构高等分析方法来对传统设计方法的改进和完善。

以上是通过学习高等钢结构理论课，结合相关文献阐述了自己对高等钢结构理论分析的一些认识和收获，高等钢结构理论是一门十分复杂课程，学生阶段的自己，由于水平有限和缺乏工程实践，对高等钢结构理论分析的认识和分析有些不足之处，希望能在今后的学习、工作中进一步的提高，同时也感谢老师前辈们的指导。

高培文

2012年5月

第二篇：高等教育学作业

1、谈谈如何正确理解和贯彻知识传授与能力培养相统一的教学原则

答：

教学原则是依据已发现的教学规律和一定的教学目的，对教师和教育工作者提出的在教学过程中必须遵守的基本要求。教学原则作为教学规律的反映，具有客观性，违背了教学规律，教学原则就不能有效的指导教学活动。知识是人们后天获得的对客观事物的认识。能力是个体完成活动时表现出的个性心理特征，能力和知识是两个不同的概念，然而知识的积累与能力的发展存在密切的关系。我们也可以从完成任务性质的不同,把能力划分为学习能力和工作能力两类。并且可以进一步把学习能力划分为:模仿能力、理解能力、作业能力和实习操作能力等。也可以进一步把工作能力划分为命题能力(例如在错综复杂的事物中找出中心议题)、社会调查能力和语言、文字表达能力等。但从心理活动特征的不同,学习能力和工作能力,往往是交揉在一起的。

能力是在一定知识融会贯通的基础上形成的，丰富的知识为开展创造性思维提供必要的条件。但知识和能力并不成简单的正比，其主要原因在于掌握知识和发展能力存在不同的规律。学生的个别差异是客观存在的，现在学校过分强调知识传授，而很难培养出新颖的和非共性的知识人才，只有注重培养学生的个性、创新精神，才能培养出大批特点鲜明的人，因此，现在教育更应该贯彻知识传授和能力培养相统一的原则。教师不仅要传授知识，还要传授学习研究解决问题的科学思维方法。让学生从知识的被动接受者变为主动参与和积极探索者，从依靠教师“教会”变为引导学生“学会”，就必须让学生去做。教师照本宣科不恩能够启发学生思考问题，更不容易激发学生学习积极性，只会造成学生依赖老师的知识传授，而变得没有创造性。在教学中挖掘课程的智力因素，创设问题情境，启发和引导学生自己动脑筋思考，还要多提供动手操作的机会。“授人以鱼不如授人以渔”则使学生受益终身。

知识传授与能力培养是相辅相成的，互相促进的。为此，在教学过程中要让学生充分认识到能力的重要性，更要与知识的传授紧密的结合，充分贯彻知识传授和能力培养相统一的原则。

3、选择一个主题，谈谈学习高等教育学的体会。

学习《高等教育学》心得体会

2014年8月9日的高校教师岗前培训在合肥工业大学进行，在这个过程之中十分感谢合肥工业大学的老师们，始终耐心细致的给我们传授知识，指引我更加努力进行教学工作，用自己热情教育学生。

当我正式成为一名高校教师的时候，我就一直在思考怎样教学，怎样才能让我的学生能够愉快的学习，主动的学习，能把学到的知识应用到以后的工作中去。我认为，教育学的知识和原理不能单纯作为知识内容在课堂上进行简单的教和学，更重要的是作为教师教育专业的基础课程，要放到教学实践中去灵活应用。如何能够使学生更好地学习知识、掌握知识，应用知识，我的理解体会如下：

第一，要对自己有一个准确的定位。始终将自己作为教学者与学习者相统一的角色来看待。将自己的角色定位于学习者，一个与学生在课堂生活中共同成长的学习者，通过平等地讨论和对话，表达自己的教育认识，吸纳学生合理的教育见解和建议，实现师生的共同成长。第二，改变灌输式课堂教学模式，形成互动、合作的教学模式，开辟教与学的第二课堂。在课堂上，提倡平等对话，在课外，提倡积极交流。

第三，要让学生在课堂学习过程中找回自信与尊严，这才是真正培育学生教育智慧和形成个人教育知识的前提。所以，在课堂教学中，要多鼓励学生提问与思考，要欣赏学生的表达与论述，要为学生表达自己的认识与思想提供机会与条件。我希望学生能够成为一名真正的学习者，而不是一名老实的只会用耳朵学习的机器。第四，在教学的过程中注重反思。教学反思可以激活教师的教学智慧，探索教材内容的崭新呈现方式，构建师生互动机制及学生学习新方式。它是我们教师成长的“催化剂”，是教师发展的重要基础。所以，在教学的过程中，我们要认真的反思，反思教学成功之处，反思教学失误之处，反思学生的思想和见解。以上就是我在学习之后的几点心得体会，我想这十几天的学习是远远不够的，还需要在以后的教学工作过程中，进一步把教育学的相关理论和实践结合起来，真正做到上好每一节课。

第三篇：高等教育学作业

《高等教育学》作业——作为新教师，你认为你面临的挑战与困惑有哪些？你将如何面对和克服这些挑战与困惑？在克服这些挑战与困惑的过程中，你希望能获得哪些方面的帮助与支持？（300-500字）

作为新教师，我目前遇到的最大的挑战是如何处理好教学与科研之间的关系。众所周知，科研成绩不仅仅是教师工作成绩的认定，也是各高校职称评定的参考指标之一。而近年来，科研与教学在职称评定中所占的比重差异也逐渐缩小。如何在完成好教学任务之余，更好地进行科研、取得科研成绩，成为每一名新教师面临的挑战之一。我身处的科室，承担的多为研究生的教学任务，一方面要讲授专业知识和技能，一方面要结合研究生自身的特点，更多的设计让学生参与到教学中来的学习模式。因此，对于研究生的教学，需要更多的向老教师学习，更多地听课，来丰富自己的教学知识。同时花费更多的时间来备课，并解答学生们的问题。从科研角度来说，新教师在做科研时，由于基础比较薄弱，选题就尤为关键，刚刚工作的一两年，可能会奠定下职业规划的方向和基础。因此，也需要时间来钻研专业知识，准备课题的申请等。我目前花费在科研和教学的时间基本上是1:1。学校也提供给了青年教师更多的经济和人员上的帮助与支持，设立了青年教师课题经费、青年教师出国学习经费等等。我想，接下来，我会更好地向其他优秀教师学习，多听课，可以增加校际间的交流，去听其他学校本专业课程的教授。同时，上网学习一些教学经验的论文，增加教学阅历。也希望能有更多的学习班或培训班，针对青年教师的一些困惑进行教授和解答，出了“岗前培训”这样的培训课程，更多的设立一些“就业后培训”或类似继续教育这样的课程帮助青年教师更快地进步。

第四篇：高等教育改革理论心得

近年来，无论是高等学校或是普通中等学校，先后陆续地进行名目繁多的教育评估，可谓你方唱罢我登场。提起检查、评估，教育界的人士并不陌生，它们不仅给学校带来了沉重的负担，影响了正常的教学工作，而且伴随检查与评估而滋生的不正之风，给教育界造成了极大的伤害。

在各种检查和评估活动中，义务教育达标检查无疑是影响最大的，它

不仅涉及面最广，而且持续的时间也最长。

众所周知，义务教育起源于欧洲，最早德国于1619年就颁布了义务教育法，到20世纪初欧美国家大都颁布了义务教育法，实施年限不同的义务教育。目前，发达国家都是实行巧年的义务教育，甚至连我国的香港和澳门也都实行了巧年的义务教育。因此，义务教育是国际规范的法规和政策，它具有特定的内涵，不能随便使用。义务教育是由英语的compulsory edueation一词翻译过来的，它的意思是强制性的、强迫的或被强迫的教育。强迫谁呢?义务教育主体双方都要受到强迫，即政府和受教育者或其监护人。按照义务教育法，政府必须为受教育者支付全额的学费，而受教育者或其监护人，必须保证完成义务教育，任何一方违约，都将承担法律责任。真正的义务教育法，政府与受教育者或监护人是对等的，而我国早先的义务教育法是不对等的，政府拥有权力，而不履行义务。当然，政府方面也许会说国情特殊，但就不该使用国际规范的“义务教育”这个名称。

值得注意的是，自1993年开始的义务教育达标检查和评估，是认认真真地走过场，虽然教育部向全世界宣布已经普及了义务教育，可是国际上并不认可，他们批评说，中国的义务教育法“形同虚设”，“是把国家本应投资的学费转嫁到民间”。由于对这种不实事求是的评估没有总结教训，错误未能得到纠正，所以各种假评估的做法越演越烈。最典型的莫过于高等学校本科教学评估，不仅广泛受到关注，也普遍受到批评。

前车之鉴是一句告诫人们要总结和吸取教训的成语，它是说前面的车翻倒了，而后面的车不能再重蹈覆车之辙。如果说我国过去的教育评估搞砸了，那么今后的评估应当吸取前面的教训。可是，我们的教育似乎并没有吸取教训。这几年，在基础教育领域里，又开展了内容涵盖很广的督导评估。8月，教育部印发了《关于教育督导与评估工作的意见》的通知，8月，又印发了《中小学体育工作督导评估指标体系》的通知。于是，在全国范围内，又开展了各式各类的督导评估。这些评估都与明确的功利目标挂钩，如示范学校、合格学校、“普九”达标学校、普通高中星级评估、卫生达标创星工程、语言文字规范化示范学校、依法治校合格学校，等等。案例中披露，一个基层学校在9至11月的3个月中，要接受12个内容各异的检查与评估，平均每个月要完成4项评估。试想一下：面临如此之多的检查和评估，学校领导哪还有精力抓工作，教师何以能安心备课教学，学生怎能静心学习?对此，学校反映说，这种检查严重地干扰了学校的正常教学，不是促进而是帮倒忙!

过去检查和评估的一般程序是，教育领导部门提前发出检查的通知，规定检查和评估的内容，而下属学校都要成立专门迎检小组，制定和部署迎检的计划，甚至还要写出规范的迎检欢迎词。由于各种评估太多太滥，所以各个学校都有了应付检查的办法，所谓上有政策、下有对策。有人形容说这种评估是上面千条线，下面一根针，也就是说上面各领导部门都要向学校下达检查和评估的任务，使得学校不堪重负。这种穷于应付的检查和评估，必定导致走过场，甚至弄虚作假。

教学检查和评估，作为教育管理工作的一种手段，如果正确地使用，是具有一定的督促作用。我们质疑我国过去所进行的教学评估，并不是笼统地反对一切教学检查与评估，而是不赞成运动式的、行政化的、劳民伤财的和不真实的各种检查与评估。经验表明：运动式的检查，必定是一阵风，正如群众说的，运动来了一阵风，运动过后无影踪。同时，检查过多，多则必滥。如果评估过于功利化，也必然导致弄虚作假。这些都是前车之鉴，不可不牢牢汲取，以防重蹈覆车之辙。

那么，我们需要什么样的教育检查与评估呢?根据国外的经验，为了适时地、真实地反映教学工作的状况，应当采取独立的、随机式的和非功利化的检查与评估。首先检查和评估必须去行政化，实行独立的检查与评估。所谓独立的评估，是指建立独立的教育检查与评估机构，既不隶属于教育行政部门，也不受他们的指挥与支配。这种机构由懂教育的专家和高素质的专业人员组成，他们具有较高的法制和公平意识，具有高度的责任感，能够按照教育与管理规律办事，不受贿、不拘私、不讲情面，他们只受法律和职业道德的监督与制约。这样就避免了一些领导的官本位主义，为了炫耀自己的政绩而自吹自擂，甚至弄虚作假。

其次是随机式的检查与评估。这种检查与评估，是由独立的评估机构设计出科学的评估体系，事先不

发通知，不公布检查的项目和内容，由独立的评估机构掌握并对受查学校进行随机调查，作好检查的记录。也许，一次的检查不足以说明一个学校教学工作的全貌，如果把一年或几年的随机检查统计出来，其综合的调查结果就具有客观性、代表性和科学性。

再次是非功利化的评估。这种由独立评估机构进行的评估，不设定评估的功利性目的，既不划分等级，也不颁发奖励，只公示独立评估的结果。这种公示的信息，对于所有的单位都是公开的，也是公平的。至于这种评估的信息有何用处，各部门和各单位，都可以根据需要采用。例如，教育部门可以据此评价学校的水平，甚至划分学校的等级；人事部门可以据此录用人才；学生可以选择自己满意的学校；各专业部门，也可以据此评价学校某方面的工作。这样既能反映学校的真实情况，又避免了多头检查与评估，大大减轻了学校的负担。

学校的中心任务是培养人才，因此学校的检查与评估工作必须围绕着这个中心进行，千万不能面面俱到。上面提到的某学校接受的13个项目的评估，如普法、敬老、廉洁文化、卫生安全、全员德育、民主评议行风、绿色生态区等，似可不必单独进行检查与评估。教育评估应当重点围绕着学校的办学理念和领导作风，教师的水平与职业操守，学习的风气与教育质量等。那种事事都要检查和评估.事实上是不相信办学者的表现，是不尊重他们独立自主办学的权利。检查与评估不是目的，而只是一种手段。我相信，一个学校只要有了先进的教育理念，有了坚强有力的领导，有了良好的学风，那么其他许多日常工作都可以带动起来，何必搞那些劳民伤财的不真实的检查与评估呢?

第五篇：高等石油地质学作业

地研12-3张慧君S120101761、油气成藏条件：油气成藏条件是指含油气盆地中，烃源岩层、储集层、盖层、运移通道、圈闭和保存条件等成藏要素及其它们的时空配置关系和有机组合。

2、油气成藏机理：油气成藏机理包括油气的生成、运移、聚集以及保存和破坏各个环节。成藏流体的来源、运移路径、充注过程和充注时间是油气成藏机理研究的主要内容。油气成藏机理的研究需要从典型沉积盆地和典型区带的实际油气藏解剖分析出发，采用系统的、动态的和定量的研究方法,将典型油气藏解剖分析与物理模拟和数学模拟相结合,综合考虑油气的生成、运移、聚集与保存过程,建立油气成藏定量模式。

3、油气成藏条件与油气成藏机理的区别：油气成藏条件主要是指油气藏形成所需的静态地质要素，包括生、储、盖、圈等基本成藏要素的研究和评价，重点是诸成藏要素耦合关系或配置关系的研究，目的为区域评价提供依据。而油气成藏机理的研究则侧重于成藏动态作用，包括成藏流体的来源、运移路径、充注过程和充注时间，由于沉积盆地温度场、压力场控制因素研究的进展及温度场、压力场和应力场正演和反演分析技术的改进和完善，沉积盆地流体的流动和油气的运移成为油气成藏机理的研究核心。

4、油气成藏模式：油气成藏模式是对油气藏中的油气来源、注入方向、运移通道、运移过程、运移时期、聚集机理及赋存地质特征的高度概括，同时也包括油气藏形成后的保存与破坏过程，是各种成藏控制因素综合作用的结果。可以理解为是一组类似的控制油气藏形成的基础条件、动力介质、形成机制、演化历程等要素单一模型或者多要素复合模型的概括。

5、油气成藏规律：油气成藏规律是指含油气盆地内由烃源岩，圈闭，生、储、盖配置，输导体系，构造，断层等因素控制的油气规律性富集，为进行资源评价，油气田分布预测和勘探部署提供依据。