常見化學(xué)計算方法精選(九篇)
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第1篇：常見化學(xué)計算方法范文
關(guān)鍵詞：物理法；手工拆分法；顯微鏡法；纖維含量；檢測標(biāo)準(zhǔn)
纖維含量檢測項目雖然沒有國家強制性標(biāo)準(zhǔn)，但是GB 18401和GB 5296.4中都涉及纖維含量檢測，因此纖維含量檢測在間接上成為質(zhì)量監(jiān)督的必檢項目，是反映紡織品品質(zhì)的重要指標(biāo)。
纖維含量檢測按是否使用化學(xué)試劑通?？梢苑譃槲锢矸?、化學(xué)法和物理化學(xué)結(jié)合法三種。而物理法目前主要包括手工拆分法、纖維橫截面積測定法、特種動物混紡纖維測定法和棉麻混紡產(chǎn)品測定法等。目前國家和行業(yè)涉及物理法檢測的有效標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 2910.1—2009《紡織品 定量化學(xué)分析 第1部分 試驗通則》附錄B定量分析方法 手工分解法、GB/T 16988—1997《特種動物纖維和綿羊毛混合物含量的測定》、FZ/T 01101—2008《紡織品 纖維含量的測定 物理法》、FZ/T 01095—2002《紡織品 氨綸產(chǎn)品纖維含量的試驗方法》、FZ/T 30003—2009《麻棉混紡產(chǎn)品定量分析方法 顯微投影法》、GB/T 14593—2008《山羊絨、綿羊毛及其混合纖維定量分析方法 掃描電鏡法》等。在實際工作中，有些檢測人員對正確選擇標(biāo)準(zhǔn)感到困惑和不解，錯誤選擇操作標(biāo)準(zhǔn)進而影響檢測報告的質(zhì)量。文中從這些標(biāo)準(zhǔn)[1-6]的適用范圍、原理、計算方法、試驗結(jié)果等方面進行比對分析，探討標(biāo)準(zhǔn)在各自涵蓋領(lǐng)域的正確使用問題。
1 適用范圍
表1中列舉了我們常見的物理法相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)適用范圍，根據(jù)適用范圍結(jié)合樣品的實際情況，通常情況下可以初步選擇最符合檢驗要求的標(biāo)準(zhǔn)。
從表1標(biāo)準(zhǔn)適用范圍可以看出，物理法可以分為兩大類，即手工拆分法和顯微鏡分析法。GB/T 2910.1—2009主要針對可以完全用手工拆分成各類纖維的紡織品，其不包含化學(xué)法也不包含顯微鏡法；FZ/T 01101—2008適用于可手工拆分的或不宜采用化學(xué)分析方法的混紡、混合和交織產(chǎn)品及散纖維原料的纖維含量定量分析，不適用于特種動物纖維混紡產(chǎn)品，其最大的特點是還包含了顯微鏡測定法，該試驗方法在操作上技術(shù)性較強，部分實驗室在標(biāo)準(zhǔn)認可時往往會做限制；FZ/T 01095—2002主要針對含氨綸二組分產(chǎn)品，其不僅包含了手工拆分法，也包括了化學(xué)法定量含氨綸的二組分產(chǎn)品；GB/T 16988—1997和GB/T 14593—2008主要針對特種動物纖維的定量；FZ/T 30003—2009主要解決麻棉混紡產(chǎn)品的定量分析。
2 原理
不同檢測標(biāo)準(zhǔn)使用的檢測原理不同，將幾個標(biāo)準(zhǔn)的原理進行比對，可以進一步明晰各標(biāo)準(zhǔn)的適用條件及操作的可行性，具體比對結(jié)果見表2。
從表2中可以看出，物理法主要分為手工拆分、投影顯微鏡和掃描顯微鏡三種。手工拆分法主要適用于能用物理方法拆分各組分或部分組分的織物產(chǎn)品，該方法操作簡單，常見的氨綸針織產(chǎn)品、氨綸牛仔產(chǎn)品、交織產(chǎn)品都可以使用，且定量結(jié)果較為準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好。投影顯微鏡法主要適用于不能使用化學(xué)方法定量也無法物理拆分的特種動物纖維混紡、麻棉混紡以及再生纖維素纖維混紡的產(chǎn)品，其主要有測量直徑和橫截面積兩種方法，該方法也是較常用的定量方法，但其操作對檢驗員要求極高，檢驗員主觀經(jīng)驗判斷的準(zhǔn)確與否是影響該物理定量方法準(zhǔn)確度的重要因素。掃描電鏡法主要應(yīng)用在特種動物纖維混紡產(chǎn)品的定量方面，是其他方法都無法完成時的最后選擇，其檢測成本較高，對檢驗員的要求也較高，一般產(chǎn)品不建議使用該方法。
3 儀器設(shè)備與試劑
檢測標(biāo)準(zhǔn)使用的儀器與試劑在一定程度上影響實驗室對標(biāo)準(zhǔn)的選擇，正確選擇標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系到檢測過程的復(fù)雜程度、檢測周期，甚至檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，通常以“常規(guī)、低成本、環(huán)保、快速、準(zhǔn)確”為選擇標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，因此掌握各個標(biāo)準(zhǔn)對儀器及使用試劑的要求，也十分重要。各個涉及物理法操作的標(biāo)準(zhǔn)對儀器設(shè)備及試劑的要求見表3。
從表3我們可以看出，GB/T 2910.1—2009、FZ/T 01095—2002標(biāo)準(zhǔn)物理法對儀器的要求最低，不需要任何化學(xué)試劑，完全依靠手工拆分，準(zhǔn)確性最高，是檢測手段的首選。FZ/T 01101—2008標(biāo)準(zhǔn)中包含了手工拆分和顯微鏡兩種，而GB/T 16988—1997和FZ/T 30003—2009則完全依靠顯微鏡才能完成定量工作，但試驗儀器也較為常用，各個實驗室試驗條件基本可滿足需要。GB/T 14593—2008標(biāo)準(zhǔn)中涉及掃描電子顯微鏡，價格較為昂貴，試驗操作也較為復(fù)雜，不適合大批量試驗操作。
4 計算方法
標(biāo)準(zhǔn)選用的方法不同，纖維含量的計算方法也不同，是否準(zhǔn)確選用相應(yīng)檢測標(biāo)準(zhǔn)對纖維含量結(jié)果的計算繁瑣程度影響很大，因此不僅要熟悉各個標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍和原理，也要掌握每個標(biāo)準(zhǔn)的計算方法優(yōu)劣性，各物理法檢測纖維含量標(biāo)準(zhǔn)的計算公式見表4。
從表4可以看出，這6個標(biāo)準(zhǔn)中其中GB/T 2910.1—2009、FZ/T 01101—2008、FZ/T 01095—2002三個標(biāo)準(zhǔn)涉及手工拆分法，且計算方法最為簡單，不同之處是FZ/T 01101—2008適用于所有能拆分成單組分的產(chǎn)品，而其他兩個僅適用于二組分產(chǎn)品；涉及顯微鏡測試方法的計算都比較繁瑣，這是因為顯微鏡測試方法其實是一個概率統(tǒng)計的過程，它需要有一定量纖維測試根數(shù)來保證測試的準(zhǔn)確性，因此在纖維定量操作過程中需要謹慎操作，以防誤判造成結(jié)果偏離真實值。
5 試驗報告及數(shù)據(jù)處理
選用的標(biāo)準(zhǔn)不同，試驗數(shù)據(jù)可能會存在差異，平行試驗的結(jié)果允差要求也不完全相同，試驗結(jié)果修約也存在差異，因此，弄清楚各個標(biāo)準(zhǔn)對試驗結(jié)果的相關(guān)要求，對檢驗報告的格式影響很大，表5中詳細列出這6個標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)據(jù)允差及結(jié)果處理方面的規(guī)定。
從表5中可以看出，試驗方法的不同平行試驗允差要求不同，其中GB/T 2910.1—2009和 FZ/T 01095—2002對平行試驗結(jié)果允差要求最高，均要求≤1%，也從側(cè)面說明手工拆分法試驗數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定、重現(xiàn)性高；而FZ/T 01101—2008和GB/T 16988—1997對平行試驗結(jié)果允差范圍要求較寬，為≤3%，這說明顯微鏡法在測量直徑或者橫截面積時都存在較大的隨機性和主觀性；對 FZ/T 30003—2009標(biāo)準(zhǔn)而言，主要是定量麻棉含量，其平行試驗結(jié)果允差要求≤2%，但是試驗結(jié)果修約到小數(shù)點后兩位，這是和其他標(biāo)準(zhǔn)最大的不同。
6 其他
在其他纖維成分檢測標(biāo)準(zhǔn)中，也有涉及物理法或物理化學(xué)法結(jié)合的檢測方法及計算方法，如GB/T 2910.2—2009《紡織品 定量化學(xué)分析 第2部分：三組分纖維混合物》條款8.4和條款9中分別涉及三組分手工拆分法計算、三組分手工拆分和化學(xué)分析綜合分析法的計算。FZ/T 01026—2009《紡織品 定量化學(xué)分析 四組分纖維混合物》條款9和條款10中分別涉及四組分手工拆分法計算、四組分手工拆分和化學(xué)分析綜合分析法的計算。因此，在平時的檢測工作中，要不斷加強標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)與交流，能準(zhǔn)確理解檢測標(biāo)準(zhǔn)、合理選擇檢測標(biāo)準(zhǔn)和靈活使用檢測標(biāo)準(zhǔn)是至關(guān)重要的。
7 總結(jié)
（1）無論檢測手段如何，通常情況下以纖維含量準(zhǔn)確性和可操作性為選擇檢測方法依據(jù)，在相同樣品條件下，首選試驗結(jié)果為纖維質(zhì)量含量，其中以手工拆分方法最優(yōu)，其次為纖維體積含量，最后為纖維根數(shù)含量。
（2）在選擇試驗方法及標(biāo)準(zhǔn)時要根據(jù)實驗室標(biāo)準(zhǔn)認可范圍及實驗室檢驗?zāi)芰ΓǔＧ闆r下：手工拆分二組分含氨綸產(chǎn)品時可選用FZ/T 01095—2002標(biāo)準(zhǔn)，拆分其他二組分產(chǎn)品時可選用GB/T 2910.1—2009標(biāo)準(zhǔn)；手工拆分三組分及以上產(chǎn)品時可選用FZ/T 01101—2008標(biāo)準(zhǔn)。
（3）當(dāng)需要使用顯微鏡測定法測定纖維根數(shù)含量、纖維體積含量或纖維質(zhì)量含量時，可以選擇FZ/T 01101—2008標(biāo)準(zhǔn)；棉麻混紡纖維定量可以選用FZ/T 30003—2009；特種動物纖維與綿羊毛混合物的定量根據(jù)使用儀器的不同，可以選擇GB/T 16988—1997投影顯微鏡法或GB/T 14593—2008掃描電鏡法。
（4）在選用相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)時，不僅要考慮標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍，同時也要考慮檢測實驗室的認證認可能力范圍，防止因超標(biāo)檢測造成不必要的檢測糾紛。
參考文獻：
[1] GB/T 2910.1—2009紡織品 定量化學(xué)分析 第1部分：試驗通則[S].
[2] FZ/T 01101—2008紡織品 纖維含量的測定 物理法[S].
[3] FZ/T 01095—2002紡織品 氨綸產(chǎn)品纖維含量的試驗方法[S].
[4] GB/T 16988—1997特種動物纖維與綿羊毛混合物含量的測定[S].
[5] FZ/T 30003—2009麻棉混紡產(chǎn)品定量分析方法 顯微投影法[S].
第2篇：常見化學(xué)計算方法范文
關(guān)鍵詞：冷凝器；傳熱系數(shù)；冷凝段；過熱段；過冷段
冷凝是氣體或液體遇冷而凝結(jié)，如水蒸氣遇冷變成水，水遇冷變成冰。溫度越低，冷凝速度越快，效果越好?；どa(chǎn)中一般以比較容易得到，所以成本低的水或空氣作冷凝的介質(zhì)，經(jīng)過冷凝操作后，水或空氣溫度會升高，如果直接排放會造成熱污染。
冷凝過程在煉油、化工和石油化工等裝置中的應(yīng)用極其廣泛，但是，冷凝過程是復(fù)雜的，實際工況是多樣的，對于純組分冷凝工況，會因氣相分率的顯著變化，引起冷凝器內(nèi)沿長度方向上氣液兩相流況的改變，并導(dǎo)致局部傳熱性能和壓力降梯度的變化，對于多組分混合物的冷凝過程，伴隨著熱量傳遞、質(zhì)量傳遞和動量傳遞。對此，一些設(shè)計人員在設(shè)計中對多種因素的綜合分析不夠，使選用的冷凝器在實際運行中達不到設(shè)計的負荷值。本文對選用冷凝器時經(jīng)常遇到和值得注意的幾個問題進行了分析和闡述。
一、問題剖析及處理方案
對于單組分的冷凝，雖然不存在化學(xué)變化，但是會因氣相分率的顯著變化，致使介質(zhì)在冷凝器內(nèi)的氣液兩相流況發(fā)生很大的變化，所以，簡單的按進出口溫度值直接計算傳熱平均溫差的計算方法是很不準(zhǔn)確的；對于多組分的冷凝，由于不同介質(zhì)的物化性質(zhì)不同，隨著冷凝過程的不斷進行，氣相分率會出現(xiàn)不等的變化情況，而且氣液兩相的組成與溫度的關(guān)系曲線和溫度與汽化率的關(guān)系曲線往往呈現(xiàn)強烈的非現(xiàn)性，所以更不能簡單的按進出口的溫度值直接計算傳熱平均溫差。為了考慮上述變化的影響，對于冷凝段、過熱段、過冷段應(yīng)分別采取不同的計算方法。
1.冷凝段
對于冷凝段，應(yīng)把整個冷凝過程分割成若干小段，先計算出每一小段的熱量及對應(yīng)的溫度分段點和氣相分率，再由熱平衡關(guān)系推算出冷流體的各點對應(yīng)溫度，并由這些分段點溫度數(shù)據(jù)計算出各小段的傳熱平均溫差Ti，然后按各小段熱量所占總熱負荷的比例進行加權(quán)平均，計算出全過程的傳熱平均溫差。
2.過熱段
當(dāng)幾股氣相物流混合后在進行冷凝，由于系統(tǒng)壓力的降低，冷凝器進口狀態(tài)可能為過熱態(tài)，當(dāng)過熱段熱量所占的比例很小時，則不需要詳細計算，而把過熱段的熱量直接并入冷凝段，在計算傳熱溫差時，進口溫度取露點溫度，當(dāng)過熱段熱量所占比例較大時，則應(yīng)單獨計算過熱段的傳熱計算，可先分別按濕壁和干壁兩種機理考慮所謂濕壁機理是基于管壁溫度低于冷凝介質(zhì)的露點溫度這一假設(shè)，而干壁機理則是基于管壁溫度高于冷凝介質(zhì)的露點溫度這一假設(shè)，將過熱段當(dāng)作氣體的熱傳遞過程來處理，計算傳熱溫差時，濕壁機理冷凝介質(zhì)溫度取露點溫度，而干壁機理則取實際過熱段的氣相溫度，即：
qW=KWTw（濕壁）
qd=KdTd（干壁）
一般情況下，KW>Kd，TW
3.過冷段
過冷段的傳熱計算一般只限于管程。對于殼程過冷，通常是由操作控制來調(diào)節(jié)的，當(dāng)設(shè)計選用的傳熱面積留有較大的余量時，操作中可利用冷凝液掩埋管子的多少來控制冷凝液的出口溫度。若在同一設(shè)備內(nèi)既有冷凝段又有過冷段是，往往難以保證較高的過冷段傳熱系數(shù)，因此，當(dāng)過冷段熱量所占比例較大時，通常單獨設(shè)計一臺后冷器。對于管內(nèi)全凝過程，過冷段可按單純液體顯熱傳熱過程計算，對于含不凝氣的冷凝過程，若有過冷段，則應(yīng)視為非冷凝兩相流動傳熱過程，盡管不凝氣的重量所占的比例可能較小，但體積分率則可能很大，因此，這時應(yīng)按兩相流體傳熱過程計算。
對于同時存在冷凝段和過冷段的情況，過冷段應(yīng)單獨作為一段處理，膜傳熱系數(shù)、壓力降及平均溫差均應(yīng)與冷凝段分開計算。
4.不互溶混合物的冷凝傳熱問題不互溶混合物的冷凝傳熱問題在實際工況中是很常見的
最典型的離子是含蒸汽的烴類混合物的冷凝過程，這類混合物冷凝時，在某一溫度范圍內(nèi)（通常為60～90℃），蒸汽和油氣同時冷凝，形成不互溶的兩個液相，對此，在進行氣液平衡計算和分段計算時應(yīng)多分幾段進行計算，否則所選的分段點數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，則傳熱平均溫差就算不準(zhǔn)確。由于單位重量蒸氣的冷凝潛熱約為油氣的8倍多，即使蒸氣含量較少，但其冷凝熱還是很可觀的，所以在計算傳熱系數(shù)時，應(yīng)把氣液兩相傳熱系數(shù)按照兩相所占冷凝液的體積分率進行加權(quán)平均。
二、結(jié)語
本文對設(shè)計選用冷凝器的若干問題進行了分析和闡述，如果按照文中所述的計算方法進行冷凝器的設(shè)計選用，既能使冷凝器在實際運行中達到設(shè)計的負荷值，又能減少熱能的浪費。
參考文獻：
[1]王玉玨，黎立新，季建剛，倪海.管殼式冷凝器設(shè)計程序研究[J].制冷與空調(diào)，2008，（03）.
[2]胡駿.管殼式冷凝器工藝設(shè)計淺析[J].硫磷設(shè)計與粉體工程，2003，（06）.
[3]晏剛，馬貞俊，周晉，吳亞衛(wèi)，白曉丹.蒸發(fā)式冷凝器的設(shè)計與應(yīng)用[J].制冷與空調(diào)，2003，（03）.
[4]黃勇超，侯澤飛.冷凝器的流路設(shè)計淺析[J].家電科技，2008，（23）.
第3篇：常見化學(xué)計算方法范文
關(guān)鍵詞 管殼式換熱器；安全閥；泄放量；設(shè)計選型
中圖分類號TH49 文獻標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2014）121-0082-02
1概述
隨著工藝現(xiàn)代化水平的不斷提高，各類生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)流程的組織與配置越來越趨于大型化與復(fù)雜化，人們開始更加意識到安全的重要性。在現(xiàn)代化工裝置中，為了防止因系統(tǒng)超壓而引發(fā)安全事故，工程設(shè)計中對安全系統(tǒng)的要求越來越高，安全閥的設(shè)計要求也越來越嚴(yán)格。除了GB150中對于壓力容器超壓泄放裝置的有關(guān)規(guī)定與要求外，國內(nèi)外的一系列標(biāo)準(zhǔn)也對于安全泄放裝置的設(shè)計選型及計算提出了更為詳細的分類與
規(guī)定。
2超壓分析
比較國內(nèi)外關(guān)于安全泄放裝置設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，我們發(fā)現(xiàn)：GB150中對于盛裝壓縮氣體或水蒸氣及盛裝液化氣體等各類容器提出了安全泄放量的計算方法，但對于容器超壓的原因未作具體劃分；而在API520及API521中對于安全閥引起超壓的原因作了更為詳細的劃分與分析，針對各種事故工況下的安全閥泄放量提出了不同的計算方法；在化工部標(biāo)準(zhǔn)HG/T20570.2中借鑒總結(jié)了國外標(biāo)準(zhǔn)并提出了下列十種事故工況下泄放量的計算方法：閥門誤關(guān)閉、循環(huán)水故障、電力故障、不凝氣積累、控制閥故障、過度熱量輸入、易揮發(fā)物料進入高溫系統(tǒng)、換熱器管破裂、化學(xué)反應(yīng)失控、外部火災(zāi)。
在化工設(shè)備設(shè)計中，管殼式換熱器是十分常見的設(shè)備之一，應(yīng)用范圍廣泛。在管殼式換熱器的管程與殼程中，往往存在著較大的溫差與壓差。因此，安全閥的設(shè)置對于管殼式換熱器系統(tǒng)來說是必不可少的。下面重點以管殼式換熱器設(shè)計時在不同因素影響下安全閥安全泄放量的計算來進行分析，從而說明安全閥針對性設(shè)計選型的重要性。
3工況一：管程液體熱膨脹
以冷卻器為例，殼程走熱流體（氣相或液相），管程走冷流體（如冷卻水）。當(dāng)管程流體進出口閥門誤關(guān)閉時，造成換熱器內(nèi)管程流體停滯，此時由于熱流體持續(xù)加熱管程，在長時間下可能致使管程液體發(fā)生熱膨脹超壓。在該工況下，在管程設(shè)置安全閥的泄放量為被關(guān)閉液體的膨脹量，此類安全閥一般選用微啟式即可。對于此工況下液體膨脹泄放量可按下式計算：
V=B?H/（G1?Cp）（3.1）
式中，V為體積泄放流量，m3/h；B為體積膨脹系數(shù)，1/℃；H為正常工作條件下最大傳熱量，kJ/h；Gl為液相密度，kg/m3；CP為定壓比熱，kJ/（kg℃）。
4 工況二：換熱管破裂
如果換熱器低壓側(cè)的設(shè)計壓力小于高壓側(cè)的設(shè)計壓力的2/3時，考慮此事故工況，且要求高壓側(cè)流體走管程。在計算換熱器管子破裂引起超壓時，API521中作了以下假設(shè)：
1）換熱器只有1跟管子斷裂；
2）管子是在管板處斷裂；
3）高壓側(cè)流體一部分通過管板處的斷裂口進入低壓側(cè)，一部分通過一段較長的管子流入低壓側(cè)。這兩部分的流量，簡化處理為通過管板處斷裂口流量的2倍。
5.2 對于殼程盛裝氣體的換熱器設(shè)備
根據(jù)API521中規(guī)定，無潤濕表面的容器在外部火災(zāi)情況下的泄放量
6 結(jié)論
從上述各類事故工況的分析來看，決定管殼式換熱器安全閥設(shè)計的成敗與否，關(guān)鍵在于正確計算各類事故工況下的安全泄放量，從而根據(jù)所需泄放量計算最小泄放面積來指導(dǎo)安全閥選型。而國內(nèi)常用的壓力容器標(biāo)準(zhǔn)GB150中并沒有對各類可能引起超壓的事故工況作詳細的說明與劃分，在實際安全閥設(shè)計選型過程中容易造成困難與偏差。因此，有關(guān)這部分安全閥的詳細設(shè)計還是應(yīng)該多借鑒國外的一些成熟標(biāo)準(zhǔn)。從而使小到一臺換熱器設(shè)備大到整條化工工藝生產(chǎn)線的安全系統(tǒng)設(shè)計，既能滿足安全的可靠性，又滿足經(jīng)濟的合理性。
參考文獻
[1]GB150.1-150.4-2011，壓力容器，2011.
[2]HG/T20570.2-95，工藝系統(tǒng)工程設(shè)計技術(shù)規(guī)定―安全閥的設(shè)置和選用，1996.
第4篇：常見化學(xué)計算方法范文
了有益的參考和借鑒。
關(guān)鍵詞：動力彈性時程分析;結(jié)構(gòu)設(shè)計;應(yīng)用
Abstract: In this paper, the existing method of elastic analysis are reviewed, emphatically introduces the elastic dynamic time-history analysis of the theory, advantages and basic method, and the method in the engineering application, the elastic dynamic time-history analysis method in high-rise, especially tall analysis in the application to provide a useful reference and reference.
Key words: elastic dynamic time-history analysis; structure design; application
中圖分類號：TU3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
0 前言
地震作用是危害建筑安全的最主要災(zāi)害之一。幾十年來，人們大量積累的地震實測資料多體現(xiàn)出速度、加速度或者位移時程的形式。與此相對應(yīng)，時程分析方法是計算建筑結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)最直接的一種方法。但是，由于地震作用具有隨機性，因此導(dǎo)致了計算結(jié)果的不確定性，使得彈性時程分析方法只能作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的一種輔助計算方法；盡管如此，為了增強重要結(jié)構(gòu)的抗震安全性，抗震規(guī)范仍然規(guī)定將彈性時程分析方法作為一種補充振型分解反應(yīng)譜法的計算方法；彈性時程分析方法被認為是一種仿真的地震作用響應(yīng)的計算方法。下面探討如何在結(jié)構(gòu)設(shè)計中正確的運用彈性時程分析的計算方法。
1 正確的應(yīng)用彈性時程分析
在軟件中正確地應(yīng)用彈性時程分析方法,首先需要正確的認識《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)條文規(guī)定。以下幾點是需要特別明確的：
“采用時程分析方法時，應(yīng)按建筑場地類別和設(shè)計地震分組選用不少于兩組的實際強震記錄和一組人工模擬的加速度時程曲線”。可能在不同地震波作用下的建筑結(jié)構(gòu)響應(yīng)差別較大，為了避免離散性，可在一定程度上選用多條地震波的平均值。一般是以規(guī)范反應(yīng)譜為基礎(chǔ)，通過蒙特卡羅方法來得到人工模擬地震波，這將更加貼近規(guī)范反應(yīng)譜或反映場地的當(dāng)?shù)靥卣?。SATWE，TAT ，PMSAP 等軟件可按照結(jié)構(gòu)的特征周期給出多組人工波和天然波進行彈性時程分析，要選取足夠數(shù)量的地震波進行計算，使得到的計算結(jié)果在統(tǒng)計意義上相符。
抗震規(guī)范第5.1.2條第3 點規(guī)定，“可取多條時程曲線計算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果的較大值”。在過程設(shè)計中，有不同的做法可以實現(xiàn)“較大值”：1) 采用彈性時程分析設(shè)計的樓層地震響應(yīng)包絡(luò)值與振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果二者中較大的值直接進行構(gòu)件設(shè)計；2) 在實現(xiàn)振型分解反應(yīng)譜方法時，使地震力放大，讓時程分析樓層響應(yīng)曲線的平均值被樓層響應(yīng)曲線包住。前一種做法也許會使得構(gòu)件配筋較大，因為在時程分析過程中，不具有構(gòu)件響應(yīng)最大的內(nèi)力的同時性?？梢酝ㄟ^適當(dāng)放大震型分解反應(yīng)譜法的地震作用來滿足規(guī)范相應(yīng)的要求。
“彈性時程分析時，每條時程曲線計算所得結(jié)構(gòu)底部剪力不應(yīng)小于振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果的65％，多條時程曲線計算所得結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不應(yīng)小于振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果的80％”。此規(guī)定有效的控制了地震波計算結(jié)果的離散性，保證時程分析結(jié)果滿足工程安全要求。在執(zhí)行該條文時，若設(shè)計人員找不到滿足該條文規(guī)定的足夠數(shù)量的地震波時，有些設(shè)計人員會采用放大地震波峰值加速度的方式達到基底剪力的要求。這種做法是欠妥的，因為放大地震波的峰值加速度使結(jié)構(gòu)的設(shè)防烈度放大了，這是毫無根據(jù)的也失去了選擇天然波的的本質(zhì)。
“多波平均地震響應(yīng)系數(shù)曲線應(yīng)與振型分解反應(yīng)譜法所采用的地震影響系數(shù)曲線在統(tǒng)計意義上相符”。該條文說明二者在結(jié)構(gòu)主要振型周期點上相差不大于20％。地震波的最重要特征之一就是頻譜特征，會在一定程度上影響時程分析結(jié)果的合理性。判斷某條實際地震波響應(yīng)譜的最大卓越周期是否與結(jié)構(gòu)的特征周期一致是一種可行的做法，也可以判斷其幾個最主要卓越周期是否包含在結(jié)構(gòu)特征周期之內(nèi)。盡管這種做法是概念性的，但是一般是可執(zhí)行且有效的。
3 正確應(yīng)用彈性時程分析
與“大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)相對應(yīng)，混凝土高規(guī)和抗震規(guī)范等規(guī)定了彈性階段變形驗算的相關(guān)內(nèi)容。但規(guī)范沒有詳細規(guī)定其具體做法，下面結(jié)合SATWE、TAT、PMASP等軟件應(yīng)用闡述彈性動力時程分析中的常見問題。
（1）輸入地震波的有效持續(xù)時間一般從首次達到時程曲線最大峰值的10%那一點算起，到最后一點達到最大峰值的10%為止，有效持續(xù)時間為結(jié)構(gòu)基本周期的5~10倍，即結(jié)構(gòu)頂點的位移可按基本周期往復(fù)5~10次。
（2）地震波的峰值加速度壓縮成各設(shè)防烈度所要求的數(shù)值。
（3）確定計算方向并確定各方向比例，如1（水平1）:0.85（水平2）:0.65（豎向）。
（4）分析計算結(jié)果確定計算要選取的地震波的數(shù)量，使得到的結(jié)果有代表意義。
（5）分析計算結(jié)果找出結(jié)構(gòu)中存在的薄弱環(huán)節(jié)，為后面的加強設(shè)計做好數(shù)據(jù)支持。
正確進行常遇地震下彈性時程分析需注意以下幾點：
（1）彈性時程分析能告訴我們什么。彈性時程分析可以反映出來結(jié)構(gòu)的很多固有特性，包括：1)結(jié)構(gòu)的薄弱樓層出現(xiàn)在什么部位；2) 常遇地震作用下結(jié)構(gòu)的宏觀響應(yīng)情況，如：結(jié)構(gòu)的整體振動過程；剪力墻、框架部分協(xié)同工作等；3) 常遇地震下多條地震波平均彈性層間位移角是否滿足規(guī)范規(guī)定。
（2）如何判斷在常遇地震作用下的薄弱樓層的位置。彈性時程分析的樓層響應(yīng)結(jié)果統(tǒng)計可以反映出結(jié)構(gòu)中的薄弱樓層。此基礎(chǔ)上得到的薄弱樓層得到加強，要更加有效的改善結(jié)構(gòu)的抵抗地震的能力。
（3）正確地看待彈性變形驗算。彈性階段變形驗算是《規(guī)范》規(guī)定的建筑結(jié)構(gòu)常遇地震分析的主要內(nèi)容，就是多波平均彈性最大層間位移角要小于《規(guī)范》所規(guī)定的限值。這是保證結(jié)構(gòu)在地震下安全的重要規(guī)定。但是其實彈性時程分析可以反映出更多的結(jié)構(gòu)性能特征，提供了一個有用的量化工具給改善結(jié)構(gòu)設(shè)計。
4 結(jié)語
結(jié)合一些實踐經(jīng)驗討論了一下在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用彈性時程分析。時程分析結(jié)果受地震的隨機性而較難把握，認為地震響應(yīng)分析是“算不準(zhǔn)”的一些設(shè)計人員的觀點其實是可以改變的。只要一些基本的原則把握好了，再去認真地進行分析，還是可以從彈性時程分析中得到很多有用的量化信息。
參考文獻
[1]王社良,陳平,李永國,王崇昌;鋼筋混凝土框架-剪力墻抗震性能研究[J];西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1993年04期
[2]劉鳴;結(jié)構(gòu)地震破壞影響因素與結(jié)構(gòu)分類[J];西北建筑工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年02期
第5篇：常見化學(xué)計算方法范文
作者簡介：賴秀英（1986），女，福建漳州人，工學(xué)博士研究生，Email：。
摘要：針對管內(nèi)混凝土收縮會在鋼管混凝土超靜定拱中產(chǎn)生次內(nèi)力，根據(jù)鋼管混凝土拱的結(jié)構(gòu)特性，提出了2種鋼管混凝土拱收縮次內(nèi)力計算方法——解析法和有限元法，并采用這2種計算方法對9個鋼管混凝土拱橋?qū)嵗M行分析。結(jié)果表明：2種方法均可用于計算鋼管混凝土拱橋的收縮次內(nèi)力，但采用等效降溫15 ℃～20 ℃的解析法計算得到的收縮次內(nèi)力較采用有限元法直接計算的收縮次內(nèi)力大了50%以上；若采用等效降溫的解析法計算，等效降溫值還有待于進一步研究。
關(guān)鍵詞：鋼管混凝土拱橋；收縮；次內(nèi)力；解析法；有限元法
中圖分類號：U448 文獻標(biāo)志碼：A
0 引 言
收縮是混凝土在無荷載作用下隨時間增長產(chǎn)生的變形，是混凝土本身固有的屬性。對于超靜定混凝土拱，混凝土收縮會在拱內(nèi)產(chǎn)生附加內(nèi)力（次內(nèi)力）。鋼管混凝土拱橋多為超靜定拱，管內(nèi)混凝土的收縮也會產(chǎn)生附加內(nèi)力，由于其截面是由鋼管和管內(nèi)混凝土組成的組合截面，截面剛度、管內(nèi)混凝土的收縮值計算均與普通混凝土拱有所不同。目前，中國與拱橋有關(guān)的公路橋梁設(shè)計規(guī)范[13]中，尚無鋼管混凝土拱橋設(shè)計計算的內(nèi)容。在已頒布的有關(guān)鋼管混凝土拱橋的地方行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[45]中，也沒有混凝土收縮次內(nèi)力計算的相關(guān)規(guī)定。一般工程設(shè)計中，收縮次內(nèi)力計算有沿用混凝土拱按降溫考慮的計算方法，也有用有限元程序直接計算混凝土收縮次內(nèi)力。在文獻[6]，[7]中介紹的20個拱橋?qū)嵗校?2個提到了收縮次內(nèi)力的計算，其中，有5個橋例采用降溫15 ℃的方法計算鋼管混凝土的收縮次內(nèi)力，其余7個采用有限元程序直接計算混凝土收縮次內(nèi)力。然而，究竟這些計算方法的合理性如何，目前尚未見研究報道。為此，本文中筆者將對2種鋼管混凝土拱的收縮次內(nèi)力計算方法進行討論，以提出參考性建議。
1 收縮次內(nèi)力計算方法
1.1 計算方法簡介
1.1.1 解析法
收縮屬于變形問題，當(dāng)超靜定拱受到多余約束時，將產(chǎn)生次內(nèi)力。對于一個三次超靜定的無鉸拱，其混凝土收縮引起的附加內(nèi)力計算模型見圖1，其中，Hs為附加水平力，ys為拱結(jié)構(gòu)的彈性中心至拱頂?shù)呢Q向距離，l為拱的計算跨徑，Δls為核心混凝土收縮引起拱在水平方向的變形。由結(jié)構(gòu)力學(xué)理論可知，混凝土水平方向的收縮Δls在彈性中心處產(chǎn)生的附加水平力Hs可由典型方程式（1）求得，即
混凝土收縮與溫度下降均使拱肋產(chǎn)生縮短變形，所引起超靜定拱次內(nèi)力的力學(xué)原理相同，計算方法也相同，所以，解析法中多采用等效降溫的方法來計算混凝土收縮次內(nèi)力。
根據(jù)原公路橋規(guī)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTJ 021—89）[8]可知：①整體澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)的收縮影響力，對于一般地區(qū)相當(dāng)于降溫20 ℃，干燥地區(qū)相當(dāng)于降溫30 ℃；整體澆筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的收縮影響力，相當(dāng)于降溫15 ℃～20 ℃；②分段澆筑的混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的收縮影響力，相當(dāng)于降溫10 ℃～15 ℃；③裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的收縮影響力，相當(dāng)于降溫5 ℃～10 ℃。
根據(jù)現(xiàn)行鐵路橋規(guī)《鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》（TB 10002.1—2005/J 460—2005）[9]可知：對于整體澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于降低溫度20 ℃；對于整體澆筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于降低溫度15 ℃；對于分段澆筑的混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于降低溫度10 ℃；對于裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于降低溫度5 ℃～10 ℃。
以等效降溫值代入式（1）計算出附加水平力Hs后，可由式（2）計算出其在拱結(jié)構(gòu)中任意截面產(chǎn)生的附加內(nèi)力，具體計算方法參見文獻[10]，[11]
式中：Ms為核心混凝土收縮在拱結(jié)構(gòu)任意截面產(chǎn)生的附加彎矩；Ns為核心混凝土收縮在拱結(jié)構(gòu)任意截面產(chǎn)生的附加軸力；Qs為核心混凝土收縮在拱結(jié)構(gòu)任意截面產(chǎn)生的附加剪力；y為拱結(jié)構(gòu)的彈性中心至任意截面的豎向距離；y1為拱頂至拱結(jié)構(gòu)任意截面的豎向距離；φ為拱結(jié)構(gòu)任意截面在拱軸切線方向與水平方向的夾角。
1.1.2 有限元法
混凝土收縮次內(nèi)力的計算也可以直接通過有限元程序進行。計算中，最主要的問題是確定混凝土的收縮值。
收縮變形的大小與混凝土的組成和所處的環(huán)境條件有關(guān)，各國進行了大量的研究。然而，由于混凝土材料組成比較復(fù)雜，影響混凝土收縮的因素眾多，不同條件、不同材料都會引起混凝土收縮變形的差異，因此，目前有較多的混凝土收縮計算模型。常見的模型有CEBFIP MC90，ACI 209R92，Gardner和Lockman，Bazant B3，Sakata，BP2和BPKX等。中國《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTG D62—2004）中采用的混凝土收縮計算模型是CEBFIP MC90模型。
1.2 收縮次內(nèi)力計算
鋼管混凝土超靜定拱由于混凝土收縮引起的次內(nèi)力計算，目前也有2種方法：①按等效降溫的解析法；②有限元法。這2種計算方法的原理與普通混凝土均相同，但是需要考慮鋼管混凝土拱組合截面的特性。
1.2.1 解析法
（1）拱肋剛度
在計算柔度系數(shù)δ22時要用到鋼管混凝土拱肋的軸壓與彎曲剛度。有關(guān)鋼管混凝土的軸壓與彎曲剛度，已有大量的研究，各國的規(guī)范規(guī)定也有所不同，軸壓剛度一般考慮將鋼管與混凝土的軸壓直接相加；而對于彎曲剛度，則在混凝土彎曲剛度是否折減及折減值的取值上有所不同[1214]。對于超靜定結(jié)構(gòu)的次內(nèi)力計算，剛度越大，則次內(nèi)力也越大，所以不考慮混凝土剛度折減的計算是偏安全的。福建省地方標(biāo)準(zhǔn)DBJ/T 13136—2011中規(guī)定，內(nèi)力計算時拱肋截面彎曲剛度采用鋼管與混凝土直接相加法計算。筆者后面的收縮次內(nèi)力計算中，拱肋軸壓（EA）sc與彎曲剛度（EI）sc按式（3），（4）計算，即采用鋼管與混凝土直接相加法計算
式中：Es為鋼材彈性模量；Ec為混凝土彈性模量；As為鋼管混凝土單圓管截面鋼管面積；Ac為鋼管混凝土單圓管截面混凝土面積；Is為鋼管混凝土單圓管截面鋼管慣性矩；Ic為鋼管混凝土單圓管截面混凝土慣性矩。
（2）等效降溫法計算的線膨脹系數(shù)
采用等效降溫法計算收縮次內(nèi)力時，鋼管混凝土拱肋截面軸線方向的線膨脹系數(shù)需要考慮其組合截面的特性，可按式（5）計算
式中：α為鋼管混凝土拱肋截面沿軸線方向的線膨脹系數(shù)；αs為鋼材線膨脹系數(shù)，取1.2×10-5；αc為混凝土材料線膨脹系數(shù)，取1.0×10-5。
（3）等效降溫值
將收縮次內(nèi)力等效成降溫來計算時，式（1）中的Δls可表示為
式中：Δt為等效降溫值；εsh為核心混凝土收縮應(yīng)變。
本文中根據(jù)文獻[6]～[9]中的參數(shù)取值，按照降溫15 ℃～20 ℃計算收縮次內(nèi)力。
1.2.2 有限元法
（1） 雙單元模型
鋼管混凝土是由外包鋼管和核心混凝土組成的組合截面，采用有限元程序進行鋼管混凝土收縮次內(nèi)力計算時需要分別建立鋼管單元和核心混凝土單元，兩者在節(jié)點處協(xié)調(diào)變形，即同節(jié)點雙單元模型。采用雙單元模型建模進行有限元計算時，可以在軟件中直接設(shè)置混凝土單元的依時特性，輸入混凝土收縮應(yīng)變模型，從而計算出收縮變形和收縮次內(nèi)力。
（2）單單元模型
單單元模型是將外包鋼管與核心混凝土看成一個組合截面，只建立一個鋼管混凝土單元，將鋼管混凝土等效成一種材料進行計算。
在鋼管與核心混凝土完全粘結(jié)的情況下，鋼管混凝土截面的平均收縮引起超靜定結(jié)構(gòu)的次內(nèi)力。對于一端固接、一端自由的鋼管混凝土構(gòu)件，假設(shè)核心混凝土在無約束狀態(tài)下的自由收縮變形為ΔC，由于外包鋼管的存在，鋼管混凝土的收縮變形為ΔSC，如圖2所示，根據(jù)力的平衡原理可得
式中：L為構(gòu)件的計算長度。
由ΔSC可以求得超靜定拱的多余內(nèi)力。
采用單單元模型計算時不能考慮核心混凝土與鋼管的相互作用，可根據(jù)式（9）計算得到鋼管混凝土的收縮變形來計算鋼管混凝土拱的收縮次內(nèi)力。
對于普通超靜定混凝土拱，混凝土的收縮作用會引起拱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次內(nèi)力，而對于鋼管混凝土拱，拱肋截面由核心混凝土和鋼管組成，核心混凝土的收縮作用還會引起拱肋截面的非線性應(yīng)力。由于鋼管與核心混凝土的相互作用限制了混凝土的自由收縮，從而導(dǎo)致核心混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力；鋼管與核心混凝土協(xié)調(diào)變形導(dǎo)致鋼管產(chǎn)生壓應(yīng)力。由圖2中的構(gòu)件，可以得到鋼管和核心混凝土的應(yīng)力分別為
式中：σsh，c為收縮引起的核心混凝土拉應(yīng)力；σsh，s為收縮引起的鋼管壓應(yīng)力。
圖2中混凝土的自由收縮變形ΔC可由混凝土收縮模型計算得到。有限元程序中有多種收縮模型可供選擇，但都是沿用普通混凝土的收縮模型。常規(guī)的混凝土結(jié)構(gòu)暴露在大氣環(huán)境中，除了混凝土自身的水化反應(yīng)引起收縮外，還存在混凝土水分丟失而引起的干燥收縮。對于鋼管混凝土中的管內(nèi)混凝土，外包鋼管使其處于密閉環(huán)境中，與大氣環(huán)境沒有發(fā)生濕度交換，混凝土自身的化學(xué)收縮是主要收縮，干燥收縮不存在或極小，可忽略不計。因此，外包鋼管的約束作用與密閉環(huán)境使得鋼管混凝土的收縮變形遠小于普通混凝土。混凝土的收縮與徐變密切相關(guān)，各國已開展了以徐變?yōu)橹鞯匿摴芑炷恋氖湛s徐變試驗研究，結(jié)果表明，在眾多模型中，ACI 209R92模型的收縮徐變預(yù)測值與試驗值更加接近，為此，DBJ/T 13136—2011中的管內(nèi)混凝土收縮徐變計算模型推薦采用ACI 209R92模型，文獻[13]中的算例均采用了此模型。因此，目前在鋼管混凝土拱的收縮計算時，主要有2種計算模型，即CEBFIP MC90模型和ACI 209R92模型。2 收縮次內(nèi)力計算實例分析
2.1 計算方法
根據(jù)第1節(jié)所述，計算鋼管混凝土拱收縮次內(nèi)力的方法有2種，本文中采用這2種方法對3個鋼管混凝土拱橋?qū)嵗M行計算，并做對比分析。計算時，分別采用降溫15 ℃～20 ℃和按混凝土收縮模型（ACI 209R92模型和CEBFIP MC90模型）直接計算管內(nèi)混凝土收縮應(yīng)變的方法計算鋼管混凝土拱橋的收縮次內(nèi)力。
2.2 實例基本資料
本文中采用橋梁設(shè)計軟件MIDAS/Civil對9個鋼管混凝土拱橋進行收縮次內(nèi)力計算。計算實例中包括單圓管截面鋼管混凝土拱橋、啞鈴形桁式截面鋼管混凝土拱橋和四肢（六肢）桁式截面鋼管混凝土拱橋，橋梁資料如表1所示。
2.3 收縮次內(nèi)力計算
鋼管混凝土拱肋充填的混凝土要求具有自密實混凝土的性能，即流動性高、擴展性好、不分層離析、坍落度經(jīng)時損失小且要緩凝。進行收縮次內(nèi)力計算時，ACI 209R92模型的計算參數(shù)取值為：混凝土強度等級按各實例實際情況取值，坍落度220 mm，細骨料質(zhì)量分數(shù)38%，體積面積比按各個拱橋?qū)嵗龑嶋H管徑計算，水泥密度500 kg·m-3，空氣體積分數(shù)2.5%，環(huán)境相對濕度90%，開始收縮時混凝土齡期為1 d；CEBFIP MC90模型的參數(shù)取值為：開始時混凝土收縮齡期1 d，年平均環(huán)境相對濕度90%，構(gòu)件理論厚度按實際取值（由程序自動計算），混凝土強度等級按各橋例實際情況取值。按收縮模型直接計算鋼管混凝土收縮次內(nèi)力時，收縮與時間有關(guān)，因此，本文中收縮次內(nèi)力分析時間從拱肋空鋼管合龍后開始計算至成橋后3 650 d。
采用雙單元模型建立鋼管混凝土拱橋有限元模型，核心混凝土單元和鋼管單元共節(jié)點雙單元，兩者在節(jié)點處變形協(xié)調(diào)。混凝土的收縮與時間有關(guān)，計算時對鋼管混凝土拱橋進行施工階段劃分，各計算實例均分為假設(shè)空鋼管階段、各拱肋一次性澆筑混凝土階段、橋面系施工階段和成橋3 650 d階段。鋼管混凝土拱肋各構(gòu)件均采用梁單元模擬，采用等效降溫計算時溫度荷載按照梁單元荷載施加，即同時在混凝土單元和鋼管單元上施加相同的降溫值，本文中為了方便比較分析，計算時采用降溫15 ℃和20 ℃兩種工況。
以重慶巫峽長江大橋為例，全橋共4 414個節(jié)點，共劃分8 974個單元，其中，鋼管混凝土拱肋的弦桿劃分為992個梁單元；拱肋的上、下平聯(lián)和上、下弦桿間的腹桿共3 244個梁單元；拱肋橫撐共1 404個梁單元；吊桿共56個桿單元；拱上建筑共2 876個梁單元；拱腳采用固接約束，其空間有限元
2.4 計算結(jié)果分析
對9個鋼管混凝土拱橋?qū)嵗捎媒馕龇ê陀邢拊ǚ謩e計算收縮次內(nèi)力，提取拱腳處、L/4截面處和拱頂截面處的內(nèi)力結(jié)果及拱頂處位移，結(jié)果如表2～4所示。 從表2～4可以看出，在混凝土收縮作用下，桁式截面鋼管混凝土拱肋上、下弦管在拱腳處的受力狀況為上弦管受拉、下弦管受壓；拱頂處則表現(xiàn)為上弦管受壓、下弦管受拉；而西洋坪大橋和東莞水道橋在拱腳處的受力狀況為上、下弦管均受拉，這是由于這2座橋在拱腳段上、下弦管之間填充混凝土以加大其剛度，從而在收縮作用下拱腳段產(chǎn)生的彎曲變形較小，沒有形成上、下弦管一拉一壓的受力狀態(tài)。
此外，從表2～4還可以看出，采用等效降溫15 ℃～20 ℃計算鋼管混凝土拱收縮次內(nèi)力時，其下限值降溫15 ℃計算的結(jié)果比2種收縮模型的計算結(jié)果大很多。以上弦管及ACI 209R92模型為例，采用降溫15 ℃計算的收縮次內(nèi)力及收縮變形均比采用ACI 209R92模型計算的結(jié)果增大了50%
3 結(jié) 語
鋼管混凝土收縮引起的次內(nèi)力可以通過解析法和有限元法計算求得，根據(jù)對9個鋼管混凝土拱橋?qū)嵗M行分析得出，采用原公路橋規(guī)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTJ 021—89）中推薦的等效降溫15 ℃～20 ℃計算收縮次內(nèi)力時結(jié)果偏大，在沒有更可靠的計算資料時，直接計算可以采用ACI 209R92模型或CEBFIP MC90模型計算管內(nèi)混凝土的收縮次內(nèi)力。若采用等效降溫計算，等效降溫值還有待進一步研究。
參考文獻：
[1] JTG D60—2004，公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范[S].
[2]JTG D62—2004，公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范[S].
[3]JTG D61—2005，公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范[S].
[4]DBJ/T 13136—2011，鋼管混凝土拱橋技術(shù)規(guī)程[S].
[5]CQJTG/T D66—2011，公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計規(guī)范[S].
[6]陳寶春.鋼管混凝土拱橋?qū)嵗ㄒ唬M].北京：人民交通出版社，2002.
[7]陳寶春.鋼管混凝土拱橋?qū)嵗ǘM].北京：人民交通出版社，2008.
[8]JTJ 021—89，公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范[S].
[9]TB 10002.1—2005/J 460—2005，鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范[S].
[10]顧懋清，石紹甫.公路橋涵設(shè)計手冊——拱橋（上冊）[M].北京：人民交通出版社，2000.
[11]顧安邦，孫國柱.公路橋涵設(shè)計手冊——拱橋（下冊）[M].北京：人民交通出版社，2000.
[12]陳寶春.鋼管混凝土拱橋[M].2版.北京：人民交通出版社，2007.
第6篇：常見化學(xué)計算方法范文
關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)教學(xué)；運算能力；策略
中圖分類號：G632 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）07-192-01
我國基礎(chǔ)教育數(shù)學(xué)課程一直將運算作為主要內(nèi)容，運算能力是我國數(shù)學(xué)教育的重要特征之一，幾十年來一直是我國數(shù)學(xué)教育界關(guān)注的焦點。培養(yǎng)學(xué)生的運算能力是我們小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的一項重要任務(wù)。從長遠看，學(xué)會運算終身受用，生產(chǎn)、生活中處處離不開運算?？删湍壳岸?，學(xué)生的運算能力卻不容樂觀。所以，作為一名小學(xué)數(shù)學(xué)教師，培養(yǎng)學(xué)生運算能力勢在必行。本人僅就自己工作中的點滴經(jīng)驗，談?wù)勁囵B(yǎng)學(xué)生運算能力的幾個小策略。
一、培養(yǎng)學(xué)生良好的計算習(xí)慣
要提高學(xué)生的計算能力，必須重視良好計算習(xí)慣的培養(yǎng)，使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)格、認真、細心的學(xué)習(xí)態(tài)度。
1、審題習(xí)慣。這是計算正確、迅速的前提。學(xué)習(xí)粗心大意是小學(xué)生學(xué)習(xí)的通病，在數(shù)學(xué)考試過程中，有不少學(xué)生因為審題不清而造成計算錯誤。在運算過程中的審題要求注意運算的數(shù)字、運算的符號、運算的順序，通過辨別之后再選擇恰當(dāng)?shù)倪\算方法，最后動手解題。具體要求學(xué)生一要審數(shù)字和符號，并觀察它們之間有什么特點，有什么內(nèi)在聯(lián)系。二審運算順序，明確先算什么，后算什么。三審計算方法是否合理簡便。
2、規(guī)范書寫的習(xí)慣。要求按格式書寫，字跡端正、不潦草，不涂改，不粘貼，保持作業(yè)的整齊美觀。
3、檢查的習(xí)慣。計算都要抄題，要求學(xué)生凡是抄下來的都要校對，做到不錯不漏。
4、驗算校對的習(xí)慣。驗算校對是正確、科學(xué)計算的保證。在平時的練習(xí)中，教師要有意培養(yǎng)學(xué)生驗算的習(xí)慣，教給學(xué)生科學(xué)有效的驗算方法，并且要把最終的驗算作為學(xué)生解答問題的必不可少的環(huán)節(jié)。
二、培養(yǎng)學(xué)生計算的興趣
心理學(xué)家皮亞杰說：“所謂智力方面的工作都依賴于興趣?！迸d趣是最好的老師，有了興趣學(xué)生會樂于學(xué)，樂于做。在計算教學(xué)中，首先要激發(fā)學(xué)生的計算興趣，掌握一定的計算方法，然后達到準(zhǔn)確、迅速的目的。
1、訓(xùn)練的形式多樣化
計算題是由數(shù)字與運算符號構(gòu)成的抽象、枯燥的算式，學(xué)生計算時容易產(chǎn)生煩躁的情緒。激發(fā)興趣，是為了提高學(xué)生的計算能力。寓教于樂，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，講究訓(xùn)練形式多樣化。如：用游戲、競賽等方式訓(xùn)練；用卡片、小黑板視算；聽算；限時口算；自編計算題等。多種形式的訓(xùn)練，不僅提高學(xué)生的計算興趣，還培養(yǎng)學(xué)生良好的口算習(xí)慣。
2、以中外數(shù)學(xué)家的典型事例激發(fā)興趣
教學(xué)中適時地列舉中外數(shù)學(xué)家的典型事例，可以激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)的愛好和學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果。
三、強化學(xué)生的基礎(chǔ)計算能力
口算不僅是筆算、估算和簡算的基礎(chǔ)，更可以培養(yǎng)學(xué)生機智敏捷和記憶的能力。從低年級開始訓(xùn)練學(xué)生的口算能力，對于學(xué)生以后的數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的作用。
1、掌握簡單的運算方法
運算方法是一種特殊的口算，掌握一些簡單的運算方法不僅能夠提高運算速度，而且能夠?qū)W(xué)生數(shù)學(xué)思維的訓(xùn)練起到良好的引導(dǎo)作用。在小學(xué)數(shù)學(xué)的四則運算中，一些簡單的定律一定要讓學(xué)生掌握，比如運算的“五大定律”：加法交換律、結(jié)合律、乘法交換律、結(jié)合律、分配律。其中，乘法分配律用途廣、形式多，有正用與反用兩方面的內(nèi)容，有整數(shù)、小數(shù)、分數(shù)的形式。
2、加強特殊口算的記憶
一些常見的運算在現(xiàn)實生活中也經(jīng)常遇到，這些運算有的無特定的口算規(guī)律，必須通過強化記憶訓(xùn)練來解決。要鍛煉學(xué)生的口語計算能力，就需要學(xué)生能夠?qū)σ恍┖唵蔚挠嬎憬Y(jié)果熟練記憶。比如11―25以內(nèi)的每個數(shù)的平方結(jié)果、圓周率，以及個位數(shù)的乘積，還有一些奇偶數(shù)的最簡分數(shù)的小數(shù)值等。
口算訓(xùn)練的方法是多樣的，要引導(dǎo)學(xué)生選擇自己容易理解和掌握的方法?？谒阌?xùn)練的形式多樣，采取合作與競爭的原則。如：老師問學(xué)生答，開火車，小組答，競賽答。還可以學(xué)生課下互相當(dāng)小老師練習(xí)。通過不同形式的訓(xùn)練來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
只要我們的數(shù)學(xué)課堂能每節(jié)課堅持利用2至3分鐘時間訓(xùn)練學(xué)生的口算能力，相信我們的學(xué)生肯定會具有扎實的計算基礎(chǔ)。
四、引導(dǎo)學(xué)生有效的筆算練習(xí)
在筆算教學(xué)中，學(xué)生必須在理解的基礎(chǔ)上真正掌握，為學(xué)生正確進行四則計算打好基礎(chǔ)。對一些典型計算錯誤，要組織學(xué)生認真進行分析討論，引起學(xué)生重視，加深對錯誤原因記憶。要教給學(xué)生方法，嚴(yán)格要求，形成習(xí)慣。為了使學(xué)生熟練掌握計算的技能技巧，形成能力，應(yīng)容易混淆的對比練，經(jīng)常出錯的反復(fù)練。根據(jù)學(xué)生平時計算中的錯誤隨時登記，分析歸類，有針對性地反復(fù)練，可起到事半功倍的作用。
五、加強簡算和估算能力的培養(yǎng)
簡算和估算不僅是發(fā)展學(xué)生計算能力的重要組成部分，也有助于口算和筆算能力的提高，促進學(xué)生思維發(fā)展。
在以往對運算律的教學(xué)中，我們往往側(cè)重于技能技巧的訓(xùn)練，只是單純地將它和計算聯(lián)系起來，并通過大量程式化的訓(xùn)練達到熟練的程度，學(xué)生只會條件反射地運用定律去解題，自覺運用運算定律的意識淡薄，對數(shù)據(jù)的敏感性不強，不會去觀察思考，當(dāng)然也沒有所謂的“多樣化”“最優(yōu)化”的思考了。
第7篇：常見化學(xué)計算方法范文
關(guān)鍵詞：Lagrange插值算法；溶解度曲線；ActionScript腳本語言
一、概述
初學(xué)化學(xué)教學(xué)中溶解度及溶解度曲線的知識，是讓學(xué)生理解和掌握溶液的概念和基本特征，認識溶解現(xiàn)象，了解物質(zhì)的溶解過程以及溶液在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，了解飽和溶液和溶解度的概念、含義，了解溶解度曲線的意義。在教學(xué)課件的設(shè)計中，如何能更好地繪制出溶解度曲線使學(xué)生能更有效、直觀地去理解和掌握教學(xué)內(nèi)容有著十分重要的意義。本文是通過運用一種常用的插值方法――拉格郎日（Lagrange）插值法，實現(xiàn)常見物質(zhì)的溶解度曲線繪制。
二、基本原理
所謂“插值”，通俗地講就是在所給函數(shù)表中再“插入”一些需要的函數(shù)值。數(shù)據(jù)表中的函數(shù)值為已知的節(jié)點xi，稱為插值節(jié)點，插值節(jié)點上所給的函數(shù)值yi=f（xi）稱為樣本值，函數(shù)值待求點x，則稱為插值點。插值節(jié)點所界定的Δ=[minxi，maxxi]稱為插值區(qū)間。插值方法的設(shè)計原理是針對某個插值點x，用插值節(jié)點xi上的樣本值組合生成f（x）的近似值y即：
f（x）≈■λi f（xi） （1）
就是說，適當(dāng)選取權(quán)系數(shù)λi，而取yi的組合值，即：
y=■λi yi （2）
作為插值結(jié)果。
用于插值計算的式（2）即稱為式（1）的插值公式。插值方法的目的在于尋求函數(shù)的近似值，自然要求所求出的插值結(jié)果能夠有足夠的精度。為保證所設(shè)計的插值公式f（x）具有“盡可能高”的精度，則可以用n階多項式表示。Lagrange插值方法的基本思想是：將待求的n次多項式的插值函數(shù)f（x）改寫成用已知函數(shù)值的系數(shù)的n+1個待定n次多項式的線性組合形式，再用插值條件和函數(shù)分解技術(shù)確定n+1個待定n次多項式，求出插值多項式。有如下形式的Lagrange插值基函數(shù)。
φi（x）=■■，i=0，1，2，...，n （3）
顯然基函數(shù)
φi（xi）=1
φi（xj）=0，j=0，1，...，i-1，i+1，...，n
因而將它們加以組合即得所求的插值公式
y=■yiφi（x）=■yi ■■ （4）
這種形式的插值公式稱為Lagrange插值公式。
三、插值實現(xiàn)
1.常見物質(zhì)的溶解度
通過查閱資料可獲取各種物質(zhì)的溶解度，表1列出了幾種常見物質(zhì)的溶解度值。
注：？葚表示為用Lagrange方法計算的值。
2.實現(xiàn)方法
根據(jù)（4）式，我們用Flas設(shè)計軟件的ActionScript 3定義了一個類Lagrange，通過該類的一個方法LagrangeInsert（ ）完成給定插入點x的函數(shù)值計算。（如下代碼所示）
public class Lagrange
{
public function LagrangeInsert（xx：Number，leng：int，arr1：Array，arr2：Array）：Number
{
var yy：Number = 0；
var i：int；
var j：int；
var l：Number；
for （i=0； i
{
l = 1；
for （j=0； j
{
if （i ！= j）
{
l *= （xx-arr1[j]）/（arr1[i]-arr1[j]）；
}
}
yy += arr2[i] * l；
}
return yy；
}
}
說明：在上述方法中，xx表示插入點橫坐標(biāo)（即任意溫度值），leng表示物質(zhì)溶解度測定值（或參考文獻值的結(jié)點數(shù)），一般來講可能是11個結(jié)點值（從0到100，每10度一個測定值），arr1和arr2分別表示溫度和對應(yīng)溶解度測定值（或參考文獻值）。任意給定一個溫度值（xx），就可計算并返回一個溶解度值（yy表示）（即插入值）。根據(jù)需要，通過循環(huán)方法可以計算出多個插入值，然后將這些值通過繪制線段的方法繪制出來，即可形成一條平滑的曲線，避免了出現(xiàn)折線形式。如我們計算NH4HCO3的20個溶解度值：
表2 Lagrange插值法計算所得溶解度值
■
NH4HCO3的溶解度曲線為如下圖所示：
■
四、結(jié)論
運用該方法，實現(xiàn)了常見物質(zhì)的溶解度曲線繪制，使曲線更具平滑，對完成這類曲線繪制具有一定的幫助作用，對制作更為精確、漂亮的教學(xué)課件有很好的借鑒意義。
參考文獻：
第8篇：常見化學(xué)計算方法范文
關(guān)鍵詞：化工原理；流體流動 ；計算機輔助
一、緒論
諸如化工、輕化工程等課程都屬于過程工程類專業(yè)，化工原理課程在這些課程中起到了連接基礎(chǔ)理論課和專業(yè)技術(shù)課的重要作用?；ぴ碚n程起到了橋梁的過程，是學(xué)生利用理論知識解決實際問題的初次探索。實際中，此課程包含了眾多的公式、繁雜的概念，計算過程也相當(dāng)繁瑣，因此教師常常感到此課程難以教授。傳統(tǒng)的多媒體課件方式很難讓學(xué)生對實際過程有清晰的理解，所以必須要嘗試新的授課手段來強化學(xué)生對化工原理課程的理解。同時，也必須考慮到學(xué)生使用復(fù)雜多變的理論知識或者經(jīng)驗公式解決實際問題的時候，仍然感覺計算過于繁瑣，這個時候能夠推薦給學(xué)生一種適合學(xué)生使用的數(shù)學(xué)公式，讓學(xué)生在不必關(guān)心具體計算過程和細節(jié)的要求下輕易地完成工程計算。
在新提出的過程類專業(yè)改革過程中，明確將計算機輔助教學(xué)作為一項重點改革內(nèi)容，提出要多使用計算機輔助進行工程計算。這確實能夠解決當(dāng)前的教學(xué)困擾，但是目前比較常用的輔助教學(xué)方式是C語言或者FORTRAN，用這兩種語言編寫的程序結(jié)構(gòu)復(fù)雜，流程多變，學(xué)生需要很長的一段時間才能初步掌握。MATLAB作為一種數(shù)值計算常用的數(shù)學(xué)軟件，在數(shù)學(xué)建模等方面有著獨特的優(yōu)點而且還具有開發(fā)效率高、界面友好等特點，因此使用MATLAB進行計算機輔助教學(xué)是一種不錯的選擇。本文以MATLAB工具作為計算機輔助平臺，以化工原理中常見的基礎(chǔ)單元操作—流體輸送過程作為研究對象，并且對一些典型例題進行了分析，然后給出了具體的實現(xiàn)方法。最后使用MATLAB和EXCEL來對處理實驗數(shù)據(jù)，最后的結(jié)果顯示利用圖形能夠非常直觀地表達出計算的結(jié)果。MATLAB是一種有效而高效的計算機輔助手段。
二、流體輸送過程當(dāng)中的計算機輔助計算
化工生產(chǎn)過程中的基礎(chǔ)單元操作就是流體的輸送，計算流體輸送主要包括兩個方面的內(nèi)容，一個是計算管路，另一個是通過計算確定離心泵工作的地點。
1.管路計算
管路計算的主要內(nèi)容其實就是綜合運行伯努利方程、連續(xù)性方程式以及能量損失計算式，根據(jù)輸入的已知量和未知量來確定不同的算法。管路可以分為簡單管路和復(fù)雜管路，這是根據(jù)整個流線上是否存在多條管線來區(qū)分的。計算簡單管路一般有兩種方法，一種是操作型計算，另一種是設(shè)計型計算，這兩種計算方法是根據(jù)輸入數(shù)據(jù)不同恰當(dāng)選擇的。操作型的計算式在管路已經(jīng)確定的基礎(chǔ)上，為了核算某條件下管路的輸送能力或者其他性能指標(biāo)時使用；設(shè)計型計算則是在管路尚不存在時按照給定的輸送任務(wù)進行管路設(shè)計，選擇合理的路線保證設(shè)計的經(jīng)濟效益。這兩個問題可以歸結(jié)為流體流速或者管路路徑未知，無法根據(jù)已知條件判斷出流體的類型，也就無法獲得流體的摩擦系數(shù) ，也不能獲得Re的值。在工程計算上常常是使用試差法來對這一問題進行處理。
2.計算中使用到的方程：
（1）使用伯努利方程來衡算流體流動中的機械能
（2）自由度分析
以上求解方程組共涉及到了5個方程，變量個數(shù)為11，因此自由度是6。在實際的計算過程中，都是可以測量獲得的已知量，所以實際需要確定的變量只有一個，也就是說可以從中選擇一個作為需要確定的變量。最終得到的方程組是可以使用方程組來求得的，同時也可以分析這些方程組的構(gòu)成，需找合適的方法來加快解題速度。下圖給出了求解此問題的MATLAB程序流程圖。
三、流體·輸送過程當(dāng)中的實驗數(shù)據(jù)計算機輔助處理
流體輸送實驗的主要目的就是測定管路的阻力，得到離心泵的特性曲線。為了使結(jié)果相對精確，就需要對大量的數(shù)據(jù)進行處理，這個過程中涉及到了極其繁瑣的計算，非常容易出現(xiàn)錯誤。借助計算機軟件Excel很夠極大程度地減少繁瑣的計算，獲得較為精確的圖表。同時Excel提供了大量的數(shù)學(xué)函數(shù)，擁有強大的數(shù)據(jù)處理能能力，使用它對大量數(shù)據(jù)進行整合不僅效率高，而且非常準(zhǔn)確。借助上述思路，針對離心泵特性曲線測定實驗，將實驗獲得數(shù)據(jù)分別填入到了Excel表格中，然后在公示欄中填入了相應(yīng)的計算公式，最后時候Excel進行了自動計算，下圖是當(dāng)中一個有關(guān)功率同流量的關(guān)系圖。
四、結(jié)論
化工原理流體輸送過程中涉及到的數(shù)據(jù)量和運算方法非常多，計算迭代的次數(shù)也非常多，對于實驗數(shù)據(jù)如何處理一直是一個令人頭痛但不得不面對的問題。實際上，計算機軟件擁有強大的數(shù)據(jù)處理能力，可以高效地完成這些任務(wù)，其中MATLAB和Excel是其中的代表，它們不僅能夠高效地完成計算任務(wù)，還能夠提高計算機的實際應(yīng)用能力，提高工作效率都有著巨大的幫助。
參考文獻：
第9篇：常見化學(xué)計算方法范文
【關(guān)鍵詞】荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 教學(xué)方法 改進措施
【中圖分類號】TU3 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）06-0029-01
1.概述
為了適應(yīng)厚基礎(chǔ)、寬口徑的人才培養(yǎng)目標(biāo)，土木工程的新課程體系由如下六大模塊組合而成[1]：①結(jié)構(gòu)分析；②荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則；③結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理；④結(jié)構(gòu)工程設(shè)計；⑤結(jié)構(gòu)試驗與測試；⑥結(jié)構(gòu)工程施工。
其中，第2模塊的知識內(nèi)容，以前散落在有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的教學(xué)內(nèi)容中，缺乏系統(tǒng)性，且重復(fù)過多，現(xiàn)已將其整合為一門獨立的課程：荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計原理。這一課程目前已被國家高校土木工程專業(yè)指導(dǎo)委員會采納，并列為土木工程專業(yè)必修基礎(chǔ)課程。該課程旨在使學(xué)生熟悉工程結(jié)構(gòu)各行業(yè)中常見的荷載類型及其特點，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和方法，了解規(guī)范建立的可靠度理論背景，為今后培養(yǎng)工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算能力和科研創(chuàng)新能力打下必要的基礎(chǔ)。
本文主要分析了“荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”課程在教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的主要問題，并對其進行分析和解決，提出了一些改革措施。
2.存在問題
《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程內(nèi)容大致分為兩個部分[2]：荷載分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計方法分析，其特點為：理論性較強，且較多地用到了數(shù)學(xué)中數(shù)理統(tǒng)計的知識，許多學(xué)生感覺課程抽象枯燥，接受起來較困難。筆者在該課程教學(xué)和實踐過程中，歸納總結(jié)了目前存在的一些主要問題，具體如下：
1）學(xué)生對各類荷載的作用方式理解不夠。
《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》一般安排在第五個學(xué)期，此時大部分專業(yè)課程尚未接觸，學(xué)生對各類荷載的工程背景了解不夠，以至于往往只停留在對條文和公式的死記硬背上，難于深入理解和掌握荷載的作用方式、計算思路。
2）不同工程中需要考慮的荷載有所不同，同類荷載的計算方法和考慮方式也各有偏重，學(xué)生對此缺乏理解。
3）設(shè)計方法中，較多地用到了概率論、數(shù)理統(tǒng)計、可靠度方面的知識，學(xué)生在此方面理論基礎(chǔ)不扎實，學(xué)到此處常感覺課程抽象、難以理解、無所適從。
3.教學(xué)改進措施
筆者認為，教師需針對學(xué)生情況理清課程體系和授課重點，有的放矢，刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得教與學(xué)能較為融洽地相互配合。針對前述共性問題，以提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，提出以下幾個方面的改進措施供參考。
1）理清知識結(jié)構(gòu)，突出課程主線。
在緒論中，首先介紹本課程的課程性質(zhì)、主要內(nèi)容、基本特點和學(xué)習(xí)方法，使得學(xué)生充分了解“為什么學(xué)”、“學(xué)什么”和“怎樣學(xué)”等基本問題，掌握本課程的學(xué)習(xí)主線。在以后的課堂講解過程中，教師還宜不時地強化這條學(xué)習(xí)主線，并根據(jù)學(xué)生的實際情況去粗取精、突出重點，從而使學(xué)生有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，達到事半功倍的效果[3]。
2）交代工程背景，介紹預(yù)備知識。
例如，在講述廠房中的吊車荷載時，建議先介紹廠房排架的結(jié)構(gòu)組成、荷載類型和傳力方式作為預(yù)備知識，若有條件時還可帶學(xué)生進行有吊車的廠房排架結(jié)構(gòu)的實地參觀，使得學(xué)生對吊車荷載的工程背景、產(chǎn)生原因、荷載傳遞方式和特點有更清楚的認識，并利用多媒體輔助教學(xué)，通過理論與實踐的結(jié)合刺激其學(xué)習(xí)興趣，以便對移動荷載的特點以及豎向、橫向、縱向吊車荷載標(biāo)準(zhǔn)值的確定方法有更準(zhǔn)確的理解。
不同工程結(jié)構(gòu)需考慮的主要荷載類型也有所不同。例如，建筑結(jié)構(gòu)需考慮樓面活荷載，而橋梁結(jié)構(gòu)則需考慮汽車荷載。這兩類荷載都是可變荷載，但是作用方式和特點不同，計算方法也各不相同。建議教師在講課中適當(dāng)?shù)匮a充兩類工程結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置和荷載傳遞方式。
3）結(jié)合工程實例，重視實踐應(yīng)用。
在課程中宜盡可能結(jié)合工程實例進行分析，既可將抽象的知識概念具體化，便于學(xué)生理解，又可刺激學(xué)生的求知欲。課程基本內(nèi)容結(jié)束后，教師還可找一些建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)、水工結(jié)構(gòu)等工程實際案例，指導(dǎo)學(xué)生進行結(jié)構(gòu)上各類荷載計算、內(nèi)力組合和可靠度分析，將課程所學(xué)內(nèi)容融會貫通，并強化學(xué)生靈活運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。
4）詳略得當(dāng)，突出基本思路。
為了給混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等專業(yè)課程打好基礎(chǔ)，大部分高校將“荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”課程安排在第五個學(xué)期，此時結(jié)構(gòu)力學(xué)中的動力學(xué)知識尚未學(xué)到。因此，對于地震作用一章，建議可著重介紹相關(guān)概念和地震反應(yīng)譜法的基本理論、思路，具體的公式推導(dǎo)和計算方法可待“結(jié)構(gòu)抗震”課程再做詳細講授。
此外，結(jié)構(gòu)可靠度的計算分析也宜詳略得當(dāng)，建議將數(shù)理統(tǒng)計的一些必要概念（隨機變量、正態(tài)分布、特征值、分位值等）靈活穿插于分析思路中，以圖、表、舉例等形式較生動地喚起學(xué)生對相關(guān)數(shù)學(xué)知識的記憶，并在此基礎(chǔ)上講清可靠度計算的基本理論和實用方法。筆者認為，講授過程中宜盡量避免長篇累牘地進行數(shù)學(xué)推導(dǎo)和演算，充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢，將抽象的數(shù)學(xué)理論和概念用較形象生動的圖、表或者動畫表現(xiàn)出來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
4.結(jié)語
筆者多年來從事土木工程專業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)工作，對厚基礎(chǔ)、寬口徑的人才培養(yǎng)目標(biāo)和本專業(yè)的課程體系構(gòu)成有較深刻的理解。以上是我在講授《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》這門課程中積累的一些總結(jié)和體會，謹供參考，衷心希望能夠為提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維能力的綜合型人才貢獻一份力量。
參考文獻：
[1]李國強，陳以一等.土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)工程課程體系與教學(xué)內(nèi)容改革總體方案[J].高等建筑教育， 2002，43（2）：53-54.
