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鋼結構和混凝土設計原理學起來感覺好難,前輩有什麽心得嗎?

2015-11-03知識

要下載PDF的童鞋們,請關註「砼流合屋」微信公眾號自行下載哈,目前已經上傳了R.Park和T.Paulay的【鋼筋混凝土】英文原版和中譯本,還有【鋼結構設計規範理解與套用】的PDF,公眾號的其他功能還在進一步完善中,後期會不斷更新。我就不逐一在評論區回復了,謝謝大家。

以下為原回答。

來來來,寫點幹貨。

說實話, 鋼結構設計原理 混凝土結構設計原理 這兩門課,如果以後要搞結構設計,靠這個吃飯,光憑本科時候的學的那點東西,是完全不夠的。當然,如果僅僅是為了應付考試,倒不用學得很精,除非老師真的想考倒學生,那確實可以把題目出得很難。但是,如果想在學校的時候,充分利用課外的時間,把這兩門課學得比一般的同學好上幾個檔次,達到王者對青銅的程度,也是完全可能的,不過真的要花一番功夫。

先說 鋼結構設計原理

國內一本典型的【鋼結構設計原理】教材,涵蓋的內容大致如下:

  1. 緒論
  2. 鋼結構的材料
  3. 鋼結構的連線
  4. 軸心受力構件
  5. 受彎構件
  6. 拉彎和壓彎構件

教材的內容編排,差不多和中國的 【鋼結構設計標準】GB50007-2017 是一致的。那麽這些章節怎麽學呢?

比如鋼結構的材料這一章,會系統地介紹鋼材的各種特性,包括受力特性、物理特性、化學特性等,這些內容要在理解的基礎上去記憶,爭取把每一個第一次遇到的專有名詞、專業術語都弄明白。現在網路這麽發達,不懂的可以直接百度,基本上都會找得到答案。

比如鋼結構的連線這一章,就是兩大塊內容,螺栓連線和焊縫連線,這個時候就要多看示意圖,把各種連線具體長什麽樣子先弄明白,再來想它為什麽長這個樣子,受力機理是什麽。然後再來學習具體的計算方法。

然後就是軸心受力、受彎、偏心受力等各類構件的計算,這裏面有很多公式,公式裏有很多經驗參數。這些公式很少有像數學、物理公式一樣是特別嚴謹地推匯出來的,學習的時候要把握一個原則: 以材料力學為基礎,把握主要受力模式和原理,重在理解,不要死記硬背

這裏要推薦一本十分經典的幫助理解鋼結構裏面各種公式的書籍【鋼結構設計規範理解與套用】,它長這樣。

【鋼結構設計規範理解與套用】 崔佳等 編著

這本書是03版鋼結構規範的主編,重慶大學資深鋼結構專家崔佳教授主持編寫的,雖然過去十幾年了,但是這本書的經典程度,至今在鋼結構領域,基本無書能出其右。該書按照規範的排版順序,詳細介紹了每一個計算公式、計算方法的來歷和原理,以及各個參數的取值方法和為什麽這麽取的原因,常讀常新,想要吃透很難。雖然現在鋼結構規範出新版了,但是絕大多數計算公式以及其背後的原理,都是沿用的03版規範的模式,因此這本書的內容和國內的鋼結構教材是對得上的。這本書不管是從廣度還是深度來講,都能讓初學者如食美味佳肴般大快朵頤。這本書現在絕版了,在學校圖書館裏可能會有,或者從市面上的一些二手書市場可能可以淘到,實在不行可以網上下載個電子版打印下來看。

結合教材、以上這本書還有【鋼結構設計標準】,應該能把本科階段的鋼結構設計原理學得不錯。

當然,如果以後要從事鋼結構設計或者讀研究生,那就還有另外一些經典書籍可以參考,這裏就不啰嗦了。

再說 混凝土結構設計原理

混凝土的內容也很多很雜,有很多經驗性的東西,也有很多不能準確計算但是可以透過所學的基本原理去解釋的東西。混凝土基本原理這門課,光把書看一遍是肯定不行的,因為有很多內容要反復地看、消化,才能真正從血液裏記住它。

先推薦幾本書。

同濟大學顧祥林教授的編寫的【混凝土結構基本原理】以及配套的視訊,視訊是重點,在網上都可以找得到。顧祥林教授講課非常不錯,這一點很難得,畢竟現在很少有老師,願意在教學上多花點功夫,真正把老師的本職工作做得好一點。顧教授做到了這一點,在自己充分掌握的基礎上,向學生娓娓道來,真正有求知欲的人,聽他的課,絕不會打瞌睡,甚至不會走神。

混凝土結構基本原理 顧祥林 主編

作為補充,還可以看看清華大學過鎮海老師編寫的【鋼筋混凝土原理】,這本書的內容深一點、多一點在上面那本書裏沒看明白的地方或者沒有的內容,在這本書裏可能會找得到。

鋼筋混凝土原理 過鎮海編著

當然,如果還學有余力,就可以再看看鋼筋混凝土領域的開山之作,由紐西蘭坎特伯里大學的傳奇教授R.PARK和T.PAULAY於70年代編著的【Reinforced Concrete Structures】,這本書是世界上第一本系統地介紹鋼筋混凝土結構計算理論和設計方法的書,是公認的權威,配有大量的插圖,包括圖表和一些試驗照片。

Reinforced Concrete Structures, R.park, T.Paulay

這本書有中譯本,最早是由當年的重慶建築工程學院(現並入重慶大學)的秦文鉞等老一輩教授組織轉譯,成為80年代國內最經典的鋼筋混凝土結構教材(沒有之一)。這兩本書現在都很難找到紙質版了,不過在網上可以找到電子版。

鋼筋混凝土結構 秦文鉞等 譯

外國人寫教材跟國內的教材不一樣。國內的教材就是預設你都懂,說得不是很透徹,讀起來不是很過癮,如隔靴搔癢。但是外國人的教材,就會預設你是一個什麽都不會的小白,從頭開始,一點一點地分而析之,告訴你這個概念是什麽,怎麽來的,為什麽是這樣,怎麽運用它。直到今天,40多年後,我覺得國內還是沒有任何一本鋼筋混凝土教材,能跟Park和Paulay的經典之作相提並論,不管是從內容的詳細程度還是從編寫教材的用心程度而言,都不能比。當然,國內所有的鋼筋混凝土教材,內容的編排,都是仿照這本開山之作來寫的。

以上是普通鋼筋混凝土結構,大學考試也是以普通鋼筋混凝土結構為主。教材裏對於預應力混凝土結構的講述也是淺嘗輒止。如果真的想學明白預應力混凝土結構是怎麽一回事,那就又要翻看專門的講述預應力混凝土結構的教材。對於現在市面上的一些預應力混凝土的教材,我覺得都是抄來抄去,沒什麽意思。所以我推薦下面的這本【現代預應力混凝土結構】,是建科院杜拱辰研究員編著的, 他出生於1910年代,從1954年開始就從事預應力混凝土研究工作,是一名百歲老人。這本書是我見過的初學者最好的預應力教材,深入淺出,通俗易懂。體現了老一輩科技工作者的細心、耐心、恒心,他們是真能沈得下心來,編寫好一本教材。

現代預應力混凝土結構 杜拱辰 編著

說了這麽多書,再說說這門課怎麽學吧。大概註意以下幾點吧:

  1. 對於概念這一塊,比如混凝土的物理力學效能、粘結和錨固等內容,主要靠多看、多熟悉、多查閱其他資料,這些內容主要靠反復地思索與理解原理,以加深印象。
  2. 對於計算這一塊,無非就是各種受力模式下的計算問題,如拉、壓、彎、剪、扭、局壓、沖切等,混凝土的計算公式都是以截面內力為基礎,而鋼結構裏面的計算公式則多在應力層面進行,這是它們材料性質和研究方法不同所導致的。在學習每一個受力模式的時候,先把對應的試驗徹底搞明白,再來理解計算公式的含義。混凝土姓「混」,所以計算公式很多也都是經驗性的,還有的是擬合公式,沒有特別嚴謹的推導。所以不必過分地深究。因為土木工程不是精密科學,而是很粗獷的一門學科,任何時候都要註意抓主要矛盾,忽略一些次要的東西。因為很有可能編規範的人自己都沒有徹底搞清楚這些次要的東西是什麽意思。

就說這麽多吧。

路漫漫其修遠兮,祝你早日成功兮。