《工程结构可靠度》教学的实践与体会

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《工程结构可靠度》教学的实践与体会

《工程结构可靠度》教学的实践与体会

《工程结构可靠度》教学的实践与体会作者:杨世浩,齐甦来源:《教育教学论坛》2013年第35期摘要:针对《结构可靠度》教学内容庞杂,数学基础要求较高的特点,从教学目的、教学内容、教学方法、考核方式及教师素质培养等方面进行探讨和实践,以推进教学改革和完善人才培养模式,并有针对性地提出具体的改革措施和实践方法。

关键词:教学方法;《工程结构可靠度》;土木工程中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)35-0078-03随着科技的发展,土木工程的相关规范已经逐步过渡到基于概率的设计方法,即考虑结构可靠度的设计方法。

1998年出台了国际标准,《结构可靠性总原则》ISO2394:1998,2002年,考虑结构可靠度的欧洲新规范《结构设计基础》(EN1990:2002)出台,2008年,我国的新国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》颁布。

规范颁布至今时间不长,相关的教育教学还不完善。

目前本科阶段没有《结构可靠度》这门课,土木研究生只是选修课。

本文针对我校研究生的现状,谈谈《工程结构可靠度》这门课的教学和体会。

一、《结构可靠度》开设的必要性《工程结构可靠度设计统一标准》1992年第一版颁布以来,各土木行业也陆续颁布了相应的可靠度统一标准,包括港口工程结构可靠度设计统一标准(GB50158—92),水利水电工程结构可靠度设计统一标准(GB50199—94),铁路工程结构可靠度设计统一标准(GB50216—94),公路工程结构可靠度设计统一标准(GB/T50283—1999)。

2008年第二版的《工程结构可靠度设计统一标准》,对第一版进行了修订并增加了对既有结构可靠性的评定。

《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)也是修订版。

各标准的执行,标志着普遍设计方法的进步,它从原规范的经验系数法转到以概率为基础的极限状态设计法。

这种设计方法的转变,具有普遍性,涉及到结构工程的各种行业,包括土木、水电、建筑、铁路、公路、港口等等。

工程可靠度

工程可靠度

工程结构可靠度理论读书报告姓名:牛志强专业:结构工程班级:城建2015级工程结构可靠度理论读书报告通过学习《工程结构可靠度理论》这门课,给我们在结构工程专业上给予了一个很好的启迪,更加丰富了我们的专业学习,也开阔了我们的设计思路。

下面谈谈我通过学习这门课程的几点认知。

工程结构在设计中需要遵循安全可靠、适用、美观、耐久等方面原则,在其使用期间内需要安全可靠的承受各种作用,它们的安全可靠与否不谈影响结构的正常使用,通常还关系到人身安危。

在工程结构的设计中,在结构总体布置、结构方案和形式已经确定,接下来进行的就是结构计算,在结构计算中我们对于截面及构件的设计应使所涉及结构在设计基准期内经济合理地满足下列要求:1、能承受正常施工和正常使用期间可能出现的各种作用(包括荷载及外加变形或约束变形);2、在正常使用时具有良好的工作性能;3、在正常维修和养护下,具有足够的耐久性;4、在偶然事件(如地震、爆炸、龙卷风等)发生时及发生后,能够保持必要的整体稳定性。

为了满足作为工程建设结构主体要求,我们需要保证结构在规定的使用期内能够承受设计的各种作用,满足设计要求的各项使用功能,及具有不需要过多维护而能保持其自身工作性能的能力是至关重要的,即要保证结构的安全性、适用性和耐久性,这三方面就构成了工程结构可靠性分析的基本内容。

在规定的试件和条件下,工程结构完成预定功能的概率,是工程结构可靠性的概率度量。

工程结构可靠性,使指在规定时间和条件下,工程结构的具有满足预期的安全性、适用性和耐久性等功能的能力。

由于影响可靠性的各种因素存在着不定性,如荷载、材料性能等的变异,而这些影响因素是随即的,因而工程结构完成预订功能的能力只能用概率度量。

结构能够完成预订功能的概率,称为可靠概率;结构不能完成预定功能的概率,称为失效概率。

总之,结构可靠度方法的重要意义,在于对结构安全性检验提出了建立在概率分析基础上的一系列性的概念、原理、方法和衡量标准,综合考虑了工程结构中的各种不确定因素,对结构可靠性有了一个客观的度量,并且力求达到最佳的经济效应,将失效概率限制在人们实践所能接受的适当程度上,为人类社会的不断进步做出贡献。

建筑结构可靠度分析与设计总结

建筑结构可靠度分析与设计总结

建筑结构可靠度分析与设计总结进过一个学期的学习,我对建筑结构工程可靠度分析与设计这门课程有了一些体会,也知道了做为一名土木工程人应该掌握的结构设计的基本原理和方法,拓展了我们对结构设计的认识。

同时也感到结构设计人员的不易。

一:建筑结构可靠度研究的意义我国在以结构可靠性理论为基础对各类建筑结构设计规范修订、影响结构可靠性的不确定因素分析、在役结构的检验、可靠性评定、维修决策、结构诊断专家系统与加固修复技术、结构耐久性和剩余寿命估计、结构防灾减灾与结构抗风、抗震控制等理论和技术多方面已经取得了重要的基础研究成果并部分应用于工程实际。

城市化的加速使得土木建筑业已成为国民经济的支柱产业之一,各种高层及大跨结构、大型立交桥及隧道、地铁、空港等工程日益巨大,城市化带来人口高度密集、财富高度集中,一般的地震灾害就可造成巨大的经济损失和人员伤亡。

目前我国的工程结构质量问题仍然十分严重,如何实现结构的功能和保证结构体系安全可靠已引起国内学者的关注,我国《工程结构可靠度设计统一标准》也提出“当有条件时,工程结构宜按结构体系进行设计。

二:对结构可靠度总的概括首先结构应满足三个方面的基本功能要求:1.承载能力的要求。

2.正常使用的要求。

3.整体性要求。

当结构整体或部分超越某一状态就不再满足设计规定的功能的要求时,这种状态即为结构该功能的极限状态。

结构的极限状态有三种:1 承载能力极限状态。

2 正常使用极限状态。

3 整体性极限状态。

为了保证工程结构的安全、适用和经济,在设计时需要进行结构可靠度分析,称为安全度分析。

总的来说任何工程结构,即是产生的荷载效应S和结构本身的抗力R两个基本变量之间的关系,当R>S时,结构处于安全状态;R=S时,结构处于极限状态;R<S时,结构处于失效状态。

工程结构可靠度分析主要是在经济和可靠之间选择一种较佳的平衡。

总的说来,工程结构可靠度的分析方法可分为定值法,半概率法和一次二阶矩概率法和全分布概率法。

建筑结构设计工程结构可靠度

建筑结构设计工程结构可靠度

工程结构可靠度1、课程性质:关于工程结构设计理论的专业基础课。

工程结构设计理论:确定工程结构承载力、变形等状况所使用的一系列计算方法与公式(包括相配套的构造要求)。

工程结构设计理论目标:保证工程结构的安全与经济。

为合理协调工程结构的安全与经济这对矛盾,产生了基于可靠度的工程结构设计理论。

2、课程特点跨学科:可靠度几乎横跨工程科学的所有领域。

综合性强:概率、数理统计+力学+专业前沿性:获得应用时间短,尚存许多需改进的地方难度大:难度系数高学时少:16学时3、课程要求考查课。

了解工程结构设计理论的发展趋势及现行工程结构设计理论的理论基础。

4、教学特色强调工程意识,由工程中发现问题、应用数学解决问题的思路。

强调计算机编程能力的训练。

5、课程成绩作业(含编程)+课程总结报告大作业例2-1中,取2/6mmNf c=σmmb5.6=σ其余不变。

采用改进的一次二阶矩法计算可靠指标。

①手算②编程计算本作业为本课考查成绩的一部份。

本作业在本课最后一次课时交。

思考题1.结构有何功能要求、有何极限状态?极限状态与功能要求有何关系?2.定义结构可靠度时为何要明确规定的时间与规定条件?3.何为结构失效?4.何为结构可靠指标的几何意义?5. 何为结构设计验算奌?6.均值一次二阶矩法与改进的一次二阶矩法有何异同?7.JC法与改进的一次二阶矩法有何异同?8.何谓体系可靠度,其与构件可靠度有何不同?9.何谓串联体系、并联体系?10.试述荷载随机过程模型向荷载随机变量模型转换的原因与原则?11.荷载有哪些代表值?各代表值有何关系?12.荷载与荷载效应有何区别?为何要进行荷载效应组合?13.试述影响结构构件抗力不定性的主要因素?14. 结构构件抗力的分布可采用哪种概率分布来近似?其统计参数怎么定?15.何谓基本设计原则?16.确定目标可靠指标应考虑哪些因素?确定方法有几种?17.试述概率可靠度设计法转化为分项系数设计表达式的原理。

总结报告格式要求一、A4纸,装订成册。

工程可靠度选讲读书报告

工程可靠度选讲读书报告

工程可靠度选讲读书报告【摘要】工程结构在施工建造及使用过程中,需要承受设备、人群、车辆等荷载的作用以及风、雨、雪等自然环境的作用;同时,工程结构还有建造费用高和使用周期长的特点,工程结构的安全可靠与否,不但影响着社会生产实践,而且还关系到人民的生命和财产安全。

因此,工程结构应要求具有一定的可靠性,才能保证结构在规定的使用期内能够满足设计要求的各项使用功能。

工程结构可靠度概念的引入使工程设计及校验从以经验指导为主的主观方法转向了以概率论为基础的极限状态设计方法。

结构可靠度理论是处理结构不确定性、进行结构性能评估的有力工具。

现有基本的结构可靠度计算方法可分为一次二阶矩法、蒙特卡罗法和部分高次高阶矩方法。

一次二阶矩法可以方便用于功能函数为显式表达的情况,但对于可靠性要求较高的结构,其计算精度有时不能满足工程需要。

蒙特卡罗法可应用于隐式功能函数情况下可靠度的计算,但该法往往需借助大量的样本试验,计算效率很低。

本文主要介绍结构可靠度的发展过程、结构可靠度的基本概念以及结构可靠度的常用计算方法。

【关键词】:工程结构、可靠度、发展过程、基本概念、常用计算方法1结构可靠度理论的演变和发展结构工程的建造耗资巨大,一旦失效不仅会造成结构本身和人民生命财产的巨大损失,还往往产生难以估量的次生灾害和附加损失,所以工程结构的安全性历来是工程设计中的重大问题。

结构可靠度理论的研究,起源于对结构设计、施工和使用过程中存在的不确定性的认识,以及结构设计风险决策理论中计算结构失效概率的需要。

结构可靠度理论最开始主要是围绕飞机的安全性进行研究。

第二次世界大战中,德国曾用可靠度方法分析过火箭,美国也对B-29飞机进行过可靠度研究。

早在1911年,匈牙利布达佩斯的卡钦奇(Качинци)提出用统计数学研究荷载及材料强度。

1928年苏联哈奇诺夫(Н.А.Хациалов)、1935年斯特列里茨基(Н.С.Стрелецкий)等人相继发表了这方面的文章。

《工程结构可靠度》教学的实践与体会

《工程结构可靠度》教学的实践与体会

《工程结构可靠度》教学的实践与体会
《工程结构可靠度》教学的实践与体会近年来,随着社会经济的发展,建筑材料、施工技术和管理水平的不断提高,建筑物的可靠性要求也在不断提升,因此,《工程结构可靠度》课程的教学越来越重要。

本学期我负责的《工程结构可靠度》课程是一门性质较为复杂的理论和实践结合的课程,其目的在于使学生掌握结构可靠性分析方法,提高结构可靠性设计水平。

首先,本课程从结构可靠度的基本概念入手,系统地讲解了基础理论和结构可靠度分析方法。

其次,通过实例分析,让学生熟悉结构可靠性分析的实际操作过程,从而使学生能够更加深入地理解和应用相关的理论知识,提高结构可靠性设计的水平。

在课堂上,我采用小组讨论的方式,结合实际案例,使学生更好地理解结构可靠性的概念,并学会应用结构可靠性分析方法进行实际结构设计。

同时,通过学生讨论,积极提出自己的观点,鼓励学生多动脑,多思考,以培养学生的分析和解决问题的能力。

总之,通过教学实践,我深刻体会到,《工程结构可靠度》课程的教学不仅要求学生掌握相关的理论知识,更重要的是提
升学生的实际设计能力,使学生在今后的工作中有能力进行安全、可靠的建筑设计。

《工程结构可靠度》教学的实践与体会

《工程结构可靠度》教学的实践与体会

《工程结构可靠度》教学的实践与体会
结构可靠度是工程结构的基本性质之一,作为一个工程相关的专业,掌握结构可靠度的认识和理解,对于具有工程结构背景的学生,尤其是技术型学生来说特别重要。

因此,在我执教《结构可靠度》课程的过程中,我采用了不同的教学方法和策略,积极推进结构可靠度的教学,实现教学目标,以下是我在课堂上采取的教学实践与体会。

首先,历史演变法是本课程实施教学的第一步,我将各种可靠度理论以历史演变的形式介绍给学生,从最早提出的贝叶斯理论,最普遍的弗洛伊德的生存概率理论等,由浅入深,逐渐深入理论的应用,把可靠度理论发展史这一重要内容完整、清晰地呈现给学生。

其次,以案例分析法推进《结构可靠度》教学,通过让学生利用可靠性分析软件,对实际工程案例进行分析,加深学生对可靠度理论的理解,让学生更加深入地把握可靠度原理。

此外,课程设计法是提高学生可靠度理论和实际应用能力的有效途径。

我采用课程设计的方法,让学生结合实际工程案例,结合理论,设计工程结构的可靠性等级和可靠性指标,加深学生对可靠性的认识,提高学生的工程实践能力。

此外,学生在实践中也会受到很多困难,比如在实际案例分析中,很多学生对软件的使用不能掌握,很多学生对于从理论到实践的跨越性存在很多困难,这时候就需要老师以积极的态度帮助学生解决学习中的难题,鼓励学生勇敢去面对学习中的挑战,并且不断创新以提高学习效果。

上述是我在教《结构可靠度》课程的实践与体会,不同的教学方
法和策略有助于我把科学的结构可靠度理论贯穿整个课程,指导学生理解及掌握结构可靠度的知识,激发学生学习可靠度方面的兴趣,提高学生在结构可靠度方面的能力。

《工程结构可靠度》教学的实践与体会

《工程结构可靠度》教学的实践与体会

《工程结构可靠度》教学的实践与体会
《工程结构可靠度》是工程设计时必须考虑的重要问题,它的研究主要是研究工程结构的可靠度,以有效避免结构受环境因素的影响而出现负面后果。

本文介绍了本文在《工程结构可靠度》教学过程中的实践与体会。

首先,本文确定了《工程结构可靠度》的教学目标。

从本节课的学习内容来看,学生在学完本课程之后,应该能够认识和掌握工程结构可靠度的相关概念,掌握工程结构可靠度研究的基本方法和技术,并能够运用所学知识解决实际问题。

其次,本文将教学内容划分为三个部分:工程结构可靠度基础知识、理论方法及其计算,以及结构可靠度研究举例。

针对每一部分,本文采用了不同的教学方法,如讲授课程、实际应用等,以达到更好的效果。

最后,本文通过教师和学生的交流,发现学生学习该课程有更全面、深入的理解,并能够灵活运用所学知识进行相应的计算。

在本节课的学习过程中,学生还加深了对建筑物结构可靠度的理解,从而提升了实际应用的能力。

总的来说,本文的《工程结构可靠度》教学实践取得了良好的效果,教师和学生在真实的课堂环境中共同完成了一次高效的教与学过程,并实现了学习的目的。

本文的实践表明,严格的科学教学设计和灵活的教学方法是达到理想教学成果的关键,期待在今后的教学过程中,能够继续取得良好教学成果。

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铁路 工 程 结 构 可 靠 度设 计 统 一 标 准 ( G B 5 0 2 1 6 -9 4 ) , 公 路 工程 结 构 可 靠 度设 计 统 一标 准 ( G B , ] r 5 0 2 8 3 一l 9 9 9 ) 。2 0 0 8 年第 二版 的 《 工程 结构 可 靠度 设 计统 一 标 准》 , 对 第 一版 进 行了修订并增加 了对既有结构可靠性 的评定 。《 建筑结构 可靠度设计统一标准》 ( G B 5 0 0 6 8 — 2 0 0 1 ) 也是修订版。各标 准的 执行 , 标 志着 普遍设 计 方法 的进 步 , 它从 原规 范 的经 验 系数法 转 到 以概 率 为基 础 的极限状 态设 计法 。这 种设 计 方 法 的转 变 , 具 有 普遍 性 , 涉及 到 结构 工 程 的各 种行 业 , 包 括 土木 、 水电 、 建筑 、 铁路 、 公路 、 港 口等 等 。相关 的从业 工 程 技 术人 员也 经历 了 以经验 为 主的安 全系 数法 的 旧规范 到基 于可靠 度理 论 的极 限状 态 法设 计 的新规 范 的“ 转轨” 。新 近 入行 的技术 人 员不 必“ 转轨” , 直接 采 用新 规范 , 但 新 规范 的 基础— — 可靠 度理 论 , 只在 极少 数 大学开 设 , 这 造成 了理 论 与实 践 的 脱节 ,学 生 从业 后 对 规范 理 解不 够 深 入 和透 彻 。
段, 是创 新专 业教 育 教学 改革 的有 益尝试 。 因此 , 我 系完全
可 以制 定 、 完善 和 推 广相 应 的制 度 , 将 其列 入 校 、 系两 级 师 资 队伍 建设 规 划 和 学 年教 师 培训 计 划 , 并 形 成 一种 长 效 的 运 行机 制 , 从 而 为青 年 教师 能 够 在一 定 时 间 内有 机会 从 事 相 关 的专业 实践 工 作提 供制 度保 障 。另一 方 面我们 也 可极 力 运 用 我们 的 科研 技 术 优势 , 为 企 事业 单 位解 决 实 际 发展 中存在 的问题 , 充分 发挥 产 、 学、 研 合作 的协 同力 , 谋 求 双方 共 赢 发展 。为 更好 地 开展学 术研 究 和实践 教 学奠 定坚 实 的 客观 基 础 , 青 年教师 也要 想方 设 法主 动参 与专 业 实践 工作 , 并且 其 社 会 实践 应 密 切结 合 所接 受 实践 单 位 的科 技 开 发 、 技 术服 务 、 经 营 管理 、 合作 研 究 等 工作 , 尽 快熟 悉 实践 单 位 的生产 、 经营 、 开 发和 管 理等 业 务 , 在实 践 中加 深 对 专业 理 论 知识 的理 解 及应 用 。此外 ,分 管教 学副 主任 也 应该 定期 听取 青 年 教师 的实 践课 , 全 面 了解 本 教研 室 青 年教 师 带教 实践课情况 , 对上课较差的教师应随时给予指导与纠正 , 并 要 求青 年 教 师建 好 实 践课 教 学文 档 , 包括 实践 课 集体 备课 记录、 实践 课教 学 指导 书 、 实践 课 备课 笔记 等 。 五、 必须 给青 年教 师营 造 一个 宽松 和谐 的成 长环 境 , 增 强对青 年 教师 使用 的信 任 感 也 就 是要 把他 们 的迅 速成 才放在 突 出的地位 ,千方百 计 为 青年 教 师 的长远 前途 着想 。 中老 年教师 要有 主动让 出 “ 跑道” 的风格 和 甘为 人梯 的精 神 , 要让 青 年教 师唱 主角 , 不 能只跑龙套 。从而努力营造一种尊重长者 、 提携后进 、 感情 交融 、 上下 团结 和浓厚 的学 术氛 围 , 为 青年 教 师的成 长 和 队 伍 的稳 定提 供 良好 的环 境 。使青 年教 师能 最 大限 度地 发挥 他们 在 学术 上 的积 极性 而不 受任 何束 缚 、压 制 。青年 教师 的积 极 奋 进 反 过 来 也 会 给 中老 年 教师 的继 续 进 步 带 来 鞭
中图分 类号 : G 6 4 2 . 4 文献标 志 码 : A 文章编 号 : 1 6 7 4 - 9 3 2 4 ( 2 0 1 3 ) 3 5 — 0 0 7 8 — 0 3
随着 科 技 的发 展 , 土木 工 程 的相 关规 范 已经逐 步 过渡 到 基 于概 率 的设 计 方 法 ,即考 虑结 构 可靠 度 的设 计 方 法 。 1 9 9 8 年 出 台 了 国际 标 准 , 《 结构 可靠性总原 则} I S 0 2 3 9 4 : 1 9 9 8 , 2 0 0 2 年, 考 虑结 构 可靠 度 的欧 洲新 规 范《 结 构设 计 基 础》 ( E N 1 9 9 0 : 2 0 0 2 ) 出台, 2 0 0 8 年, 我国的新国家标准《 工程 结构 可靠 性设 计 统一 标准 》 颁 布 。规范 颁布 至今 时 间不 长 , 相 关 的教 育 教学 还 不 完善 。 目前 本 科 阶段 没有 《 结 构 可靠 度》 这 门课 , 土木 研究 生 只是 选修 课 。本 文针 对 我校研 究 生 的现状 , 谈谈《 工 程结 构 可靠 度》 这 门课 的教学 和体 会 。 《 结构 可 靠度》 开设 的 必要 性 《 工程结构可靠度设计统一标准》 1 9 9 2年第 一版颁布 以来 ,各 土 木行 业 也 陆续 颁布 了相应 的可 靠 度统 一标 准 , 包 括 港 口工 程 结 构可 靠 度 设 计 统 一 标 准 ( G B 5 0 1 5 8 —9 2 ) , 水 利 水 电工 程 结 构可 靠 度设 计 统 一 标 准 ( G B 5 0 1 9 9 -9 4 ) ,
【 中国地质大学( 武汉 ) 工程学院教学研究论文 】
《 工程 结构 可靠度》 教学 的实践 与体会
杨世 浩 , 齐 筵
武汉 4 3 0 0 7 4 ) ( 中国地质 大学 ( 武汉 ) 工 程学 院 , 湖北
摘要 : 针 对《 结 构 可靠 度》 教 学 内容庞 杂 , 数 学基 础要 求较 高的 特 点 , 从 教 学 目的、 教 学 内容 、 教 学方 法 、 考核 方式 及 教 师 素质 培 养等 方 面进行 探讨 和 实践 , 以推 进教 学改 革和 完善人 才培养 模 式 , 并 有针 对性 地提 出具体 的 改革措 施和 实践方 法 。 关键 词 : 教 学方 法 ; 《 工程 结构 可 靠度》 ; 土木5 - 程


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专 业实 践锻 炼创 造条 件 。有 利于体 现 教学 理论 联 系实 际的
教风 , 将专业实践 中的亲身体会在课堂上传授给学生 ; 有利 于对学 生 专业 实践 能力 的培 养 。是加 强 实践教 学 的重 要手
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