走出建筑结构教育的困境——建筑学专业建筑结构课程体系的重构

当代建筑实践对结构设计与建筑设计、结构形态与建筑形态的相互促进与融合提出了更高要求,而传统的面向建筑学专业的力学和结构课程体系却落后于建筑实践的发展,内容相互隔离而陈旧。针对这一局面,重新构建了面向建筑学专业本科教学的建筑结构课程体系,主要包括建筑力学、结构选型、建筑中的结构艺术等三个层次的课程,密切结合了建筑学专业的特点和需求,全面改革了课时设置、配套教材、教学方法和考核方式,极大促进了学生对结构性能、结构与建筑关系的认识,激发了学生的设计创新思维。     

基于刚体准则和广义位移控制法的拱结构屈曲与后屈曲分析

论述了常用非线性分析增量迭代法的基本思想及不足,阐述了刚体准则及广义位移控制法的基本原理,将刚体准则和广义位移控制法结合,建立了杆系结构的几何非线性分析方法。初始受力平衡的刚体单元在经历刚体位移时其作用力只发生方向的改变而不会发生大小的改变,用于大变形大位移几何非线性分析的单元应满足这一刚体准则;广义位移控制法通过广义刚度参数来控制增量步,弥补了传统几何非线性分析方法中极值点和回弹点附近迭代方向不能有效确定的难题,且广义刚度参数物理意义明确,能有效调整加卸载方向,适用于多临界点的计算。将上述方法应用于实际工程,对平面和空间拱结构进行屈曲与后屈曲分析,与理论解、ANSYS数值解的对比表明,刚体准则和广义位移控制法结合,具有结构几何非线性分析的普适性,能准确高效地进行结构几何非线性分析,适于工程应用。