中德混凝土结构课程对比研究
陈聪 Frank Kemper 徐理勤
摘要：中外合作辦学的专业主干课程存在各自独立或全盘引进国外教学课程的问题，未发挥“合作”优势。针对土木工程专业主干课程混凝土结构，进行中德对比研究，提炼课程知识点，为中德合作办学的土木工程中外融合教学提供参考，为促进中外合作办学，引进并吸收、转化国外教学资源作贡献。
关键词：混凝土结构；中德合作；承载力计算；中外对比
中图分类号：TU528；G642.3 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2018）05-0078-08
作为中国土木工程领域目前应用最多、范围最广的结构形式，混凝土结构在建筑结构中占据着越来越重要的位置[1]，混凝土结构课程也已成为土木工程专业的主干课程[2]。针对中外合作办学，一些机构全面引入国外合作机构的课程和考核标准，照搬国外教材和教学模式，未考虑国内实际情况。而一些机构将课程的实施依赖于普通二级学院，师资以普通二级学院的师资为主，课程实施与国内专业课一致。这些现状都反映出中外合作办学的混凝土结构课程存在中外各自独立或全盘引进国外教学课程的问题，未发挥“合作”的优势。
因此，有必要在合作共赢的目标下，进行课程的中外结合。针对混凝土结构课程，其计算原理相通而方法和系数中外有所不同。通过对比，分析课程知识点异同，提炼中外不同方法的优劣，达到引进国外资源并吸收转化为中国所用的中外合作办学目标。文章以中外合作办学本科机构——浙江科技学院中德工程师学院为例，对混凝土结构课程承载力计算的重点内容进行中方和德方的知识点对比分析，为土木工程专业中德合作办学提供参考，推进中外合作办学，引进并吸收、转化国外教学资源。
一、 作用效应组合
承载力计算首先要确定荷载作用，进行荷载作用效应组合。中德双方均按2种极限状态分别确定效应组合方法，即承载力极限状态（Grenzzustnden der Tragfhigkeit， GZT）和正常使用极限状态（Grenzzustnde der Gebrauchsfhigkeit， GZG），其中抗弯、抗剪等承载力计算属于承载力极限状态，裂缝宽度、变形验算属于正常使用极限状态。在承载力极限状态和正常使用极限状态下，中德双方荷载作用效应的组合方式和系数有所不同。
（一）承载力极限状态
可以看到，中德双方斜截面受剪承载力计算第一步都是确定剪力设计值，但剪力值有所不同。德方由于为直接支承支座，计算跨度不计混凝土斜压柱范围，而是离开支座边缘有效高度d间的跨度。由于剪力从支座到跨中逐渐减小，故所取计算跨度范围内的最大剪力设计值比支座处剪力值小。与德方直接支承支座相对应，中方为现浇节点，计算跨度为支座净跨，剪力设计值为支座边缘处剪力，因此尽管中方均布荷载效应比德方小，但剪力设计值大。然后，中德双方都进行了抗剪截面的验算，即混凝土斜向受压提供的抗剪承载力要大于剪力设计值，否则截面易发生脆性剪切破坏。最后都根据剪力设计值计算抗剪钢筋，此时德方不考虑混凝土对抗剪承载力的贡献，尽管剪力设计值小，计算得到的抗剪钢筋面积却比中方计算大，设计更保守。
五、结语
从上述对比可知，中德双方在作用效应、正截面受弯、正截面受压、斜截面受剪承载力方面的计算原理相同，但实际计算方法有所差别。总的而言，德方计算方法较为精确，但操作繁琐，中方方法更为实用，但近似和假定较多，精确度比德方低。在中外融合教学中，应从计算原理出发，介绍德方原理性较强的精确方法，并结合中方实用方法，加深对计算原理的理解，通过对比掌握中德双方计算方法，加强知识的多元化理解和融会贯通。在后续研究中，对出现率低的抗扭、抗冲切、局部受压承载力和正常使用的裂缝变形验算进行对比研究，通过对比重要知识点，推进中外合作办学，引进、吸收、转化国外资源，促进中外合作办学融合教学的发展。
参考文献：
[1]闫学恭. 钢筋混凝土结构在建筑工程中的重要作用[J]. 现代装饰（理论）， 2013（3）：157.
[2] 杜喜凯， 朱建波， 郝文秀，等. 混凝土结构课程设计的改革与探讨[J]. 东南大学学报（哲学社会科学版）， 2012（Sup2）：115-116.
[3]建筑结构荷载规范：GB 50009—2012 [S]. 北京：中国建筑工业出版社， 2012.
[4]混凝土设计规范：GB 50010—2010 [S]. 北京：中国建筑工业出版社， 2010.
[5] Tragwerke aus Beton， Stahlbeton und Spannbeton-Teil 1： Bemessung und Konstruktion：DIN 1045-1[S]. Deutsches Institut für Normung， 2008.
[6] Schneider K J， Goris A. Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen[M]. Kln： Werner Verlag， 2012.
[7]混凝土设计规范： GB 50010—2002 [S]. 北京：中国建筑工业出版社， 2002.
Abstract： Independent or allintroduced foreign courses exit in main courses of Sinoforeign cooperative education， which could not play the advantage of cooperation. As for concrete structures， the main course of civil engineering， a comparative study between China and Germany is carried out， and the knowledge points are summarized， to provide a reference for Sinoforeign integration teaching of civil engineering in ChineseGerman cooperative education， and to make contribution to promoting Sinoforeign cooperative education and introducing and absorbing foreign education resources.
Key words： concrete structures； ChineseGerman cooperation； capacity calculation； Sinoforeign comparison
（责任编辑 周 沫）
摘要：中外合作辦学的专业主干课程存在各自独立或全盘引进国外教学课程的问题，未发挥“合作”优势。针对土木工程专业主干课程混凝土结构，进行中德对比研究，提炼课程知识点，为中德合作办学的土木工程中外融合教学提供参考，为促进中外合作办学，引进并吸收、转化国外教学资源作贡献。
关键词：混凝土结构；中德合作；承载力计算；中外对比
中图分类号：TU528；G642.3 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2018）05-0078-08
作为中国土木工程领域目前应用最多、范围最广的结构形式，混凝土结构在建筑结构中占据着越来越重要的位置[1]，混凝土结构课程也已成为土木工程专业的主干课程[2]。针对中外合作办学，一些机构全面引入国外合作机构的课程和考核标准，照搬国外教材和教学模式，未考虑国内实际情况。而一些机构将课程的实施依赖于普通二级学院，师资以普通二级学院的师资为主，课程实施与国内专业课一致。这些现状都反映出中外合作办学的混凝土结构课程存在中外各自独立或全盘引进国外教学课程的问题，未发挥“合作”的优势。
因此，有必要在合作共赢的目标下，进行课程的中外结合。针对混凝土结构课程，其计算原理相通而方法和系数中外有所不同。通过对比，分析课程知识点异同，提炼中外不同方法的优劣，达到引进国外资源并吸收转化为中国所用的中外合作办学目标。文章以中外合作办学本科机构——浙江科技学院中德工程师学院为例，对混凝土结构课程承载力计算的重点内容进行中方和德方的知识点对比分析，为土木工程专业中德合作办学提供参考，推进中外合作办学，引进并吸收、转化国外教学资源。
一、 作用效应组合
承载力计算首先要确定荷载作用，进行荷载作用效应组合。中德双方均按2种极限状态分别确定效应组合方法，即承载力极限状态（Grenzzustnden der Tragfhigkeit， GZT）和正常使用极限状态（Grenzzustnde der Gebrauchsfhigkeit， GZG），其中抗弯、抗剪等承载力计算属于承载力极限状态，裂缝宽度、变形验算属于正常使用极限状态。在承载力极限状态和正常使用极限状态下，中德双方荷载作用效应的组合方式和系数有所不同。
（一）承载力极限状态
可以看到，中德双方斜截面受剪承载力计算第一步都是确定剪力设计值，但剪力值有所不同。德方由于为直接支承支座，计算跨度不计混凝土斜压柱范围，而是离开支座边缘有效高度d间的跨度。由于剪力从支座到跨中逐渐减小，故所取计算跨度范围内的最大剪力设计值比支座处剪力值小。与德方直接支承支座相对应，中方为现浇节点，计算跨度为支座净跨，剪力设计值为支座边缘处剪力，因此尽管中方均布荷载效应比德方小，但剪力设计值大。然后，中德双方都进行了抗剪截面的验算，即混凝土斜向受压提供的抗剪承载力要大于剪力设计值，否则截面易发生脆性剪切破坏。最后都根据剪力设计值计算抗剪钢筋，此时德方不考虑混凝土对抗剪承载力的贡献，尽管剪力设计值小，计算得到的抗剪钢筋面积却比中方计算大，设计更保守。
五、结语
从上述对比可知，中德双方在作用效应、正截面受弯、正截面受压、斜截面受剪承载力方面的计算原理相同，但实际计算方法有所差别。总的而言，德方计算方法较为精确，但操作繁琐，中方方法更为实用，但近似和假定较多，精确度比德方低。在中外融合教学中，应从计算原理出发，介绍德方原理性较强的精确方法，并结合中方实用方法，加深对计算原理的理解，通过对比掌握中德双方计算方法，加强知识的多元化理解和融会贯通。在后续研究中，对出现率低的抗扭、抗冲切、局部受压承载力和正常使用的裂缝变形验算进行对比研究，通过对比重要知识点，推进中外合作办学，引进、吸收、转化国外资源，促进中外合作办学融合教学的发展。
参考文献：
[1]闫学恭. 钢筋混凝土结构在建筑工程中的重要作用[J]. 现代装饰（理论）， 2013（3）：157.
[2] 杜喜凯， 朱建波， 郝文秀，等. 混凝土结构课程设计的改革与探讨[J]. 东南大学学报（哲学社会科学版）， 2012（Sup2）：115-116.
[3]建筑结构荷载规范：GB 50009—2012 [S]. 北京：中国建筑工业出版社， 2012.
[4]混凝土设计规范：GB 50010—2010 [S]. 北京：中国建筑工业出版社， 2010.
[5] Tragwerke aus Beton， Stahlbeton und Spannbeton-Teil 1： Bemessung und Konstruktion：DIN 1045-1[S]. Deutsches Institut für Normung， 2008.
[6] Schneider K J， Goris A. Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen[M]. Kln： Werner Verlag， 2012.
[7]混凝土设计规范： GB 50010—2002 [S]. 北京：中国建筑工业出版社， 2002.
Abstract： Independent or allintroduced foreign courses exit in main courses of Sinoforeign cooperative education， which could not play the advantage of cooperation. As for concrete structures， the main course of civil engineering， a comparative study between China and Germany is carried out， and the knowledge points are summarized， to provide a reference for Sinoforeign integration teaching of civil engineering in ChineseGerman cooperative education， and to make contribution to promoting Sinoforeign cooperative education and introducing and absorbing foreign education resources.
Key words： concrete structures； ChineseGerman cooperation； capacity calculation； Sinoforeign comparison
（责任编辑 周 沫）
