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　　淺談結(jié)構(gòu)的規(guī)則性結(jié)構(gòu)規(guī)則性判斷

　　摘要：淺談結(jié)構(gòu)的平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則的類型及其判斷的方法，并談?wù)勗趯嶋H中根據(jù)規(guī)范和專項審查細(xì)則的規(guī)定怎樣處理不規(guī)則類型的結(jié)構(gòu)。

　　關(guān)鍵詞：平面不規(guī)則；豎向不規(guī)則；扭轉(zhuǎn)

　　Abstract：Onthestructureofirregularplaneandverticalirregulartypeandestimationmethods,andtotalkaboutinpracticeaccordingtothespecificationsandspecialreviewdetailedruleshowtodealwithirregulartypestructure.

　　Keywords：Irregularplane;Verticalirregularity;Reverse

　　中圖分類號：G267文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

　　前言:

　　建筑體型與結(jié)構(gòu)布置的合理是至關(guān)重要的。結(jié)構(gòu)上提倡簡單對稱，在多次的地震災(zāi)害的后期調(diào)查表明，簡單對稱的結(jié)構(gòu)的抗震能力較好。然而隨著發(fā)展，建筑師在設(shè)計上的對藝術(shù)與美的追求，必然要造成建筑的體型復(fù)雜?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》（以下簡稱《抗規(guī)》）的3.4條和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（以下簡稱《高規(guī)》）的3.4條3.5條都對建筑的規(guī)則性進(jìn)行了相應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)并做出強制性的要求。

　　平面不規(guī)則的主要類型如下：

　　1、扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。結(jié)構(gòu)的平面布置應(yīng)減少扭轉(zhuǎn)的影響。在考慮偶然偏心影響的規(guī)定水平地震力作用下，樓層的豎向構(gòu)件最大的彈性水平位移或（層間位移）和該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的比值，A級高度高層建筑不宜大于1.2，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍；B級高度高層建筑、超過A級高度的混合結(jié)構(gòu)及復(fù)雜高層建筑不宜大于的1.2，不應(yīng)大于1.4。當(dāng)樓層的最大層間位移角不大于樓層最大位移與層高之比的限值的40％時，扭轉(zhuǎn)位移比可適當(dāng)放松但不應(yīng)大于1.6。

　　2、凹凸不規(guī)則。平面凹凸尺寸大于相應(yīng)邊長的30%。L/B≤6.0、l/Bmax≤0.35、l/b≤2.0.

　　3、樓板局部不連接。樓板的尺寸和平面剛度急劇變化。樓板開洞后，有效樓板寬度小于開洞處樓面寬度的50%，或開洞面積大于該樓面面積的30%；錯層大于梁高。

　　豎向不規(guī)則的主要類型如下：

　　1、側(cè)向剛度不規(guī)則，該層側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個樓層側(cè)向剛度平均值的80%；除頂層或出屋面小建筑外、局部收進(jìn)的水平尺寸大于相鄰下一層的25%。A級高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不宜小于其相鄰上一層受剪承載力的80％，不應(yīng)小于其相鄰上一層受剪承載力的65％；B級高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不應(yīng)小于其相鄰上一層受剪承載力的75％。

　　2、豎向抗側(cè)力構(gòu)架不連續(xù)。上下墻、柱、支撐不連續(xù)。3、樓層承載力突變?？箓?cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一層樓層的80%。

　　根據(jù)廣東省超高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查實施細(xì)則。當(dāng)同時具有平面不規(guī)則或是豎向不規(guī)則的不規(guī)則類型超過三項時，則必須進(jìn)行超限高層建筑抗震設(shè)防專項審查。不過廣東省超高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查實施細(xì)則中不規(guī)則類型的定義相對結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的定義有些許變化，并細(xì)分了組合平面不規(guī)則，和尺寸突變不規(guī)則兩種類型，當(dāng)這兩項不重復(fù)計算不規(guī)則項。凹凸不規(guī)則和組合平面為同意不規(guī)則類型，側(cè)向剛度不規(guī)則和尺寸突變?yōu)橥徊灰?guī)程類型。在扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的判斷上還特別根據(jù)A級高度建筑和B級建筑高度的不同位移角就行了細(xì)分，細(xì)分為Ⅰ和Ⅱ兩種類型。其中Ⅰ類型為0.5個不規(guī)則項，Ⅱ類型為1個不規(guī)則項。

　　在實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，豎向抗側(cè)力構(gòu)架不連續(xù)，通常是因為底部或是上部局部的空間需要大空間，所以才出現(xiàn)抗測力構(gòu)件無法連通形成落地構(gòu)件，像底部框支剪力墻結(jié)構(gòu)、帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)這類結(jié)構(gòu)都是豎向抗測力構(gòu)架不連續(xù)的結(jié)構(gòu)形式。在實際的設(shè)計中凹凸不規(guī)則、樓板局部不連接、豎向抗側(cè)力構(gòu)架不連續(xù)和樓層承載力突變更多時候是因為建筑上的設(shè)計需要或某些其它因素造成的，如果要調(diào)整的話更多的是對建筑設(shè)計上的修改。然而從更好的滿足建筑設(shè)計需求，配合建筑師實現(xiàn)建筑創(chuàng)新和藝術(shù)設(shè)計的角度上說，是相對比較難以改變的。這需要結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在前期的建筑方案設(shè)計時就應(yīng)該進(jìn)行相關(guān)的概念設(shè)計。通過和建筑師的溝通在最多限度滿足各方需求的情況下盡量減少不必要的不規(guī)則類型，使建筑結(jié)構(gòu)及安全又經(jīng)濟。

　　如果碰到結(jié)構(gòu)的體型復(fù)雜、平面或是立面不規(guī)則時，應(yīng)根據(jù)具體建筑的不規(guī)則程度還有地基基礎(chǔ)的條件和技術(shù)經(jīng)濟等等其它影響因素，通過對其進(jìn)行比較分析，從而來決定是否需要設(shè)置防震縫，如果設(shè)置抗震縫時，則需要分別按照下面要求進(jìn)行設(shè)置：首先如果不設(shè)置防震縫的時候，則應(yīng)該采用符合實際建筑結(jié)構(gòu)形式的計算模型，分析判斷結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中和變形集中或者地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)等等導(dǎo)致的易損部位，并對其采取相應(yīng)的加強或改善措施。其次如果采用抗震縫把建筑物分隔為結(jié)構(gòu)上平面規(guī)則的結(jié)構(gòu)，則應(yīng)該把防震縫設(shè)置在適當(dāng)部位，可以利用抗震縫把結(jié)構(gòu)分隔使其形成多個相對較為規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。防震縫的設(shè)置則應(yīng)該根據(jù)建筑物的抗震設(shè)防烈度還有結(jié)構(gòu)的材料種類、結(jié)構(gòu)的類型、結(jié)構(gòu)單元的高度或者是高差以及有可能的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的各種情況，按照規(guī)范上的要求，留設(shè)有一定足夠的縫寬，以使其兩側(cè)的結(jié)構(gòu)上部得到完全的分開。這樣就可以減少甚至避免結(jié)構(gòu)的不規(guī)則類型的產(chǎn)生了。而且抗震縫兩邊的結(jié)構(gòu)需要做必要加強處理。結(jié)構(gòu)單元之間或主樓與裙房之間不宜采用牛腿托梁的做法設(shè)置防震縫，否則應(yīng)采取可靠措施。

　　側(cè)向剛度不規(guī)則，很多時候是出現(xiàn)在首層上，雖然在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》表6.2.20-2中規(guī)定現(xiàn)澆樓蓋框架結(jié)構(gòu)底層柱長為1.0H、其余層柱長為1.25H。在層高相同的情況下由于首層地面的柱長計算上相對比較短，相對首層側(cè)向剛度比較大。都是實際上首層的建筑高度往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其余各層的層高。因此為了使側(cè)向剛度的比值不超要求，可以通過加大首層的混凝土強度或是加大首層柱子的截面，來提高首層的側(cè)向剛度。建筑的首層或是建筑的底部一般情況下就是結(jié)構(gòu)的薄弱部位，在這些部位通常會對結(jié)構(gòu)的受力通過放大系數(shù)進(jìn)行放大。如果由于不規(guī)則而再對其進(jìn)行加強，這樣會造成結(jié)構(gòu)既不合理。

　　扭轉(zhuǎn)不規(guī)則是結(jié)構(gòu)設(shè)計上非常重要的一種不規(guī)則類型。對結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)主要從兩方面加以限制分別為首先限制結(jié)構(gòu)平面布置的不規(guī)則性，避免產(chǎn)生過大的偏心而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。其次限制結(jié)構(gòu)的抗扭剛度不能太弱。結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期Tl之比，A級高度高層建筑不應(yīng)大于0.9，B級高度高層建筑、超過A級高度的混合結(jié)構(gòu)及復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于0.85。若周期比Tt／Tl小于0.5，則相對扭轉(zhuǎn)振動效應(yīng)θr／u一般較小(θ、r分別為扭轉(zhuǎn)角和結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)半徑，θr表示由于扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離質(zhì)心距離為回轉(zhuǎn)半徑處的位移，u為質(zhì)心位移)，即使結(jié)構(gòu)的剛度偏心很大，偏心距e達(dá)到0.7r，其相對扭轉(zhuǎn)變形θr／u值亦僅為0.2。而當(dāng)周期比Tt／Tl大于0.85以后，相對扭振效應(yīng)θr／u值急劇增加。即使剛度偏心很小，偏心距e僅為0.1r，當(dāng)周期比Tt／Tl等于0.85時，相對扭轉(zhuǎn)變形θr／u值可達(dá)0.25；當(dāng)周期比Tt／Tl接近1時，相對扭轉(zhuǎn)變形θr／u值可達(dá)0.5。由此可見，抗震設(shè)計中應(yīng)采取措施減小周期比Tt／Tl值，使結(jié)構(gòu)具有必要的抗扭剛度。

　　計算扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的水平地震作用力必須考慮偶然偏心影響對其影響?？紤]偶然偏心影響的方法為，偶然偏心距的取值多為0.05L。對于平面規(guī)則(包括對稱)的建筑結(jié)構(gòu)需附加偶然偏心；對于平面布置不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，除其自身已存在的偏心外，還需附加偶然偏心。每層質(zhì)心沿垂直于地震作用方向的偏移值可按下式采用，直接取各層質(zhì)量偶然偏心為0.05Li(Li為垂直于地震作用方向的建筑物總長度)來計算單向水平地震作用。實際計算時，可將每層質(zhì)心沿主軸的同一方向(正向或負(fù)向)偏移。當(dāng)計算雙向地震作用時，可不考慮偶然偏心的影響，但應(yīng)與單向地震作用考慮偶然偏心的計算結(jié)果進(jìn)行比較，取不利的情況進(jìn)行設(shè)計。

　　在實際設(shè)計中可以通過調(diào)整建筑物得質(zhì)心和鋼心的相對距離。通過使建筑物質(zhì)心和鋼心的位置盡量靠近，或是通過加強結(jié)構(gòu)四周外圍的結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度，加大結(jié)構(gòu)的抗扭轉(zhuǎn)剛度。通過這些措施來減少結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效益減少周期比，減少樓層的位移比。來消除結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)不規(guī)則類型的產(chǎn)生。

　　在結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須按照規(guī)范的相關(guān)要求，對相應(yīng)的不規(guī)則類型進(jìn)行設(shè)計。在不規(guī)則類型不超三項的前提下，根據(jù)相應(yīng)的不規(guī)則類型對薄弱環(huán)節(jié)按照規(guī)范的相關(guān)要求進(jìn)行內(nèi)力放大，或是進(jìn)行必要的構(gòu)造上的加強等按照規(guī)范的要求進(jìn)行處理。

　　參考文獻(xiàn)：

　　GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中國建筑工程出版社2010

　　JGJ3-2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中國建筑工程出版社2010

　　建質(zhì)【2010】109號，《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項設(shè)防管理規(guī)定》住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2010

　　粵建市函[2011]580號《廣東省超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查實施細(xì)則》廣東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳2011

　　GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中國建筑工程出版社2010

　　淺談結(jié)構(gòu)的規(guī)則性結(jié)構(gòu)規(guī)則性判斷

　　摘要：近幾年來，隨著人們對建筑藝術(shù)的不斷追求，審美觀點的不斷多元化，人們不再只是追求建筑結(jié)構(gòu)安全性、適用性和耐久性，對建筑結(jié)構(gòu)造型美觀的追求也是越來越多了，于是大量的體型多樣化建筑結(jié)構(gòu)不斷的出現(xiàn)，本文主要研究目前國內(nèi)外對不規(guī)則結(jié)構(gòu)分析的研究現(xiàn)狀，尤其是在地震作用下不規(guī)則結(jié)構(gòu)的分析成果現(xiàn)狀。

　　關(guān)鍵詞：不規(guī)則結(jié)構(gòu)；研究現(xiàn)狀

　　1、引言

　　不規(guī)則結(jié)構(gòu)的建筑越來越進(jìn)入到人們的視線，火柴盒樣式的結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足人們的審美需要，我國目前存在許多的不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑，例如，北京的中央電視臺新址就完全屬于不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，但是，不規(guī)則結(jié)構(gòu)在使用功能的基礎(chǔ)之上，要保證結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性顯得尤為重要，下面主要介紹目前國內(nèi)外對于不規(guī)則結(jié)構(gòu)的在地震作用下的研究現(xiàn)狀。

　　2、不規(guī)則結(jié)構(gòu)的定義

　　結(jié)構(gòu)的規(guī)則性包含結(jié)構(gòu)的平面布置和立面體型；結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和質(zhì)量沿高度分布；樓層承載力。以此為依據(jù)，我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）對不規(guī)則的定義如下：

　　設(shè)計者要求對結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的分析計算，所以，如何保證不規(guī)則結(jié)構(gòu)的在地震作用下的整體和局部變形都滿足抗震規(guī)范的要求，以及如何改善不規(guī)則結(jié)構(gòu)的抗震性能，成為研究不規(guī)則建筑抗震性能的主要內(nèi)容。

　　3、國內(nèi)外對不規(guī)則框架結(jié)構(gòu)的研究的現(xiàn)狀

　　從近幾年國內(nèi)外研究成果及眾多工程實例來看，我國對于不規(guī)則結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)研究還不能滿足工程的實際要求，這主要是因為我國現(xiàn)行的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定是基于結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)下產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的成果，而近年來國內(nèi)外一些學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)后，扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)的變形和受力的影響與彈性狀態(tài)時有較大的不同，所以，如何對平面不對稱結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析及如何對其性能進(jìn)行評估尚具有較大的研究空間。國內(nèi)外研究學(xué)者一直很關(guān)心平面不規(guī)則偏心結(jié)構(gòu)在彈塑性狀態(tài)下的地震反應(yīng)，在國外，已將偏心結(jié)構(gòu)的研究分為兩大類—質(zhì)量偏心和剛度偏心。由于某些結(jié)構(gòu)參數(shù)對結(jié)構(gòu)反應(yīng)的影響隨偏心體系的不同而表現(xiàn)出不同的規(guī)律性，因此，當(dāng)前的研究成果基本上都是在區(qū)分這兩種模型的基礎(chǔ)上給出的。質(zhì)量偏心體系是指樓層平面上抗側(cè)力構(gòu)件的剛度對稱分布而質(zhì)量不對稱分布的結(jié)構(gòu)體系；若抗側(cè)力構(gòu)件的質(zhì)量在樓層平面內(nèi)對稱分布，而剛度分布不對稱的體系則稱為剛度偏心體系。

　　Ghersi等人研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)對質(zhì)量偏心體系和剛度偏心體系的地震反應(yīng)影響規(guī)律，然后將兩種影響規(guī)律結(jié)果統(tǒng)一進(jìn)行分析，給出了具有統(tǒng)計意義上的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)參數(shù)影響規(guī)律。

　　Tso和Zhu提出了扭轉(zhuǎn)平衡（TB）參考模型，模型把樓層的質(zhì)量中心與剛度中心重合在一起，這樣的模型在地震作用下只會發(fā)生側(cè)向平動，然后再根據(jù)改變不同的偏心程度，把結(jié)構(gòu)模型邊緣抗側(cè)力構(gòu)件的強度設(shè)計結(jié)果和反應(yīng)延性值與TB模型相應(yīng)結(jié)果進(jìn)行對比分析，來研究偏心結(jié)構(gòu)體系在地震作用下的反應(yīng)規(guī)律，以此作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的參考[1]。對于層數(shù)較多的偏心結(jié)構(gòu)的研究，因為受各因素的影響規(guī)律將會更為復(fù)雜，怎么把已有的偏心結(jié)構(gòu)研究成果應(yīng)用到多層及高層結(jié)構(gòu)的實際設(shè)計中去，是急需解決的問題。

　　呂西林等對平面規(guī)則性超限的結(jié)構(gòu)，在抗震分析方面提出兩種處理方法：（l）采用分塊剛性模型加彈性樓板連接的計算模型；（2）對于點式建筑或平面尺寸較小的建筑，也可以將整個樓面都考慮為彈性樓板。第一種處理方法可以得到局部突出部位根部的樓板內(nèi)力，還可以減少部分建模和計算工作量；第二種處理方法對建模和計算過程都比較簡單、直觀，計算結(jié)果較精確，計算工作量大。

　　張譽等對一個采用框架結(jié)構(gòu)形式的三層平面不對稱、豎向有縮進(jìn)的鋼筋混凝土模型進(jìn)行了模擬地震振動臺試驗，研究出質(zhì)量偏心引起的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)對其結(jié)構(gòu)抗震的影響。得到的主要結(jié)論有：（1）平面不規(guī)則鋼筋混凝土框架因其質(zhì)量偏心其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，使框架角柱承受雙向壓彎作用而成為結(jié)構(gòu)破壞的的薄弱環(huán)節(jié)。（2）豎向樓層縮進(jìn)的框架，因為其豎向剛度的突然變化，增大了剛度減弱層的反應(yīng)，對結(jié)構(gòu)抗震不利，建議進(jìn)行平扭禍合動力反應(yīng)分析（3）不對稱框架結(jié)構(gòu)在雙向地震作用下的層間位移角的影響比樓層位移反應(yīng)的影響要大些。（4）采用桿系一層間模型和平面子結(jié)構(gòu)法分析不規(guī)則鋼筋混凝土框架彈塑性地震反應(yīng)能取得比較理想計算效果。

　　李宏男等通過對平面不對稱結(jié)構(gòu)在多維地震動作用下扭轉(zhuǎn)禍聯(lián)的隨機反應(yīng)分析，指出對質(zhì)心與剛心不重合的結(jié)構(gòu)，不僅要考慮偏心距的影響，多維地震動作用下地震分量本身的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)也不容忽視。

　　4、研究不規(guī)則結(jié)構(gòu)的重要性

　　我國是一個多地震國家，地震記載可以追溯到3000多年前。我國境內(nèi)強震分布十分廣泛，除少數(shù)地區(qū)外，全國各地都發(fā)生過6級以上地震，而且在許多地方發(fā)生過8級以上強烈地震。地震作用對于結(jié)構(gòu)安全的影響很大，而高層建筑地震反應(yīng)尤其強烈。對于一般的單層或多層建筑，以重力為代表的豎向荷載對結(jié)構(gòu)起著控制作用，而對于高層建筑盡管豎向荷載仍然對結(jié)構(gòu)有著重要影響，但隨著建筑物高度的不斷增加，水平荷載對于結(jié)構(gòu)的影響越來越大。

　　地震荷載屬于動力荷載，地震產(chǎn)生的動力荷載的大小與結(jié)構(gòu)本身的動力特性密切相關(guān)，結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與剛度的變化將直接影響地震作用的強弱。所以一般要求設(shè)計時合理布置建筑的平面與立面。如平面要簡單、規(guī)則、均勻、對稱，不宜有較大的凹進(jìn)和突出，立面體型要規(guī)則、均勻，避免過大的外挑和內(nèi)收等等。這些要求在我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》、《鋼筋混凝土高層建筑抗震設(shè)計與施工規(guī)程》、上海市《建筑抗震設(shè)計規(guī)程》和國內(nèi)外許多文獻(xiàn)中都有提及，特別對高層建筑更須嚴(yán)格執(zhí)行。但人們往往不滿足于規(guī)整、千篇一律的建筑，逐漸設(shè)計了體形復(fù)雜、不規(guī)則的高層建筑。這一方面是由于城市規(guī)劃、建筑方案和使用功能等方面的需要，另外由于電子計算機技術(shù)和結(jié)構(gòu)分析理論的發(fā)展也為復(fù)雜體型高層建筑的大量涌現(xiàn)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

　　5、結(jié)論

　　本文通過對不規(guī)則結(jié)構(gòu)的定義的介紹，全面調(diào)研了國內(nèi)外對不規(guī)則結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀，分析了不規(guī)則結(jié)構(gòu)研究的重要性，但是，與此同時，本文還應(yīng)該繼續(xù)深入的研究，筆者認(rèn)為應(yīng)該還在不規(guī)則結(jié)構(gòu)的分析建模方面加以研究，包括結(jié)構(gòu)形式的細(xì)化和分析方法的細(xì)化。

　　參考文獻(xiàn)

　　1、建筑抗震設(shè)計規(guī)范，GB5001-2010，2010

　　2、昌西林，龔治國.某復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性時程分析及抗震性能評估.西安建筑科技人學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）

　　淺談結(jié)構(gòu)的規(guī)則性結(jié)構(gòu)規(guī)則性判斷

　　【摘要】探明并以學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，設(shè)計恰當(dāng)?shù)恼J(rèn)知情境，讓學(xué)生在情境中積極探索、主動獲取知識，自主建構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)，發(fā)展自學(xué)能力，開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì),使學(xué)生獲得真正屬于他們自己的，具有最佳再生作用的知識。

　　【關(guān)鍵詞】建構(gòu)性學(xué)習(xí)；起始性建構(gòu)；發(fā)展性建構(gòu)；研創(chuàng)性建構(gòu)

　　以建構(gòu)主義教育思想為指導(dǎo)的教學(xué)是教師組織學(xué)生自主建構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)，獲得情感體驗，發(fā)展學(xué)習(xí)能力的過程。建構(gòu)性教學(xué)中，教師的職責(zé)是組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生能力，而不是把知識灌輸給學(xué)生；學(xué)生的主要職責(zé)是積極探索客觀世界，主動獲取知識，發(fā)展自學(xué)能力，而不是被動地接受知識，是自主建構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程。

　　根據(jù)建構(gòu)學(xué)習(xí)的起始條件的不同，我將建構(gòu)學(xué)習(xí)分為“起始性建構(gòu)”、“發(fā)展性建構(gòu)”、“研究性建構(gòu)”三種學(xué)習(xí)類型。相應(yīng)的教師任務(wù)和施教策略因?qū)W習(xí)類型的不同也有所區(qū)別。下面對三種建構(gòu)學(xué)習(xí)的特點及教師的施教策略逐一進(jìn)行說明。

　　1．起始性建構(gòu)――教師引導(dǎo)下自學(xué)

　　實際上絕對的起始性建構(gòu)是不存在的，學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的時候，頭腦中已經(jīng)具有了相關(guān)數(shù)學(xué)知識的原型，只不過其表象不夠清晰，并且沒被激活，處“冬眠”、“混沌”狀態(tài)，這是起始性建構(gòu)的特點。教師的施教策略是通過具體實例激活學(xué)生頭腦中相關(guān)的數(shù)學(xué)原型，幫助學(xué)生建立清晰表象，調(diào)動他們自主探索新知，獨立獲取新知。例如學(xué)習(xí)比例尺這一部分內(nèi)容，似乎學(xué)生的經(jīng)驗中沒有這一原型，實際上它早就存在于學(xué)生大腦之中。因為學(xué)生從小就學(xué)會了畫畫寫字，這都是把實物擴大或縮小一定比例后畫出或?qū)懗鰜淼?。此時我首先讓學(xué)生說出標(biāo)準(zhǔn)籃球場的長、寬各是多少米，然后讓學(xué)生把籃球場不走樣地畫下來。我還讓學(xué)生照書上5號小楷寫毛筆大楷，看誰寫得像。做完這兩件事后，讓學(xué)生思考你是怎樣畫像的？寫像的？圖中的任何一部分長度與實物長度有什么關(guān)系？討論完畢后讓學(xué)生看書歸納什么叫比例尺，怎樣解答相關(guān)的應(yīng)用題。

　　2．發(fā)展性建構(gòu)――放手學(xué)生獨立自學(xué)

　　發(fā)展性建構(gòu)學(xué)習(xí)的特點是學(xué)生已經(jīng)具備了學(xué)習(xí)新知識所需的上位知識，下位知識或并列知識，有了同化新知的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，學(xué)生完全可以運用新舊知識的聯(lián)系獨立地探索解決新問題，獲得新的知識技能。教師的主要施教策略是激發(fā)學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生獨立地運用已有的知識自學(xué)新知。例如教學(xué)分?jǐn)?shù)四則混合運算這一內(nèi)容時可進(jìn)行這樣的啟發(fā)談話：我們已經(jīng)學(xué)完了分?jǐn)?shù)四則運算，分?jǐn)?shù)的四則混合運算方法與整數(shù)四則混合運算的方法相同。你能否不用老師教，就能正確地解答有關(guān)分?jǐn)?shù)四則混合運算的問題。學(xué)生個個躍躍欲試，獨立嘗試。教師主要為學(xué)生提供練習(xí)內(nèi)容，組織反饋，進(jìn)行小組或個別輔導(dǎo)，重點發(fā)展學(xué)生的主體性素質(zhì)。

　　3．研創(chuàng)性建構(gòu)――開放性研究學(xué)習(xí)

　　研創(chuàng)性建構(gòu)學(xué)習(xí)是設(shè)計開放性研究性問題，讓學(xué)生從多種角度，通過多種途徑，選用多種方法去探索解決問題的方案，綜合運用多種認(rèn)知結(jié)構(gòu)解決問題，建立認(rèn)知結(jié)構(gòu)間的復(fù)雜而豐富的聯(lián)系。鼓勵每個學(xué)生優(yōu)選問題的最佳解決方案，創(chuàng)造性的解決問題，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維，求異思維，聚合思維等多種思維能力，激發(fā)敢為人先，不與眾同的精神。教師的主要施教策略是聯(lián)系學(xué)生的現(xiàn)實生活實際，設(shè)計出能夠用多種方法或綜合運用多種知識解答的，有趣的開放性的研究性實踐課題。通過創(chuàng)設(shè)一定的問題情境，引起學(xué)生觀察研究的興趣，然后把思考的權(quán)力，解決問題的權(quán)力交給學(xué)生、讓學(xué)生的思維自由馳騁，獨立地觀察數(shù)學(xué)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，做出假設(shè)，設(shè)計實驗方案驗證假設(shè)，發(fā)現(xiàn)有價值的規(guī)律，體驗成功的快樂。我用這一施教思想組織研究性學(xué)習(xí)的例子很多，并在教學(xué)實踐中自我構(gòu)建了“實踐創(chuàng)新的教學(xué)模式”，其基本環(huán)節(jié)包括：引入現(xiàn)象（實例）――發(fā)現(xiàn)問題――提出假設(shè)――實驗指導(dǎo)――綜合創(chuàng)新――感悟提高，共六個環(huán)節(jié)。下面僅舉一例對其重要環(huán)節(jié)進(jìn)行簡要說明。如學(xué)完長方體，正方體的體積之后，出示給學(xué)生一個帶把的茶杯，讓學(xué)生考慮一下我們可以研究有關(guān)茶杯的哪些數(shù)學(xué)問題。學(xué)生首先提出的是求茶杯容積，我進(jìn)一步讓學(xué)生思考，只有這一個問題可供研究嗎？我們還可以研究它的哪些問題？最后大家把問題定位在求制作這樣的茶杯需要多少立方厘米的材料。這時啟發(fā)學(xué)生想，你能用多種方法求出制作茶杯所用材料的體積嗎？請同學(xué)設(shè)計解決方案。多數(shù)同學(xué)設(shè)計了兩種以上的方案，其中重要的方案有下列幾個：

　?。?）將茶杯打碎，碾成碎沫，裝在規(guī)則的容器中測算它的體積；

　?。?）稱出若干立方厘米茶杯小塊的重，求出一立方厘米的重量，再稱出茶杯的總重量是多少克，計算出體積；

　?。?）用橡皮泥塑個一模一樣的茶杯，再把橡皮泥做成長方體的形狀，測算出它的體積；

　?。?）把茶杯放入水槽中，加滿水，然后取出杯子，水槽中水水位下降所減少的那一部分占據(jù)的空間就是制作茶杯所需陶土的體積。方案設(shè)計出來后讓學(xué)生推敲哪種方案更加科學(xué)，更易于操作。學(xué)生經(jīng)過比較分析優(yōu)選了第四種方案后。然后我讓學(xué)生通過實驗操作，驗證方案的可行性。問題到此病沒有結(jié)束，我還讓學(xué)生分析一下四種方案有什么共同點？

　　最后學(xué)生歸納出這四種方案都是把不規(guī)則的形體轉(zhuǎn)化為規(guī)則的形體，通過計算規(guī)則形體的體積來解決問題。這一研究性學(xué)習(xí)綜合了體積計算、單位換算、實際測量等多種知識，并讓學(xué)生從中感悟到“轉(zhuǎn)化”、“代替”、“優(yōu)選”等重要數(shù)學(xué)思想。從上面的例子可以看出，只要我們善于研究總能設(shè)計出可供學(xué)生研究，有利于發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的研究課題。

　　無論是在上述哪一種建構(gòu)性學(xué)習(xí)中，我都把充分確立學(xué)生的主體地位作為重要的教學(xué)指導(dǎo)思想。大膽地進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法的改革，把生產(chǎn)、生活中的數(shù)學(xué)現(xiàn)象引入課堂教學(xué)之中，讓學(xué)生在鮮活的數(shù)學(xué)實例中主動獲取知識；我在教學(xué)實踐中還積極主動地構(gòu)建教學(xué)模式，使數(shù)學(xué)教學(xué)生活化、趣味化、探索化、操作化、應(yīng)用化，讓學(xué)生親歷數(shù)學(xué)知識的探究過程，掌握觀察數(shù)學(xué)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，探索數(shù)學(xué)奧秘的一般方法。總之，我把數(shù)學(xué)知識的發(fā)現(xiàn)、研究、再創(chuàng)造作為教學(xué)的核心思想，讓學(xué)生在自主建構(gòu)中學(xué)到真知。

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