目前钢筋混凝土排架结构在设计分析方面仍面临很多挑战，为能解决这些可能遇到的问题，很多学者对钢筋混凝土排架结构设计上做了研究。在唐山大地震中，大多数以钢筋混凝土排架结构为主的工业厂房结构柱破坏，造成很大的损失和伤亡，此后，我国学者钢筋混凝土排架结构开始进行深入的分析与研究。研究的内容如下:地震局工程力学研究所对排架结构进行了有机玻璃模型的具体分析;李树祯等采用弹塑动力时程分析方法对横向单棍的排架结构进行分析，认为钢筋混凝土排架结构用普通的设计方法可满足抗震的基本要求，但从概率角度出发，其可靠度相对较低，地震作用下部分构件可能超过强度而严重破坏，“强柱弱梁”整体厂房还做不到;西安建筑科技大学共同对变柱变梁异型平面节点、钢筋混凝土框排架结构柱和带直交梁空间节点进行了大量的试验研究，研究结果表明:提出了长柱、短柱、普通混凝土柱以及异型节点承载力在高强混凝土上的计算公式，为改善节点区的配筋及高强混凝土在工程中应用提供了理论依据;目前弹性扭转效应的研究已趋于成熟，各国的规范对结构的弹性扭转效应都有各自的计算方法。对于结构进入塑性扭转，由于塑性扭转效应涉及到对整体结构的空间弹塑性分析的问题，其在这一领域问题较为明显，为钢筋混凝土排架等结构工程领域研究的热点问题。从总体上讲，在钢筋混凝土排架结构设计及理论方面，通过理论研究分析取得了许多有益的结论。但目前排架结构的研究重点仍处于对平面和弹性阶段的研究和分析，目的是能将空间计算问题尽量简化为平面的简单问题计算。由于钢筋混凝土排架结构的自身复杂性、专业性和特殊性，当前仍然有很多问题有待解决，如:塑性扭转效应和非线性分析问题;当前抗震性能的试验在钢筋混凝土排架整体结构领域进行较少，在排架结构的设计中，抗震设防的理论有待进一步完善;在排架结构处于塑性区后，其抗震能力发生变化，这一现象在结构扭转效应表现突出;此外，对排架与框架相互结合剪力墙结构的研究涉及较少，对框排架的工作性能及受力特点有待进一步的更多的研究和分析;钢筋混凝土框排架结构中框架与排架的协同工作受力情况较为模糊。
2我国目前规范对钢筋混凝土排架设计的不足
在钢筋混凝土排架结构的抗震设计方面，GB50191—2012构筑抗震设计规范和GB50011—2010建筑抗震设计规范指导规范不同地域、不同排架结构的抗震设计。本文结合《构筑抗震设计规范》的具体条文，阐述了目前规范中钢筋混凝土排架结构中设计的不足和缺陷。有关排架结构上部屋架结构计算的规定有:
1)《构筑抗震设计规范》6．2．19条规定，针对Ⅲ，Ⅳ类场地和8度、9度时，应该考虑屋架下弦的拉压效应对结构的影响并核算屋架承载力;
2)《构筑抗震设计规范》6．2．22条规定，针对Ⅲ，Ⅳ类场地和8度、9度时，应验算变形产生的附加内力。上述两点叙述，规范使用“应”字，因此应考虑建立合适的屋架和支撑的杆系模型，否则无法得出上述内力值。在钢结构排架设计方面，钢排架结构施工进度快，造价低，但以后要经常维护保养。框架结构施工复杂，造价高，后期维护工作量低。在工程建设中，钢架也就是在排架柱方向通过设置联系梁或桁架的方式使排架柱方向形成可以抵抗纵向力下变形的钢框架(局部开间或连续开间)，具体做法可采用实腹联系梁或格构桁架———根据可设置高度选用，采用门式柱间支撑，可以留出工艺空间，还能对柱平面外予以加强。但我国处于高度使用水泥的情况，环境污染日益严重，从节能减排方面讲，钢排架结构应作为首选，但规范未给具体说明。
3结语
根据建筑物投入使用中的需求进行设计，这种理念称为概念设计。先对场地进行考察，得出一个宏观的设计方案，再将方案中的各结构进行探讨，得出优化方案，这种设计方法具有科学合理、节省时间的优点，在现代建筑中得到了广泛使用。高层建筑结构特殊，对抗震性能的要求高于其他建筑，概念设计通过对设计结构中的承载力进行分析计算，对不符合规范的主要承重部位进行加固。混凝土结构在高强度的压力作用下很容易出现裂缝，内部钢筋材料也会出现弯曲情况，促成这种质量问题的因素一方面是材料选取不合理，更重要的是设计方案不够科学，高层结构概念设计中容易出现的问题主要分为以下几方面：
1.1结构不合理、性能缺少验证。在高层建筑设计中同时要考虑多种因素，保证结构承载力的前提下尽量减少造价成本，需要将建筑结构从总体至细节进行优化。优化工作多数是将设计图纸中的一些参数进行计算分析，适当的加固墙体厚度，常出现缺少对地基承载力的实际考察情况。高层建筑的抗震能力规定在中等强度地震时建筑物不会产生高危裂缝，并可通过修补达到预期效果，在发生高强度的地震时建筑物保证结构不出现坍塌。地震发生的几率很小，一旦发生具有极大的毁灭性，高层建筑抗震性能只停留在设计层面，从数据上分析已经达到了国家要求，但各施工地点基层土壤矿物质组成存在差异，松软程度也就不同，缺少验证，真正发生危险时其稳定性很难保证。
1.2结构设计缺少创新。高层建筑结构复杂，设计过程中受多种因素限制，为同时满足多种需求，工程设计师都施行保守方案，缺少创新精神。钢筋混凝土材质的墙体承载能力与结构有很大联系，在剪力墙设计方案中，应充分借鉴国外先进技术，基于传统结构进行创新，解决承载力不足的问题，同时使高层建筑整体结构更符合大众审美，减少造价支出。概念设计在结构优化上的运用还受很多施工技术以及设备使用方面的限制，阻碍建筑工程行业进步。
1.3受力分布不均匀。高层建筑上下层的结构是不同的，为保证自身重力不会对建筑物造成破坏，基层修筑中会应用到大量的钢筋混凝土材料，加固底层的同时削弱上层，可减轻对地基的压力，同时建筑物承受风力和地震破坏的能力更强。进行概念设计过程中，没有充分考虑转换层占据的空间和对受力平衡的影响，承重柱满足了承载上层压力的要求，但墙体产生的剪力不能与内部的应力平衡，作用在水平方向时形成了破坏力。概念设计中缺少优化环节导致这一现象的产生，很难保障整体结构的稳定性。
1.4概念设计中常见问题的解决方案。设计过程中不可脱离实际情况，在前期准备工作中对建筑场地进行详细的测量，将地区可能出现的自然灾害进行模拟实验，根据测试结果对设计结构进行优化。充分考虑建筑物的自重，满足对抗震性能的要求，同时在结构上进行改进，应用力学知识，节省建筑过程中的原材料使用。合理修筑剪力墙，结构在成体建筑中起到承重作用，但不能破坏空间整体性，注重格局的设计，将各单元的楼梯间进行分别设计，根据不同区域的需求，可将方案进行更改，保证整体结构统一又各有特点。在楼体外观的设计中加入符合当地人文特色的元素，使建筑物更具有中国特色。应用概念设计法时加强后期的优化工作，注重从宏观到细致的过渡，设计方案要具有灵动性，应对施工进展过程中的突况工程师要及时进行探讨，对原有结构做出更改，保障施工连续进展。设计测量工作中会涉及到很多变量，对这些数据进行反复测量，确定合理的浮动范围，作为施工开展的有力依据。
2结构选型的问题
2.1结构的超高。在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外，增加了B级高度的建筑。因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚至超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
2.2控制柱的轴压比与短柱问题。在钢筋混凝土高层建筑结构中，往往为了控制柱轴压比而使柱的截面很大，而柱的纵向钢筋却为构造配筋。即使采用高强混凝土，柱断面尺寸也不能明显减小。限制柱的轴压比是为了使柱子处于大偏压状态，防止受拉钢筋未达屈服而混凝土被压碎。柱的塑性变形能力小，则结构延性就差，当遭遇地震时，耗散和吸收地震能量少，结构容易被破坏。但是在结构中若能保证强柱弱梁设计，且梁具有良好延性，则柱子进入屈服的可能性就大大减少，此时可放松轴压比限值。
3结构计算与分析
3.1计算模型的选取。对于常规结构，可采用楼板整体平面内无限刚假定模型；对于多塔或错层结构，可采用楼板分块平面内无限刚模型；对于楼板局部开大洞、塔与塔之间上部相连的多塔结构等可采用楼板分块平面内无限刚，并带弹性连接板带模型；而对于楼板开大洞有中庭等共享空间的特殊楼板结构或要求分析精度高的高层结构则可采用弹性楼板模型。在使用中可根据工程经验和工程实际情况灵活应用，以最少的计算工作量达到预期的分析精度要求，既不能不分情况一概采用刚性楼板模型，造成小墙肢计算值偏小，不安全；也没必要都采用弹性楼板模型，无谓地增大计算工作量。
3.2抗震等级的确定。对常规高层建筑，可按《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002，J186-2002）第4.8节规定确定抗震等级，与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级；对于复杂高层建筑还应符合第10章的规定；对于地下室部分，当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。
3.3非结构构件的计算与设计。在高层建筑中，往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时，由于高层建筑地震作用和风荷载较大，必须严格按照新规范中增加的非结构构件的处理措施进行设计。
4结论
在水利工程建筑中，混凝土结构
的优化设计是一项难度比较大的工作，除了考虑混凝土自身的一些问题以外，还需要考虑工程的地形地貌条件，制定出一套可行性方案，进而进行结构的优化布局，在结构优化的过程中要特别注意围岩的稳定性等问题。
1.1水工混凝土的材料问题
在水利工程建设中混凝土材料的配比是否合理可能会影响混凝土的质量，比如孔洞、麻面、气泡等质量问题。混凝土的结构一般是由水泥、碎石、砂等材料构成，水泥的质量影响混凝土的结构强度。如果原材料的配比设计不合理，则在搅拌的过程中，混凝土拌和物严重离析，混凝土料干硬，入仓混凝土料架空或骨料集中，混凝土摊铺料太厚，漏振等，混凝土就非常容易出现孔洞，进而影响混凝土结构的质量。
1.2在工程建筑中准备工作不细致
水利工程建设是一项复杂的工作，在建设前，必须对结构区域内的水文条件、地址状况等做充分的了解。在实际工作中，往往因为施工状况复杂，工作人员在工作中不够认真、细致，而出现很多问题。有些水利工程的洞壁围岩应力和变形较大，岩体的不稳定比较突出，再加上混凝土结构岔管形态复杂，很容易出现地应力集中、衬砌开裂现象，而破坏混凝土结构。
1.3岔管设计不合理
在水利工程建设中，混凝土结构设计的岔管设计也是一向比较复杂的工程设计，对施工技术的要求比较高。一般情况下，岔管的结构比较多，在设计时要注重其合理性，尽量选择合适的岔管方式和材料，以免造成水利工程的后期开裂与损坏。在岔管设计方面，虽然有比较可行的研究方案，但是复杂的实际状况还是会影响混凝土结构变形和受理特征，影响计算的准确度，应加强施工期监测与信息反馈。2.4混凝土衬砌渗漏问题在水利工程中，混凝土的衬砌渗漏问题也非常突出，产生这种状况的原因有很多，首先考虑基础地基问题，如果地基不稳定，没有按照工程要求进行设计，必然会造成衬砌裂缝渗漏，从而导致工程衬砌发生沉陷，渠道衬砌工程出现渗漏。
2.水利工程中混凝土结构的优化设计
水利工程建设中对混凝土的结构设计要求比较高，要求其有较好的抗渗性和整体性。在施工过程中注意结构设计中的关键性技术，防止混凝土结构质量问题的出现，确保工程建设的质量要求。
2.1混凝土裂缝的控制
在水利工程混凝土结构设计中，裂缝控制是其重要控制内容，在混凝土的结构设计中，除了要控制好混凝土的承载力以外，还要严格控制裂缝的出现，把裂缝控制在允许的范围之内。而裂缝的控制需要根据工程环境情况、荷载性质、水压力的变化情况等参数来确定。在现代水利工程中，裂缝的控制适合用于一些弯拉构件方面，而水工建筑中一般使用非常规的杆件，所以要特别注意控制好混凝土的裂缝宽度。裂缝的设定一般根据钢筋混凝土构件的裂性评估进行，根据其断面作用力变化情况，制定裂纹开度标准。另外还要考虑在实际使用中，钢筋与混凝土的极限状态。
2.2合理配置混凝土原料
混凝土的原料配置是保障混凝土质量的关键步骤，合理的配置混凝土原料，能有效的防止混凝土气泡、孔洞、麻面的出现。首先为了防止气泡的出现，在施工的过程中可以采用细度模数2.0—3.0范围的天然砂或人工砂，严格按照混凝土配合比施工，合理控制外加剂的掺入量，做好混凝土的摊铺、振捣等，每层的混凝土铺设厚度控制在30-50cm范围内，振捣时注意缓慢拔出振捣帮，防止气泡的生成；为了防止混凝土孔洞的出现，在进行混凝土的搅拌时，要注意均匀搅拌，混凝土的和易性好，分层摊铺，振捣均匀，模板支撑要牢固。如果出现孔洞，要及时将孔洞部分的松散物处理干净，用细石混凝土填塞处理；对于混凝土结构露筋现象的预防，在安装钢筋时要找准位置，焊接牢固，混凝土的保护层垫块要均匀牢固，禁止随意搬动、踩踏。如果出现露筋，要及时清除干净外露钢筋上的锈斑，抹平压光，覆盖养护，用浇灌技术把混凝土加厚处理。
2.3围岩结构稳定性的优化设计
在水利工程中，衬砌方式与布局的深度影响着混凝土结构的优劣，在设计混凝土衬砌时需要注意围岩承担水压力的能力。所以，混凝土的结构优化，首先要解决围岩水压承载力问题。在围岩结构中，首先要确定其最小覆盖厚度，如果围岩厚度不足，容易造成事故的发生，导致工程大量渗水。最小厚度的测量要根据平缓地表面和陡坡地表面上台准则确定。围岩只有具有足够的承载力，才能采用不衬砌、限裂或非限裂混凝土衬砌的方法。
2.4衬砌设计的优化
衬砌方式的选择要根据实际设计需求与围岩承载压力进行确定，在混凝土的结构设计中，衬砌的类型比较多，但从设计方面来说可以分为开裂衬砌与抗裂衬砌两部分。根据具体的工程要求，比较分析不同的衬砌方案，选择最为合适的方案进行施工。选择好衬砌方式以后，对钢筋混凝土衬砌与围岩联合作用进行模拟，形成一个二次应力场，在此基础上进行钢筋混凝土的支护，分析衬砌的变形、裂缝出现问题，进行岔管衬砌布局，尽量减少衬砌的配筋量，以便使其更好的应用于水利工程的建设中。
2.5混凝土的湿温度计算
自改革开放以来，我国的混凝土施工技术不断提高，混凝土材料的研究与开发也得到了迅速发展。当前混凝土结构的应用十分广泛，不管是陆地还是海洋工程中都可以看到它的身影，混凝土的普遍应用也可以看做时展的印记。虽然目前在建筑行业中钢结构迅速兴起，但是由于其存在一些尚未解决的问题，混凝土依然是建筑施工中应用最多的一种形式。在当前我国钢结构施工水平相对偏低的情况下，混凝土几乎霸占了大部分地区的建筑市场。随着我国建筑施工技术的不断发展，混凝土逐渐成为建筑工程中十分重要的结构材料。但当前在建筑行业的实际应用中，混凝土在结构与设计方面依然存在一些问题，表现为混凝土结构的设计不尽完善、设计技术水平有限等。一些设计人员在混凝土结构设计中无法把握整体性，这就导致很多大型建筑物由于混凝土设计不当而引发意外事故。例如，被称为亚洲第一的宁波独塔斜拉桥，由于混凝土设计问题引发桥裂；某市投入巨资建造的高速公路通车后，不到三个月的时间就在不同部位发现裂纹与凹槽等。这些大型工程由于结构设计不合理，进而形成“豆腐渣”工程，这不仅浪费了大量人力、财力与物力，对正常的社会秩序也造成严重影响。在建筑工程中混凝土结构的设计十分关键，建筑工程的设计是否科学合理，直接关系到工程使用安全。
2建筑结构混凝土设计的主要原则
2.1把握侧向力在混凝土结构设计过程中，侧向力对建筑物结构的形变、内力有直接影响，同时与建筑项目的工程造价密切相关。侧向力主要是指水平地震作用以及风的作用，不管是高层还是低层建筑，都需要承受自重、雪载等垂直荷载的作用，并且需要承受风力、地震等水平力。对于低层混凝土结构，其在水平荷载的影响下位移以及内力较小，这个时候几乎可以忽略不计。而在多层建筑结构中，由于受到的水平荷载作用逐渐增强，这个时候水平荷载等就成为最重要的影响因素之一，需要作为主要控制点。
2.2要求较好的延性与低层建筑相比，高层建筑的内部结构更为柔和，在地震等水平力的作用下变形更大。建筑物的抗震能力与建筑结构的变形能力以及承载力这两个因素密切相关。在进入塑形阶段后，为了保障建筑物具有较好的变形能力，避免高层建筑在大的地震中倒塌，就需要在符合混凝土结构刚性的前提下，运用科学合理的混凝土设计理念，并通过完善的构造措施，来提高整个建筑结构的变形能力，尤其需要注意建筑物的薄弱部位，保障整个结构有很好的延性。因此，在混凝土结构设计时应该综合考虑多方面的因素，保障设计的科学合理，让其具有良好的强度以及延性。
2.3要求合适的刚度目前高层建筑越来越多，随着高度的增加建筑物的侧向位移也将逐渐增加。因此，在高层建筑的混凝土结构设计过程中，不仅需要保障混凝土结构良好的强度，也应该保障其具有合适的刚度，混凝土结构的自振频率等应该符合要求，在水平力的作用下结构的层位移也应该控制在适宜的范围内。
2.4整体性原则建筑结构混凝土的总体设计原则，就是要求建筑物的每个组成部分形成一个整体，并对整体的结构以及功能等进行全面分析研究，保障整体与部分之间相互制约、相互依存，进而实现建筑结构系统的正常运作。
3建筑结构混凝土设计的关键点
3.1混凝土结构的耐久性设计混凝土自身的质量与混凝土结构的耐久性有直接关系，在设计过程中改变混凝土的密度，并对混凝土的渗透压等进行调节，就可以有效减缓混凝土被侵蚀的速度，同时混凝土的耐久性与混凝土的水灰比、强度等级等因素也有关系。在混凝土的实际应用中，氯离子对其中的钢材具有很强的腐蚀性，因此应该根据工程所处环境的不同，注意控制环境中氯离子的浓度。同时由于混凝土中含有大量碱性骨料，如果建筑工程所处的环境比较潮湿，混凝土结构内部的活性离子与碱会发生反应，这样容易导致混凝土出现裂缝，进而加快混凝土被侵蚀的速度。如果混凝土出现的裂缝较大，在裂缝内部也可能出现腐蚀性物质，并导致混凝土中的钢材被腐蚀。上述这些因素均会导致钢筋的腐蚀速率加快，导致混凝土的保护层裂开并剥落，出现锈蚀后钢筋的接触面积会逐渐减少，这也导致混凝土结构的承载力逐渐降低。另一方面钢筋出现锈蚀后，其抗滑能力会逐渐下降，也给建筑结构埋下了安全隐患。因此，在建筑结构混凝土设计过程中需要综合考虑承载力问题，避免出现混凝土的脆性破坏。由此可见，对混凝土的耐久性进行深入研究尤为重要。
3.2混凝土结构的抗震性设计发生地震后建筑物的两个主体力量间将发生分配，因此在混凝土设计时需要考虑到建筑物主体结构在不同时期刚度的变化情况，对于钢筋混凝土材料，设计时可以选择混凝土剪力墙作为建筑的主体结构，并将钢筋混凝土作为建筑物的一个主要抗侧应力结构。如果出现往复式地震，处于塑性阶段的建筑物会出现墙体裂缝，这个时候结构的刚度将迅速下降，而刚度出现退化会导致框架的剪应力增加。一般来说，建筑物钢筋混凝土框架结构的弹性形变较大，比混凝土墙体的弹性好的多。在遇到较大的地震时，尽管建筑物的抗震能力比塑性阶段低，其中的钢筋混凝土框架会吸收大部分弯矩与水平剪应力。因此，为了保障建筑结构的基本“裂缝”需求，同时把握钢筋混凝土框架的水平部分，有效提高建筑物地基的承载能力，就需要应用相应的工艺措施让混凝土结构具有较高的变形能力，以此保障建筑物具有较好的抗震性。
3.3遵循强柱弱梁的理念在混凝土结构设计时遵循强柱弱梁的理念，在出现地震作用时，如果只是梁被破坏，并不会影响建筑物的整体运作，可能只是部分结构失去工作能力，但如果柱被破坏，那么整个建筑物将会倒塌。因此，柱的作用是十分关键的。近年来，我国发生了多处地震，设计人员应该注意对建筑结构的抗震设计。首先，在设计过程中对柱的轴压比加强控制。根据相关工程的统计数据，柱的轴压比一般需要控制在0.9%以下。同时需要加强柱截面、边柱的强度，并对柱进行加密箍筋设计，保障配筋率在1%以上。
4结语
【关键词】混凝土结构设计 全英语教学 规范 教学研究
【基金项目】江苏省自然科学基金（BK20140560），江苏大学高级人才科研启动基金（14JDG161，14JDG162）。
【中图分类号】G642.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）10-0125-01
1.引言
随着全球化、国际化的发展，中国高等教育英语教学不再是单向输入，而是逐步转向输出[1]。近年来江苏大学招收的留学生来自六大洲89个国家，土木工程与力学学院在专业课的全英语教学方面进行了一些探索。针对土木工程专业留学生来自不同国家，而不同国家的混凝土结构设计有着不同的经验，致使混凝土结构的设计方法具有多样性、所依据的规范也存有很大差异的问题，如何调整混凝土结构设计原理课程的教学目标、教学内容和教学方法变得尤为重要，这也是高等教育国际化的必然选择[2]。在全球经济一体化的今天，混凝土设计的技术标准和规范已经不再是一个单纯的技术文件，也是让毕业后的留学生融入世界大环境的重要手段[3]。
2.混凝土结构设计原理课程的特点及留学生全英语教学存在的问题
“混凝土结构设计原理”课程所讨论的是钢筋混凝土结构的设计理论和设计方法，是土木工程专业知识体系的重要组成部分，不仅是一门理论性和实践性很强的课程，由于与现行工程建设标准密切相关，所以更是一门不断发展的课程。所有毕业生无论将来从事科研、设计、施工还是工程管理类工作，都将与之接触。因此本课程适用于房屋建筑、交通土建、水利工程、矿井、港口航道及海洋工程等专业，是土木类专业的必修课程。
虽然混凝土结构已经是最为常用的土木结构形式，但混凝土结构设计却是非常复杂的过程。原因是：一、混凝土材料的复杂性，混凝土是由水泥、砂、石等组成的具有微孔结构的复合材料，在采用混凝土材料进行结构设计时，要考虑强度、收缩、徐变、耐久性等因素，对于钢筋，要考虑其强度、变形、与混凝土粘结等因素。二、由于混凝土材料和钢筋材料的特性不同，在混凝土结构设计中不能直接采用材料力学和固体力学的方法，很多力学模型和公式是根据试验建立的。各个国家在混凝土结构设计的发展道路上各不相同，有着不同的设计经验，所采用和依据的规范也是各不相同。
3.提高留学生混凝土结构设计原理课程教学质量的对策
①以实际工程应用为重点：由于国内外教材针对的教学要求不同，所以教学侧重点也不同，因此，可以以实际工程应用为重点，对课程中的混凝土结构梁、板、柱等结构所涉及的构件计算内容，进行重新编排，编制合适的留学生全英语教材；
②国内规范与国外多种规范相结合：国内《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），美国规范《混凝土结构建筑规范》（ACI318-05），欧洲规范2《混凝土结构设计-第1-1部分：总原则和对建筑结构的规定》（EN1992-1-1：2004）[4]；
③多媒体教学：由于课程涉及的知识面广，所依据的规范多样，因此，学生在学习过程中极易产生疲劳和厌倦感，学习兴趣受到影响。而多媒体可以扩大信息容量，可以图、文、声并茂，形象生动，将各种规范的对比、在工程中的应用的特点快速地表达出来。
④注重留学生以后发展的需要：一个合格的结构工程师，必须正确理解规范内容，避免盲目照搬条文，所以要求培养留学生理解规范条文赖以建立的理论依据和科研成果，也就是规范编制的背景材料，而这些就要求教师在课程的各个章节中把培养留学生以后发展需要所需的内容融入进去。
4.结论
针对《混凝土结构设计原理》留学生全英语授课的现状，分析了现状中的特点，并根据全英文授课中存在的问题，提出了相应的对策，希望该工作对《混凝土结构设计原理》留学生全英语授课有所帮助和指导。
参考文献：
[1]刘锡军，蒋隆敏.混凝土结构设计原理[M].中南大学出版社.2010.第一版.
[2]张永杰，王桂尧，周德泉，陈永贵.工程地质课程双语教学实践探讨[J].高等建筑教育.2014（1），23，94-98.
[3]张云莲，文献民.土木工程专业课程英文教学探讨[J].高等建筑教育.2013（4），22，59-62.
[4]贡金鑫，魏巍巍，胡家顺.中美欧混凝土结构设计[M].中南建筑工业出版社.2007.第一版.
作者简介：
（晋城市建筑设计院山西晋城048000）
【摘要】随着社会和经济的快速发展，人们对于房屋建筑的外形美观以及功能实用等方面有了更高的要求，而且呈现多造型，功能多样化的趋势。于此同时在钢筋混凝土工程中也遇到了众多的实际问题。为了能够有效解决这些问题，本文作者结合自己多年来的设计经验，简单叙述了在进行房屋建筑混凝土结构设计过程中应该遵循的相关原则以及要求，同时提出了一些应对措施，期望能够为混凝土设计工作提供一定的参考价值。
关键词 钢筋混凝土；结构设计；房屋建筑；保障措施
Design of concrete structures housing construction
Wang Bo
（Jincheng Institute of Architectural DesignJinchengShanxi048000）
【Abstract】With the rapid development of society and economy， people in the building’s appearance and practical functions and other aspects of a higher demand， but also has many other， functional diversification trend. At the same time in the reinforced concrete engineering are encountered in many practical problems. In order to solve these problems， this paper based on the author’s experience for many years， the simple description of the principles that should be followed in the housing building concrete structure design process and requirements， and puts forward some corresponding countermeasures， in hope of providing some reference value for the concrete design.
【Key words】Reinforced concrete；Structure design；Building construction；Safeguard measures
1. 概述
不言而喻，钢筋混凝土在房屋建设过程中有着极其重要的地位，钢筋混凝土构成了房屋建筑的整体结构构件，因此在进行房屋结构设计过程中，应当认识到钢筋混凝土的重要性。然而在实际的结构设计过程中，不同的设计人员由于自身知识的限制以及学习能力的影响，在进行钢筋混凝土构件的设计过程中，在相关设计文件以及政策方面有着不同的理解，这样就会带来不同的设计处理方法，很容易出现设计问题。因此十分有必要对混凝土结构设计的方法和原则进行着重阐述。
2. 钢筋混凝土结构设计的发展历史
（1）混凝土结构设计理论对建筑结构物的可靠性与经济性有重要的影响。自从19世纪末混凝土结构在建筑工程中应用以来，随着生产实践的经验积累和科学研究的不断深入，混凝土结构的设计理论也在不断地发展。
（2）最早的混凝土结构设计理论是采用以弹性理论为基础的容许应力计算法。这种方法要求混凝土结构构件在规定的标准荷载作用下，按弹性理论计算的应力不大于规定的容许应力。容许应力是由材料强度除以安全系数求得的，安全系数则根据经验和主观判断来确定。由于混凝土结构构件并不是一种弹性体，而是有着明显的塑性性能。因此，这种以弹性理论为基础的计算方法不能正确地反映混凝土结构构件的实际应力状态，也就不能正确地计算出混凝土结构构件的承载力。
（3）20世纪30年代，出现了破坏阶段计算方法。这种方法考虑了材料塑性性能对结构构件承载力的影响，要求按材料平均强度计算的承载力必须大于计算的最大荷载产生的内力。计算的最大荷载是由规定的标准荷载乘以单一的安全系数得出的。安全系数仍是根据经验和主观判断来确定的。
（4）20世纪50年代，在对荷载和材料强度的变异性进行研究的基础上，又出现了极限状态计算法，它规定了结构的极限状态，并将单一安全系数改为三个分项系数（即荷载系数、材料系数和工作条件系数），故又称为“三系数法”。“二系数法”将不同的材料和不同的荷载用不同的系数区别开来，使不同的构件具有比较一致的可靠度，而部分荷载系数和材料系数基本上是根据统计资料，用概率的方法确定的。我国1956年颁布的BJG 21-1965《钢筋混凝土结构设计规范》即采用这一方法，1974年颁布的T110-1974《钢筋混凝土结构没计规范》也是采用这种计算法，但在承载力计算中采用了半经验、半统计的单一安全系数。由上述可见，在容许应力计算法和破坏阶段计算法巾，都是采用定值的安全系数来表达结构的安全度，而这些系数主要是根据经验确定的。极限状态计算法中部分地应用了概率理论以确定荷载、材料强度的特征值（标准值）和分项系数，这是设计方法上的很大进步。
3. 钢筋混凝土建筑结构含义
（1）所谓的钢筋混凝土建筑结构，指的是在混凝土结构中配加相应的钢筋，有效提升相应受力能力的一种建筑结构，在工程中常常将薄壳结构、大模板现浇结构等承重构件设计为钢筋混凝土构件。钢筋混凝土与钢结构相比，具有的特点为节省钢材，造价水平较低。因此在房屋建筑以及工业厂房施工过程中有着较为广泛的应用。在实际工程中常见的施工方式为首先预制钢筋混凝土构件，施工过程中，运输到现场进行拼装。钢筋主要承受拉力作用，而混凝土主要承受压力作用。
（2）预应力钢筋混凝土的承载力作用原理为在混凝土的受拉区域布置一定数量的钢筋，钢筋与混凝土粘结为整体，这样才承受外力作用时候，混凝土内部产生相应的锚固作用，而钢筋则产生相应的摩擦力。承载压力原理是在混凝士受拉区域内或相应部位加人一定数；钢筋的端部加设弯钩、弯折或者在相应的锚固区焊接短钢筋或者碎钢筋才增强钢筋混凝土整体的锚固能力；钢筋与混凝土会在相应的接触面形成相应的胶结力，这样能够在彼此形成良好的化学吸附效果。当钢筋表面凹凸不平时候，会与混凝土形成相应的机械咬合力。
4. 混凝土结构的功能设计的想要求以及极限状态
4.1结构的功能要求。
结构设计基本目的是在一定的经济条件下，使结构在预定的使用期限内能满足设计所
预期的各种功能要求。结构的功能要求包括安全性、适用性和耐久性。《统一标准》规定，建筑结构必须满足下列各项功能要求：
（1） 能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用（如荷载、温度和地震等）。
（2） 在正常使用时具有良好的工作性能（例如，不发生影响使用的过大变形或振幅，不发生过宽的裂缝等）。
（3）在正常维护下具有足够的耐久性（例如，混凝土不发生户，眨重风化、脱落，钢筋不发生严重锈蚀等）。
（4）在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必须的整体稳定性。
4.2混凝土结构的极限状态。
极限状态是区分结构工作状态可靠或失效的标志。在使用巾若整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，则此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。
4.2.1承载能力极限状态。
承载能力极限状态是指结构或结构构件达到最大的承载力，出现疲劳、倾覆、失稳、漂浮、连续倒塌等破坏或不适于继续承载的变形。当结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：
（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、漂浮、滑移等）。
（2）结构构件或连接因达到材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不适于继续承载。
（3 ）结构转变为机动体系。
（4）结构或结构构件丧失稳定（如月、屈等。
4.2.2正常使用极限状态。
正常使用极眼状态是指对应于结构或结构构件达到正常使用和耐久性能的某项限值。当结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：
（1） 影响正常使用或外观的变形。
（2） 影响正常使用或耐久性的局部损坏（包括裂缝）。
（3）影响正常使用的振动。
（4）影响正常使用的其他特定状态。
4.3混凝土结构的设计状况。
4.3.1建筑结构设计时，应根据结构在施工和使用巾的环境条件和影响，区分以下三种设计状况：
（1）持久状况：在结构使用过程巾一定出现，且持续期很长的状况。持续期一般与设计使用年限为同一数量级。
（2）短暂状况：在结构施工和使用过程中出现概率较大，而与设计使用年限相比，持续期很短的状况，如施工和维修等。
（3）偶然状况：在结构使用过程中出现概率很小，且持续期很短的状沉，如火灾、爆炸、撞击等。
4.3.2对建筑结构的三种设计状况均应进行承载能力极限状态设计；对持久状况，尚应进行正常使用极限状态设计；对短暂状况，可根据需要进行正常使用极限状态设计。
5. 混凝土结构耐久性设计
混凝土结构在预期的自然环境的化学和物理作用下，应能满足设计工作寿命安求，即混凝土结构在正常维护下应具有足够的耐久性。因此，对混凝土结构，}涂进行承载能力极限状态计算和正常使用极眼状态验算外，尚应进行耐久性设计。
5.1设计内容。
混凝土结构应根据设计使用年限和环境类别进行耐久性设计，耐久性设计包括下列内容： （1）确定结构所处的环境类别； （2）提出材料的耐久性质量要求； （3）确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度； （4 ）满足耐久性要求响应的技术措施；（5 ）在不利的环境条件下应采取的防护措施；（6）提出结构使用阶段检测与维护的要求。对临时性的混凝土结构，可不考虑棍凝土的耐久性要求。
5.2混凝土环境类别。
根据工程经验，并参考国内外相关规范，《规范》规定，混凝土结构的环境类别划分应符合相应的规范要求。
5.3混凝土构件的设计。
影响混凝土结构耐久性的主要内因是棍凝土材料抵抗性能退化的能力。因此，从建筑材料的角度控制混凝土的质量是保证结构耐久性的根本措施。设计使用年限为5年的混凝土结构，其混凝土材料宜符合相应的规范规定。
在一类环境中，设计使用年限为100年的混凝土结构应符合下列规定：
（1）钢筋混凝土结构的最低强度等级为C30；预应力混凝土结构的最低强度等级为C40。
（2）混凝土中的最大氯离子含量为0.050% 。
（3）宜使用称碱活性骨料，当使用碱活性骨料时，混凝土中的最大碱含量为3.0Kg/m3
（4）混凝土保护层厚度应按附表18的规定增加400Ja ；当采取有效的表面防护措施时，混凝土保护层厚度可适当减小。
（5）在设计使用年限内，应定期进行检测和维修。
6. 房屋钢筋混凝土建筑结构的设计要求
在房屋钢筋混凝上结构设计过程中，设计者往往具有不同的设计经验，因此在问题处理时候往往会采取不同的处理方法。但是无论什么设计方法都应使房屋建筑满足稳定性的结构要求。对于房屋建筑的结构设计应着重做好房屋的高宽比，巨大的倾覆力矩会在柱和基础中产生相应的拉力和压力作用。作者根据多年以来的工程实践经验，认为为了使房屋建筑达到相应的安全性和可靠性，应配合相应的施工机械和施工技术，这样才能最终满足房屋建筑的使用功能。
7. 房屋钢筋混凝土建筑结构设计措施
为了保障房屋建筑施工质量水平，应在混凝土结构设计过程中遵循下面的几个方面：
7.1地基与基础的设置。
房屋建筑的地基和基础结构的设计应该引起相关结构设计工作者的重视。具体来说，一是应重视地方性的设计规范，我国是一个幅员辽阔的国家，地域条件也不尽相同，因此在进行地基基础的结构设计时应结合当地的实际情况，同时配合地方性的设计规范，进行科学配置。
7.2要采取必要的构造措施。
对于一些跨度较大的柱网框架结构，在楼梯间位置的框架柱，由于房屋梁体以及楼梯平台的阻隔作用往往会形成几段短柱，在结构设计过程中应对这些柱进行全长箍筋加密，这样才能保证柱子的稳定性。当框架结构的外立面为带形窗时候，会在窗的上方设置相应的过梁，这样会使外框架柱形成相应的短柱，针对这种情况，应对外框架柱进行箍筋加密，进行构造加固；当框架结构的实际长度超过了规范要求值，同时建筑的功能要求不允许留缝隙时候，为了减少有害裂缝，可以使用补偿性混凝土进行浇筑，同时用较细的钢筋进行双向配置，构造间距应小于150毫米；此外对于设置后浇带的部位，也应采取必要的构造措施。
7.3传力路线的设计应简化。
（1）一般而言，混凝土结构所设置的传力路线越直接，越简单，那样构件相应的工作性能越好，同时建材消耗也越少，因此在进行混凝土结构设计时候应力求平面、立面简单化。
（2）但是在进行钢筋混凝土抗震结构设计过程中，设计应使结构满足相应的抗震规范要求，即为：当地基主要受力层范围内没有软弱粘性土层时，对于高度小于8层，同时在25米以下，的民用建筑或者具有相当荷载的多层框架厂房，可以不用进行地基基础的抗震承载力的计算。
7.4碳纤维加固法的应用。
（1）在碳纤维片材的延伸长度范围之内应该通长设置一些垂直于纤维方向的压条。这些压条应该在相应的延伸锚固长度方向进行均匀布置，同时在延伸长度不应小于加固碳纤维布条带的宽度的一般。同时相应的压条的厚度不应小于受弯加固碳纤维布条厚度的一半。
（2）碳纤维加固法是一种近几年发展起来的新型混凝土结构加固技术，这种技术通常将高强度碳纤维织物或者成型板材通过改性的环氧树脂粘贴在构件的表面，进而有效增强混凝土结构的受力性能。这种混凝土加固技术的缺点为受环境温度的影响较大，同时需要进行专门的防护以及处理工作，当使用不当时，很容易发生火灾或者人为的破坏。
7.5预应混凝土加固法。
（1）这种混凝土结构加固方法能够有效改变混凝土构件的内力分布，便于卸载和加固，能够有效消除混凝土构件中常见的应力应变滞后现象。正是由于这种优点，预应力钢筋混凝土结构在重型结构、大跨度构件以及高应力、高应变构件的加固中有着较为普遍的应用。
（2）此外在进行围护结构设计时候应着重采用轻质材料，这是因为，在民用建筑以及公共建筑的平面布局之中，应使柱网按照相同的开间和跨度进行布置，这样能够有效减少边跨柱距，进而能够减少混凝土构件的弯矩，各个跨梁截面趋于一致，这样能够有效提高混凝土结构的笔整体刚度。
8. 总结
通过上文的论述和分析，我们可以得出这样的结论，即为在房屋建筑工程最基本骨架的钢筋混凝上建筑的结构设计的质量水平，会对工程的施工质量产生显著的影响作用，同时还会对业主的经济利益产生影响作用。因此在进行房屋钢筋混凝构件的结构设计时，应切实加强对于整个设计过程的质量控制工作，同时相应的施工人员应严格按照相应的设计文件进行施工，问题出现时候应积极与设计人员进行沟通交流，这样才能够充分保证房屋建筑的施工质量水平，满足房屋建筑建设的相应功能。
参考文献
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高等混凝土课程是土木工程防灾专业课程的重要组成部分，因其专业性强并与实践密切结合而成为教学的重点和难点。文章以加州大学伯克利分校、新加坡国立大学、帝国理工大学、香港理工大学以及同济大学为例，从课程设置、课程要求、课程内容等多个层面，对不同国家和地区的土木工程防灾专业高等混凝土课程的开设情况进行对比研究，并提出适合中国国情的教学改革方案。
关键词：高等混凝土；课程设置；教学改革
中图分类号：TU528；G6423文献标志码：A文章编号：
10052909（2017）01006104
土木工程防灾是指利用工程技术来减轻以土木工程为载体的灾害，以实现防灾减灾[1]。防灾减灾工程及防护工程学科是土木工程学科的二级学科，文章主要对不同国家和地区高校的防灾减灾工程及防护工程专业的高等混凝土结构理论课程设置情况进行对比研究。
混凝土结构是我国土木工程领域目前应用最多、最广的结构形式，且是今后相当长时间内建筑结构的主要形式[2]。混凝土结构及其系列课程经过多年发展已成为土木工程专业的主干课程[3]，文章讨论的对象是高等混凝土结构理论――一门主要面向研究生开设的对混凝土结构基本原理进行深化拓展的课程。文章以加州大学伯克利分校、新加坡国立大学、帝国理工大学、香港理工大学以及同济大学为例，对中外土木工程防灾专业高等混凝土课程的开设情况进行对比分析，以提出适合国情的教学改革方案。
一、课程概况
高等混凝土结构课程主要讲授高等混凝土结构理论，是为研究生开设的对混凝土结构基本原理、混凝土结构设计知识深化与拓展的课程，同时课程还结合最新研究进展分析相关研究内容，使学生掌握相应的概念和方法，为科学研究及工程实践提供坚实的理论基础。
同济大学土木工程学院防灾减灾工程及防护工程方向把高等混凝土结构理论设为必修课，课程采用课堂教学、课后小作业、课后大作业的形式开展教学，使学生掌握混凝土结构的基本原理，理解计算公式的来龙去脉，培养学生的逻辑思维，为学生今后在实际工作中的业务能力打下基础。
香港理工大学土木工程专业包括一般土木工程学科、结构工程学科、交通工程学科，与防灾联系最为密切的学科为结构工程学科，该学科为研究生开设高等钢筋混凝土课程。
加州大W伯克利分校土木工程专业未设置防灾方向，但是设有结构工程及材料力学两个与防灾相关的专业。在两个专业的研究生课程中，与高等混凝土技术相关的有混凝土技术、混凝土结构、混凝土性能、预应力混凝土结构等课程。
新加坡国立大学土木工程专业未设置防灾二级学科，将同济大学防灾核心课程与新加坡国立大学课程设置进行对比发现，对应高等混凝土结构理论的课程有：高等混凝土结构设计、高等混凝土技术、混凝土结构鉴定与加固等。这些课程主要针对研究生、高年级本科生或对高等混凝土结构具有强烈兴趣的学生。
帝国理工大学土木工程专业下未设置防灾二级学科，结构工程分为混凝土结构、地震工程、综合结构工程、钢结构设计等四个模块，其中地震工程模块与防灾最接近，地震工程开设的钢筋混凝土课程与高等混凝土课程对应。
由五所学校的课程设置可以看出，加州大学伯克利分校及新加坡国立大学的课程设置更加专业化，更加全面，形成了一系列子课程，而同济大学、香港理工大学及帝国理工大学的高等混凝土课程则是综合设置一门课程。从科学研究的角度来说，加州大学伯克利分校及新加坡国立大学的课程设置方式更有利于理论学习，对高等混凝土结构理论进行专业化的分类及细化可以使学生有机会对混凝土结构的知识进行深入了解和研究，为其后期的科学研究工作打下坚实的基础。同济大学、香港理工大学及帝国理工大学的课程设置方式则更符合工程实践的要求，实践中往往需要对结构有一个整体的认识，这样更有利于综合运用所学知识解决实际问题。
二、课程要求
以同济大学、加州大学伯克利分校、新加坡国立大学高等混凝土的课程要求为例，同济大学的高等混凝土结构理论为必修课，加州大学伯克利分校的课程均为选修课，新加坡国立大学三门课程均为九选五（从九门课程中选修五门），这样的安排是出于对总课时有限的考虑，不能无限制增加一门课程的学时。
同济大学的课程安排可以让学生综合掌握混凝土的各方面知识，但由于总课时有限，学生对混凝土各个方面知识的学习只能浅尝辄止，而难以进行深入研究，广度有余而深度不足。与之相反，加州大学伯克利分校和新加坡国立大学的课程安排则可以让学生根据自己的兴趣和研究课题选择课程，从而深入地进行学习与研究，尤其高等混凝土结构理论课程多是针对研究生开设的，考虑到本科阶段学生已进行过比较系统的混凝土课程学习，这样安排课程可以对本科的知识进行深化和扩展。
三、课程内容
五所学校对应于高等混凝土结构理论的课程内容及学分见表1―表5。
这五所大学的课程设置及教学内容体现了不同国家和地区的研究生教育特点。
加州大学伯克利分校共设置四门课程，分别从混凝土材料、结构、技术进展、预应力混凝土结构等方面开设课程，这与美国研究生教育中大规模、重视课程学习的特点有关。美国的研究生教育重视课程学习，为保证研究生接受严格、系统的课程教学，美国的高校往往设置一系列可供选修的课程，此外，美国的研究生教育已脱离精英教育而迈入大众化教育阶段[4]，规模大是其鲜明特点之一，这也是其多门课程开设的保障，以免选修课程的人数过少而影响正常授课。
帝国理工大学设置一门课程对高等混凝土的知识进行综合性学习。英国的研究生教育具有悠久的历史和完善的体制，近年来英国研究生教育越来越重视课程学习，尤其关注课程内容的综合化。
新加坡国立大学设置三门课程，分别从结构设计、混凝土技术、结构鉴定与加固三个方面对高等混凝土的内容进行展开，与加州大学伯克利分校的课程设置有类似之处，但课程细化和分类的角度不同。新加坡的研究生教育培养模式是在英国的教育体制基础上吸收美国教育体制的长处而形成的特色模式，精英教育与广博教育并重[5]。
同济大学综合设置一门课程，在本科生混凝土基本原理和混凝土结构设计课程的基础上对混凝土构件的极限破坏分析、混凝土结构抗灾性能分析原理、混凝土结构耐久性、混凝土结构可靠性设计理论等内容进行讲授，这一课程的设置在一定程度上反映了中国内地的研究生教育特点。我国内地的研究生教育自20世纪90年代开始步入转型期，主要表现为研究生教育从追求规模变为提高质量，从一味扩张转为发展内涵，从以知识为本转向以能力为本[6]，同济大学虽然只开设了高等混凝土结构理论一门课程，但是课程内容较本科阶段更加深入，从理论上对混凝土及混凝土结构的性能进行分析。
香港理工大学同样只设置高等钢筋混凝土一门课程展开教学。香港理工大学是一所应用型大学，主张“实用为本，学以致用”，因而在课程设置上更加注重其实用性及应用性。
总而言之，这五所大学开设的混凝土课程所讲授的主要内容基本一致，大致可以分混凝土材料性能和本构关系、混凝土构件在弯、剪、扭及轴向荷载作用下的性能（强度理论），混凝土结构耐久性，预应力混凝土结构的特性等几部分[7]。不同之处在于，加州大学伯克利分校和新加坡国立大学课程安排中均涉及混凝土技术发展的最新进展情况，如高强混凝土、自密实混凝土等的发展情况，建筑产业的可持续发展，可再生骨料的利用等。同济大学在课程中加入全过程分析和混凝土结构可靠性设计理论，对混凝土结构抗灾性能分析原理及混凝土结构设计进行展开，更加符合防灾学科的培养要求，同时实践性更强。新加坡国立大学设置混凝土结构鉴定与加固课程，讲授混凝土结构鉴定与加固技术的相关应用，符合当代土木工程的发展趋势。
四、教学改革思路和结论
根据上述比较研究，可以看出中外高校土木工程专业防灾方向高等混凝土结构课程设置与其所处的国家和地区的研究生教育特点有关，其中比较明显的区别有以下几方面。
第一，部分大学的课程设置更加专业化，对高等混凝土课程进行了细分，按照不同的分类方法将混凝土课程进行细化，设置一系列的选修课程供学生选择，使学生可以按照自己的课题方向或兴趣进行专项学习，也有部分大学高等混凝土只设置一门课程，且课程要求为必修，此类大学更加注重学生的系统教育，使学生能学到系统的基础与专业知识，但同时也占用了学生有限的精力，学生缺乏足够的时间选修自己想学习的课程，无法调动学生学习的主动性，限制了学生独立规划与自我创新的能力。
第二，国外部分高校更加关注最新研究成果，在课程安排中增加了混凝土技术的最新进展，如高强混凝土、自密实混凝土的发展情况等，与国际接轨，这样的安排无疑可以增加学生对国际最新进展的关注度，提高学生的科学素质，而我国大学的课程设置兼顾学习内容的实践性与应用性，更加实用。
在进行教学改革时，应结合自身情况，借鉴吸收其他学校有益可行的经验。
1.对课程内容进行深入、细化
把高等混凝土结构理论作为一门课程进行讲授显然不甚合理，且课程内容与本科有相当部分的重复。防灾专业的学生，应当选取与本专业相关的内容进行重点、深入学习，如结构鉴定加固的内容应当补充到教学内容中，并进行重点学习。
2.合理设置课程要求
对高等混凝土结构内容进行细化之后，如果还是按照之前的课程要求将其全部设为必修课程显然并不合适，这时需要重新确定课程要求，使学生在总课时不变的情况下选修与自己课题方向相关的课程进行学习。
3.加入最新研究成果，与国际接轨
在课程内容中加入科技前沿内容，可以提高研究生教学的学术性和前沿性，开阔学生的视野，使学生了解最新科技进展，与国际接轨，也有利于培养学生的创新性[8]。参考文献：
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Abstract：
[关键词]混凝土 结构设计 裂缝
中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0117-01
1 引言
在现在的建筑结构设计过程中，混凝土裂缝问题是一个普遍存在、长期困扰着建筑设计人员和施工人员的工程实际问题。我们从许多有关混凝土的强度的研究和长期的实际建筑工程经验中可知，混凝土结构产生裂缝是必然的，是一种比较普遍的材料特性。混凝土的材料、混凝土结构的设计以及建筑施工的环境和条件，后期维护等都是可能导致混凝土结构产生裂缝的原因，而在这许多原因中，混凝土结构的设计是最主要的影响因素，因此在混凝土结构的设计过程中，要保证混凝土的结构在此种设计下具有较高的强度和较强的强度储备能力，此外，还要采用一定的措施以应对不同的结构裂缝问题。
2 混凝土结构裂缝问题的分析
长期以来，混凝土结构因具有承载力大、抗震性好、造价低等优点而被广泛应用于建筑结构设计中，但随着经济的发展，建筑的功能水平也不断提高，因此需要更高要求的建筑结构来满足建筑的功能要求，然而，随之而来的结构设计问题也日益凸显，尤其是混凝土结构裂缝问题，是一项难以解决的建筑实际问题，一直都是困扰技术人员的问题，下面就混凝土的裂缝问题进行详细的分析和探究。
2.1 混凝土材质本身可能导致裂缝的产生
混凝土结构产生的一些裂缝，例如非荷载变形裂缝等在一定程度上是与混凝土收缩裂缝、干缩裂缝、抗拉强度等有关的，这些裂缝的形成很可能是因为混凝土结构早期产生的微缺陷所导致的。混凝土本身属于不均质材料，因此存在许多的微缺陷，再加上建筑施工过程中的操作不当或者后期的养护不当，而使混凝土结构产生了早期塑性裂缝，导致了微裂缝的产生。混凝土微裂纹的产生在一定程度上增大了其内部应力集中系数，但是也因此致使混凝土的抗拉强度降低。由于后期干燥裂缝在内外力的共同作用下发展成为较大的裂缝，直至贯通，本来看不见的裂缝转变成为可视裂缝，最终出现了混凝土裂缝问题。所以说，混凝土裂缝的产生很大程度上是由于混凝土材质不均产生的塑性裂缝所导致的。
2.2 混凝土基础地基的设计对于产生裂缝的影响
众所周知，地基是整个建筑主体的根本，地基设计及建造工程在整个建筑过程中占有很大的比重，建筑基础地基的工程质量决定了整个建筑的工程质量，所以，建筑地基的设计过程不允许有任何差错和问题产生。在地基及基础部分的设计及建造过程中，地下室底板以及柱下基础由与共同受到建筑整体的沉力而发生形变，若忽视这一重力作用，往往会导致设计的地下室混凝土底板因承载力不够而发生开裂，混凝土结构产生裂缝，而严重影响到地基的稳定性以及建筑整体的安全性。
2.3 混凝土上部结构设计对于混凝土裂缝产生的影响
混凝土的上部结构也是相当关键的一个设计部分，如果在设计框剪结构剪力墙时，出现设计上的布置不均，会使得剪力墙的单肢的刚度过高，从而导致墙体所承受的应力的过度的集中，使得混凝土结构产生裂缝，剪力墙的部分被破坏。与此同时，与上部结构密切相关的如连梁等构件的设计也需要特别注意，同时设计难度也比较大。例如，附加筋的添加不当会直接影响到混凝土上部结构中的主梁、次梁等结构的荷载能力，可能使混凝土结构产生裂缝；还有在梁上开洞时，也会很容易导致混凝土墙体产生裂缝等等。
3 防止混凝土结构产生裂缝的措施
在分析了以上使混凝土结构产生裂缝的原因后，不难发现要想防止混凝土结构裂缝问题的发生，需要从混凝土原材料、结构的荷载能力、建筑地基及基础结构等方面着手，找出可行的有效的措施，以解决混凝土结构的裂缝问题。
3.1 选择合适的混凝土结构材料
材料是导致混凝土裂缝的主要因素，因此要控制混凝土结构的开裂问题首先要从混凝土材料的选择入手，建筑材料的选择直接决定着混凝土是否会产生裂缝。混凝土本身具有水泥用量大、水灰比大而且振捣较差以及环境气温较高使得表面容易失水等特点，因此很容易发生混凝土结构表面开裂，产生裂缝。近年来，为了避免混凝土表面裂缝的产生，在原材料的选择上相继采用过在混凝土中掺火山灰的措施，低热水泥等，通过采用减少水泥用量、增加粗骨颗粒径、管道冷却、限制浇筑层的高度等措施以降低水化的温度，降低混凝土热裂缝产生的可能性。所以在原材料的选择及控制上可以采用低热水泥，减少水泥的用量控制水灰比，并添加一定的外加剂等，来减少混凝土结构的开裂。
3.2 控制建筑地基的沉力
在建筑地基的设计时要注意减少地基的不均匀沉降作用，建筑物地基的不均匀沉降作用有时会引起混凝土结构产生裂缝，尤其是在采空区的建筑物，很容易因为地基的沉力不均而导致结构裂缝的产生。因此，在建筑地基的设计及建造过程中，要加强地基和基础结构的整体性，以减少地基的不均匀沉降作用。例如，在建筑基础的拉梁设计时，为避免工程结构的开裂，可在拉梁的两端设置一道后浇带等。
3.3 增强混凝土结构的荷载能力
在混凝土的结构设计过程中，梁板等结构的承载力虽然符合建筑规范，但是相对来说承载能力并不是很强，而结构承载能力的不足也是导致混凝土结构产生裂缝的原因之一。所以，在混凝土结构的设计过程中，要考虑全面，保证混凝土结构的承载力不会随时间的变化而有所降低，保证结构的安全储备能力，这样才能使建筑的结构的稳定性和安全性有所保障。
4 总结
混凝土结构的裂缝问题一直以来是建筑工程设计和施工以及养护过程中的难题，由于导致混凝土结构产生裂缝的原因有很多方面，所以在混凝土结构的设计过程中要根据建筑的结构形式和构件来进行设计，以更好的避免混凝土结构出现裂缝，并根据实际的建筑情况采取有效地防裂措施。现在，混凝土结构已经广泛应用于建筑结构中，而混凝土裂缝问题又是一个普遍存在的问题，因此，为确保建筑结构的稳定性、安全性以及建筑的功能性，对于混凝土结构设计中裂缝问题的探究是具有实际意义的，有效的解决这一问题，有利于建筑行业的发展。
参考文献
[1] 孙启东.建筑工程混凝土结构设计中存在的问题及对策.《城市建设理论研究（电子版）》 .2013年8期.
关键词：钢筋混凝土; 耐久性；保护层厚度
Abstract：Concrete structure in the long-term natural environment and conditions of use will gradually aging, damage or even destroy, affect the structure function and safety. Therefore, this article introduces for building detection methods and evaluation procedures, to predict the remaining useful life. Durability design, construction and site management to prevent technical measures for new buildings.
Keywords: reinforced concrete; durability; protective layer thickness
中图分类号：文献标识码：A 文章编号：
引言
由于混凝土结构耐久性涉及的学科范围广泛和问题复杂，通过本文的研究可以了解混凝土结构耐久性的技术措施、耐久性设计思路，在确保结构安全、耐久的前提下考虑如何降低建设成本或投资效益问题。
一、混凝土结构耐久性研究的重要意义
随着我国经济建设飞速发展，人们生活水平不断提高，特别对房屋的耐久性问题非常关注。以往人们普遍认为，钢筋混凝土是耐久性材料，钢筋混凝土结构或构件是无比坚固、不会自然损坏和失效的，但是有许多房屋和桥梁因混凝土结构耐久性问题而引起倒塌。另外，因碱-骨料反应引起混凝土表面开裂，俗称“混凝土癌症”，从而使混凝土耐久性失效.
我国混凝土结构耐久性问题不容忽视，近几年房屋开发中反映的质量问题很突出，不少新建好的商品房，未使用几年需要修复，给国家造成极大浪费。
由于我国财力有限，能源短缺，因此要有效地利用资金、节约能源，既要科学地设计出安全、适用、又耐久的新建工程项目，还要充分地、合理地、安全地延续利用现有房屋资源和工程设施，因此，加强混凝土结构耐久性研究，提高设计质量，延长结构使用寿命，本文的研究应具有极其重要意义。
二、混凝土结构耐久性设计及其评估
1、混凝土结构耐久性极限状态设计
混凝土结构耐久性设计方法至今尚未形成统一的、公认的、最合理的、最科学的方法，基于对耐久性定义理解的不同，现有一些不同的设计方法。极限状态设计方法是其中之一。基本思路是：
(1)确定结构设计使用年限是进行耐久性设计的前提;
(2)确定结构工作环境和耐久性等级是建立耐久性极限状态方程的依据:
(3)建立在设计使用年限内结构抵抗环境作用的内力大于环境对结构作用效应的耐久性极限方程。
3混凝土结构的全寿命设计
从设计出发点来看，保证在设计基准期内，结构不发生耐久性失效，但是，服役满设计基准期之后，结构多发生耐久性失效，造成结构的功能下降，为继续安全使用带来隐患。理论上讲，如果更换结构的费用较高，一般多考虑维修来延续结构的生命。在用的服役期较长的结构，多是正在起着重要作用，其更换的间接费用较大，决策者对结构的更换非常慎重，一般采用维修来延续它们的使用寿命。人们一直在试图寻求合适、经济、科学的修理方法，来极大程度地延续正在服役结构的寿命。
（1）耐久寿命的延长对结构失效概率的影响
从目前对混凝土结构抗力的经时变化规律的认识来看，混凝土的强度一般随水泥水化的继续发展而提高，混凝土的碳化可导致混凝土的强度提高、延性下降，如果混凝土结构不发生耐久性失效和截面剥蚀现象，混凝土结构的抗力一般不下降，可以接受。混凝土结构从竣工至混凝土结构服役到混凝土发生因钢筋锈蚀胀裂，结构的抗力不降。从目前在用的旧混凝土结构的工作状态来看，如果适当地使用，混凝土结构的使用寿命可以达到100多年。
(2)投资效益分析
综合年均投资额的比较，是个动态的经济比较问题，一要考虑投资贷款利率，二要考虑通货膨胀因素，三要考虑投资风险。因为所讨论的结构是必建结构，一般情况下，现行方法设计的结构，都是满足设计基准期的最经济的结构，是否愿意追加(耐久性)投资来延长使用寿命，就看利润是否丰厚。
三、现存混凝土结构耐久性评估方法
(l)根据该混凝土结构施工验收的竣工图，按当时规范的荷载与抗力取值，计算出该结构的初始可靠度指标。
(2)对该混凝土结构进行实测，计算出目前该结构的可靠度指标。
(3)进行现场及市政条件调研，找出该结构所处环境中对混凝土结构耐久性影响的主要因素，分析出这些因素引起的混凝土结构强度降低过程。
(4)运用抗力-荷载全随机过程计算方法，计算出结构过去、目前和将来各个时期的可靠度指标。如果计算结果与第(2)步实测值差别很大，则须返回到(3)步重新分析影响该结构耐久性的因素及强度降低随机过程，直至两者基本吻合。
(5)根据上述分析出的该结构可靠度指标初始值、过去各个时期值、目前值和将来各点值，回归出该结构的可靠度指标降低函数(曲线):
(1)
最终利用上式预测该结构将来可靠度指标变化过程，以达到耐久性评估目的。
（6）用计算机模拟法求现存混凝土结构的可靠度
计算机模拟法是用计算机研究随机变量的分布，或者利用子样来估计待定参数数值，只要观测子样足够大，计算机就会得到足够精确的结果。具体公式见下式：
(2)
上式可理解为：结构、构件或构件某一截面的极限状态方程。对于现存混凝土结构，Ri(1=1，2，。二，m)比设计阶段有了降低，这一下降量可通过确定过程或随机过程的理论推导和实际结构实测得出，在求得了Ri的概率密度函数后，通过(2)式用计算机模拟法可求得总抗力R的概率密度函数。若假设在设计基准期一定的条件下，结构荷载Sj(j=l，2，…，n)的概率密度函数fsj的形式不随时间发生变化，可最终通过(2）式用计算机模拟法可求得总荷载fs。但是对于现存混凝土结构，特别要注意的是还应考虑使用荷载a己发生这一事实。
图1 现存混凝土结果的抗力下降
最终用计算机模拟法求出Z=R-S分布的平均值和均方差，从而可得现存混凝土的可靠指标:
，
(3)
在用计算机模拟法求可靠度指标时，己发生的影响是通过限制(4)式实现的，即如果某次试验得到的R与S满足(4)式，则这次试验有效，否则舍去不计。
(4)
结论
混凝土结构耐久性分析与评估是关系到结构可靠性与合理性的重要课题，它涉及到混凝土材料耐久腐蚀理论、建筑结构可靠度设计准则、混凝土结构维修加固等诸多方面知识，其分析与应用方法的研究对实际工程建设起着关键作用。
