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同济大学教学改革项目:基于现代数值模拟技术的虚拟试验方法在《混凝土结构基本原理》课程教学中的应用
发表时间:2020-06-16 阅读次数:2650次

项目

基本

情况

项目名称

基于现代数值模拟技术的虚拟试验方法在《混凝土结构基本原理》课程教学中的应用

类别

学校层面项目:□     学部层面项目:□

学院层面项目:□     专业层面项目:□

课程教学层面项目:

申请经费

   4万 (元)

项目

负责人

姓名(工号)

任晓丹

11061

性别

 

 

职称

副教授

职务

 

学历/学位

博士

固定电话

65981505

手机

 

E-mail

rxdtj@tongji.edu.cn

姓名(工号)

职称

性别

在项目中分工

刘威(01024)

副教授

试验设计与实行

高向玲(94504)

副教授

试验设计与实行,文本组织

陈建兵(02068)

教授

文本组织

  • 研究目的和任务

《混凝土结构基本原理》是一门实践性很强的课程,其分析公式和设计方法大多直接根植于试验结果。但是,直接施行混凝土结构、构件的试验耗费巨大,且具有潜在的安全隐患,不宜在课程教学中大量引入。教学中引入的试验照片,数据结果等,其识读和理解需要一定的专业知识积累。对于初学者,快速抓住和理解相关内容有一定的难度。近年来,随着固体计算力学的快速发展和计算机技术的提高,我们已经具备了采用计算机精细模拟钢筋混凝土构件破坏全过程的能力。计算机模拟具有成本较低、无安全隐患、具有可重复性以及精细观察突出表现等优点,特别适用于教学任务。以物理实验结果作为基础和出发点,大量引入数值试验的结果,为学生建立钢筋混凝土构件和结构破坏的基本概念,并引导其关注国际上最新的结构非线性数值模拟方法的研究,即为本课程建设的主要任务。

 

  • 项目创新点

现代数值分析理论和计算力学方法在传统学科教学中的创新性应用。

混凝土损伤破坏力学的提前带入。

具有新型知识结构和视野的人才培养。

 

  • 项目组成员已有研究基础

项目负责人任晓丹长期从事混凝土结构数值分析和模拟的研究工作,在相关领域具有丰富的研究积累,可以为研究的开展提供坚实的保障。项目组成员均长期从事相关方面的研究和教学工作,其中高向玲副教授工程设计经验丰富,刘威副教授对大型系统分析有独特的见解,陈建兵教授长期从事结构地震破坏和可靠度方面的研究工作。本项目组的研究基础十分扎实可靠。

 

 

  • 钢筋混凝土梁受弯破坏开裂动画

 

  • 钢筋混凝土梁受剪破坏开裂动画

  • 混凝土板贯穿(冲切)动画

 

  • 混凝土试件受扭开裂

 

 

  • 混凝土节点受力分析

节点破坏时混凝土损伤云图

节点破坏时型钢、钢筋应力

 

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