面向工程教育的土木工程專業(yè)有限元課程探索

李培振，鄭博文

（同濟大學(xué)土木工程學(xué)院結(jié)構(gòu)防災(zāi)減災(zāi)工程系，上海 200092）

隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展，以經(jīng)驗為主的設(shè)計、施工操作已經(jīng)不能滿足當下土木工程需求，取而代之的是基于計算機的數(shù)值模擬方法，運用理論，輔以強大的計算能力，對復(fù)雜條件下的工況進行模擬計算。作為20 世紀發(fā)展起來解決工程計算的方法——有限元，已廣泛應(yīng)用到多個研究領(lǐng)域，成為科研工作者、工程師解決實際問題的有力工具。作為新時代的土木工程從業(yè)人員，掌握一定的有限元理論，熟練使用有限元軟件，已經(jīng)成為一項必備的能力，同時學(xué)習(xí)有限元的相關(guān)知識也是當代土木從業(yè)人員加強自身競爭力和自我提升的有效途徑之一。但目前在有限元的教學(xué)過程中，教師存在忽略理論，以軟件操作為主的問題，這樣的教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生在有限元分析過程中，分析思路模糊，更甚者所建模型與實際情況差距過大，分析結(jié)果可信度下降。對此，本文將進行面向工程教育的土木工程有限元課程探索，提出以有限元常見單元講解介紹為主，從一維桿單元到三維高次單元，從離散單元位移模式的假定，推導(dǎo)得到單元剛度矩陣，對整個有限元分析流程進行細致講解的教學(xué)方法。教學(xué)過程中采用課后作業(yè)、課堂案例演示等多種方法，加深學(xué)生對有限元計算理論的理解，為之后學(xué)習(xí)有限元軟件打下堅實的基礎(chǔ)，提升學(xué)生運用有限元解決實際問題的能力。

6.2 淮海經(jīng)濟區(qū)的中心城市建設(shè)、商業(yè)中心度必然需要快速發(fā)展商業(yè)經(jīng)濟。……