篇1

數(shù)學(xué)教育作為人類社會發(fā)展到一定階段出現(xiàn)的一種特有的社會現(xiàn)象，具有鮮明的教育價值，具體表現(xiàn)為實踐價值、美德價值、認識價值、德育價值。其中，實踐價值是指數(shù)學(xué)學(xué)科對人們認識客觀世界、改造客觀世界的實踐活動具有教育作用和意義，主要表現(xiàn)為數(shù)學(xué)是科學(xué)的語言、計算的工具以及科學(xué)抽象的工具，不僅能夠高度準確地概述數(shù)學(xué)的特性并形成科學(xué)的體系，還能夠鍛煉人們的計算能力、邏輯思維和抽象思維；美德價值是指數(shù)學(xué)在發(fā)展培養(yǎng)學(xué)生審美情趣和能力方面具有教育價值和意義，主要表現(xiàn)為規(guī)律歸納總結(jié)有序簡潔、理論精簡有趣；認識價值是指數(shù)學(xué)對提高人們的認識能力具有重要教育作用，這是因為數(shù)學(xué)是鍛煉思維的體操、啟迪智慧的鑰匙，數(shù)學(xué)對提高人才素質(zhì)有著重大的教育價值和意義；德育價值是指數(shù)學(xué)在形成和發(fā)展科學(xué)世界觀、道德素養(yǎng)和個性品質(zhì)中具有教育作用與意義，如學(xué)習(xí)和鉆研前后連貫、邏輯性很強的學(xué)科時，數(shù)學(xué)教育可使學(xué)習(xí)者明白腳踏實地、堅韌勇敢、頑強攀登等品質(zhì)的重要作用。這些價值不僅突出了數(shù)學(xué)教育的重要性，也突出了數(shù)學(xué)教育的智慧與境界。農(nóng)業(yè)數(shù)學(xué)教育作為數(shù)學(xué)教育的一部分，自然也具備相同的教育價值，能夠帶領(lǐng)農(nóng)業(yè)專業(yè)相關(guān)人才認識與領(lǐng)悟數(shù)學(xué)教育的智慧與境界。由董朝樂、劉俊英等編著，劉俊英、張保霞、楊海波主編的《農(nóng)業(yè)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》（內(nèi)蒙古大學(xué)出版社，2018年8月版），在結(jié)合職業(yè)院校農(nóng)業(yè)類學(xué)生的實際情況、農(nóng)業(yè)類各個專業(yè)需求，以及充分吸收國內(nèi)外相關(guān)優(yōu)秀教材精華的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地講述了函數(shù)、極限與連續(xù)、導(dǎo)數(shù)與微分、不定積分與定積分、數(shù)理統(tǒng)計等知識，具有較強的理論價值與實際應(yīng)用價值，可帶領(lǐng)農(nóng)業(yè)專業(yè)相關(guān)人才認識與領(lǐng)略農(nóng)業(yè)數(shù)學(xué)教育的智慧與境界。

一、內(nèi)容囊括農(nóng)業(yè)數(shù)學(xué)教學(xué)重點，指向性明確

《農(nóng)業(yè)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》一書作為新世紀高等學(xué)校規(guī)劃教材數(shù)學(xué)系列，內(nèi)容主旨具有明確的指向性，即以培養(yǎng)具有一定理論知識和較強實踐能力的高端技能型、應(yīng)用型人才為目標(biāo)。故該書不僅注重實際應(yīng)用、夯實基礎(chǔ)知識，其內(nèi)容還盡可能囊括農(nóng)業(yè)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)重點，以便更好地服務(wù)專業(yè)教學(xué)和培養(yǎng)專業(yè)人才的創(chuàng)新能力。具體而言，該書不僅介紹了一元函數(shù)微分學(xué)、一元函數(shù)積分學(xué)，還介紹了概率論基礎(chǔ)知識、數(shù)理統(tǒng)計知識。其中，該書在介紹一元函數(shù)微分學(xué)時系統(tǒng)講解了函數(shù)的和、差、積、商的求導(dǎo)法則，反函數(shù)與復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則，高階函數(shù)、隱函數(shù)及參數(shù)方程所確定的函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，微分中值定理等內(nèi)容；在介紹一元函數(shù)積分學(xué)時闡釋了換元積分法、部積分法、積分基本定理、定積分的換元積分法和分部積分法；在介紹概率論基礎(chǔ)知識、數(shù)理統(tǒng)計知識時講解了事件與概率，隨機變量，數(shù)學(xué)期望，樣本與統(tǒng)計，參數(shù)估計與假設(shè)檢驗以及正交試驗設(shè)計等知識。總體來講，這種涵蓋農(nóng)業(yè)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)重點的編寫方式，在保持數(shù)學(xué)自身系統(tǒng)性與嚴密性的同時，還能保持農(nóng)業(yè)專業(yè)與數(shù)學(xué)專業(yè)課程的聯(lián)系與銜接，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力。

二、題量充足、題型豐富，具有較強的實用性

數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不僅是一個積累原理、定義、法則等理論知識的過程，還是一個積累做題經(jīng)驗的過程，而《農(nóng)業(yè)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》也貫徹了這一理念。該書在闡述農(nóng)業(yè)數(shù)學(xué)相關(guān)原理、定義、法則的同時，更加注重例題的講解與習(xí)題練習(xí)，如在第一章“函數(shù)、極限、連續(xù)”第五節(jié)“極限的運算法則”中，作者在列出函數(shù)極限的四則運算法則和復(fù)合函數(shù)的極限法則之后，引用了11個案例對其進行了分析講解，將其具體運用方法表示出來。當(dāng)然，該書不僅題量充足，題型也相當(dāng)豐富，既有計算題、解答題，還有應(yīng)用題，如在第二章“導(dǎo)數(shù)與微分”第三節(jié)“反函數(shù)與復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則”中，利用大量解答題和應(yīng)用題，解析了復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則和基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式與求導(dǎo)法則，不僅可以幫助學(xué)習(xí)者理解基本原理、運算法則，還可以幫助學(xué)習(xí)者掌握與鞏固原有知識。此外，該書的實用性還體現(xiàn)在每章都有精心設(shè)計的習(xí)題和參考答案，且習(xí)題并不是單一的題型，而是包括填空題、選擇題、判斷題、簡答題、應(yīng)用題、計算題等，作者力圖從多個角度引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進行思考，鍛煉學(xué)習(xí)者的思考能力與數(shù)學(xué)計算能力?？偠灾摃鴥?nèi)容豐富，題量充足、題型豐富，系統(tǒng)介紹了農(nóng)業(yè)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識，具有較強的實用性與可操作性。

篇2

關(guān)鍵詞：橋梁抗震、抗震分析、抗震設(shè)計

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地震因其發(fā)生的突然性和巨大破壞力而被列為各種自然災(zāi)害之首。我國位于環(huán)太平洋地震帶和歐亞大陸地震帶世界兩大地震帶之間,板內(nèi)地震也十分活躍,橋梁工程是國民經(jīng)濟大動脈,同時也是抗震救災(zāi)生命線工程之一。因此,非常有必要對橋梁抗震進行分析和設(shè)計。

一、我國橋梁抗震的研究現(xiàn)狀

我國是世界上的多地震國家之一，特別是1975年唐山大地震和2008年的汶川大地震,但我國工程結(jié)構(gòu)的抗震研究起步較晚。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人口逐漸發(fā)展集中于城市,特別是集中于較為發(fā)達的大都市,次生災(zāi)害中因交通及其他設(shè)施的毀壞造成的間接經(jīng)濟損失也十分巨大。由于橋梁及交通線是城市的生命線上的樞紐工程,因此對橋梁的抗震設(shè)計方法和抗震理論的研究十分必要。因此繼續(xù)深人進行橋梁抗震研究與設(shè)計,仍然是工程界所面臨的一項重大課題。

橋梁抗震的設(shè)計方法也從地震經(jīng)驗中得到了不斷的改進與發(fā)展，由起初的單一強度控制到強度、位移雙標(biāo)準控制，到現(xiàn)在是多指標(biāo)的結(jié)構(gòu)性能控制，歸納起來，橋梁的抗震設(shè)計方法主要有基于強度設(shè)計、基于位移設(shè)計、基于性能的抗震設(shè)計、基于能量設(shè)計以及能力抗震等設(shè)計方法。我國的抗震研究都是通過總結(jié)歷次地震震害的經(jīng)驗,地震造成了巨大的經(jīng)濟損失和人民傷亡的同時，也極大地推動了橋梁結(jié)構(gòu)抗震的發(fā)展。對橋梁確定性抗震分析已有成熟的手段,并為有關(guān)抗震設(shè)計規(guī)范建立了較為簡便的實用方法,橋梁概率性抗震分析也已經(jīng)起步。許多研究成果反映在新修訂的各種抗震設(shè)計規(guī)范中,為以后橋梁的抗震設(shè)計起了指導(dǎo)作用。

二、橋梁抗震分析方法

1、靜力法

靜力法是日本大房森吉提出的,該方法假設(shè)結(jié)構(gòu)物各個部分與地震動具有相同的振動。此時,結(jié)構(gòu)物上只作用著地面運動加速度乘以結(jié)構(gòu)物質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性力。即忽略地面運動特性與結(jié)構(gòu)的動力特性因素,簡單地把結(jié)構(gòu)在地震時的動力反應(yīng)看作是靜止的地震慣性力(作為地震荷載)作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析。

但從動力學(xué)的角度分析,把地震加速度看作是結(jié)構(gòu)破壞的單一因素有極大的局限性,因為它忽略了結(jié)構(gòu)的動力特性這一重要因素。只有當(dāng)結(jié)構(gòu)物的基本固有周期比地面卓越周期小很多時,結(jié)構(gòu)物在地震振動時才可能幾乎不產(chǎn)生變形而被當(dāng)作剛體,靜力法才能成立。由于其理論上的局限性,現(xiàn)在已較少使用,但因為它概念簡單,計算公式簡明扼要,在橋臺和擋土結(jié)構(gòu)等質(zhì)量較大的剛性結(jié)構(gòu)的抗震計算中仍常常用到。

2、反應(yīng)譜法

反應(yīng)譜法是國內(nèi)對不同跨度橋梁進行抗震分析最基本的方法.此法的基本原理是:當(dāng)?shù)卣鸬淖吭筋l率和結(jié)構(gòu)的固有頻率相一致時,結(jié)構(gòu)物的動力反應(yīng)就會變大.不同周期單自由度振子在某一地震記錄激勵下,可得到體系周期與絕對加速度、相對速度和相對位移的最大反應(yīng)量之間的關(guān)系曲線,即加速度反應(yīng)譜、速度反應(yīng)譜和位移反應(yīng)譜.

此法概念簡單,將動力問題轉(zhuǎn)變?yōu)閿M靜力問題,容易為工程技術(shù)人員所接受.但是它假設(shè)結(jié)構(gòu)所有地面節(jié)點按相同的規(guī)律運動,即均勻一致地面運動.對于大跨度結(jié)構(gòu),地面運動空間變化效應(yīng)可能相當(dāng)重要,反應(yīng)譜法的計算結(jié)果就不一定可靠.

3、時程分析法

時程分析法在數(shù)學(xué)上稱步步積分法,抗震設(shè)計中也稱為“動態(tài)設(shè)計”。由結(jié)構(gòu)基本運動方程輸入地面加速度記錄進行積分求解，以求得整個時間歷程的地震反應(yīng)的方法。此法輸入與結(jié)構(gòu)所在場地相應(yīng)的地震波作為地震作用,由初始狀態(tài)開始,一步一步地逐步積分,直至地震作用終了。是對工程的基本運動方程，輸入對應(yīng)于工程場地的若干條地震加速度記錄或人工加速度時程曲線，通過積分運算求得在地面加速度隨時間變化期間結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形狀態(tài)隨時間變化的全過程，并以此進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面抗震承載力驗算和變形驗算。

由于地震加速度記錄中兩個離散時刻之間的加速度值一般假設(shè)為線性變化,因此采用精細時程積分求解是非常有利的.此方法的主要優(yōu)點是既可以做線性分析,又可以做彈塑性動態(tài)分析,概念明確.其主要缺點是計算結(jié)果過渡依賴于所選取的加速度時程曲線,離散性很大.為得到較可靠的計算結(jié)果常要計算許多時程樣本,并加以統(tǒng)計評論,為此需要進行大量的計算.實際上只對特別重要的大跨度結(jié)構(gòu)才使用該法.

三、橋梁抗震設(shè)計

橋梁的抗震設(shè)計決不能被動地作地震時結(jié)構(gòu)強度及變位的驗算,而是要根據(jù)地震作用及震害的機理,從設(shè)計角度提高結(jié)構(gòu)本身的抗震能力,也就是要從總體上考慮抗震的工程決策,在充分分析和考慮結(jié)構(gòu)震害機理的基礎(chǔ)上,結(jié)合抗震需要,針對橋梁不同的結(jié)構(gòu)形式、不

同的地形地質(zhì)條件、不同的設(shè)防標(biāo)準和橋梁不同的功能等對結(jié)構(gòu)的強度、結(jié)構(gòu)控制以及結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性進行抗震設(shè)計。通過對橋梁結(jié)構(gòu)體系的選擇、橋型布置、路線走向以及橋梁結(jié)構(gòu)細部設(shè)計中可以達到結(jié)構(gòu)防震、減少震害的效果。

1、落梁震害

為避免落梁的震害，盡量采用連續(xù)的橋跨代替簡支梁跨,進而減少伸縮縫的數(shù)量,降低在此落梁的可能性,同時也提高了橋上行車的舒適性。對常規(guī)的簡支橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)加強橋面的連續(xù)構(gòu)造,以及需提供足夠的加固寬度以防止主梁發(fā)生位移落梁,另外還應(yīng)適當(dāng)?shù)募訉挾张_頂蓋梁及支座的寬度,并增設(shè)防止位移的隔擋裝置。另外在伸縮縫、鉸和梁端等上部接縫處采用拉桿、擋塊或者增加支承面寬度等措施,也可以防止落梁震害的發(fā)生。

2、彎扭剪震害

橋梁位置應(yīng)選在良好和穩(wěn)定的河段,如果必須在穩(wěn)定性差的軟弱場地上河段通過時,應(yīng)盡量采用橋梁中線與河流正交,這樣即使地震產(chǎn)生河岸滑移,影響也較小。若采用斜交,地震時極易產(chǎn)生河岸向河心滑移,會使橋梁隨之發(fā)生錯動或扭轉(zhuǎn)破壞。另外,應(yīng)注意在主河槽與河灘分界的地形突變處,應(yīng)盡量避免設(shè)墩,否則應(yīng)予以加強措施以減免滑移。從橋梁震害調(diào)查中發(fā)現(xiàn),遭受嚴重破壞和倒塌的橋梁結(jié)構(gòu),很大部分是源于抗彎延性不足。增加鋼筋混凝土橋墩的橫向約束,不僅提高其抗彎延性，而且也能抗剪強度,也能防止橋墩彎曲和剪切震害。

3、橋墩震害

在地震區(qū)的橋梁結(jié)構(gòu)以采用跨度相等、每聯(lián)連續(xù)跨內(nèi)下部墩身剛度相等為宜?？缍炔痪?墩身剛度不等極易發(fā)生震害,這已經(jīng)為國內(nèi)外許多震害所證實。對各墩高度相差較大的情況可采用調(diào)整墩頂支座尺寸和樁頂設(shè)允許墩身位移的套筒來調(diào)整各墩的剛度,以便使之剛度盡量保持一致。

4、支座震害

對高烈度區(qū)的橋梁設(shè)計應(yīng)在縱向設(shè)置一定的消能裝置,如采用減、隔震支座(如聚四氟乙烯支座、迭層橡膠支座、鉛芯橡膠支座等)，使梁體和墩臺連接處結(jié)構(gòu)的柔性和阻尼增加以便共同受力和減小水平橋梁荷載。對采用橡膠支座而無固定支座的橋跨，應(yīng)加設(shè)防移角鋼或設(shè)擋軌,作為支座的抗震設(shè)計。

四、結(jié)束語：橋梁抗震分析以及有效的抗震措施的提出還有許多需要完善的,因此我們在橋梁設(shè)計過程中需認真分析和了解結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)和特性,精心設(shè)計并采取一系列有效的抗震措施。這對提高和完善橋梁結(jié)構(gòu)物的各項功能性、經(jīng)濟性和社會效應(yīng)性至關(guān)重要。

五、參考文獻

[1]范立礎(chǔ)，《橋梁延性抗震設(shè)計》，人民交通出版社,2001