基于3D3S和MIDAS-GEN的组合结构建模概要课件

基于3D3S和MIDAS-GEN的组合结构建模概要11、不为五斗米折腰。12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此贞秀姿，卓为霜下杰。13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。基于3D3S和MIDAS-GEN的组合结构建模概要基于3D3S和MIDAS-GEN的组合结构建模概要11、不为五斗米折腰。12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此贞秀姿，卓为霜下杰。13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。基于3D3s和IMIDAS-GEN的组合结构建模及分析以喀什体育中心游泳馆为例2015.6.5广东省城乡规划设计研究院GUANGDNGuRbANRURALPLANNINGANDDESIGNINSTIIUTE广东省城乡规划设计研究院回主要建模流程1下部混凝土结构建模(PKPM)2屋盖钢结构建模(3D3S)3将已经建好并通过分析的下部混凝土模型和屋盖钢结构模型整合进入MIDAS-GEN做整体分析(MIDAS-GEN)探究性学习是学生自主地获取知识与技能、体验和了解科学探究的过程和方法、形成相应的学习能力和价值观和活动过程,是新课程改革倡导的学生重要的学习方式之一;与此相适应,探究式化学教学也就成为当前初中化学教学研究的重要内容。一、初中化学探究式教学的模式与特征探究式课堂教学的模式不是唯一和固定不变的,但研究性学习进入课堂教学的模式却具有共同的基本特征。《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》提供了学习情境素材和案例,为教师给学生设置问题背景提供了丰富信息,从而有利于教师设计出引人入胜的问题,以激发学生的求知欲望,进而引发学生的探究过程。通过问题或设计任务,使学生意识到提出问题和做出猜想对科学探究的重要性,并且知道猜想必须用事实来验证。从问题或设计任务出发,是课堂探究过程的起点。学生通过观察、调查、假设、实验等探究活动,提出自己的解释或设计制作自己的作品。广义地说,科学探究是人们获取知识,认识客观世界的重要途径。在科学探究过程中,学习者可以通过实验、观察等多种手段获取事实和证据,并对事实和证据进行解释,进而获得结论。除此之外,探究活动只有通过交流,认识才能发展。通过交流,不断调整探究的内容和方法;通过探究,不断的检验和修正解释和结论。因此交流在探究活动中有着重要的作用。综上所述,探讨式课堂教学的模式的特征有三点:①从问题或设计任务出发;②学习者通过观察、调查、假设、实验等探究活动,提出自己的解释,或设计制作自己的作品;③学习者通过表达和交流,检验或修正自己的解释。二、初中化学探究式课堂教学实例(一)教学内容:反应前后各物质的质量之和是否会发生变化(二)教学过程:1.提出问题。在一定条件下,反应物之间发生化学变化生成新的物质。那么,反应前后各物质的质量之和会不会发生变化?2.作出假设。学生根据已有的化学知识和平时积累的经验,对“反应前后各物质的质量之和会不会改变”的问题提出三种可能的假设:(1)增大;(2)减少;(3)不变。3.制定计划。根据提出假设的依据和已有的知识设计实验方案。实验方案可由同学们自行设计,老师指导修改;或由老师设计,同学们讨论。4.实验探究。确定方案后,设计表格,填入预测结果、实验结果和有关的说明。然后分组探究实验。[探究实验1]取一小截蜡烛粘在一小块木板上,将小木板和蜡烛一起放在托盘天平上,调节砝码使天平平衡。点燃蜡烛,观察天平的平衡情况。将相关事项填在设计的表格内。[探究实验2]在小烧杯中加入20ml稀硫酸铜溶液,取一根铁钉用砂纸擦去铁锈,将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量,记录所称的质量w1。把铁钉浸到硫酸铜溶液中,观察实验现象;将盛有硫酸铜溶液和铁钉的烧杯放在托盘天平上称量,记录所称的质量w2。比较反应前后质量的变化。将相关事项填在设计的表格内。5.解释与交流。学生对上述实验,可能产生如下的想法:“蜡烛燃烧后质量减少,是由于生成的气体没有被称量所造成的”;“铁与硫酸铜的反应质量不变,因为反应中既没有气体参加反应,又没有气体生成”;“研究蜡烛燃烧反应的质量变化,应将参加反应的氧气和生成的二氧化碳、水一起称量”;“如果把蜡烛放在一个集气瓶中点燃,塞上塞子再称量,质量可能就不变了”;“在密闭容器中进行实验,反应前后物质质量肯定不会发生变化”;……在师生充分讨论和分析的基础上,重新设计并完成有关实验。6.得出结论。通过探究,学生得出了“化学反应前后各物质的质量总和保持不变”的结论。三、初中化学探究式教学的基本过程探究式课堂教学的基本过程大致如下:1.提出问题。学生能从日常现象或化学学习中,经过启发或独立地发现一些有探究价值的问题。提问的方式可以是:(1)学生提出有价值的问题;(2)教师创设问题情景,引发学生提出问题;(3)教师提出有价值的问题。在提问的过程中要求能够比较清楚地表述所发现的问题。2.猜想与假设。学生能够主动地或在他人的启发下,对问题可能的答案做出猜想或假设;并依据已有的知识和经验,对猜想或假设做初步论证。3.制定计划。制定计划是在老师指导或通过小组讨论,提出活动方案,经历制定探究活动计划的过程。在此过程中,学生要根据所探究的具体问题,设计化学实验方案,并且不断培养控制实验条件的意识。4.师生交流。通过实践发现,在实施计划之前,表达与交流这一步必不可少。因为课堂时间短,但要完成一定量的学习内容,假如没有交流这步,教师不知学生所为,学生不知教师所想,势必造成教与学的盲目性,从而无法在相对短的时间内完成教学任务。只有通过交流,才能做到知己知彼,教师与学生才会朝着共同的方向去努力。5.实施探究。实施探究最重要的是进行实验的方式。在进行实验的过程中,学生积极参与通力合作,顺利地完成实验操作,并在此基础上注意观察与思考相结合。在实施方案的过程中,学生为主体,教师可以给予技术上的支持。除此之外还可以采用其它方式进行科学探究,或者是制作成品的过程。6.收集证据。学生学习运用各种方式对物质及其变化进行观察,能够独立地或与他人合作对观察和测量结果进行记录,并运用图表等形式加以表述。学生要学会运用调查、查资料等方式收集解决问题所需要的证据,培养学生较强的实证意识。7.得出结论。学生能对事实与证据进行简单的加工与整理,初步判断事实、证据与假设之间的关系,能依据一定的标准对物质及其变化进行简单的分类。学生能在教师的指导下或通过与他人讨论对所获得的事实与证据进行归纳,得出正确的结论。在此过程中,学生要初步学会通过比较、分类、归纳、概括等方法认识知识之间的联系,形成合理的认知结构。8.交流结果。学生能用口头、书面等方式比较明确地表达探究的结果,并能与他人进行交流与讨论。在交流结果的过程中,学生为主体,教师为主导,目的是使学生始终不偏离学习主题。在与他人交流讨论时,要求学生既敢于发表自己的观点,又善于倾听别人的意见。9.反思与评价。学生能在教师的指导下或通过与他人讨论,对探究学习活动进行反思,发现自己与他人的长处及存在的不足,并提出改进的具体建议。通过反思与评价,学生能够体验探究活动的乐趣和学习成功的喜悦,同时培养学生对探究结果的可靠性进行评价的意识。在课堂探究活动中,上述9个基本过程不一定都有,但是与其特征相适应的基本过程,如提出问题、制定计划、进行实验、表达与交流是必不可少的。由于探究程序的不同,探究课题的不同,实施研究时所用手段的不同,形成的成果所用方式的不同,表达与交流的形式的不同,因此在具体实施研究性学习时,可以有更为具体的小模式群。例如:(1)问题――设计方案――实验――表达与交流――反思;(2)问题――设计方案――师生交流――实验――交流结果――评价;(3)问题――原理――制作――交流――评价。探究式课堂教学在具体实施时,每一个具体的过程都可以总结出一个子模式,都有其特有的过程,但是不管其千变万化,归根结底其基本特征应该是一样的。在应用探究式课堂教学模式时,根据模式变换原理,还可以演化出更多的具体模式;根据模式孕育原理,不断发展其内容;根据模式包容原理,要形成整体结构的模式,才有强大功能。总之。初中化学探究式教学是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、实施探究、收集证据、解释与结论、表达与交流、反思与评价等基本过程。学生通过探究性学习,亲身经历和体验科学探究活动,能够初步形成科学探究的意识与能力。初中阶段，作为起始学科的化学，它具有知识性、新奇性、实践性、再创造性的特点。因此，在课堂教学中，适时、合理的创设学习情境，设置适当的问题悬念，引导学生在教师创设的情境中认真思考、不断探索，积极参与学习过程，让学生会学、乐学、学好，达到吸引学生的注意力，激发学生浓厚的学习兴趣和创造才能，让学生沉浸在一种愉悦的学习氛围之中，使知识在情感的作用下更好地被学生接收和内化。一、以认知“矛盾”创设探索情境新旧知识的矛盾、日常观念与科学概念的矛盾，直觉、常识与客观事实的矛盾等，都可以引起学生的探究兴趣和学习欲望，形成积极的认知氛围和情感氛围，因此都可以用来设置教学情境。通过引导学生分析矛盾的原因，积极地进行思维、探究、讨论，不但可以使学生达到新的认知水平，而且可以促进他们在情感、行为等方面的发展。如，在学习“分子”时，我向学生提出一个问题：“100+100=？”，对于初中生来讲，这个问题显然是过于简单。然后我再问“100ml水与100ml酒精混合，体积是200ml吗？”让学生思考几秒钟后，让其中一个学生演示100ml水与100ml酒精混合的实验。由于这个问题和学生的已有知识发生了矛盾，强烈的求知欲望便油然而生，从而触及了学生的精神需要，新知识的学习便在一种良好的情境中展开。二、以让学生“动”起来创设认知情境为了让课堂充满欢声笑语，让学生们在快乐中学习，就要让学生动起来，如，在讲化学反应的基本类型：化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应一节时，我设计如下情境：两个学生或四个学生分别扮演两种不同的物质，然后化合成一种物质的过程；一开始学生们是在老师的指导下被动的演出，渐渐地有的学生自己慢慢的体会到了它的实质，便以小组为单位自己排练出置换反应与复分解反应的形体表演啦。甲同学说“我是一种单质”，乙和丙同学牵手走上讲台说“我们是一种化合物，我们是密不可分的”，这时候甲同学飞快的走过去把乙同学从丙同学身边拉出，自己和丙手拉手说“我俩组成一种新的化合物”，丙同学一脸无奈的说“现在我是一种单质”。学生们看到他们的表演，开心的大笑，在笑声中理解了置换反应的定义：“一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”。“在表演中学习”，在“做中学”，教师指导学生们课下用硬纸板、用橡皮泥自己制作小的分子模型；课上玩自己制作的分子模型，拆分组合好的分子模型，然后塔建新的分子模型，体会“在化学变化中，分子可分，原子不可分”，体会“旧的不去，新的不来”的道理；另外课堂上让学生通过观察丰富多彩的图片，获得更多化学上的感性知识，加深对化学中比较抽象概念的理解。三、以“实验”创设实践情境化学教学离不开实验。在化学教学中，趣味性强的试验能以鲜明、生动直观的现象与意想不到的结果，有效地激发学生学习兴趣，创设良好教学情境。如，我在讲绪言时，一开始就表演了不用笔写字，而用喷壶将稀氢氧化钠溶液喷在白纸上，纸上立即显出了红色的“化学世界，奥妙无穷”四个字，学生很惊奇；接着我又表演了“茶水变墨水，墨水变茶水”、“玻棒点灯”等有趣的试验，这些引人入胜的化学试验，起到了拨动学生心弦，唤起学生探究知识的强烈欲望。在学习“二氧化碳熄灭高低两蜡烛火焰”时，收集两小瓶二氧化碳，先用一小瓶二氧化碳熄灭下层火焰，而上层蜡烛继续燃烧，后再用另一小瓶二氧化碳熄灭上层火焰，让学生自我发现二氧化碳的密度比空气大，不能燃烧，不能支持燃烧。在学习“氧气的鉴别”时，我先不讲鉴别方法，而是用一带火星的木条，分别插入盛有氧气和空气的集气瓶中，引导学生“发现”鉴别氧气的方法。四、以“用“创设生活情境现代社会离不开化学，化学与社会紧密相连。化学与社会生产以及生命、环境等现代科学前沿问题有着广泛而密切的联系。学习中将与化学紧密相关的社会问题设计成相应的教学情境，是我在教学中常用的方法。在学习“空气”时，我向学生介绍世界上著名的1952年英国伦敦烟雾事件、1943年美国洛杉矶光化学污染事件，介绍“环保汽车”的兴起、2008北京绿色奥运等社会问题，学生听后自然的产生了强烈的探究欲望和学习兴趣，产生爱护空气、保护环境、学好化学保护人类赖以生存的大气的愿望。学习《燃烧和灭火》时，我用多媒体设计了几幅动画：炒菜时油锅中的油不慎着火了；堆放杂物的纸箱子着火了；汽车着火了；森林燃起了熊熊大火。面对这些生活情境，学生们根据所学的知识纷纷提出了――用锅盖盖灭；用水扑灭；用灭火器扑灭；把大火蔓延线路前的一片树木砍掉。照同学们所说，我演示了预先设计好了的游戏，当看到熊熊燃烧的大火被自己“扑灭”了。学生们为自己成为“英雄”而欢呼雀跃。在学习了活性炭，木炭具有强烈的吸附性之后，我请同学们为自己家的冰箱设计一个“冰箱除味袋”或自制一个简易的净水器。学生们纷纷动手动脑，相互合作，将知识活学活用，得到了家长的赞扬、奖励，更增强了学习的信心。课堂教学中，以“矛盾”、“实验”、“动”、“用”创设教学情境，激发学生的学习兴趣，使学生“学中有乐，乐中有学，学而有用”，增强了学生的创造能力、实践能力，对学生的学习起到了不可估量的促进作用。基于3D3s和IMIDAS-GEN的组合结构建模及分析以喀什体育中心游泳馆为例2015.6.5广东省城乡规划设计研究院GUANGDNGuRbANRURALPLANNINGANDDESIGNINSTIIUTE广东省城乡规划设计研究院回主要建模流程1下部混凝土结构建模(PKPM)2屋盖钢结构建模(3D3S)3将已经建好并通过分析的下部混凝土模型和屋盖钢结构模型整合进入MIDAS-GEN做整体分析(MIDAS-GEN)广东省城乡规划设计研究院屋盖钢结构建模广东省城乡规划设计研究院回网架结构形式、起坡高度、厚度及杄件截面初选荷载布置(恒载、活载、风荷载、温度和地震作用)3D3S建模流程荷载组合模型检查及计算杆件截面优选(空间布置及截面大小节点设计网架结构形式、厚度、起坡高度及杆件截面初选广东省城乡规划设计研究院回1、网架结构长宽之比大于1.5时(喀什体育中心游泳馆的长宽比为90/44-2.05),宜采用两向正交正放网架、正放四角锥网架或者正放抽空四角锥网架。游泳馆选用正放四角淮网架。按照柱跨均分为二划分网格,网格尺寸分别为30m和3.5m(竖向网格间距375m(水平网格间距)。2、网架的高跨比可取为1/10~1/18,确定网格尺寸时应使相邻杆件间的夹角大于45度且不小于30度。游泳馆的轴线跨度为44米,网格优选厚度为2444mm~4400mmn根据后期网架实际的支座大小及位置,最后调整网架的实际跨度为42.75m,游泳馆网格最终厚度为2800mm(1/153)。、按照建筑的要求网架起坡高度为10%(中间高点比两侧高2400mm)。4、网架杆件截面的优选按照相同直径不同厚度的原则,杆件截面直径及厚度应分布区间应均匀,而且种类不宜过多,游泳馆最终优选后的网架杆件截面尺寸分为180X10165X8,159X6,140×4,114x4,88.5×4,77.5X3.75,60X3.5网架结构形式、厚度、起坡高度及杆件截面初选广东省城乡规划设计研究院回建模要点1、先按照已经划分好的平面网格尺寸建好模型,然后使用软件中的起坡功能来实现网架的坡度,比直接按照实际坡度建模方便目速度快。也可在CAD中画好网格尺寸,建好模型然后导入到3D3S中。2、网架的厚度一般会根据经验优选_个比较具体的范围,喀什游泳馆最开始使用的是3000mm厚的网架,经初步计算发现有进一步的优化空间,最终选定2800mm的网架厚度,优选的过程中,网架挠度的大小和杆件截面应力的大小是主要控制因素。杆件截面优选时不同壁厚最好不选用相同直径,防止工厂制作下料错误和施工过程偷工减料。广东省城乡规划设计研究院荷载布置(恒载、活载、风荷载、温度和地震)回恒载:网架上弦的恒载0.7kNm2(包括屋面做法及檩条);下弦恒载0.3KNm2活载:取不上人屋面0.5KkNm2和0.56kNm2(基本雪荷载0.45kN/m2考虑双坡屋面25的不均匀系数)的大值0.56kN/m2风荷载:考虑最不利情况,正风(风压)和负风(风吸)体型系数风振系数负风-0.81.5温度工况:该钢结构屋盖没有外露部分,故仅考虑室内温差±30°C(钢结构网架的合拢温度为20±4°C)地震作用:抗震按8度设防,加速度0.30g,地震分组为第三组,场地类别类广东省城乡规划设计研究院荷载布置(恒载、活载、风荷载、温度和地震)回注意事项檩条也可以选择在模型中建入,此时恒载就不必考虑檩条自重。上下弦的恒载可在不同的荷载库中,但是必须选择同一个工况,才能保证在荷载组合中将所有恒载都考虑进去,如左下图所示。马道的活载可以选择按照马道区间布置成均布活荷载,也可按照计算后的节点荷载输入,如有下图所示。2、雪荷载和上人屋面活荷载可分开建立工况,在荷载组合中多些荷载组合,也可按照喀什游泳馆的做法,直接选用较大的雪荷载作为活荷载参与组合,减少荷载组合数目加快计算背我厍「书点有厍单元莺库而问紫件导荷娠联而导荷载库隔识只荷载下点数卫元得秋国根面压