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關鍵詞：土木工程類專業；碩士研究生；自我培養
中圖分類號：G643；TU37 文獻標志碼：A 文章編號：10052909（2017）02003105
碩士研究生階段的教育在教育目標、教育主體定位和教育形式等方面，都與之前的本科階段、中學階段和小學階段具有本質的區別。從教育目標來看，研究生階段教育的目的是將研究生培養成為具有獨立科研能力的科研工作者和職業工程師，強調自主科研和工作的能力[1]。從教育主體定位來看，研究生在整個教育過程中處于主體地位，與本科及之前階段以教師教學為主的定位有很大差異[2]。從教育形式來看，研究生階段的教育更加強調自我培養和自我教育，絕大部分的教育過程需要研究生通過自主學習完成，研究生導師一般只發揮引導和指導作用[3]。
因此，能否在兩到三年的研究生學習階段實現良好的自我培養，就成了研究生教育成敗的關鍵。近年來，隨著專業碩士研究生制度的實施和研究生教育從精英教育向大眾教育的轉變，研究生數量迅速增加，生源質量良莠不齊。很
多研究生對研究生教育階段強調自我培養的特點認識不足，在研究生學習階段仍然是本科甚至高中時期的學習態度和方式，以致培養效果難以令人滿意。
究其原因，除了對研究生階段自我培養的特點認識不足之外，一個很重要的原因是對自我培養的目標和方法缺乏理性的認識，需要進行深入的指導。為解決這一問題，本文擬從研究生培養工作的實際出發，對土木工程類碩士研究生自我培養的目標、方法和途徑進行討論，旨在為土木工程類研究生的培養提供理論上的參考和建議。
一、 研究生自我培養的必要性和可行性
所謂研究生的自我培養，是指以研究生自身為教育主體，在自我意識的支配下，根據社會需求和自身發展的需要，發揮主體能動性作用，把自己作為教育的實施者和接受者，不斷進行自我開發和自我教育，優化知識結構和能力水平，最終實現研究生階段培養的目標，成為滿足社會需求的科研工作者和技術工程師[4-5]。
研究生階段教育的最大特點就在于研究生的自我培養和自我教育[6]，這是由研究生階段的培養目標決定的。研究生階段教育的最終目的，是培養一批能夠獨立進行科研工作的科技工作者，以及能夠在企事業技術崗位解決實際問題的技術工程師[7]。要想獲得獨立的科研能力和工程實踐能力，就必須具備自主發現問題和解決問題的能力。而這些能力的培養，必須也只能通過自主科學研究和自主工程實踐獲得[8]。此外，是否具備基本的自主科研能力和工程實踐能力，也一直是各高校衡量研究生培養質量的重要標準。部分高校甚至直接以這兩項能力作為研究生畢業和獲得碩士學位的基本條件[9]。因此，以培養自主科研能力和工程實踐能力為目標進行自我培養，是研究生階段教育的必然要求。
研究生階段的學習和生活呈現出很大的自主性和獨立性[10]。研究生導師在研究生教育過程中的定位，是科研工作上的指導者和合作者，并以此為基點，對研究生的學術道德和價值觀進行引導[11]。除此之外，研究生自主把握工作和學習的各個階段，有足夠的時間和空間自主規劃，自我學習，為研究生的自我培養提供了主體條件上的可行性。事實上，是否能夠有效利用這種自主性，抓住機會進行自我培養，一直都是研究生培養成敗的關鍵。
二、 土木工程類專業碩士研究生自我培養的目標和內容
土木工程類專業碩士研究生培養的最終目標，一是使研究生具備基本的科研能力，以滿足業之后以一個獨立的科研工作者的身份從事本專業科研工作的需要；二是具備一線的工程實踐能力，以滿足畢業之后從事結構設計或現場施工工作的需求；除此之外，還必須培養一定的人際交往能力。因此，具體而言，土木工程類專業碩士研究生應當著重在專業知識水平、基礎科研能力和實踐工作能力等三個方面進行自我培養。
（一）專業知識水平的培養和提高
具備深厚的專業基礎，了解本專業的研究特點、研究方向以及基本理論和方法，是順利開展研究生階段學習和科研工作的前提條件，這也是研究生入學考試和面試衡量學生是否具備入學資格的重要標準。但是，隨著近年來碩士研究生數量的迅速擴張，新入學研究生的專業知識水平并不能令人滿意。以某校土木工程和防災減災工程專業碩士研究生的面試為例，一位面試教師提問了一個基本的結構力學問題，即力法基本方程的實質是力的平衡方程還是位移協調方程？就這么一個二選一的問題，參加面試的數十位學生回答正確的不到一半，絕大多數都是僅憑字面意思勉強回答甚至完全是瞎蒙胡猜。另一位教師提問地震烈度的概念，能將這一概念與地震震級區分開并解釋清楚的更是寥寥無幾。帶著這樣的專業基礎知識開始研究生階段的學習和研究，效果如何可想而知。
因此，研究生階段自我培養的第一課，就是夯實專業基礎，把本科階段沒有學好而研究生階段又顯然會用到的高等數學、結構力學、結構設計等課程查漏補缺，提高到本科畢業生應該有的水平。在此基礎上，還要把研究生階段開設的數學分析、有限元方法、結構動力學、彈塑性理論等專業基礎課學好學透，為后續即將開展的科研工作做好準備。
除了課堂學習之外，研究生階段的學習還應該包括一個很重要的方面，即自學能力的培養。與本科生階段主要依靠教師傳授專業基礎知識、培養專業思維能力不同，研究生階段最重要的是要學會如何發現問題和解決問題。當今時代是一個知識大爆炸的時代，是多種學科融匯交流的時代。研究生在開展科研工作的過程中，必然會遇到很多以前沒有接觸過的知識，甚至不同的專業和學科的知識。這就只能通過各種渠道查找資料，自我學習，不斷積累，培養自我學習的能力和習慣，實現自我教育，最終解決所遇到的問題。而終身學習和自我教育，正是作為一名科研工作者所必須具備的基本素質之一。
（二） 基礎科研能力的培養
一般而言，科研能力的根本是科學思維能力和科學研究方法，這也是研究生階段需要著力培養的目標之一。所謂的科學思維能力，是指應用專業知識發現問題、研究問題和解決問題的科學思維方式。所謂科學研究方法，是指采用理論研究、試驗驗證、統計分析對科學問題進行研究的方法。科研能力的培養是一個抽象的潛移默化的過程。這就需要研究生集中精力，刻苦鉆研，全身心地投入研究生階段的研究和學習，一點一點地積累提高，最終實現科研能力的全面提升。
科研能力的培養包括很多方面，本文僅就開展科學研究所必須具備的一些基本工作能力進行深入討論。這些基本工作能力一般包括辦公軟件的使用能力、專業軟件的使用能力、文字表達能力和專業英語水平等。
辦公軟件的使用能力是進行一切文字工作的基礎。在研究生進行開題報告、中期考核、畢業答辯的過程中，必然會用到以下軟件：word、PowerPoint、Excel。這些軟件看上去很常見，但很多本科畢業生都只停留在會打開、輸入、關閉的水平，遠遠達不到研究生利用這些軟件完成論文寫作任務的目標。研究生階段使用word，目標就是撰寫論文。要做到會用word排版，正確處理標題、目錄、圖表、段落、參考文獻等，按照要求寫出格式規范、排版合理的畢業論文。PowerPoint是研究生用于做報告和答辯的必備軟件，要求做出來的幻燈片界面美觀，條理清楚，能準確無誤地表達研究生的全部科研成果。Excel是一個功能強大的軟件，科研論文所需數據的匯總和統計、圖表的設計和制作都可以用它來完成。
專業軟件的使用是當代研究生必須具備的能力之一。對于土木工程類專業的研究生來說，AutoCAD是最基本的制圖工具，其重要性自不必多說。除此之外，還需要掌握本專業廣泛使用的各種專業軟件，如結構設計所需的Sap2000、理正工具箱，結構分析所需的ANSYS、ABAQUS，編程所需的Matlab等。當今時代，用專業軟件解決問題已經成為科研工作的基本要求，不會使用這些基本的工作軟件，就無法開展科研工作。
文字表達能力是研究生撰寫論文和進行學術交流
必備的另一項能力，而這一點又恰恰是很多土木工程類專業研究生的短板。土木工程類專業一般屬于純工科專業，大部分學生從高中畢業后就很少接受文字表達能力的訓練。特別是本科畢業做的是畢業設計，沒有寫過畢業論文，失去了一次重要的科技文獻撰寫能力的培養機會。造成的結果就是文字表現能力較差，往往需要走很多彎路才能達到撰寫科技論文的水平。因此，土木工程類專業的碩士研究生需要在研究生學習階段有意識地培養語言文字表達能力，特別是要熟悉和掌握撰寫科技論文所需要的特有的客觀理性的文字表述方式。
科研工作基本能力的第四個方面，是專業英語水平。閱讀英文專業文獻、用英語撰寫論文是科研工作的基本需求。我國的英語教育從初中甚至從小學就開始，到研究生階段至少經過了10年的學習，但實際的效果卻并不能令人滿意。很多研究生在寫論文時用到英文題名和摘要，第一反應就是利用網絡上的翻譯軟件。部分研究生論文的英文題名和英文摘要甚至是用翻譯軟件直接翻譯一下就粘貼上去了，錯漏百出，笑話滿篇。因此，提高專業英語水平，是研究生階段必須保質保量完成的一項重要學習任務。
（三）工作能力的培養
研究生階段學習的最終目標是要進行工作實踐，很多研究生一畢業就會進入設計和施工單位工作。因此，工作能力的培養也是研究生階段自我培養的重要內容之一。
在研究生階段培養實踐工作能力具有得天獨厚的優勢。在這一時期，研究生是作為一個基本獨立的科研工作者來完成自己的課題，與導師和其他同學是交流與合作的關系，因而攻讀研究生的過程也就自然而然成為工作能力的培養過程。
對于研究生來說，工作能力包括科研能力、實踐能力和工作素質等多個方面。其中科研能力和實踐能力都需要在工作和學習中逐漸積累和培養。本文僅就個人工作素質進行簡單探討。
個人工作素質的第一點，是工作中的自我定位。工作是有分工的，在任何一項工作中，都會有人主導，有人配合，有人把控大局，有人執行細節。在工作中擺正自己的位置，是一切工作得以順利完成的保證。如果人人各行其是，最終的結果必然是一事無成。研究生階段的學習是研究生科研工作的起點，在后續的科研和實踐工作中，都必須保持謙虛謹慎的態度，尊重導師，尊重身邊的同學和同事，積極主動地向他們學習。只有這樣，才能不斷提高自己的水平，實現研究生階段自我培養的目標。
個人工作素質的第二點，是要有責任心，勇于擔當。做事情有始有終，是研究生應當持有的基本工作態度。接受任何工作任務之后，應該以積極主動的態度考慮如何保質保量地完成。遇到困難要學會利用學校和單位提供的各種資源積極解決，而不是稍遇挫折便打退堂鼓。最不可接受的態度是，稍遇困難不僅止步不前，還不積極與導師或上級溝通，工作任務擱置半個月甚至一兩個月，直到再次被問起才告知遇到問題未能繼續。這樣消極負面的工作態度，在任何工作單位都是不能被容忍的，在研究生階段必須絕對避免。研究生應珍惜和抓住研究生階段學習的大好時機，培養優秀的工作素質，是研究生階段自我培養的又一重要任務。
三、 土木工程類專業研究生自我培養的基本途徑
關鍵詞：信息素養教育；科技查新；嵌入式教學
一、引言
美國信息產業協會主席保羅澤考斯基1974年最早提出信息素養的概念時認為，“信息素養是指利用大量的信息工具及主要信息源使問題得到解答的技能”。隨著互聯網+、物聯網、大數據等技術的發展，以及微博、微信等社交平臺的涌現，信息環境發生了翻天覆地的變化，信息素養也有了更為深廣的內涵。2015年美國大學與研究圖書館協會的《高等教育信息素養框架》中對信息素養的定義為，“包括對信息的反思性發現,對信息如何產生和評價的理解,以及利用信息創造新知識并合理參與學習團體的一系列綜合能力”[1]。如今信息素養不僅包含對信息的檢索、獲取、使用、傳播、共享、評價等能力,也包含了對信息及知識內容的創新和批判性思維能力,這些能力的培養僅僅依靠傳統的文獻檢索課程是無法達成的，而嵌入式信息素養教育則能事半功倍。
二、廣東省高水平大學信息素養教育現狀
2019年3月1日至15日，通過網絡調查和電話咨詢相結合的方式，對廣東省10所高水平大學重點建設高校和8所高水平大學重點學科建設高校的信息素養教育模式的調研結果顯示：廣東省高水平大學信息素養教育主要是以文獻檢索課為主、以專題講座和培訓為輔的傳統模式，還很少開展嵌入科研和教學的信息素養教育；在被調研的18個高校圖書館中，18個館均有面向師生的關于數據庫使用方面的專題講座或培訓，有17個館開設了文獻檢索課程，有12個館開展了新生入館教育，只有廣州大學圖書館進行了基于科技查新的嵌入式信息素養的深度實踐。
三、廣州大學圖書館以研究生開題查新為載體的嵌入式信息素養教育實踐
（一）研究生論文開題查新工作的開展。科技查新是指以反映查新項目主題內容的查新點為依據，以計算機檢索為主要手段，以獲取密切相關文獻為檢索目標，運用綜合分析和對比方法，對查新項目的新穎性做出文獻評價的情報咨詢服務[2]。研究生在論文選題到開題報告撰寫的過程中，對選題方向、實施方案等的修正調整都是以文獻檢索、獲取、研讀、綜合分析對比為基礎的，為研究生提供論文開題查新服務可以將信息素養各種能力的培養嵌入到學生的科研和學習中，是實施嵌入式信息素養教育的一個很好的切入點。廣州大學圖書館研究生論文開題查新服務與一般的科技查新服務的不同之處在于，研究生不僅僅是項目委托人，而是要參與到完成報告的每一個環節，是完成報告的主體，查新員的定位是指引和輔導，具體流程如圖1所示。（二）研究生論文開題查新的成效。2013年3月至2019年5月，廣州大學圖書館先后為來自建筑學院、土木工程學院、生物學院和數學學院的506名研究生提供了個性化的論文開題查新服務，指導研究生熟練使用檢索工具、全面準確地收集文獻、深度閱讀并綜合分析文獻，進而調整選題方向、提煉創新點、優化研究方案，顯著地提升了我校研究生的信息素養水平和學位論文質量，也一定程度上提高了研究生導師的指導效率，得到了研究生院和相關院系的肯定和好評。（三）經驗總結和方案優化。廣州大學圖書館嵌入式信息素養教育實踐取得顯著成效主要得益于兩點：（1）采取了合作式教學，嵌入式信息素養教育的開展是基于圖書館與相關職能部門、院系以及研究生導師之間的緊密合作。圖書館在開展研究生開題查新服務前，有針對性地推廣普及科技查新服務，得到了研究生院和相關院系的支持，2012年10月，研究生處擬定了《廣州大學研究生學位論文開題查新暫行規定》，要求理工類研究生申請學位論文開題前必須提交開題報告和科技查新報告，各相關院系也在研究生開題前積極配合圖書館安排學生參加開題查新培訓，開題查新過程中查新員與研究生導師之間也有頻繁的互動交流。（2）采取了體驗式學習。不同于傳統文獻檢索課與應用剝離的模式，嵌入式信息素養教育中檢索、評估、使用等技能的學習是依托也貫穿于具體的研究任務（論文開題）中，老師的教學是問題導向式的，學生的學習是深度體驗式的，在用中學、在學中用，因而掌握得更全面而深刻。廣州大學圖書館嵌入式信息素養教育模式也存在兩個局限有待改進（圖1虛線框部分）：（1）因廣州大學圖書館沒有開設文件檢索課，學生的檢索技能較差，導致個性化輔導環節效率較低，存在很多重復性講解，可充分利用圖書館既有資源，比如推送數據庫使用培訓、各種專題報告、微課資源、慕課資源等調動學生的主觀能動性解決共性問題，從而提高輔導效率。（2）因人力資源有限，未能好好利用用戶反饋系統。開題報告的完成并不意味著服務的結束，重視用戶反饋，提供追蹤服務可使信息素養教育具有可持續性，同時也能累積數據、及時發現問題、指導優化現有流程和模式。
四、啟示
【關鍵詞】策劃概要；場地分析；空間組織；技術參考；建筑形態
對人文社科圖書館的定位
設計內容為新建文科圖書館建筑的設計，并對周邊環境的道路及停車設施進行規劃設計。要求新建校文科圖書館能夠滿足相關使用單位的使用要求，同時，新建筑應當與周邊校園建筑群形成良好的關系，并具有一定的特色。
作為清華大學圖書館的專業分館之一，結合專業學科背景，在校園內的特殊地理位置，以及校園內豐富的自然環境，該建筑應該以一種謙虛謹慎，沉穩低調的態度出現在讀者面前，同時消隱在校園的大環境之中。
對人文社科圖書館建筑形態的理解
1、清華校園整體環境肌理
清華校園的整個環境肌理是以“院落”為主。從工字廳到大禮堂，從二校門到主樓，清華校園中的建筑與建筑，建筑與環境，乃至整個校園形成的是一種圍合或是半圍合的空間關系。
2、地塊分析
清華大學人文社科圖書館項目選址位于清華綜合公共功能核心區，西側鄰南北主干道，東邊為土木工程學院，北向、南向分別與學生宿舍8號樓、三教隔路相望。
地塊與周圍道路的平均高差為4米。北面和西面均為綠化護坡。
地塊上擁有大量生長完好的植被，主要包括有白杏，楊樹，槐樹，塔松，白玉蘭等一大批生長年限較長，樹型已經成熟的木本植物。但主要集中在北側和西側的護坡上，缺乏系統的梳理，較為無序和雜亂。且以落葉喬木為主，夏季可以起到一定的遮蔭作用，但到了冬天，無法為地塊內的建筑阻擋寒風或者改變風向。
3、形態構成
項目地塊內建筑全部拆除；植被保留絕大部分。地塊西側和北側的護坡加以整理，將護坡根據高差修整成臺地。且分為三級，除原有樹木之外，在適當添加常綠喬木，最少達到密集種植3行常綠喬木，以緩解冬季寒風對地塊內的影響。
把“淡泊以明志，寧靜以致遠”定為本設計的主題。 通過營造淡泊的建筑，寧靜的空間來隱喻中國文人的情懷。 利用場地形成多重圍合，遠離塵囂，創造庭院深深的場所。建筑本身也采用“庭院圍合”形式，以高大的楊樹林為“墻”形成一次圍合，并通過圖書館及土木實驗室及周邊建筑形成二次圍合的幽靜小院落。從而與清華的的其它院落一起“鋪陳伸展”。從而“融入”清華大學的校園肌理中。
對人文社科圖書館主要使用者們行為模式的理解
1、學生們的需求
圖書館作為校園文化的重要組成部分，其中的閱讀行為和空間體驗永恒不變的。但僅僅只有閱讀空間是不夠的。自習，同樣是學校文化中重要的組成部分，而且圖書館是大學生們自習行為的最好場所之一。
依據馬斯洛的心理需求理論及大學生心理需求理論，人以交往和歸屬作為第一層次的需求，并以學習作為最高一級層次的需求。而在低一級層次的需求未得到充分滿足時，高一級層次的需求不可能獲得真正意義上的實現。所以公共自習空間的營造應以滿足學生的交往和心理歸屬為前提。
自習的學生都將安靜明亮的教室作為選擇教室的首要條件，這反映了學生對公共自習空間相對私密性的需求；但同時學生也都認為交往合作的學習方式無論在心理上還是學習效率上都對學習本身有極大的促進作用，因此公共自習空間應該是私密性、公共性兼而有之。正如Altman認為的那樣：“私密性是對接近自己或自己所在群體的選擇性控制。關鍵是從動態和辯證的方式去理解環境和行為。獨處是人的需要，交往也是人的需要。”
2、設計理念的形成
將書庫與閱覽空間相對獨立，而又將自習空間從閱覽空間相對出來，在滿足圖書館的基本功能的前提下，注重學習方式建有獨立研究與團隊合作性的原則；注重學習內容兼有基礎性、研究性與趣味性的特點；注重自習空間在使用上兼有獨立研究性和公共交往性的特征，明確自習空間的領域感和心理歸屬感，以確保研究，學習，閱覽的高效性。
對人文社科圖書館建筑單體的理解
1、形態的建立
建筑為白色的簡潔形體，沒有復雜表現，簡潔的幾何體塊，樸素的色彩，與樹林相互依襯形成明亮，寧靜的氛圍。
2、功能的分區
建筑以中心圓形書庫為核心，四周環繞大空間作閱覽之用。空間形式靈活多變，仿佛可以在書籍的叢林中“閑庭信步”。中心圓形書庫作為獨立的存在，可以在關閉書庫的時候，其他閱覽空間仍然開放，滿足學生們自習的需求。
3、光之廊
一個獨特的研修場所，安靜而相對獨立，螺旋上升的書庫與周圍的閱覽和自習空間的形成了一個可以自我循環的系統，讀者可以選擇自己喜歡的通道和適合自己閱讀學習自習的樓層。既可以隨著螺旋的上升在連續查看大量書籍的同時到達自己想到的樓層，也可以通過門廳的樓梯，不經過書庫，直接進入自習和閱覽空間內學習。
4、靈活的空間組合
以標準化模塊劃分空間，可自由靈活的組合。主要分布在西面和北面，相對獨立于南面的閱覽室。通過可移動的軟隔斷，可以隨意分隔單間的大小，形成從可供2～4人到8～10人的各種獨立討論空間，使用更便捷，建筑更有生命力。
總結
將書庫獨立，將閱覽空間重新分割組合，雖然這種空間模式和現在圖書館流行的超市型空間模式有所不同，甚至和傳統的以書庫為中心的圖書館空間模式較為接近，但是，作為一個綜合大學的專業圖書館，更需要的滿足學生們實際的學習需要，而并非盲目追求新的大型公共圖書館空間模式，創建一種更加符合學生行為特征的公共自習空間，并且和圖書館空間相結合，是一次大膽的嘗試。
當然，設計過程中還存在很多問題沒有很好的解決。比如核心書庫和周圍閱覽室的連廊由于設計不到位，由于高差形成了很多坡道及臺階，不利于圖書的管理和運輸。因為課程設計時間有限，沒有很好去解決這些類似的實際問題。希望下次有機會再繼續改進。
參考文獻：
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[2]莊維敏 《建筑策劃導論》
[3]戴利華主編， 《2003海峽兩岸圖書館建筑設計論文集》
[4]王（日韋）《研究型高校自習行為模式及空間的屬性研究》研究生論文
關鍵詞：加權余量法圓形隧道 權殘方程 內力計算
中圖分類號：U45文獻標識碼：A 文章編號：
一、前 言
水力工程涵洞和鐵路隧道等工程廣泛采用著圓拱形結構其合理計算應遵循與周圍地層共同工作原理.不計彈性抗力的自由變形方法 ,原則上可用于松軟地層中的隧洞分析,然而,鑒于松軟地層含義的相對性,如預先認定不免帶有一定的盲目性.計入假設的彈性抗力方法 ,則由于該抗力不盡符合共同工原理,所得結果將具有一定的任意性.把周圍地層的連續彈性抗力僅簡化為若干法向彈性支承反力的鏈桿法,則需將結構分割較多的直梁單元才會有較好的精度,而這將使各項工作量加大;重要的是該法還沒有也難以考慮切向彈性抗菌素力的作用.加權余量法在我國正日益廣泛地被引入結構分析領域[4, 5] 由于其原理統一,計算簡便準確、,并容易在計算機上實施等優點,為同時考慮法向和切向彈性抗力時地層中圓形隧道的合理計算提供了便利條件.
二、控制微分方程和邊界條件
圖1示地層中單位厚度圓形隧道結構的計算簡圖,承受豎向荷載qV、水平側向茶載qH(θ) 、自重G和水壓力或灌漿壓力ρ0(θ)等主動荷載的作用;結構、荷爾蒙載均為正對稱,頂點O為坐標原點,RH為計算半徑,h為壁厚,H為頂點水頭,rs為水的容量;上部兩側各為45°范圍為不計彈性抗力的脫離區.脫離區的范圍與結構在qV、qH(θ)以及G等作用下產生的變形狀態有關,一般只能用迭代法逐次接近;根據大量試驗和工程實踐經驗總結,該脫離區一般約為2×34°－2×45°, 我國水工隧洞設計規范推薦2×45°,故本文將此值作為已知條件引入計算簡中.
從圖1中截取微分單元RHdθ(圖2),其中w(θ)為法向位移;V(θ)為切向位移;kw w(θ)、kV V(θ)分別為法向、切向彈性抗力,kw 、kV分別為法向、切向地層彈性抗力系數;各項荷載、抗力及結構的彎矩M(θ) 、剪力Q(θ)和軸力N(θ)均為以圖示方向為正; rh為鋼盤混凝土容重.
可忽略軸力產生的切向應變:
由于結構對稱,故只需對右半部分進行分析,在=0和θ=π處應滿足如下位移和應力邊界條件:
三、伽遼金權殘方程通式及內力通式
設法向位移試函數
= s°(m)sin(mθ)Amcos(mθ) (10)
滿足式（9）所有邊界條件，并使C=0
由于qV在θ=π／2處和彈性抗力在θ=π／4處出現間斷性，故將式（10）代入式（8）所得殘函數有3種形式：
在0－π／4子域：
式中：
s° (m)=m5－2m3+m; s (m)= s° (m)+ ƒ(mkw+kv／m)(12)
取權函數集Wj(θ)=cos(jθ)(j=1,2,3,…,n),相應其任一項的全域伽遼金權殘方程為
WjRIdθ= Wj RI1dθ+ Wj RI2dθ+Wj RI3dθ=0(13)
將式(11)代入后，注意到（圖1）：
qH(θ)=0.5(qH1+ qH2) －0.5(qH2－qH1)cosθ,
sin2θcos(jθ)dθ=[sinθ+sin(2+j)θ]／2,
qH(θ)sin2cos(jθ)dθ=( qH1+ qH2)sin2cos(jθ)dθ－( qH1+ qH2)×(sinθcos(jθ)dθ+sin3θcos(jθ)dθ);
(2)p0(θ)=rs(H+ RH－RHcosθ),=rsRHsinθ,
cos(jθ)dθ=rsRHsinθcos(jθ)dθ.
于是得到全域伽遼金權殘方程(式13)的通式:
(s° (m) sin(mθ)cos(jθ)dθ+s(m)sin(mθ)cos(jθ)dθ)Am
=ƒ(－2rh+ rsRH)sinθcos(jθ)dθ+ƒ( qH1-qH2)( sinθcos(jθ)dθ, (14)
(j=1,2,3,…,n)
式中:
sin(mθ)cos(jθ)dθ= (15)
將對應于各權函數Wj(j=1,2,3,…,n)的權殘方程依次組合并寫成求解Am的矩陣形式為:
Am=[Km,j ] Tj (16)
當選定試函數項數m后,權函數項數即一定(j=m),所以, Am的系數矩陣[Km,j ]和荷載項列陣 Tj 均可預先由式(14)列出供實用;劃去相應的行和列,它還可以用于項數小于m的情況.
由式(6)、(3)、(1)分別列出內力 通式為：
在求0－π／4域的軸力時，應令km=0；求π／2－π域的軸力時，應令qv=0。
計算表表明，試函數取至8項已有較穩定結果能滿足工程設計要求，茲列出m≤8相應的式（16）、（17）的具體生生世世[見附錄式（18）－（22）]以便實際使用.
四、算例
圖3巖層中鋼筋混凝土圓形隧洞結構，RH=1.35m,h=0.2m,EI=1.69×104kNm2,rh=24.53kN／m3,rs=9.18kN／m3,qv=333.43 kN／m,H=10m, kw= kv=1.96×104 kN／m3 .計算其內力。
解：取m=1-8,由式（12）算出s°（m）和s（m），匯同其它已知值由式（16），（18），（19）解得
將Am代入式（20）－（22）即得各項內力值（表1）.表中還列出了目前常用的假定地層抗力法(O.EByraeba法)和自由變形法以及本法不計切向彈性抗力( kv=0)的結果,以資比較.
參考文獻
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作者簡介：
1以專業融合為核心的教學模式探索
作為現代工業重要的門類之一，建筑行業的發展依賴于相關學科領域的科技進步和各專業的分工協作。由于所涉及到的知識十分龐雜，為了便于學習、掌握并提高工作效率，必需進行細化的專業分工，將原本完整、連貫的建筑設計活動肢解成為建筑設計、結構設計、環境控制設計、施工建設等先后不同的幾個工種。各工種又從有利于自己操作的專業角度出發，利己主義走強，導致專業間條塊分割、難以融合統一，建筑整體性能難以實現。如今，我們知道這種簡單的專業分工方式，雖然有利于單項技術進步和知識的傳播，但卻不利于建筑整體質量的提高與整合，帶來了許多問題。例如，建筑被簡化成了若干單項“建筑科技”或“建筑技術”，建筑設計與技術設計配合不佳，設計與施工分離，設計與使用脫節等。目前，在我國土建高等教育領域，綠色建筑主題涉及到建筑學、城鄉規劃學、土木工程、風景園林、材料科學與工程、管理科學與工程等大致6個一級學科和其下包含十幾個二級學科，共同完成培養建筑工業所需專業工程技術人員的目標。客觀地說，上述學科都分別在領域內對如何提升建筑的綠色性能進行了有益的探索和關注，但卻沒有一個學科以全面解決綠色建筑設計質量為核心去開展教學和科研活動。就綠色建筑的實現途徑而言，建筑學學科應該肩負起全面實現綠色建筑的職責。綠色建筑給傳統建筑學在教育科研方面提出了更高的要求，既需要更綜合的理論體系、更系統的設計方法和更高的技術要求，也需要掌握更先進的理論前沿、更廣泛的知識體系、具備更理性的技術思維邏輯、熟練運用多樣化的分析工具等。需要以建筑學為核心，整合相關學科，研究和建立具有整合思想的綠色建筑設計專業方向，它具有相關各學科乘積的效應，整合各專業最先進的元素，以培養能夠勝任時代要求的建筑設計人才為目標，以同步提高建筑整體質量和建筑與環境的友好關系為社會責任。這就需要重新思考、建立符合時代要求的綠色建筑領域專門人才培養模式。近期可以在已有的分工基礎上考慮學科融合，建立健全建筑設計學科對環境控制設備、結構設計、計算機模擬分析、數理分析等必要知識體系的整合，加強建筑設計人員對相關綠色建筑研究進展和技術的理解，以便能夠真正起到整合、組織設計工作的責任。針對相關方向研究生教學，加強包括建筑技術、結構工程、建筑環境與能源應用等相關領域通課程的學習，以便掌握健全的知識體系、能力結構和最新科技進展。
2教學實踐
2.1學科融合探索始于1990年代，西安建筑科技大學調整了建筑學專業教學體系框架(圖1)，就此，式，以國家創新研究群體和陜西省科技創新團隊為核心，國家級課題負責人為主體組成的綠色建筑研究團隊，建設了陜西省協同創新中心等科研平臺，取得了一批代表性成果，成為綠色建筑科學研究、人才培養的基地。同時還打破了專業與職業隔閡，拓展綠色建筑通識教育，提高人才培養質量。課題組內各專業負責教師頻繁交流，形成了和諧結合專業發展的眾多思考，圍繞建筑學基本能力訓練，展開了系列探索，形成了相對開放的教學體系，重點探索了以科學研究和研究生培養相結合的工作機制，努力培養符合時代要求的建筑設計與研究人才，科學研究成果密切結合行業與社會發展需求。經過多年積累，形成了一套多學科交叉融合，教學、實踐和科研相互促進的創新模的科研關系，相互支持業務工作；注重打破研究生的專業界限，無論具體專業都強調需要掌握完備的建筑知識結構和業務能力；經常開展跨學科的學習、研究、討論。課題組內涉及的建筑設計及其理論、建筑技術科學、建筑環境與能源應用工程等專業研究生共同學習綠色建筑通識課程，提高綜合理解與設計能力。教學與科研相協調，明確了培養綠色建筑設計人才的目標，強化了建筑設計專業在學科群中的核心作用，其余門類均圍繞此開展。人才培養與科學研究并重、多專業協同，促進學科間相互學習和知識體系的健全完善。瞄準綠色建筑行業前沿問題，將研究生論文研究與國家級課題相結合，采用先進的、可重復的研究方法，取得了顯著成效，10年來，累計培養畢業綠色建筑方向博士50余名，碩士100余名。在西部地區，系統地開展了多種自然地理氣候條件下的綠色建筑的環境測試、建筑模式研究、方案創作、示范建筑實施等系列科學研究工作。
2.2教學模式探索探索改變單純的“線性”的綠色建筑設計方式，“并行式”設計方法，提高建筑整體品質。在承認建筑的使用功能、空間形態、文化傳承等基本需求的前提下，逐漸摸索形成了并行的綠色建筑設計創作方法。與常規先功能、再形式、后綠色技術設計的“線性”流程不同，將綠色建筑關鍵的環境與能源指標量化模擬分析前置在建筑方案之前進行。在利用計算機分析工具對環境與能源指標分析評價的基礎上，從實現綠色性能的角度提出若干種可能建筑形態，再進一步落實功能和組織交通流線等設計工作，還需對上述環節進行若干輪次必要的調試和優化工作，形成滿足多目標需求的綠色建筑方案。“并行式”綠色建筑設計方法的示意見圖2。依照此方法，在畢業設計教學環節，多專業共同指導，探索了多重約束條件下綠色建筑設計方案的可能途徑，驗證了方法的有效性。
2.3綠色建筑設計教學實踐2014年，結合本科畢業設計，課題組進行了“并行式”綠色建筑設計教學實踐，檢驗了設計方法的有效性，取得了較好的教學效果。根據教學目標，將17周課時分為設計準備(理論學習與調研)、總體概念、方案設計、成果表達等4個階段，在重要環節增設了專題輔導(表1)。畢業課題的選址位于夏熱冬冷地區的蘇州市，是一家建筑科技企業的研發總部，占地1.7hm2。自然環境條件優越，北側隔路與自然山體相望，東側隔路與城市綠地公園相鄰。由科研辦公、對外技術展示、各類實驗室、培訓教育中心、學術會議廳等功能組成，要求符合綠色三星標識(圖3)。本次綠色建筑設計教學實踐的關鍵內容：1)從自然氣候條件出發，形成綠色建筑設計概念。在前期學習的基礎上，采用當地氣象數據參數，利用Revit、Doe、Ecotect等綠色建筑分析軟件，進行了生物氣候、風環境、日照分析，探討了包括風、日照、降水、溫濕度在內的自然氣候要素對建筑的影響，并從建筑節能潛力、主被動節能措施等方面對綠色建筑設計的方向和可能性開展了探索，讓學生掌握借助計算機分析工具理性地開展綠色建筑設計的能力。2)復雜的功能組織與綠色建筑的基本目標相結合。設計對象功能構成復雜，涉及到建筑與環境的關系、出入口確定、大小空間的協調、交通流線組織等一系列問題，單項技術難度不大；在此之上，又需要運用綠色建筑的評價指標、環境和能耗模擬等手法，審視建筑方案的合理性，并做出相應的修改完善。經過反復的調整，讓學生掌握了“并行式”設計流程，不但可以提高建筑物理環境品質、控制建筑能耗水平，也能提前對建筑的關鍵環境性能參數做出定量預判，提高了綠色建筑的設計效率。3)以節能為主要目標的圍護結構設計手法。在建筑技術專業參與下，運用計算機模擬分析，嘗試建筑立面設計的新方法。以降低建筑能耗為目標，主要采用自然通風降溫、夏季遮陽防熱、爭取冬季日照、圍護結構隔熱保溫等被動節能措施，在建筑表皮做出了積極反應，形成了差異化的建筑立面設計(四個立面的形態、開窗與遮陽、墻體構造等均不相同)，體現了綠色建筑因地制宜的基本原則。4)參照《綠色建筑評價標準GBT50378-2006》的等級劃分和指標構成，組織設計文件。該體系由“四節、環保、運營”等六類指標組成，每類指標又包括控制項、一般項與優選項，構成復雜，難以應用。通過學習、難點講解、重點輔導等手段，讓學生掌握了利用現行標準從事綠色建筑設計的技能，并將相關內容表達在設計成果圖紙中，進行了一次完成的綠色建筑方案設計教學實踐。
3結語
