在美国, 越来越多的结构工程学生需要越来越多地考虑硕士学位 [2], 由于结构的复杂性不断扩大,因此需要大量的主题和课程. 取决于这些学生就读的大学, 某些必修课程可能不可用, 因此结构工程的教育方面面临与专业方面保持一致的挑战. 全国结构工程师协会理事会 (NCSEA) 使用对从业人员和专业工程师的调查来不断评估其实践中使用/已知的结构工程主题,以便大学和学校可以为其结构工程学生规划未来的课程. 总体, 结构工程基础知识可分为两大类: 分析与设计. 本文将重点介绍使用NCSEA建议的第一类 [1] 作为指导.  

分析层次

结构分析 1 - 确定分析

基于静态学习的原理, 结构分析 1 作为所有结构工程原理的基础. 该课程主要在使用静力学解决确定的系统之间划分, 并研究与力学有关的主题 (强调, 拉紧, 材料, 形变, 等等). 在本课程结束时, 学生应该能够建立简单结构的平衡方程, 了解支持和发布类型, 并找到膜力图.  

结构分析 2 - 不确定分析

结构分析 2 通过专注于更高级的机制和解决不确定的系统,使方法更进一步. 这门课程是虚拟工作之类的想法, 坡度挠度, 介绍了求解不确定系统的矩分布方法. 在这里学习的高级力学包括扭矩的概念, 屈曲, 综合压力, 和塑性变形. 在这个过程中, 介绍了真实世界的上下文,以便学生可以区分重力与重力. 横向载荷或不同类型的连接 (固定, 固定, 等等).

美国的结构课程 - 不确定分析

数字 1: 不同最终条件的柱中屈曲形状的描述 (researchgate.net)

 

结构分析 3 - 矩阵分析

在这个过程中, 学生主要学习矩阵代数和虚拟功在大型结构中的应用, 同时被引入行业结构分析软件. 因为结构软件在实践中非常常用, 学生能够理解软件中如何使用刚度方法进行大规模分析,从而帮助他们从教室过渡到办公室. 幸运的是给学生, NCSEA建议仅手工简化矩阵分析,以帮助说明软件在后台执行的操作. 美国的结构分析课程 - 矩阵分析

数字 2: SkyCiv结构3D上使用矩阵分析的挠度/分析结果的描述

 

结构动力学

本课程重点介绍加载场景 动态的. 这些先进的加载机制包括非常大的地震载荷和响应主题, 以及爆炸负载等不常见的负载, 行人负载, 等等. 使用这些动态负载, 学生学习如何找到 动态的 结构本身的响应. 也, 我们需要付出巨大的努力来了解不同的横向抗力系统及其对这些动态载荷类型的反应. 总体, 对于参加地震活动盛行的设计的工程师来说,本课程非常重要,因此通常作为横向荷载工况进行管理.   SkyCiv平台为新手和经验丰富的工程师提供了获取其结构几乎任何分析类型的工具。, 范围从线性静态一直到响应频谱和动态频率. 在这里查看这些不同的分析类型.

附加课程

结构系统中的荷载路径

不一定是特定课程, 但更重要的是需要在整个结构工程课程中学习的一般概念. 由于需要在实践中进行工程设计,因此学会从结构上的任何位置系统地,本能地遵循载荷路径非常重要. 也, 学生和工程师需要考虑相同荷载下不同结构系统之间荷载路径的差异.

美国的结构课程 - 结构系统中的载荷路径

数字 3: 悬浮混凝土板的简单荷载路径 (www.engineersdaily.com).

很容易看出目前的结构工程专业学生是如何无法将其适应四年制学位的 (而且这里甚至没有列出设计课程), 这就是为什么存在这种高级学位增长趋势的部分原因. 随着行业随着技术和材料的不断创新而不断创新, 研究生级结构工程师将需要涵盖越来越多的主题,以完全为劳动力做好准备. 确保阅读第二篇文章,重点介绍不同的设计课程.  

资料来源

  1. 董, 凯文. “国家结构工程师协会理事会推荐结构工程课程。” 国家结构工程师协会理事会, www.ncsea.com/downloads/committee/docs/.
  2. 法萨诺, 安东尼. “问安东尼: 取得土木工程硕士学位或MBA?” 土木工程资料, 29 七月 2016, source.asce.org/ask-anthony-get-a-masters-in-civil-engineering-or-an-mba/.
  3. “ NCSEA教育委员会。” NCSEA委员会, www.ncsea.com/committees/basiceducationcommittee/