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建筑结构大赛?不!这只是一场毕业设计 中职生抢鲜体验大学权威赛事

2022-06-01 14:38:52 来源:东阳市融媒体中心 吴旭华 通讯员 夏晓萍
  大学生建筑结构大赛一直很火,能参加这类赛事的基本上是建筑和土木工程专业的佼佼者。这周,市职教中心东技校区举办的建筑施工专业毕业设计展,却让人大开眼界——一群中职生竟然轻松玩转大学生建筑结构大赛的试题,搭建出了高难度的建筑结构模型。从蒙古包到超大跨度体育馆再到各种高特大桥梁,实在很难相信它们出自一群年仅十八九岁的学生之手,更难以相信他们是第一次制作建筑结构模型。

  填平过渡期鸿沟

  这群毕业生是2019级建筑工程施工专业的学生,作为东技校区和浙江广厦建设职业技术大学(以下简称广厦大学)联办的“3+2”五年一贯制中高职一体化培养对象,在完成中职3年学业后,8月底他们将前往广厦大学报到。

  “今年广厦大学入学考试于4月27日举行。往年考试结束后,学生就离校回家。这中间1个月的空档该如何安排?许多毕业生都相当迷惘。”东技校区土木建筑学部主任张海彪在调研中了解到此事后,建议学校将学生继续留到校园,利用这个过渡时期开展毕业设计。

  这是该专业创办以来首次举行毕业设计,到底该如何安排,大家也没有底。市职教中心党总支书记、校长卢干建议:能否和广厦大学联手,争取把毕业设计变成高职学习的预体验,填平过渡期的“鸿沟”,实现中高职教学的无缝衔接。

  经与广厦大学建工学院副院长王春福沟通,决定把大学生建筑结构大赛训练提前融入毕业设计。为此,广厦大学特意指派张涛教授负责指导。张涛查阅历年大赛真题,精选代表性题型作为毕业设计选题,其中两道是必做题,两道是自选题。全班38名学生分成7个小组,每个小组抽签决定题目内容。

  引爆学习力比拼

  对这班从未亲手制作过建筑结构模型的学生来说,仅凭一张简单的草图,就要把一堆长短粗细不一的竹条做成具体直观的模型,几乎是不可能的挑战。为此,张海彪建议他们先完成自选题的组标制作,循序渐进地从易到难掌握结构模型搭建窍门。于是,大家在短期内呈现了一堆多面锥体,并在这个过程中熟悉了如何利用竹条的弹性、韧性,实现材料的连接并完成简单模型制作建构。

  第一组抽到了难度最大的“蒙皮结构”,这种结构适用于无立柱支撑的超大跨度空间,多为体育馆、航站楼或者购物中心等。学生们要用竹条模拟金属结构的骨架,搭建出两个三角形和一个弧形屋顶。“两侧的三角形屋顶起到一个拉固作用,中间的弧形屋顶有十条弧形弯梁,跨度很大,整条弧线长达90厘米,不仅固定这些弧形有难度,而且要保证荷载作用下的结构强度,不能塌陷失效。”组长陈雅典对建筑结构入门很快,利用课余时间,运用建筑结构原理制作了一把手枪,因此很快就带领组员找到了蒙皮结构的难点。“大家经过分析探讨,决定先固定弧形梁下的弦线,保证两边墙体内的立柱平衡,保证结构整体的稳定形态,这样固定弧形梁时就轻松多了。”负责固定的朱昊阳说,正式比赛中,整个结构必须在8小时内完成,首次尝试的他们用了四五天时间。但居然获得了张涛教授的赞赏,这令大家都非常兴奋。“没想到建筑结构这么好玩!”朱昊阳和陈雅典摩拳擦掌,对进入广厦大学后参加建筑结构设计大赛充满了期待。

  桥梁是每个组的必做题,但每个组分到的桥梁结构并不相同,在7座桥梁中,张涛教授对第四组的作品情有独钟。这座桥梁具有高而长的特点,相当于现实中的特大桥。“它的难点在于桥墩与桥面全部采用钢架,但是设计图上的代表桥墩的格构柱只能看到一面,层次也很粗糙,需要重新计算转化。”张海彪说,正确读图并计算结构数据是关键步骤,这组学生很快就发现了设计图中的缺陷,对桥墩的格构柱作了强化处理。与此同时,他们发现连接桥墩与桥面的半截式结构长度偏小,无法起到稳定结构的作用。组长王朝岩带着大家反复攻关,最后把半截式结构处理成纺锤状,增强了它的拉固和托举力量。这些改进让张涛教授赞不绝口,说这群中职生的学习能力超出了他的预想,令人刮目相看。

  所有小组都要制作一座无桥墩的“承式悬带桥”。这种结构由著名桥梁设计师吴琦瑛发明,桥拱采用下凹形弧面,连接起峡谷两头。这种结构学生们从未接触过,很多人甚至看不懂设计图纸。第六组的学生却以最轻的结构自重,实现了25公斤的最大荷载,获得了冠军。“我们在桥面的荷载段做了加层,增强了荷载,但增加的结构重量几乎可以不计。”组长张臻说。而该组制作的蒙古包覆盖圆形竹皮屋顶,领衔屋顶制作的孙钧涛和同学一起,克服种种困难,用竹条制作成圈梁、弯梁,再在上面粘贴竹皮,最终的效果很是惊艳。

  开启深层次课改

  “对于我来说,顺利完成毕业设计作品固然值得高兴,但更大的收获是体验到了团队合作的重要性。”一直埋头用砂纸磨竹粉的刘喆信说,起初分配任务时,得知自己要负责这种“边缘”工作,很是失落。幸好他很快就认识到,材料是结构搭建的基础,为了消除每个结构节点的胶水痕迹,让整体结构美观坚固,竹粉必不可少。“所有人环环相扣,才能完成项目。”他说,这么一想,心里就释然了。

  “建筑施工是一门匠学,实践非常重要。”张海彪说,学生在学习过程中只有动手做过,才能透彻掌握技能。这一次毕业设计,学生们通过读图、设计,把草图转化成结构图,再由团队分工合作,深度沉浸其中,不仅激发了学习热情,而且掌握了课堂上不曾教过的内容,更是发现了自己的专业潜力。他期待以这次毕业设计为试点,实施专业变革,进行深层次课改,给学生更精彩的未来。


  一审:董之震

  二审:黄祥

  终审:史莹

责任编辑:刘海杰
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