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项目化教学设计.docx项目化教学设计《用MATLAB软件编写地基沉降量计算程序》建筑工程学院土木工程系杨淼一、 项目背景在项冃工程地基设计时,结构工程师都要根据地勘报告、设计的慕础形式以及上部传递下来的荷载计算地基基础的沉降量。按照《建筑地基基础设计规范》规定的计算方法计算地基沉降量是一个非常繁琐的过程,包括土层的划分,附加应力系数的选取,的各个分层沉降量的叠加,最后验算沉降计算是否满足规范要求。总之,如果用手算地基沉降量,是一个计算量非常庞大的工程。在计算机广泛应用在建筑工程设计屮的时代,需要应用计算机来解决沉降量的计算。当然,现在有很多设计软件都能够帮助工程师计算地基沉降量,但每个软件的设计构造都不太一样,功能的选择上有时不能够满足工程师的要求。因此,我们可以根据自己的设计****惯方式等,编制小的地基沉降量计算程序。同样提供编程的软件很多,本课程选择逻辑关系简单、上手比较快的MATLAB来编写。MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件,其中许多工具采用的是图形用户界而。MATLAB是一个高级的矩阵/阵列语言,它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步,也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序(M文件)后再一起运行。二、 项目能力培养目标《土力学与地基基础》课程理论性比较强,在尽量结合实践工程设计的理论知识学****的基础上,希望通过该项目教学让同学更好的掌握地基沉降量的计算方法和计算过程。通过MATLAB编程,能够让同学多掌握一门计算机编程语言,通过自学软件,结合理论公式,更好的理解计算过程。同时也培养的同学自己主动学,动手操作的能力,不光将知识停留在理论层而上。通过最后的成果展示,让同学收获努力付出的喜悦。三、项目准备内容1、《建筑地基基础设计规范》地基沉降计算公式在《土力学与地基基础》理论课程第五章屮,讲解了《建筑地基基础设计规范法》计算地基沉降的计算公式。其中附加应力系数需要查表。课程中要求学生熟悉该计算公式,并且掌握根据给定外力以及基础而积埋深等条件计算基础的沉降量。计算过程包括:(1)确定沉降量计算深度范围;(2)确定基础底面附加应力、(3)根绝土层分布以及地下水位位置划分土层;(4)根据基础长宽比、深宽比查表确定基底附加应力系数;(5)根据公式确定每层地基土的沉降量;(6)对各分层图沉降量求和;(7)确定沉降量经验系数;(8)确定最终沉降量。2、MATLAB软件熟悉MATLAB编写语言。例如:变量赋值:D=input(*输入桩直径循forj=l: