第一篇桥梁概论第1次课首页本课主题日期1桥梁概论理解桥梁的组成与分类,掌握桥梁结构体系特征,了解桥梁的发展历史以目的及建设成就。序号时间讲授内容15课程介绍讲2251.1桥梁的结构体系授内3151.2桥梁的组成容4101.3桥梁的专业术语与时5151.4桥梁的分类间615分1.5桥梁的发展历程配75小结与课后作业重点:重1)桥梁的结构体系点2)桥梁的组合与专业术语难难点:点1)桥梁的结构体系方采用课堂讲授,举例示范,利用多媒体课件,将桥梁的结构体系形象化,法加深学生的理解。手让学生举出桂林漓桥梁的例子或家乡桥梁的例子,鼓励学生主动思考。段实习课后布置学生实地考察桂林市几座典型的桥梁,编写考察报告。实验
第一篇桥梁概论第 1 次课首页 本课主题 1 桥梁概论 日期 目的 理解桥梁的组成与分类,掌握桥梁结构体系特征,了解桥梁的发展历史以 及建设成就。 讲 授 内 容 与 时 间 分 配 序号 讲授内容 时间 1 课程介绍 5 2 1.1 桥梁的结构体系 25 3 1.2 桥梁的组成 15 4 1.3 桥梁的专业术语 10 5 1.4 桥梁的分类 15 6 1.5 桥梁的发展历程 15 7 小结与课后作业 5 重 点 难 点 重点: 1)桥梁的结构体系 2)桥梁的组合与专业术语 难点: 1)桥梁的结构体系 方 法 手 段 采用课堂讲授,举例示范,利用多媒体课件,将桥梁的结构体系形象化, 加深学生的理解。 让学生举出桂林漓桥梁的例子或家乡桥梁的例子,鼓励学生主动思考。 实 习 实 验 课后布置学生实地考察桂林市几座典型的桥梁,编写考察报告
教案正文备注本课程介绍:(约5分钟)教学目标:掌握桥梁的基本构造和设计方法,能独立设计简单的公路桥梁。教学特点:课程特点:概念多,理论与实践并重教学方法:自学+讲授+讨论+案例评析+实际工程设计通过案例激发学习兴趣素质教育具体化、日常化自学独立思考问题、解决问题课堂提问口头表达,随时了解学生学习状况。课后练习全部以实际桥为背景,以实际桥梁的设计图纸和计算书为参考答案,重点锻炼应用知识的能力,同时锻炼学生文本编辑和CAD制图能力。1.1桥梁的结构体系(约25分钟)(一)梁桥girderbridge①受力:在竖向荷载作用下,墩台没有水平推力,以受弯为主。②材料:抗弯、抗拉能力强的材料,钢,RC,PC.钢一混组合结构。(二)拱桥archbridge①受力特点:在竖向荷载作用下,桥墩和桥台将承受水平推力,承重结构(拱圈或拱肋)以受压为主。②用材:抗压能力强的工材料(如砖、石、混凝土)和钢筋混凝土、钢等来建造。(三)刚架桥rigidbridge①组成:梁(或板)与立柱(或竖墙)整体结合在一起的刚架结构,梁和柱的连结处具有很大的刚性,以承担负弯矩的作用。②受力特点:在竖向荷载作用下,柱脚处具有水平反力,梁部主要受弯,但弯矩水平值较同跨径的简支梁小,梁内还有轴压力H,因而其受力状态介于梁桥与拱桥之间。③用材:钢筋混凝土、预应力混凝土、钢材。(四)悬索桥suspensionbridge②受力特点:跨越能力最大,受力简单明了,成卷的钢缆易于运输,在将缆索架设完成后,便形成了一个强大稳定的结构支承系统,施工过程中的风险相对较小。(五)组合体系:斜拉桥cable_stayedbridge组成:斜拉桥由德国人发明,塔柱、拉索、主梁三部分组成①受力特点:竖向荷载作用下,受拉的斜索将主梁多点吊起,并将主梁的恒载和车辆等其它荷载传至塔柱,再通过塔柱基础传至地基。塔柱基本上以受压为主。跨度较大讲完后提问:桂林市的桥的主梁就象一条多点弹性支承(吊起)的连续梁一样工作,从而使主梁内的弯矩大大梁,和同学家乡的桥梁,说减小。主梁截面的基本受力特征为偏心受压构件。高次超静定结构。明桥型和结构体系。②用材:高强平行钢丝或钢绞线等制成斜拉索,主梁用材有预应力混凝土、钢、钢混凝土组合(结合、登叠合)、钢一混凝土混合等1.2桥梁的组成(约15分钟)上部结构superstructure:路线中断时跨越障碍的主要承载结构桥墩、桥台(下部结构)substructure:支承桥跨结构并将恒载和车辆荷载传至地基
教 案 正 文 本课程介绍:(约 5 分钟) 教学目标:掌握桥梁的基本构造和设计方法,能独立设计简单的公路桥梁。 教学特点: 课程特点:概念多,理论与实践并重 教学方法:自学 + 讲授 + 讨论 +案例评析+实际工程设计 通过案例激发学习兴趣 素质教育具体化、日常化 自学 独立思考问题、解决问题 课堂提问 口头表达,随时了解学生学习状况。 课后练习全部以实际桥梁为背景,以实际桥梁的设计图纸和计算书为参考答案, 重点锻炼应用知识的能力,同时锻炼学生文本编辑和 CAD 制图能力。 1.1 桥梁的结构体系(约 25 分钟) (一)梁桥 girder bridge ①受力:在竖向荷载作用下,墩台没有水平推力,以受弯为主。 ②材料:抗弯、抗拉能力强的材料,钢,RC,PC,钢—混组合结构。 (二)拱桥 arch bridge ①受力特点:在竖向荷载作用下,桥墩和桥台将承受水平推力,承重 结构(拱圈或 拱肋)以受压为主。 ②用材:抗压能力强的圬工材料(如砖、石、混凝土)和钢筋混 凝土、钢等来建造。 (三)刚架桥 rigid bridge ①组成:梁(或板)与立柱(或竖 墙)整体结合在一起的刚架结 构,梁和柱的连结 处具有很大 的刚性,以承担负弯矩的作用。 ②受力特点:在竖向荷载作用下,柱脚处具有水平反力,梁部主要受弯,但 弯矩水平 值较同跨径的简支梁小,梁内还有轴压力 H,因而其受力 状态介于梁桥与拱桥之间。 ③用材:钢筋混凝土、预应力混凝土、钢材。 (四)悬索桥 suspension bridge ②受力特点:跨越能力最大,受力简单明了,成卷的钢缆易于运输,在将 缆索架设完 成后,便形成了一个强大稳定的结构支承系统,施 工过程中的风险相对较小。 (五)组合体系:斜拉桥 cable_stayed bridge 组成:斜拉桥由德国人发明,塔柱、拉索、主梁三部分组成 ①受力特点:竖向荷载作用下,受拉的斜索将主梁多点吊起,并将主梁的恒载和车辆 等其它荷载传至塔柱,再通过塔柱基础传至地基。塔柱基 本上以受压为主。跨度较大 的主梁就象一条多点弹性支承(吊起) 的连续梁一样工作,从而使主梁内的弯矩大大 减小。主梁截面的基 本受力特征为偏心受压构件。高次超静定结构。 ②用材:高强平行钢丝或钢绞线等制成斜拉索,主梁用材有预应力混凝土、钢、钢- 混凝土组合(结合、叠合)、钢-混凝土混合等 1.2 桥梁的组成(约 15 分钟) 上部结构 superstructure:路线中断时跨越障碍的主要承载结构 桥墩、桥台(下部结构) substructure:支承桥跨结构并将恒载和车辆荷载传至地基 备 注 讲完后提问:桂林市的桥 梁,和同学家乡的桥梁,说 明桥型和结构体系
的建筑物提问:让学生指出图片中桥梁构造的名称,及受力特点。基础foundation:桥墩(台)中使全部荷载传至地基的底部奠基部分支座bearingor support:在桥跨结构和桥墩(台)的支承处设置的传力装置每讲一种构造,都说出英语名称,鼓励学生学习专业英L语。5桥台一桥跨结构水位V工通航水位路堤低水位-基础桥墩囍1.3桥梁的专业术语桥梁全长两桥台侧墙尾端的距离净跨径设计水位上两墩间的净距离总跨径多孔净跨径之和,反映宣泄洪水的能力标准跨径两支座中心间距离计算跨径两墩中心间距离,或墩中心与台背前沿距离建筑高度桥面到上部结构最下缘间高差,影响桥下净空及两岸引道高度设计水位低水位洪水位通航水位桥涵水文学中的概念1.4桥梁的分类1、按桥梁用途来划分公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥农桥、人行桥、运水桥(渡槽)、其它专用桥梁(如通过管路、电缆等)2、按材料来划分除课件中案例外,要求学生木桥列举身边桥梁作为案例教钢桥学的补充。工桥(包括砖、石、混凝土桥)钢筋混凝土桥预应力钢筋混凝土桥钢管混凝土桥梁钢一混凝土组合桥梁3、按结构体系划分梁式桥——主梁受弯拱桥——主拱受压刚架桥—一构件受弯压缆索承重桥梁——缆索受拉组合体系桥梁一一几种受力的组合4、按跨径大小分类我国公路工程技术标准桥梁分类
的建筑物 基础 foundation:桥墩(台)中使全部荷载传至地基的底部奠基部分 支座 bearing or support:在桥跨结构和桥墩(台)的支承处设置的传力装置 1.3 桥梁的专业术语 桥梁全长 两桥台侧墙尾端的距离 净跨径 设计水位上两墩间的净距离 总跨径 多孔净跨径之和,反映宣泄洪水的能力 标准跨径 两支座中心间距离 计算跨径 两墩中心间距离,或墩中心与台背前沿距离 建筑高度 桥面到上部结构最下缘间高差,影响桥下净空及 两岸引道高度 设计水位 通航水位 低水位 洪水位 桥涵水文学中的概念 1.4 桥梁的分类 1、按桥梁用途来划分 公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥 农桥、人行桥、运水桥(渡槽)、 其它专用桥梁(如通过管路、电缆等) 2、按材料来划分 木桥 钢桥 圬工桥(包括砖、石、混凝土桥) 钢筋混凝土桥 预应力钢筋混凝土桥 钢管混凝土桥梁 钢—混凝土组合桥梁 3、按结构体系划分 梁式桥——主梁受弯 拱桥——主拱受压 刚架桥——构件受弯压 缆索承重桥梁——缆索受拉 组合体系桥梁——几种受力的组合 4、按跨径大小分类 我国公路工程技术标准桥梁分类 提问:让学生指出图片中桥 梁构造的名称,及受力特 点。 每讲一种构造,都说出英语 名称,鼓励学生学习专业英 语。 除课件中案例外,要求学生 列举身边桥梁作为案例教 学的补充
5、按桥面的位置划分:仅针对拱桥上承式一一视野好、建筑高度大下承式一一建筑高度小、视野差,中承式一一兼有两者的特点6、按跨越方式固定式的桥梁开启桥浮桥漫水桥7、按施工方法整体施工桥梁——上部结构一次浇筑而成整体性能好,适用于高速公路6m、8m的现浇整体式板桥、不通航河流的钢筋混凝土桥梁、线型复杂的节段施工桥梁一一上部结构分节段组拼而成,施工速度快,机械化水平高,适用于大型桥梁(纵向分节)、高速公路10m以上桥梁(横向分片)1.5桥梁发展历程近代土木工程从虎克定律创立(1660)算起,已有300多年18世纪英国工业革命后,蒸汽车、铁路、炼钢、混凝土的发明为近代桥梁工程的发展创造了条件:钢桥、悬索桥和混凝土桥讲桥梁设计者和建设者的故事,激发学生学习桥梁的二战后计算机问世标志着进入现代土木工程时期兴趣。战后60年代世界各国进入土木工程高潮期:高速公路和城市化预应力混凝土桥和斜拉桥是战后现代桥梁工程二项最主要成就计算机和有限元法使现代桥梁结构分析数值化、精细化复合材料、组合结构及各种新施工工法的发明和创造近现代桥梁7大强国:英国、法国、德国、美国、日本、瑞士、丹麦尤其是德国,贡献了现代桥梁大部分计算方法和分析技术
5、按桥面的位置划分:仅针对拱桥 上承式——视野好、建筑高度大 下承式——建筑高度小、视野差, 中承式——兼有两者的特点 6、按跨越方式 固定式的桥梁 开启桥 浮桥 漫水桥 7、按施工方法 整体施工桥梁——上部结构一次浇筑而成 整体性能好,适用于高速公路 6m、8m 的现浇整体式板桥、不通航河流的钢筋混凝土 桥梁、线型复杂的 节段施工桥梁——上部结构分节段组拼而成,施工速度快,机械化水平高,适用于大 型桥梁(纵向分节)、高速公路 10m 以上桥梁(横向分片) 1.5 桥梁发展历程 近代土木工程从虎克定律创立(1660)算起,已有 300 多年 18 世纪英国工业革命后,蒸汽车、铁路、炼钢、混凝土的发明为近代桥梁工程的发展 创造了条件: 钢桥、悬索桥和混凝土桥 二战后计算机问世标志着进入现代土木工程时期 战后 60 年代世界各国进入土木工程高潮期:高速公路和城市化 预应力混凝土桥和斜拉桥是战后现代桥梁工程二项最主要成就 计算机和有限元法使现代桥梁结构分析数值化、精细化 复合材料、组合结构及各种新施工工法的发明和创造 近现代桥梁 7 大强国:英国、法国、德国、美国、 日本、瑞士、丹麦 尤其是德国,贡献了现代桥梁大部分计算方法和分析技术 讲桥梁设计者和建设者的 故事,激发学生学习桥梁的 兴趣
第1次课尾页1)讲述了桥梁的结构体系、组成、专业术语、分类和发展历史。内容小结2)介绍了桥梁的分类;思考题与作业1.《桥梁工程》,姚玲森,人民交通出版社;(教材)《桥梁工程》,范立础,人民交通出版社:参考资料《桥梁工程》,邵旭东,人民交通出版社:4.项海帆院士报告,欧美桥梁发展现状学生的学习热情高涨,课间课后勇于问问题。教学后记
第 1 次课尾页 内容小结 1)讲述了桥梁的结构体系、组成、专业术语、分类和发展历史。 2)介绍了桥梁的分类; 思考题与作 业 参考资料 1.《桥梁工程》,姚玲森,人民交通出版社;(教材) 2.《桥梁工程》,范立础,人民交通出版社; 3.《桥梁工程》,邵旭东,人民交通出版社; 4.项海帆院士报告,欧美桥梁发展现状, 教学后记 学生的学习热情高涨,课间课后勇于问问题