桥梁工程课程类别:必修课课程编号:312170开课单位:道路桥梁教研室总学时:104学分:6.5适用专业:土木工程(交通土建)先修课程:理论力学、材料力学、结构力学、土木工程材料、工程地质、地基与基础、测量学、钢筋混凝土结构设计一、本课程的性质、目的和任务课程性质《桥梁工程》课程主要研究公路桥梁的结构构造、设计原理、计算方法、施工等方面的知识,是土木工程专业本科生的一门专业必修课。教学目的通过《桥梁工程》课程的学习,必须掌握我国常用的中、小桥梁上部构造,下部构造(不含基础)的构造原理和设计计算方法,了解有关桥梁施工方面的知识。此外,还应了解现代各种大跨度桥梁的构造和施工特点。着重培养学生独立思考的工作能力,使其毕业后除了能从事常用的中、小桥梁的设计、施工和监理外,还能运用已学的知识,理论联系实际,进一步钻研,逐步具备解决复杂桥梁问题的能力。二、课程教学总体要求1.了解桥梁的组成、分类和国内外桥梁建筑的发展概况,学习有关桥梁总体测规划的步骤的方法。2.重点掌握钢筋混凝王和预应力混凝土简支梁桥的构造原理和设计计算方法,深入学习几种常用的荷载横向分布计算原理和计算方法。3.熟悉工和钢筋混凝土拱桥的构造原理和设计。4.熟悉钢筋混凝土和预应力混凝王连续梁桥以及其他体系桥梁的构造和计算特点,并能运用《结构力学》、《结构设计原理》等课程的已有知识,初步具备设计计算能力。5.了解大跨度桥梁的类型和构造,增强桥梁建筑领域的各种知识。6.了解梁式桥和拱式桥的一般施工方法。7熟悉公路工程中常用桥梁墩台的形式,掌握常用桥梁墩台的设计计算方法三、教学方法和考核方式教学方法:1、课堂讲授:讲究承上启下,适当总结,注重与结构力学课程的联系,精讲时应做到重点、难点突出。重复讲解,特别强调一些学生难于理解,难于掌握的相关内容。2、适当讨论:在课堂讲授的同时,选取一些与重点、难点内容相关的工程实际问题进行课堂分析与讨论,将重点、难点讲懂讲透
1 桥梁工程 课程类别:必修课 课程编号:312170 开课单位:道路桥梁教研室 总学时:104 学 分:6.5 适用专业:土木工程(交通土建) 先修课程:理论力学、材料力学、结构力学、土木工程材料、工程地质、地基与基础、 测量学、钢筋混凝土结构设计 一、本课程的性质、目的和任务 课程性质《桥梁工程》课程主要研究公路桥梁的结构构造、设计原理、计算方法、施工 等方面的知识,是土木工程专业本科生的一门专业必修课。 教学目的通过《桥梁工程》课程的学习,必须掌握我国常用的中、小桥梁上部构造,下 部构造(不含基础)的构造原理和设计计算方法,了解有关桥梁施工方面的知识。此外,还 应了解现代各种大跨度桥梁的构造和施工特点。着重培养学生独立思考的工作能力,使其毕 业后除了能从事常用的中、小桥梁的设计、施工和监理外,还能运用已学的知识,理论联系 实际,进一步钻研,逐步具备解决复杂桥梁问题的能力。 二、课程教学总体要求 1.了解桥梁的组成、分类和国内外桥梁建筑的发展概况,学习有关桥梁总体勘测规划的 步骤的方法。 2.重点掌握钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥的构造原理和设计计算方法,深入学习 几种常用的荷载横向分布计算原理和计算方法。 3.熟悉圬工和钢筋混凝土拱桥的构造原理和设计。 4.熟悉钢筋混凝土和预应力混凝土连续梁桥以及其他体系桥梁的构造和计算特点,并能 运用《结构力学》、《结构设计原理》等课程的已有知识,初步具备设计计算能力。 5.了解大垮度桥梁的类型和构造,增强桥梁建筑领域的各种知识。 6.了解梁式桥和拱式桥的一般施工方法。 7.熟悉公路工程中常用桥梁墩台的形式,掌握常用桥梁墩台的设计计算方法。 三、教学方法和考核方式 教学方法: 1、课堂讲授:讲究承上启下,适当总结,注重与结构力学课程的联系,精讲时应做到重 点、难点突出。重复讲解,特别强调一些学生难于理解,难于掌握的相关内容。 2、适当讨论:在课堂讲授的同时,选取一些与重点、难点内容相关的工程实际问题进行 课堂分析与讨论,将重点、难点讲懂讲透
3、课后教学:布置一定数量的课外作业,及时批阅并讲解作业中存在的问题:定时答疑,解答学生提出的有关课堂教学和作业中的疑难问题;布置学生复习相关学科知识,抽查本课程讲授的有关内容,随时了解学生对本课程内容的掌握情况。考核方式:采用闭卷考试和大作业、实验报告、上机模型等综合考试的方式,闭卷考试以考核基本理论、基础知识为主,平时成绩重在应用能力。综合成绩=闭卷成绩×60%十平时成绩×40%平时成绩=大作业×20%十实验×30%十上机×50%四、理论教学内容及基本要求第一篇总论部分第一章概述基本内容:主要介绍国内外桥梁建筑的发展情况、桥梁的组成部分和各种结构体系。基本要求:了解国内外桥梁建筑的发展情况,掌握桥梁的组成部分和各种结构体系。对各种桥型有一定初步的了解,并熟悉桥梁结构的专业术语。重点难点:桥梁的组成部分和各种结构体系第二章桥梁的总体规划和设计要点基本内容:学习桥梁总体规划原则,桥梁的分孔方式,纵、横断面设计和平面布置的原则,并要阐述桥梁方案比较和选定方案。基本要求:掌握桥梁总体规划原则,桥梁的分方式,纵、横断面设计和平面布置的原则,并扼要阐述桥梁方案比较和选定方案。重点难点:桥梁总体规划原则,桥梁的分孔方式,纵、横断面设计和平面布置的原则。第三章桥梁的设计荷载。基本内容:学习公路桥梁的设计荷载,车辆和载荷性质和分类及荷载组合,并熟悉桥涵设计规范的部分内容。基本要求:掌握公路桥梁的设计荷载,车辆和载荷性质和分类及荷载组合,并熟悉桥涵设计规范的部分内容。重点难点:公路桥梁的设计荷载,车辆和载荷性质和分类及荷载组合。第四章桥面布置基本内容:学习公路桥梁的桥面布置。基本要求:掌握公路、城市桥梁的桥面布置重点难点:公路设计等级与桥面布置。第二篇钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥第一章概述基本内容:主要从截面型式和静力体系上,介绍各类梁式桥的特点和适用条件。基本要求:主要从截面型式和静力体系上,了解各类梁式桥的特点和适用条件。2
2 3、课后教学:布置一定数量的课外作业,及时批阅并讲解作业中存在的问题;定时答疑, 解答学生提出的有关课堂教学和作业中的疑难问题;布置学生复习相关学科知识,抽查本课 程讲授的有关内容,随时了解学生对本课程内容的掌握情况。 考核方式: 采用闭卷考试和大作业、实验报告、上机模型等综合考试的方式,闭卷考试以考核基本 理论、基础知识为主,平时成绩重在应用能力。 综合成绩=闭卷成绩×60%+平时成绩×40% 平时成绩=大作业×20%+实验×30%+上机×50%. 四、理论教学内容及基本要求 第一篇 总论部分 第一章 概述 基本内容:主要介绍国内外桥梁建筑的发展情况、桥梁的组成部分和各种结构体系。 基本要求:了解国内外桥梁建筑的发展情况,掌握桥梁的组成部分和各种结构体系。对 各种桥型有一定初步的了解,并熟悉桥梁结构的专业术语。 重点难点:桥梁的组成部分和各种结构体系 第二章 桥梁的总体规划和设计要点 基本内容:学习桥梁总体规划原则,桥梁的分孔方式,纵、横断面设计和平面布置的原 则,并扼要阐述桥梁方案比较和选定方案。 基本要求:掌握桥梁总体规划原则,桥梁的分孔方式,纵、横断面设计和平面布置的原 则,并扼要阐述桥梁方案比较和选定方案。 重点难点:桥梁总体规划原则,桥梁的分孔方式,纵、横断面设计和平面布置的原则。 第三章 桥梁的设计荷载。 基本内容:学习公路桥梁的设计荷载,车辆和载荷性质和分类及荷载组合,并熟悉桥涵 设计规范的部分内容。 基本要求:掌握公路桥梁的设计荷载,车辆和载荷性质和分类及荷载组合,并熟悉桥涵 设计规范的部分内容。 重点难点:公路桥梁的设计荷载,车辆和载荷性质和分类及荷载组合。 第四章 桥面布置 基本内容:学习公路桥梁 的桥面布置。 基本要求:掌握公路、城市桥梁的桥面布置。 重点难点:公路设计等级与桥面布置。 第二篇 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥 第一章 概述 基本内容:主要从截面型式和静力体系上,介绍各类梁式桥的特点和适用条件。 基本要求:主要从截面型式和静力体系上,了解各类梁式桥的特点和适用条件
重点难点:各类梁式桥的特点和适用条件。第二章简支梁板桥的设计与构造基本内容:讲授整体式板桥和装配式板桥、T梁桥、分体小箱染桥设计与构造。基本要求:掌握简支梁桥的构造特点。重点难点:掌握简支梁桥的构造特点。第三章简支梁桥的计算基本内容:(1)梁桥的荷载、内力计算与组合;(2)梁桥设计中的荷载横向分布的概念。杠杆法、偏心压力法、修正偏心压力法、铰接板(梁)法、刚接板梁法、比拟正交异性板法的假定、适用条件、计算方法和计算步骤。基本要求:领会梁桥设计中的荷载横向分布的概念。通过课堂教学和学生课后练习,使学生系统掌握杠杆法、偏心压力法、修正偏心压力法、铰接板(梁)法、比拟正交异性板法的假定、适用条件、计算方法和计算步骤。重点难点:梁桥设计中的荷载横向分布的概念。杠杆法、偏心压力法、修正偏心压力法、铰接板(梁)法、比拟正交异性板法的假定、适用条件、计算方法和计算步骤。大作业1:桥面板的设计计算(老师提供设计图,计算由学生手算完成):大作业2:刚性横梁法计算荷载横向分布系数;铰接板梁法计算荷载横向分布系数。第四章连续梁桥的构造与设计基本内容:连续体系桥梁与简支梁桥的不同点,简支转连续梁桥和对称悬臂施工连续梁桥的构造与设计。基本要求:掌握构造,了解设计计算。重点难点:构造、受力特点、施工方法。第五章梁式桥的支座基本内容:支座的作用,各类支座的构造和适用场合。弧形钢板支座和橡胶支座的计算方法。基本要求:掌握支座的作用,了解各类支座的构造和适用场合,弧形钢板支座和橡胶支座的计算方法。重点难点:支座的作用。弧形钢板支座和橡胶支座的计算方法。第三篇拱桥第一章概述基本内容:主要介绍拱桥的结构特点,类型和适用场合。基本要求:了解拱桥的结构特点,类型和适用场合。重点难点:拱桥的结构特点,类型和适用场合。第二章拱桥的构造基本内容:拱桥的组成部分及术语名称。石拱桥和箱形拱桥的构造的结构细节,对双曲n
3 重点难点: 各类梁式桥的特点和适用条件。 第二章 简支梁板桥的设计与构造 基本内容:讲授整体式板桥和装配式板桥、T 梁桥、分体小箱梁桥设计与构造。 基本要求:掌握简支梁桥的构造特点。 重点难点: 掌握简支梁桥的构造特点。 第三章 简支梁桥的计算 基本内容:(1)梁桥的荷载、内力计算与组合;(2)梁桥设计中的荷载横向分布的概念。 杠杆法、偏心压力法、修正偏心压力法、铰接板(梁)法、刚接板梁法、比拟正交异性板法 的假定、适用条件、计算方法和计算步骤。 基本要求:领会梁桥设计中的荷载横向分布的概念。通过课堂教学和学生课后练习,使 学生系统掌握杠杆法、偏心压力法、修正偏心压力法、铰接板(梁)法、比拟正交异性板法 的假定、适用条件、计算方法和计算步骤。 重点难点: 梁桥设计中的荷载横向分布的概念。杠杆法、偏心压力法、修正偏心压力法、 铰接板(梁)法、比拟正交异性板法的假定、适用条件、计算方法和计算步骤。 大作业 1:桥面板的设计计算(老师提供设计图,计算由学生手算完成); 大作业 2:刚性横梁法计算荷载横向分布系数;铰接板梁法计算荷载横向分布系数。 第四章 连续梁桥的构造与设计 基本内容:连续体系桥梁与简支梁桥的不同点,简支转连续梁桥和对称悬臂施工连续梁 桥的构造与设计。 基本要求:掌握构造,了解设计计算。 重点难点: 构造、受力特点、施工方法。 第五章 梁式桥的支座 基本内容:支座的作用,各类支座的构造和适用场合。弧形钢板支座和橡胶支座的计算 方法。 基本要求:掌握支座的作用,了解各类支座的构造和适用场合,弧形钢板支座和橡胶支 座的计算方法。 重点难点: 支座的作用。弧形钢板支座和橡胶支座的计算方法。 第三篇 拱桥 第一章 概述 基本内容:主要介绍拱桥的结构特点,类型和适用场合。 基本要求:了解拱桥的结构特点,类型和适用场合。 重点难点: 拱桥的结构特点,类型和适用场合。 第二章 拱桥的构造 基本内容:拱桥的组成部分及术语名称。石拱桥和箱形拱桥的构造的结构细节,对双曲
拱桥、桁架拱桥和组合体系拱桥可只介绍构造特点。基本要求:应使学生掌握拱桥的组成部分及术语名称。了解并掌握石拱桥和箱形拱桥的构造的结构细节,了解双曲拱桥、桁架拱桥和组合体系拱桥的构造特点。重点难点:拱桥的组成部分及术语名称。石拱桥和箱形拱桥的构造的结构细节。第三章钢管混凝土拱桥简介基本内容:钢管混凝土拱桥的发展,构造和计算方法。基本要求:了解钢管混凝土拱桥的构造、设计方法。重点难点:等截面悬链线拱桥的设计与计算。第四篇桥梁墩台主要学习常用墩台的结构形式和设计方法,要求学生能合理的选择墩台型式,了解墩台的施工要点。第一章桥梁墩台的构造与设计基本内容:常用墩台的结构形式基本要求:了解常用墩台的结构形式并能合理的选择台型式。重点难点:常用墩台的结构形式。第二章桥墩的设计与计算基本内容:桥墩的计算基本要求:了解桥墩的计算过程,步骤。重点难点:桥墩的计算。第三章桥台的设计与计算基本内容:桥台的计算基本要求:了解桥台的计算过程,步骤。重点难点:桥台的计算。大作业3:重力式桥台的计算(老师提供设计图,计算由学生手算完成)。五、实验教学内容及基本要求(1)实验教学:实验一接桥方式和静态电阻应变仪的使用教学内容:接桥方式和静态电阻应变仪的使用基本要求:1)掌握不同电桥桥路组合应变测量的灵敏度及消除误差影响的方法。2)掌握温度效应及消除的方法。重点难点:不同电桥桥路组合测量应变的原理。实验二,静态电阻应变仪的标定教学内容:静态电阻应变仪的标定基本要求:4
4 拱桥、桁架拱桥和组合体系拱桥可只介绍构造特点。 基本要求:应使学生掌握拱桥的组成部分及术语名称。了解并掌握石拱桥和箱形拱桥的 构造的结构细节,了解双曲拱桥、桁架拱桥和组合体系拱桥的构造特点。 重点难点: 拱桥的组成部分及术语名称。石拱桥和箱形拱桥的构造的结构细节。 第三章 钢管混凝土拱桥简介 基本内容:钢管混凝土拱桥的发展,构造和计算方法。 基本要求:了解钢管混凝土拱桥的构造、设计方法。 重点难点: 等截面悬链线拱桥的设计与计算。 第四篇 桥梁墩台 主要学习常用墩台的结构形式和设计方法,要求学生能合理的选择墩台型式,了解墩台 的施工要点。 第一章 桥梁墩台的构造与设计 基本内容:常用墩台的结构形式 基本要求:了解常用墩台的结构形式并能合理的选择墩台型式。 重点难点: 常用墩台的结构形式。 第二章 桥墩的设计与计算 基本内容:桥墩的计算 基本要求:了解桥墩的计算过程,步骤。 重点难点: 桥墩的计算。 第三章 桥台的设计与计算 基本内容:桥台的计算 基本要求:了解桥台的计算过程,步骤。 重点难点: 桥台的计算。 大作业 3:重力式桥台的计算(老师提供设计图,计算由学生手算完成)。 五、实验教学内容及基本要求 (1) 实验教学: 实验一 接桥方式和静态电阻应变仪的使用 教学内容:接桥方式和静态电阻应变仪的使用 基本要求: 1)掌握不同电桥桥路组合应变测量的灵敏度及消除误差影响的方法。 2)掌握温度效应及消除的方法。 重点难点:不同电桥桥路组合测量应变的原理。 实验二 静态电阻应变仪的标定 教学内容:静态电阻应变仪的标定 基本要求:
1)掌握桥梁静态应变仪标定的原理和方法。2)领会并联电阻法标定及标准应变箱标定方法间异同。重点难点:桥梁静态应变仪标定的原理实验三动态电阻应变仪使用教学内容:动态电阻应变仪使用基本要求:1)掌握桥梁结构物动应变测定原理和方法。2)学会动态记录曲线的数据处理。重点难点:桥梁结构物动应变测定原理实验四钢悬臂梁自振特性测定教学内容:钢悬臂梁自振特性测定基本要求:学会强迫振动法测结构物的频率、振型、阻尼比等自振参数。重点难点:通过振型曲线反映结构的频率、振幅、阻尼等自振参数。实验五桥梁结构静载实验教学内容:桥梁结构静载实验基本要求:1)通过观测一根梁的静力加载破坏实验,掌握加载的方法,钢筋和混凝土应变量测的方法,裂缝观测的方法及挠度观测的方法。2)掌握梁承载力的评价方法。重点难点:梁承载力的评价方法及数据的采集与处理。(2)实验考核方式根据学生实验的动手能力和实验报告的完整性及质量来综合评定其成绩。出勤率及动手能力占40%,试验报告占60%。六、上机教学(桥梁电算)桥梁电算主要任务是使学生掌握桥梁结构分析的计算机方法的基本原理、主要特点、典型软件的实际操作和使用,为学生毕业设计和毕业后从事桥梁的设计和施工工作打下基础。第一部分电算概述与简支梁桥单梁的建模教学内容:了解有限元的基本原理,桥梁博士软件的概述(1个课时简要介绍);ACAD软件与桥梁博士软件的对接(1个课时);简单单梁(空心板、实心板、T梁、分体小箱梁)的建模和普通钢筋的输入(2个课时)。基本要求:掌握简支梁桥单梁的建模,桥梁博士软件与ACAD软件的互动。教学难点:简支梁桥单梁的建模。第二部分简支梁桥建模教学内容:简支梁桥建模的完善,包括边界条件的模拟,二期恒载的施加、组合截面的5
5 1)掌握桥梁静态应变仪标定的原理和方法。 2)领会并联电阻法标定及标准应变箱标定方法间异同。 重点难点:桥梁静态应变仪标定的原理 实验三 动态电阻应变仪使用 教学内容:动态电阻应变仪使用 基本要求: 1)掌握桥梁结构物动应变测定原理和方法。 2)学会动态记录曲线的数据处理。 重点难点:桥梁结构物动应变测定原理 实验四 钢悬臂梁自振特性测定 教学内容:钢悬臂梁自振特性测定 基本要求:学会强迫振动法测结构物的频率、振型、阻尼比等自振参数。 重点难点:通过振型曲线反映结构的频率、振幅、阻尼等自振参数。 实验五 桥梁结构静载实验 教学内容:桥梁结构静载实验 基本要求: 1)通过观测一根梁的静力加载破坏实验,掌握加载的方法,钢筋和混凝土应变量测的方 法,裂缝观测的方法及挠度观测的方法。 2)掌握梁承载力的评价方法。 重点难点:梁承载力的评价方法及数据的采集与处理。 (2) 实验考核方式 根据学生实验的动手能力和实验报告的完整性及质量来综合评定其成绩。出勤率及动手 能力占 40%,试验报告占 60%。 六、上机教学(桥梁电算) 桥梁电算主要任务是使学生掌握桥梁结构分析的计算机方法的基本原理、主要特点、典 型软件的实际操作和使用,为学生毕业设计和毕业后从事桥梁的设计和施工工作打下基础。 第一部分 电算概述与简支梁桥单梁的建模 教学内容:了解有限元的基本原理,桥梁博士软件的概述(1 个课时简要介绍);ACAD 软 件与桥梁博士软件的对接(1 个课时);简单单梁(空心板、实心板、T 梁、分体小箱梁)的 建模和普通钢筋的输入(2 个课时)。 基本要求:掌握简支梁桥单梁的建模,桥梁博士软件与 ACAD 软件的互动。 教学难点:简支梁桥单梁的建模。 第二部分 简支梁桥建模 教学内容:简支梁桥建模的完善,包括边界条件的模拟,二期恒载的施加、组合截面的