桥梁工程教学大纲.doc

“桥梁工程”课程简介及教学大纲课程代码： 1课程名称：桥梁工程课程类别：专业方向课总学时/学分：48 / 3（其中含实验或实践学时：0 ）开课学期：7适用对象：土木工程专业道桥工程方向本科先修课程：结构力学、材料力学、桥渡水文、结构设计原理内容简介： 桥梁工程是土木工程专业公路与城市道路方向的一门必修专业课。是土木工程学科的主要分支之一，也是结构工程学科的应用分支。课程重点介绍常用的中小型桥梁的构造原理、设计计算方法和施工方法，包括梁式桥、拱桥和桥梁墩台。梁桥部分重点介绍混凝土简支梁桥，拱桥部分重点介绍圬工拱桥，并对桥梁支座作了介绍。一、课程性质、目的和任务课程性质：桥梁工程是土木工程专业公路与城市道路方向的一门必修专业课。是土木工程学科的主要分支之一，也是结构工程学科的应用分支。教学目的：学生通过本课程的学习，学生应熟悉桥梁设计与施工方面的基本知识，达到使学生能了解和掌握桥梁工程的基本特点、主要构造特征、设计和计算理论要点以及桥梁施工方面的知识的目的，使学生通过较短时间的学习，就能基本把握住桥梁工程的发展趋势和动态；强调阅读参考资料，培养学生的自学能力。同时，为学习Q后续桥梁专业及其他专业课程打下良好的基础。教学任务：本课程的任务是系统地介绍常用桥梁的设计和构造原理、计算理论和方法以及施工要点，本课程以课堂教学为主，相关的实验内容安排在认识实习、生产实习中学习。二、课程教学内容及要求第一篇 总论（共4学时）第一章 概述教学内容：1.桥梁在交通事业中的地位和国内外桥梁的发展状况2.桥梁的组成和分类教学要求：要求学生熟悉桥梁的基本组成和分类以及桥梁设计的基本资料，了解国内外桥梁发展概况。本章重点、难点：1、桥梁组成部分和概念术语;2、桥梁的结构体系。第二章 桥梁的总体规划和设计要点教学内容：1.桥梁总体规划原则和基本设计资料2.桥梁纵、横断面设计和平面布置3.桥梁设计的方案比较教学要求：要求学生熟悉桥梁的总体规划与设计步骤，掌握桥梁纵、横断面设计的基本内容与其要求。本章重点、难点：1、桥梁设计的基本要求和设计程序; 2、纵横平三设计的内容。第三章 桥梁的设计荷载教学内容：1.规范中有关设计荷载的规定2.荷载组合教学要求：使学生熟悉和掌握作用在公路桥梁上的各种荷载及荷载组合。本章重点、难点是荷载分类、内容和计算方法。第二篇 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥（共26学时）第一章 概述教学内容：1.钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥2.梁式桥的主要类型及其适用情况教学要求：使学生熟悉梁式桥的主要类型，了解梁式桥的构造特点。本章重点、难点：1、梁式桥分类和特点； 2、适用情况。第二章 桥面构造教学内容：1.桥面铺装2.桥面排水设施3.桥面伸缩缝4.人行道、栏杆与灯柱教学要求：掌握桥面铺装，排水设施，伸缩缝与桥面连续设施，台后搭板，人行道与安全带。本章重点、难点：1、桥面铺装的类型、桥面横坡； 2、伸缩缝基本要求和构造。第三章 板桥的设计与构造教学内容：1.板桥的类型及其特点2.简支板桥的构造3.斜交板桥的受力特点与构造教学要求：掌握混凝土简支板桥的截面设计、钢筋构造。本章重点、难点：1、板桥分类和构造； 2、斜交板桥的受力与配筋。第四章 装配式简支梁桥的设计与构造教学内容：1.装配式简支梁桥的构造类型2.装配式钢筋混凝土简支梁桥3.装配式预应力混凝土简支梁桥4.组合梁桥教学要求：了解桥面构造各组成部分的功能、常用类型和构造细节，掌握混凝土简支梁桥的截面设计、钢筋构造以及装配式的横向联结构造。本章重点、难点：1、构造部位和作用； 2、配筋。第五章 简支梁桥的计算教学内容：1.概述2.行车道板的计算3.荷载横向分布计算4.主梁内力计算5.横隔梁内力计算6.挠度、预拱度的计算教学要求：熟悉和掌握荷载横向分布系数的计算方法，能熟练地进行主梁、横隔梁及行车道板的内力及主梁变形计算，会利用规范及标准图等进行中小桥的结构设计与计算。本章重点、难点：1、行车道板的分类和计算方法； 2、杠杆原理法偏心压力法和比拟正交板法； 3、主梁内力计算原理； 4、横隔梁内力计算原理； 5、横向分布系数概念。第六章 梁式桥的支座教学内容：1.概述2.支座的类型和构造3.支座的设计与计算教学要求：了解支座的功能和基本布置原则，掌握几种常用支座的结构型式，熟悉板式橡胶支座的计算。本章重点、难点：1、支座类型； 2、板式橡胶支座的计算。第七章 其它体系桥梁 教学内容：1.悬臂和连续体系梁桥的类型和一般特点2.钢筋混凝土悬臂和连续体系梁桥的构造和设计计算要点3.预应力混凝土T形刚构桥4.预应力混凝土连续梁桥5.斜拉桥教学要求：要求学生熟悉钢筋混凝土和预应力混凝土悬臂体系的构造与受力特点，了解斜拉桥、T型刚构桥的构造与受力特点。第三篇 圬工和钢筋混凝土拱桥（共16学时）第一章 概述教学内容：1.拱桥的基本特点及其适用范围2.拱桥的组成及主要类型教学要求：熟悉拱桥的分类，及其基本特点和适用范围。本章重点、难点：1、拱桥组成； 2、拱桥的各种类型。第二章 拱桥的构造教学内容：1.主拱圈的构造2.拱上建筑的构造3.拱桥的其它细部构造4.其它类型拱桥的构造教学要求：掌握圬工拱桥的主拱圈及其细部构造，了解双曲拱桥及其他拱桥的构造特点。本章重点、难点：主拱圈和拱上建筑的构造。第三章 拱桥的设计教学内容：1.拱桥的总体布置2.拱轴系数的选择和拱上建筑的布置3.拱圈截面变化规律和截面尺寸的拟定4.拱桥构造示例教学要求：要求学生能熟练地应用经验公式进行拱桥主要尺寸的拟定。本章重点、难点：1、拱轴系数的选择； 2、拱圈截面拟定。第四章 拱桥的计算教学内容：1.悬链线拱的几何性质及弹性中心2.恒载作用下拱的内力计算3.活载作用下拱的内力计算4.裸拱内力计算5.温度变化、混凝土收缩和拱脚变位的内力计算6.拱圈强度及稳定性计算7.拱圈应力调整8.组合截面的计算特点9.圆拱无铰拱计算要点10.其它类型拱桥的计算特点11.连拱计算教学要求：了解拱轴线方程的推导过程，掌握拱轴线系数的含义及确定方法，掌握悬连线无铰拱在各种荷载作用下的内力计算和强度、稳定性验算，了解圆弧无铰拱的计算要点。本章重点、难点：1、拱轴系数的计算； 2、恒载计算原理和公式； 3、活载计算原理和公式； 4、拱圈应力调整的方法。第四篇 桥梁墩台（共2学时）第一章 桥梁墩台的构造和设计教学内容：1.概述2.桥墩3.桥台教学要求：掌握桥梁的墩台构造、墩台的主要类型和应用范围、墩台计算中所使用荷载组合及其计算特点。本章重点、难点：1、桥墩分类与构造； 2、桥台分类与构造。三、课外习题及自学要求课外习题：针对梁桥、拱桥基本内容和重点内容精心选择习题，每章内容讲授结束后布置习题，使学生巩固所学内容，要求学生在认真复习已学内容的前提下认真解答，独立完成。第一篇 总论第一章 概述：a) 概念题：桥梁的基本组成部分，桥梁有关的主要尺寸和术语名称；桥梁的分类，桥梁的主要类型及其特点； 第二章 桥梁的总体规划和设计要点：a) 概念题：桥梁设计的基本要求，桥梁所需的设计资料，桥梁的设计程序；桥梁纵断面设计、横断面设计和平面布置的主要内容；桥梁设计方案的比较原则； 第三章 桥梁的设计荷载a) 概念题：桥梁设计荷载的含义，桥梁设计荷载的种类和规定；荷载组合的原则和计算方法； 第二篇 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥第一章 概述a) 概念题：钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥的一般特点，装配式梁桥与整体式梁桥的区别；梁式桥的主要类型及其适用情况；第二章 桥面构造a) 概念题：桥面构造的组成及作用，桥面铺装的类型；桥面横坡的作用和设置方法；常用的桥面排水设施；伸缩缝基本要求和构造类型，伸缩缝类型的选择；人行道及安全带的构造。第三章 板桥的设计和构造a) 概念题：板桥的优点和适用范围；板桥的类型及其特点；简支板桥的构造；斜交板桥的受力特点和构造特点。b) 设计题：简支板桥的设计题目一道；第四章 装配式简支梁桥的设计与构造a) 概念题：装配式简支梁桥的主要截面型式；装配式简支梁桥的构造类型；装配式的横向联结构造，装配式简支梁桥截面尺寸拟定的方法，装配式简支梁桥的钢筋构造特点；预应力混凝土简支梁桥的构造特点，截面效率指标的含义，T形梁马蹄的尺寸设计，预应力筋需要向梁端弯起的原因；组合梁桥的构造特点。b) 设计题：预应力混凝土装配式简支梁桥的设计题目一道。第五章 简支梁桥的计算a) 概念题：简支梁桥设计计算的项目；行车道板的类型和特点；板的有效工作宽度；荷载横向分布系数，常用的几种荷载横向分布计算方法及适用范围； 主梁的内力计算原理；主梁内力组合和包络图的绘制方法；横隔梁的计算原理；b) 计算题：行车道板的内力计算题目一道；分别用杠杆原理法、偏心压力法和修正的偏心压力法、铰接板梁法、比拟正交异性板法计算横向分布系数的计算题目各一道；主梁的内力计算题目一道；横隔梁计算题目一道。第六章 梁式桥的支座a) 概念题：桥梁支座的作用；桥梁支座的分类，支座布置依据什么原则；常见支座类型和构造；支座设计计算方法；b) 计算题：支座的设计计算题目一道。第七章 其它体系桥梁a) 概念题：悬臂和连续体系梁桥的类型和一般特点，连续梁桥为何加大支点处截面高度；悬臂和连续体系梁桥的设计计算步骤和方法与简支梁桥有什么不同之处；预应力混凝土T形刚构桥的一般特点；预应力混凝土连续梁桥的重要力学特点和施工特点；预应力混凝土斜拉桥的优缺点，斜拉桥四种基本体系的特点；第三篇 圬工和钢筋混凝土拱桥第一章 概述a) 概念题：拱桥的分类，基本特点和适用范围；拱桥的主要组成；第二章 拱桥的构造a) 概念题：主拱圈的分类及其特点和适用范围，拱上建筑类型，拱上填料、人行道、及桥面伸缩缝的构造特点；桁架拱桥和刚架拱桥的受力特点和构造特点；第三章 拱桥的设计a) 概念题：拱桥总体布置的主要内容；不等跨连续拱桥的处理方法；拱轴系数的类型和拱轴系数选择的基本要求；拱圈截面拟定方法。第四章 拱桥的计算a) 概念题：联合作用，联合作用影响因素；拱轴系数的含义；无铰拱的弹性中心，拱圈应力调整的方法；b) 计算题：恒载和活载作用下拱圈截面内力计算题目各一道；温度变化、混凝土收缩和拱脚变位内力计算题目各一道；第四篇 桥梁墩台第一章 桥梁墩台的构造和设计a) 概念题：墩台的主要类型和应用范围；墩台计算中所使用荷载组合及其计算特点；桥墩的计算内容；自学要求：要求学生做到课前预习，以便对上课内容有所了解，提高课堂效果。课后及时复习并认真完成课后作业，便于深入理解和掌握课堂知识，建立知识间的系统性。对于有条件的学生建议除课本外学习相关参考书，深化理解本学科知识。此外，桥梁工程这门专业课的另一个特点是构造要求、施工条件等都会影响桥梁的设计计算。所以必须充分重视构造、设计和施工的联系，及其相辅相成的关系。同学们所从事的工作各有不同，与桥梁工程的接触更有差异。为了深入领会构造、设计、施工之间的关系，大家可以根据自己的具体条件去参观正在施工中的桥梁，或有意识地参观已建成的桥梁。第一篇 总论（共4学时）第一章 概述1. 桥梁的基本组成和分类以及桥梁设计的基本资料2. 桥梁在交通事业中的地位和国内外桥梁的发展状况第四章 桥梁的总体规划和设计要点1.桥梁总体规划原则和基本设计资料2.桥梁纵、横断面设计和平面布置3.桥梁设计的方案比较第五章 桥梁的设计荷载1.作用在公路桥梁上的各种荷载及荷载组合。第二篇 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥第一章 概述1.钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥的一般特点2.梁式桥的主要类型及其适用情况第二章 桥面构造1.桥面铺装，排水设施，桥面连续设施，台后搭板，人行道与安全带。2.伸缩缝基本要求和构造。第三章 板桥的设计与构造1.板桥的类型及其特点2.简支板桥的构造3.斜交板桥的受力特点与构造第四章 装配式简支梁桥的设计与构造1.装配式简支梁桥的构造类型2.装配式钢筋混凝土简支梁桥3.装配式预应力混凝土简支梁桥4.组合梁桥第五章 简支梁桥的计算1.行车道板的计算2.荷载横向分布计算原理和方法3.主梁内力计算原理4.横隔梁内力计算原理第六章 梁式桥的支座1. 支座的功能和基本布置原则2.支座的类型和构造3.支座的设计与计算第七章 其它体系桥梁 1.悬臂和连续体系梁桥的类型和一般特点2.钢筋混凝土悬臂和连续体系梁桥的构造和设计计算要点3.预应力混凝土T形刚构桥4.预应力混凝土连续梁桥5.斜拉桥第三篇 圬工和钢筋混凝土拱桥第一章 概述1.拱桥的基本特点及其适用范围2.拱桥的组成及主要类型第二章 拱桥的构造1.主拱圈的构造2.拱上建筑的构造3.拱桥的其它细部构造4.其它类型拱桥的构造第三章 拱桥的设计1.拱桥的总体布置2.拱轴系数的选择和拱上建筑的布置3.拱圈截面变化规律和截面尺寸的拟定4.拱桥构造示例第四章 拱桥的计算1. 拱轴线方程的推导过程2.恒载作用下拱的内力计算3.活载作用下拱的内力计算4.裸拱内力计算5.温度变化、混凝土收缩和拱脚变位的内力计算6.拱圈强度及稳定性计算7.拱圈应力调整8.组合截面的计算特点9.圆弧无铰拱计算要点10.其它类型拱桥的计算特点11.连拱计算四、课程教学基本要求课堂教学：该课程课堂教学中，讲授课、习题课、自学相结合，多媒体教学与传统板书教学相补充。在论述上注重阐述基本原理和概念，避免对规范条文和公式作细致的解释，抓住要点，突出重点；通过课堂提问、问答习题等方式加深学生对基本原理和概念的理解。 作业：每章内容讲授结束布置一次课外作业，每次3-4题。要求同学要规范作题步骤，独立完成作业。习题课主要是对本章部分有代表性的习题进行课堂讲解。教师批改部分作业（大于全班人数的30%），并及时讲评，通过作业真正达到消化巩固知识，举一反三、触类旁通的目的。成绩考核：考核方式以开卷和半开卷为主，或开卷与闭卷结合的方式；考试内容涵盖所授及自学内容。闭卷考核学生对基本概念和基本计算方法、原理和过程的理解和记忆程度，开卷或半开卷考核学生对设计方法、构造要求的掌握和灵活运用程度。总评成