桥梁工程全过程课程设计
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课程评价
spContent=《桥梁工程全过程课程设计》是一门土木工程专业桥梁方向的必修实践环节课程,是同济大学桥梁工程系最新开设的最具实践性的设计类课程。课程整合了多门桥梁结构课程设计内容,由同济大学桥梁系十位多年从事教学和工程实践的教师主讲,能为后续的毕业设计奠定基础,以及为结构设计爱好者储备准设计经验。
—— 课程团队
课程概述

《全过程桥梁设计》是一门土木工程专业桥梁方向课群组的必修的实践环节课程,主要面向本科高年级学生开设,是一门理论和实践并重的课程。通过本课程的学习,熟悉桥梁工程设计全过程,掌握基于桥梁设计规范进行桥梁结构设计的基本计算理论和方法,具有桥梁结构设计的初步能力。为融汇和梳理已学过的各门专业基础课程、专业课程的相关知识,提升专业综合素养。并为后续《毕业设计》以及今后工作中遇到各种交通工程结构物的设计奠定必要的基础。

进入本课程的学习之前,学生应具有土木工程桥梁结构方面的基本知识,以及具备结构设计方法和理论方面的基本技能。在线开放课程基于桥梁设计内容和流程中涉及到的基本知识点,结合桥梁设计示例的演示,深入讲解和剖析结构设计理论和构造原理,引导学习者深入理解桥梁结构设计方法和理论,以及建立学习者进行桥梁结构设计的初步架构,促进对设计内涵和外延的深入理解,获得准设计经验值的早期成长。

《全过程桥梁设计》涉及桥梁结构设计的总体布置和局部构造,以及基本理论的运用和实际技能的掌握,是一门专业实践性非常强的课程。在线开放课程主要内容包括:桥梁全过程设计主要内容和流程、桥梁工程总体布置图纸的要素解析、多种桥梁结构(混凝土桥梁、组合结构桥梁、钢桥)的典型截面拟定示例、多种典型桥梁结构的建模方法和示例、预应力混凝土桥梁相关构造和设计要点示例、典型桥梁荷载和荷载效应的演示等。


授课目标

通过本课程的学习,熟悉桥梁工程设计全过程,掌握基于桥梁设计规范进行桥梁结构设计的基本计算理论和方法,具有桥梁结构设计的初步能力。为融汇和梳理已学过的各门专业基础课程、专业课程的相关知识,提升专业综合素养。并为后续《毕业设计》以及今后工作中遇到各种交通工程结构物的设计奠定必要的基础。

课程大纲

1、桥梁总体设计

1.1        桥梁全过程设计主要内容和流程

1.2        连续梁桥总体布置图纸要素解析

1.3        桥梁总体设计的分孔示例

2、桥梁横断面尺寸拟定

2.1        桥梁横断面尺寸拟定示例——小箱梁

2.2        桥梁横断面尺寸拟定示例——箱梁

2.3        桥梁横断面尺寸拟定示例——钢板组合梁

2.4        桥梁横断面尺寸拟定示例——钢箱梁

2.5        桥梁横断面尺寸拟定示例——钢箱组合梁

3、简支桥梁建模

3.1        简支空心板梁的建模

3.2        简支钢板组合梁结构的建模

4、预应力结构设计和配筋

4.1        预应力损失和有效预应力

4.2        预应力束的估算

4.3        预应力束的设计与布置示例

4.4        预应力束的调束示例

4.5        后张预应力钢筋平、竖弯设计

4.6        预应力钢束锚固区构造和设计

4.7        ANSYS预应力钢筋锚固区受力分析

5、钢结构和钢砼组合结构设计和计算

5.1        钢桥构件有效截面计算

5.2        -混凝土组合结构桥梁的换算截面法计算

5.3        组合结构桥梁中连接件的布置方法、受力及强度计算示例

5.4        -混凝土组合梁翼缘有效宽度计算

5.5        组合结构桥梁混凝土桥面板内力和裂缝宽度的计算

6、预应力混凝土桥梁施工模拟

6.1        简支变连续梁桥的施工过程模拟示例

6.2        悬臂施工梁桥的施工过程模拟示例

7、桥梁上部结构荷载和荷载效应

7.1        截面有效宽度示例

7.2        横向分布系数计算示例

7.3        移动荷载加载示例

7.4        混凝土收缩徐变作用效应示例

7.5        温度作用效应示例

8、公路预砼桥梁作用组合与验算要求

8.1        公路桥涵设计状况与作用组合

8.2        预应力混凝土受弯构件验算要求

9、桥梁下部结构设计

9.1        承台尺寸拟定示例

9.2        桥墩尺寸拟定示例

9.3        盖梁尺寸拟定示例

9.4        桥墩立柱(盖梁)构造设计示例

9.5        水平荷载作用下单桩内力与位移

10、附属结构设计

10.1      附属结构设计


预备知识

《工程力学》

《结构设计原理》

证书要求

ü  完成课程的学习。

ü  完成一座桥梁设计。

ü  考核要求:各部分按不同的权重计入课程的总成绩,包括总体布置(20%)、引桥计算(20%)、主桥计算(25%)、主桥图纸(25%)、课程讨论(10%) 


参考资料

《桥梁工程》,  范立础主编,人民交通出版社

《预应力混凝土结构设计原理》,李国平主编,人民交通出版社

JTG B01-2012 公路工程技术标准

JTG D60-2015 公路桥涵设计通用规范

JTG3362-2018 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 

JTG D63-2007 公路桥涵地基与基础设计规范

JTG D64-2015 公路钢结构桥梁设计规范

常见问题

1. 课程面向对象是哪些专业?

答:只要具备基础力学知识和结构设计原理概念,对结构设计有兴趣的学生均可以选择该课程。

2.  作业量及考试形式如何?

答:本课程提供了设计的基本资料和要求,学生根据设计过程进行桥梁设计,在最后阶段提交设计图纸和计算书,最后根据提交的设计稿评分,不额外开设考试。