《桥梁工程》是土木工程道桥方向或道路桥梁与渡河工程专业的一门专业核心课程。通过课程学习,使学生对于桥梁这一建筑物的体系构成、使用功能、力与美的统一有深刻的认识,对专业规范和桥梁建设程序有个全面的认识,了解世界桥梁以及中国桥梁的发展简史与未来发展趋势,了解桥梁美学与桥梁概念设计初步,能够进行梁桥和拱桥的设计计算。训练工程结构选型能力与工程创新能力,培养科学思维、创新意识、科学态度、团队合作精神和沟通能力。
本课程内容分为四篇共计13章。第一篇《桥梁工程概论》包括第1~4章,介绍了桥梁分类与发展、桥梁组成与构造、桥梁建设程序与设计原则、桥梁上的作用与作用效应组合。第二篇《混凝土梁桥和刚架桥》涵盖第5~9章,详细介绍了简支梁和连续梁的构造与设计、内力计算与位移计算、梁桥的施工以及桥梁墩台。第三篇《混凝土拱桥》分为第10~12章,介绍了混凝土拱桥的构造与设计、计算以及拱桥的施工。第四篇即第13章《斜拉桥简介》为拓展部分,简要介绍了斜拉桥的组成与特点、总体布置、构造、计算要点以及斜拉桥的施工。本课程结合桥梁工程实例,按照最新行业规范讲解,适合地方应用型高校在校大学生和社会学习者选修。
该在线开放课程将面向高校和社会开放。结合各高校人才培养方案和社会学习者需求,计划每年春秋两个学期都开放,以满足各高校不同的教学计划,同期面向社会学习者开放。并且面对不同的学习者,发布不同的学习资源、作业要求与考核内容。
通过本课程学习,使学生对于桥梁这一建筑物的结构构成、桥梁功能、力与美的统一上有深刻的认识,对专业规范和桥梁建设程序有个全面的认识,主要培养学生的工程基础知识应用能力、工程结构选型能力、工程设计计算能力。
知识要求:学习桥梁分类、组成、作用、美学的基本概念以及桥梁总体设计的基本原则。掌握桥梁的组成与分类、桥梁上的作用与效应组合;熟悉桥梁规划设计内容、概念设计的基本因素、美学设计原则;掌握荷载横向分布计算的常用方法,掌握行车道板内力计算方法,熟悉连续梁桥、拱桥、斜拉桥等超静定结构的设计步骤与计算原理;会进行简支梁桥的设计计算。了解世界桥梁以及中国桥梁的发展简史与未来发展趋势。
能力要求:通过学习,让学生了解土木工程专业桥梁学科的理论前沿和发展动态,训练科学研究能力,培养科学思维能力;能够进行简支梁桥的设计计算,能够分析连续梁桥、拱桥、斜拉桥的荷载与内力计算,为桥梁结构计算机分析打下理论基础。
素质要求:培养科学思维方法和创新意识,培养严肃认真的科学态度和责任心,培养团队合作精神和沟通能力,初步具备桥梁工程师素质。
根据课程特点和对毕业要求的贡献度,设定“桥梁工程”课程目标(Course Object,CO)为:
CO1:理解不同桥型的结构受力特点与适用条件;
CO2:具备识别、表达桥梁各组成部分与构造要求的能力;
CO3:具备桥梁初步设计的能力并能正确比选桥型方案;
CO4:能根据前期设计方案建立结构计算简图,并正确计算桥梁上的各种作用与作用效应组合;
CO5:具备简支梁桥设计计算的核心能力,包括:桥面板计算、横向分布计算、主梁内力计算与组合、挠度计算;
CO6:能够针对复杂桥梁结构进行功能设计,具备创新思维和初步研究能力。
以上课程目标与毕业要求的对应矩阵如表1所示。
表1 课程目标与毕业要求指标点支撑矩阵
毕业要求指标点 | 课程目标 | |||||
CO1 | CO2 | CO3 | CO4 | CO5 | CO6 | |
2.2能够针对复杂土木工程问题建立定量模型并进行模拟。 |
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3.1能够根据用户需求,进行土木工程项目的前期规划与方案设计。 | √ | √ | √ |
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3.2能够针对复杂土木工程问题,进行功能或单体设计,及结构、体系设计,呈现设计成果,并体现创新意识。 |
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6.1能够从社会、健康、安全、法律以及文化的影响等方面,基于专业知识和标准,评价土木工程项目的设计、施工和运行方案。 | √ | √ | √ |
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本MOOC最终成绩以单元测验、单元作业、讨论和考试四部分内容构成,各项占比如下:
(1)单元测验占30%;
(2)单元作业占20%;
(3)发帖讨论占10%;
(4)期末考试占40%。
1、结构力学
2、材料力学
3、工程荷载与可靠度设计原理
教材:
邵旭东主编,顾安邦主审:桥梁工程。北京:人民交通出版社股份有限公司,2019年5月第5版。
参考书:
1. 李自林主编:桥梁工程。武汉:华中科技大学出版社,2008年10月第2版。
2. 刘龄嘉主编:桥梁工程。北京:人民交通出版社,2013年6月第2版。
3. 和丕壮主编:桥梁美学。北京:人民交通出版社, 1999年8月第1版。
4. 项海帆 等编著:桥梁概念设计。北京:人民交通出版社, 2011年3月第1版。
5. 易建国主编:混凝土简支梁(板)桥。北京:人民交通出版社,2006年9月第3版。
6. 中华人民共和国行业标准:公路工程技术标准(JTG B01-2014)。北京:人民交通出版社股份有限公司,2014年12月第1版。
7. 中华人民共和国行业标准:公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2015)。北京:人民交通出版社股份有限公司,2015年11月第1版。
8. 中华人民共和国行业标准:公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG 3362-2018)。北京:人民交通出版社股份有限公司,2018年8月第1版。
教学参考网站:
中国大学慕课爱课程网: https://www.icourse163.org/
中国道桥施工技术网: www.cndaoqiao.com
中国公路网: www.chinahighway.com
中国土木工程学会:https://www.cces.net.cn
土木工程网:https://www.civilcn.com
Q:本课程的配套教材是什么?
A:邵旭东等编著,陈政清、顾安邦主审。《桥梁工程》(第5版),人民交通出版社股份有限公司,2019年5月第5版。