土木工程桥梁论文合集12篇

时间:2023-03-16 17:43:45

土木工程桥梁论文

土木工程桥梁论文篇1

二、目前桥梁工程课程学习的现状

1.桥梁工程课程枯燥无味,学生对该课程学习兴致不高。

土木类专业课程的学习特点就是培养学生动手、动脑及分析、应变能力,这些专业课程应着手培养学生的逻辑思维能力,抛开形象思维定式的约束,充分发挥学生的想象力,抓住问题的关键,从而帮助学生更好地认识科学发展的客观规律。在课程的学习中,很多学生反映土木类专业课程之一的桥梁工程课程有着公式繁多、难以理解、逻辑性强、抽象性强等问题,觉得该课程枯燥无味,因此对该课程的学习失去了兴趣。

2.没有掌握好桥梁工程课程的学习方法,课程重修率高。

因为桥梁工程课程的这些特点,而有些同学又没有掌握较好的学习桥梁工程课程的方法,导致了学生对该课程学习的厌怠,相当的学生在课堂上显得积极性不高。2010年学年,笔者从某大学《桥梁工程》课程的到课率调查情况来看,在《桥梁工程》课程的前阶段(本阶段主要讲述桥梁工程的概论,介绍桥梁的发展和建设成就,桥梁的组成等),学生到课率为90%以上;而在课程的中后阶段(本阶段主要讲述桥梁工程各种体系桥梁的构造和计算),学生到课率为75%~85%,明显低于课程前阶段的到课情况。总结原因主要是:学生对于桥梁专业有关于桥梁发展的内容听得懂也感兴趣,而对于桥梁构造及计算的内容感到枯燥无味。因为该部分内容理论相对较深,需要应用到前面的基础知识,如在学习“荷载横向分布系数”计算内容的时候,需要同学们运用到《结构力学》中求影响线的知识,如果影响线绘不出“荷载横向分布系数”是计算不出来的。有的同学听得一知半解,又不及时对上课内容进行课后消化,不懂的知识越积越多,索性就对《桥梁工程》课程失去了信心,便萌发了“与其坐在课堂上听‘天书’,不如出去干其他事”的想法,使得到课率产生了下滑。这种情况也导致了相当一部分同学对桥梁工程课程学习不足,课程重修率较高。从2009—2011年桥梁工程专业学生的《桥梁工程》考试(考试内容为包含大部分教学重点的中等难度的闭卷考试试题)成绩分析可知,三年里面年均重修率>15%,考试成绩>80分以上的比率<15%,这些数据也证实了这一点。

三、实践与探讨

1.加强基础理论学习,夯实专业基础。

专业课涵盖内容广泛,需有一定的基础课作为基础,而桥梁工程以《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《结构设计原理》等基础课程为基础,因此学好这些基础课程是学好《桥梁工程》的前提。学习要脚踏实地、一步一个脚印,不能操之过急。一些刚进大学的新生,还没开专业课,就急于去学习《桥梁工程》课程,结果看不懂也是正常的。如在学习梁桥构造的时候,主梁的构造及配筋为什么是这样一个原则或这样的规律,这是与《材料力学》和《结构设计原理》的知识相关的,如果没有这些基础知识做铺垫就不能真正掌握梁桥主梁构造及配筋的原理。

2.着力提升《桥梁工程》课堂教学质量。

桥梁工程课程的课堂教学是“启发式”教育,讲授桥梁工程有关的理论知识。因此,老师的讲课方法固然重要,学生还应在课堂上记住老师讲课的思路、重点、难点、方法和主要结论,对要点、难点和因果关系要作课堂笔记。教师的言传身教对培养学生的学习积极性起着相当重要的作用,有经验的老师在课堂上会引入一些自己参与的工程实例,通过PPT的形式把工程照片放映出来,增强学生们的感性认识,然后引发学生们去思考和讨论,加深他们对概念的理解和认识。由于专业的特点,目前相当多的桥梁工程教材对于桥梁知识的描述不是很生动,激发不了同学们的学习兴趣,笔者曾经思考能否将桥梁工程课堂教学与桥梁实习结合起来,穿行讲解,有助于提高讲课的效率和学生们的学习兴趣。但由于学校附近符合实习要求的场地不多(太远了又涉及到时间和交通等问题),而且现在学生人数较多,实习难度加大。因此,采用此方法来进行教学有一定的难度,如何解决这些困难从而找到一条合适的教学途径值得我们进一步探讨。

3.充分利用桥梁实习,加强理论联系实际的能力。

工地实习是理论联系实际的宝贵时机,观察施工现场、学习施工组织、了解施工程序、观摩施工过程,向工人和工程技术人员请教可以学到课堂上学不到的知识和技能。高校的教学大纲里要求桥梁工程专业的学生要进行为期一个月(4周)的生产实习和两周的毕业实习,目的也是让同学们通过现场工程技术人员讲解、现场参观并参加生产工艺活动,掌握桥梁工程课程所学知识;增强理论联系实际的观念和培养解决实际问题的能力;了解桥梁的设计和施工,即各种桥梁的设计特点、构造形式、施工方法、施工组织、监理过程等方面的实用知识。有不少的同学通过在实习中对桥梁的感性认识,与课本知识很好地结合起来,大大加深了对专业知识的理解。记得实习中有一位2009届的学生在预制梁厂里仔细观看了主梁的配筋和浇注过程后,真正理解了《桥梁工程》课本上枯燥的文字叙述,说明了理论联系实践后产生的微妙作用。一位做了某桥梁公司技术总工的校友在一次讲座上曾经感慨的说道“:桥梁实习解答了我在桥梁工程专业知识上的很多疑惑,使我真正把课本的知识与实际工程第一次联系起来,加深了我对桥梁专业知识的认识,感觉好极了。”可见,充分利用桥梁实习课程的时间来掌握专业知识是多么的宝贵,能否成为桥梁工程方面的优秀人才,工地实践尤为重要。

4.做好课程设计与毕业设计,训练学生的专业综合能力。

桥梁工程专业教学中安排有大量的课程设计,如“悬链线拱桥的设计”、“钢筋混凝土T梁设计”等,还有长达12周的毕业设计,目的都是训练学生综合运用所学知识解决问题的能力。特别是桥梁工程的毕业设计,要求学生们按照指导书的要求,根据实际情况独立地进行桥梁设计,这就要求学生要在设计中能综合运用所学课程,要有一定的分析问题和解决问题的独立工作能力,要掌握计算、绘图、查阅文献、使用规范手册和编写技术及计算机辅助设计计算等基本技能,掌握大、中型桥梁的设计原则、设计方法、步骤和正确的设计成果表达方式,熟悉国家制图规范和标准设计图集的运用等。如果一个学生能按照指导书的要求完成桥梁工程毕业设计的任务,这对于提高他的桥梁工程专业知识将大有帮助。笔者在毕业设计中曾经指导过一个学生,该生由于桥梁专业知识掌握不好《桥梁工程》考试没有及格,最头疼的是该生准备要进行毕业设计,然而专业知识的匮乏成为了他巨大的拦路石。其实该生的基础知识并不差,《桥梁工程》课程没有学好是因为没有掌握正确的学习方法,在笔者的指导和鼓励下,该生在毕业设计中一步一个脚印,扎扎实实地学习桥梁工程专业知识并运用到设计中,一边设计一边学习,专业知识的掌握得到了大大的提高,并以高分顺利通过了《桥梁工程》补考,同时也较好地完成了毕业设计。可见,做好毕业设计对于学好桥梁工程知识起到了良好的补充和促进作用。

5.重视实验课程的教学。

实验教学的目的是验证、弄懂技术原理,掌握用实验方法解决实际问题的手段。桥梁工程的教学课本上,有一章书的内容是“混凝土简支梁桥的计算”,里面有一个内容是计算“荷载横向分布系数”,这也是简支梁桥计算的一个重点和难点,要顺利地进行计算必须先要理解荷载横向分布的原理,相当一部分学生在学习中对于原理的理解一知半解。针对于这种情况,我们在教学内容中增加了“验证荷载横向分布系数计算方法”的实验,在实验中学生可以通过加载测试的方法测出结构的实际受力情况,然后与理论计算进行比较从而验证计算方法的正确性。通过这个实验,学生对于荷载横向分布的原理更加理解,真正掌握了“荷载横向分布系数”的计算方法。因此,实验课对于桥梁工程课程知识的学习起到了很好的辅助作用。

6.积极参与课外学习与设计竞赛。

课堂学习侧重的是专业和基本的理论和方法,在校期间不能满足于教材的学习,要多渠道获取知识和信息、拓宽知识面和专业视野。课外学习是对桥梁工程课程的一个有益补充,一是可以通过到图书馆借阅老师推荐的相关参考书,了解本专业国内外的科技发展水平和最新科技动态;二是可以通过经常登录土木类网站、论坛,了解本专业的行业动态和政策法规。三是学习国家标准、规范、规程,这是土木工程的行业准则和工作依据,这样既能巩固在校的学习效果又可以提高工作后的实战能力。同时,要积极参加与桥梁工程专业相关的一些竞赛,提高自身的动手动脑能力。很多高校的土木工程专业都组织了“桥梁模型设计大赛”这一项活动,这个活动要求学生们通过自己学习到的桥梁专业知识,按照要求的材料(如纸、木材等)制作出一定比例的桥梁模型,谁制作的模型在相同质量下承载力最大就获胜。这个活动激发了学生对于桥梁结构的研究:到底怎么制作的模型承载力最大?怎么制作的模型质量小一点?怎么制作模型更加优美?并通过自己对专业知识的理解,制造出符合要求的各种桥梁模型。同时,在比赛中通过加载试验学生们可以直观地了解到模型的实际受力能力,并与理论计算的比较,加深了他们对桥梁结构的理解。笔者曾经参加过几次长沙理工大学土木与建筑学院举行的“桥梁模型设计大赛”,在比赛中学生们充分发挥了自身的创造性,参加比赛的各种桥梁模型千姿百态,汇集了学生们的巨大心血,从他们在一次一次加载过程中的欢呼声中笔者感受到了学生们对活动的积极性和热爱性。这说明活动的开展无疑是成功的。在活动中,学生们的动手能力和创造能力得以发挥,更加激发了他们对专业的热爱,极大地促进了他们对桥梁工程知识的掌握。

土木工程桥梁论文篇2

 

1 前言

现代交通的发展,对桥梁的质量和寿命听出了更高的要求。普通混凝土的局限性,刚才的腐蚀性都影响着桥梁的发展。为了解决这些问题,最近20年人们把目光转向了新型材料,并且取得了实用性的成果。展望未来桥梁的新世纪,随着新型材料工业的技术进步,规模化生产和成本的下降,它在桥梁结构工程中的不断扩大,必把桥梁的发展推向一个新起点。

2 历史进程中新型材料对桥梁的影响

在漫长岁月里,造桥的实践积累了丰富的经验,创造了多种多样的形式,但都离不开材料的选择。在最基本的三种桥式中,梁式桥起源于模仿倒伏于溪沟上的树木而建成的独木桥,由此演变为木梁桥、石梁桥、直至19世纪的桁架梁桥;悬索桥起源于模仿天然生长的跨越深沟而可资攀援的藤条而建成的竹索桥,演变为铁索桥、柔式悬索桥,直至有加劲梁的悬索桥;拱桥起源于模仿石灰岩溶洞所形成的“天生桥”而建成的石拱桥,演变为木拱桥和铸铁拱桥。论文检测。这些桥梁形式的改变同时,其使用材料也在不断的改变。2.1古代桥梁

在17世纪以前,一般是用木、石材料建造的,并按建桥材料把桥梁分为石桥和木桥。

木桥。在公元前2000多年前,巴比伦曾在幼发拉底河上建石墩木梁桥,其木梁可以在夜间撤除,以防敌人偷袭。

石桥。古罗马时代的石拱桥,拱圈呈半圆形,拱石经过细凿,砌缝不用砂浆。

2.2近代桥梁

在18世纪初,发明了用石灰、粘土、赤铁矿混合煅烧而成的水泥。铁的生产和铸造,为桥梁提供了新的建造材料。19世纪50年代,开始采用在混凝土中放置钢筋以弥补水泥抗拉性能差的缺点。此后,于19世纪70年代建成了钢筋混凝土桥。

锻铁桥。1832年,英国在格拉斯哥开始用I形截面锻铁建造梁式桥。

钢桥。19世纪50年代以后,静定钢桁架梁的内力分析方法逐步被工程界所掌握。

钢筋混凝土桥。1900年前后钢筋混凝土逐渐受到桥梁界重视,被用在拱桥和梁式桥中。钢筋混凝土拱桥的跨度记录不断被刷新。

2.3现代桥梁 20世纪30年代,预应力混凝土和高强度钢材相继出现,材料塑性理论和极限理论的研究,桥梁振动的研究和空气动力学的研究,以及土力学的研究等获得了重大进展。论文检测。从而,为节约桥梁建筑材料,减轻桥重,预计基础下沉深度和确定其承载力提供了科学的依据。 由此可以看出新型材料的产生推动新技术的发明从而推动桥梁的发展,它们给桥梁带来质的飞跃。对于目前技术已经定型且成熟的现代桥梁,未来桥梁的发展必然要有新型材料注入才能有所突破,所以新型材料的研究与发展才是桥梁飞跃的根本。

3现代新型材料对桥梁的影响

21世纪,随着高强度钢、高强度混凝土、玻璃钢、碳纤维等太空轻质材料的大量启用,桥梁建筑的主要材料也不断在更新。美国联邦公路署研究中心主任Phillip Yen曾说“目前的桥梁根据材料分类基本是钢筋混凝土结构和钢结构两大类。论文检测。我们希望通过发展新材料的性能,能够把桥梁带进更高性能的层面。过去已经发展过碳纤维、玻璃纤维等材料,我们现在发展处的高性能的钢筋混凝土可以突破现在的性能极限,由此可以带来设计的变化。高强度的钢结构可以从以前的36-50KSI达到70-100KSI,它的强度、可焊度、韧度都会加倍,在冷却时还会保持原有的韧度,不会出现脆变。这是高性能材料发展对桥梁的作用。”具有关桥梁专家介绍,21世纪的桥梁主要材料将采用高强度,高韧性钢材和抑振合金材料,以特殊纤维为辅。日本明石海峡大桥的加劲梁采用780兆帕焊接时低预热型新型高强度钢板,使其桥梁主跨设计刷新了20世纪的最大跨记录达到1990米。美国缅因州的尼尔桥是由23条碳和玻璃纤维织物的拱形结构组成,是纤维强化塑料应用于公路取得的重大突破,土木工程师被它们的良好特性所吸引——高强度、重量轻、耐腐蚀。同时这项技术也引起了奥巴马政府的重视,交通部长拉胡德在去年8月参观了该中心。去年9月欧洲最大的不饱和聚酯树脂供应商和基础设施结构生产商FiberCore-Europe在第十五届中国国际复合材料工艺展览会上,共同展示了一种在自重和载重能力上远远超越了传统钢铁和混凝土材质的新型复合材料桥。其实现了制造和施工更便捷,使用寿命可达100年,产生的碳足迹(CarbonFootprint)低,对环境影响小。虽然只是一座人行桥,但它不仅可以承载六顿左右的应急车辆,甚至可以承受重达30吨的重型车梁。21世纪钢桁连续梁将大量采用高强度低预热型焊接用钢板,大线能量焊接用钢板、高韧性钢板、抗层状撕裂型钢板、异型钢板、耐候钢及镀锌钢板、抑振厚板、玻璃钢、抑振合金材料,不仅可有效地增大钢桁梁桥的桥跨,而且能有效地降低梁体自重,实现大跨、轻质的目标。高强度混凝土是桥梁建设必不可少的主要材料之一,21世纪的混凝土材料将加入亚纳米、水溶性聚合物、有机纤维以不断提高强度与耐久性。

对于现代桥梁的可持续性而言,设计者应当认识到如何使建筑材料发挥他们最大的特质。比如,贝壳的抗拉强度远高于水晶,而成分却很简单(95%的石灰石+5%蛋白质)。这种自然界的启迪正引导着科学家们寻找化学组成简单、工艺简化并节省能量,又减少环境污染的新型材料。此外,仿生蝴蝶翅膀功能的材料,具有抗水性和自洁功能。又如,一些新型蓄光型自发光材料已经用于公路标志中,再结合各色燃料,使之具备白天充满丰富的色彩感同时夜间可自发光照明的特性,彻底改变传统照明能源消耗大的不足。

4结束语

我国桥梁建设发展过程中,与其他科技领域一样,始终坚持“自主创新”的指导思想,在消化吸收世界先进经验的基础上,取得了一批又一批丰硕的成果。现今,我国大规模的桥梁建设是桥梁技术创新、新型材料创新和实现超越的难得历史机遇。我们要抓住历史机遇,提升理念,自主创新。未来的桥梁将实现新型、大跨、轻质、耐久、灵敏和美观的国际桥梁发展的新目标。新型材料桥梁的诞生不仅仅可以成为城市标志性建筑,更能引领时代的进步。

参考文献

[1] 韩柏林,世界桥梁发展史[M].上海:知识出版社,1987.10:136-223

[2] 高巨福,空间结构仿生工程学的研究(博士论文)[D]. 天津:天津大学,2002.

[3] CONG Qian, CHEN Guang-hua, FANG Yan.Super-hydrophobic characteristics of butterfly wing surface [J]. Journal ofBionics Engineering, 2004.1(4):249-255

土木工程桥梁论文篇3

1.桥梁类课程教学现状概述

桥梁类课程在土木工程专业人才培养过程中具有非常重要的作用并占据主要地位。在教学过程中,虽然学生对桥梁类课程非常重视,具有较高的学习乐趣和热情,但是仍然存在一些问题影响教学质量。

首先,学生对桥梁的概念缺乏空间想象力,因此对桥梁施工要点和构造原理的理解上比较困难。这是因为学生对桥梁缺乏感性认识;另外,传统落后的教学方式也是阻碍学生形成桥梁概念的主要原因之一。

第二,学生基础知识薄弱,而且在课前没有充分准备,所以对桥梁的计算方法及理论很难理解并掌握。三大力学和结构设计原理等理论知识是桥梁类课程的基础知识,是桥梁计算方法、理论和构造原理的核心,所以学生在学习桥梁课程前要做好相关知识的学习。而目前学生对这些理论知识没有掌握,因此在桥梁计算方法、理论和构造原理的讲解中,教师需要花费更多的精力和时间讲解这些理论知识,这会打乱教学规划,对教学效果和质量也有阻碍作用。

第三,大部分学生都重视理论计算,而对施工、实践和构造处理等较为忽视,在教学方面也是偏重于理论教学。然而桥梁类课程本身实践性就很强,因此要更重视实践,要将理论知识应用到实际中,达到学以致用的目的,但是目前这种教学的倾向性定然会导致学生理论知识和实践严重脱节。

第四,学生对桥梁专业前沿动态及发展历史了解的太少,这就形成了被动学习,也不利于学生创新能力的培养。很多学校使用的教科书是以三到五年前桥梁水平的概述及总结,而土木工程专业的桥梁类技术发展速度很快,因此知识更新率也很高,学生认为自己在学过时的知识,从而失去学习兴趣。

2.土木工程专业桥梁类课程教学分析

2.1结合市场需求更新教学目标

如今高校培养人才的目标是以应用型、综合型为主,因此要以此为基础,改革桥梁类课程的教学目标,对学生实际分析并解决问题的能力着重培养,不断加强学生的动手能力,丰富学生的实践经验,提高团队协作能力。另外,高校还要了解当下企事业单位对毕业生的要求和对往届毕业生的反馈情况,以市场需求为指引方向,调整土木工程专业桥梁类课程教学目标,确保教学目标的科学性和合理性,以更好的培养学生的专业能力和实践水平。

2.2利用多媒体教学方式提升教学质量

对于土木工程专业桥梁类学生而言,面临的一大难题是缺乏对桥梁基本构造的感性认识,而且空间想象能力较弱,这就增大了学生学习桥梁类课程的难度。多媒体教学方式可以有效解决这个难题,因为多媒体教学方式的特点是人机交互、图、文、声、像并茂。教师可以利用动画、音频、图片或视频等多媒体教学方式进行教学,下面以图像教学方式加以说明。桥梁图像包括桥梁施工现场图和三维模型图像,现场图像主要是在施工现场进行拍摄的,可以真实直观的反映桥梁构造及状态,让学生有置身于施工现场的感觉;三维模型图像是利用三维建模生成的图像,三维模型图像的建立是为了展示桥梁构件或某个构造,教师可以结合教学需求生成对应图像,将教学重点加以突出,从而实现教学目的。

例如在讲解箱梁内部三向预应力构造时,可以将模型中的混凝土作透明处理,纵向、横向和竖向预应力筋用三种颜色表示,这样能够更加直观清晰的表达。但是需要注意的问题是,桥梁图像有很多,教师需要结合教学目的及教学内容进行选取。例如对箱梁内部三向预应力构造介绍时,可搭配使用箱梁预应力筋构造的施工现场图像,增强真实感。教师需要在教学中不断积累经验,制作出更加科学合理的多媒体课件。

2.3教学结合实际工程展开

首先,充分利用学校周围桥梁为教学背景。如果校内没有也可以利用学生熟悉的景点的桥梁为背景,教师利用学生熟悉的桥梁体系进行讲解,可以给学生留下更加深刻的印象,而且学生理解起来也更容易。

其次,结合工程背景讲解桥梁理论知识。桥梁类课程教学中的理论问题都来源于实际的工程,学生面临的又一个难题是从实际工程中抽象出理论计算模型,这同样也是教学面临的问题。教学中的桥梁计算模型多为平面结构,而桥梁结构是空间结构,在对荷载的横向分布讲解过程中,结合桥梁受力和构造对横向分布系数进行考虑,并利用平面结构的计算模型分析空间结构受力,再针对空间结构桥梁转化为平面结构的计算进行详细讲解,将工程问题转变为力学问题,通过对工程实践中解决问题的方法的分析和归纳,引导学生逐步了解远离,利用工程方法和观点思考并解决问题,不断提高学生工程技术思维能力。

2.4加强实践教学

实践教学的加强可以通过实习来实现,进行时间是在理论教学完成后,主要目的是通过学生观摩并在桥梁施工现场实习后,实现理论知识向实践的国度,从而加深对桥梁设计理论、构造和施工要点的理解。前期准备、实习监督和考核是实践教学的三个环节,实习前要让学生充分理解实习的重要性,选择适当的实习单位,明确桥梁施工工程项目的特点,了解施工情况和实习内容;在实习过程中,教师要与实习单位保持联系,掌握学生在实习中的表现,也可对学生实习进行抽查;实习后期可组织实习答辩,每个学生结合自己的实习经历和内容进行总结,最终成绩还包括实习单位的评价和意见。

2.5建立专门的教学网站

土木工程桥梁论文篇4

[中图分类号] TU7-4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)14-0079-03

我国土木工程建设有着飞快的进步,房地产产业和住宅的大发展、高速公路和高速铁路网的迅猛兴起,增强了我国的综合实力。城市建设中的基坑开挖不仅越来越深,而且开挖对周围环境的影响越发敏感;全国30多座城市已建或在建地铁,大冶露天铁矿开采的边坡高度达到800多米,海底隧道、煤矿开采的深度最深达到1000多米。同时,近些年我国工程建设中事故频发,如杭州风情大道地铁基坑倒塌事故、上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故、青岛输油管道爆炸事件。因此,我国对工程建设场地选址及场地内地质条件要求越来越高,水文与工程地质工作是土木工程建设重要的、不可缺少的基础工作。

1998年教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》,将原来的结构、桥梁、道路、岩土、矿井建设、城镇建设等8个专业合并为土木工程专业,成为一个宽口径的大专业土木工程,具有内涵广泛、支系众多、科目复杂的特点,涵盖领域极为广泛,对学科全貌充分认识与把握,以期培养出的学生“理论基础扎实,专业知识面广,实践能力强,综合素质高,并有较强的科技运用、推广、转换能力”。[1] [2]土木工程概论课程涵盖工业与民用建筑、交通土建、地下工程、岩土工程、市政工程、水利水电工程及国防工程等广泛领域。[3] [4] [5]通过对土木工程概论课程的学习,对刚进入大学的水文与工程地质专业学生以后从事土木工程相关的勘察、设计、施工、监理、管理等领域从事技术或管理工作有个较为全面的认识。

一、水文与地质专业对土木工程的重要性

资源开发和基础建设在国民经济中有着十分重要的意义。道路桥梁建设、煤矿资源调查等项目开展初期和建设过程中都必须对工程地质自然灾害、水文与工程地质条件、不良地质现象及工程对周围环境的影响进行评价和调查。资源开发利用、基础设施建设造成的水文与工程地质条件的恶化,对人类的生产和生活造成极大的影响,如采矿导致的地面沉降、人工开挖对边坡稳定性的影响、尾矿库对地下水的污染、水库蓄水诱发区域性地震,特别是近年来由于经济发展导致的全国大范围的雾霾天气。故此在各类地质环境评价、资源开发利用以及地基基础工程建设等过程中,不仅需要从业人员懂得水文与工程地质专业知识,而且会科学管理各种工程。但从现实情况来看,高级应用型技术人才普遍不足。

水文与工程地质的毕业生,既有厚实的专业理论基础、宽广的专业知识,又有较强的实践技能,可在大型工矿企业、城市、城镇从事给排水、地下水及区域环境评价等方面从事水文地质调查工作,也可在有关部门从事飞机场、港口、海岸带海洋环境、铁路、公路、隧道、水库等土木工程方面的工程地质勘查工作。

二、土木工程概论课程的特点

(一)涵盖内容全面

本课程包括材料力学和结构概念、建筑工程类型及施工工艺、飞机场工程的选址及建设、地下工程类型及施工工艺、桥梁工程的类型及施工工艺、道路工程的选线及种类、铁路工程、海口工程、给排水工程、海洋工程、土木工程中的灾害等内容,其中不仅涉及材料力学、结构力学、土力学、钢筋混凝土结构等力学内容,还涉及规划、施工及监理方面的内容,因此学好这门课程,对于刚跨进高等学校大门的水文与工程地质专业的学生而言,理解本专业的培养目标意义重大。

(二)发展变化快

土木工程虽然是一门古老的学科,但其领域随相关学科的发展、经济建设和社会进步的需要而不断深化、不断拓展。

(三)应用性广

随着城市化的发展,我国对能源需求越来越大,高层及超高层建筑越来越多,建筑基础形式多以桩基础等深基础为主,这不仅要求水文与工程地质专业毕业生掌握扎实的专业基础知识,同时又为毕业生就业提供了更多的机会。

三、土木工程概论课程存在的不足

(一)教材内容的滞后

土木工程建设种类、规模发展日新月异,由于时效性,教材不可能及时反映土木工程的变化,已淘汰的施工工艺技术甚至还有可能在现有的教材中出现。

(二)课堂教学方式不丰富

土木工程概论课程涉及的工程种类多、工程性很强。现代多媒体的运用相较于传统的黑板教学而言,能够大大提高教学效率,在很短的时间内扩大了学生的知识面。涉及高层建筑、桥梁、隧道等工程的施工工艺的流程、各种施工机械的操作过程,学生如不到工地现场则不能很好地掌握关键施工技术,这就导致教学效果不理想,学生对知识的掌握不牢靠。

(三)教学素材收集难

由于土木工程涉及交通、土建、港口、海洋等方面,其覆盖面相当广泛,要收集各种工程的典型性素材有相当的难度。

四、土木工程概论课程教学改革

(一)精选教学内容

土木工程概论课程的教学目标是开拓学生土木工程的视野、培养学生土木工程的意识、激发学生持久的学习动力。因此在讲课时可选择生动宏伟的建设场景和案例,如上海中心基坑施工、广州东塔基坑施工、三峡大坝工程、港珠澳大桥建设及世界各地的海底隧道工程等,以此来让学生建立土木工程的整体和发展思维,从而提高他们学习后续课程的兴趣和质量。同时,在教学中将学生带到实际工程现场,进行现场教学,让学生提前接触生产实际,掌握一些现场施工的知识,为他们走向工作岗位奠定坚实基础。

(二)采用形式多样的教学方法

为激发学生学习兴趣、提高课堂效率,各种如桥梁类型、隧道类型、飞机场形式等可以用静态多媒体直观、形象地展现出来,以此提高学生对工程的直观认识,加深学生的理论知识,以较少的教学时间收到很好的教学效果。土木工程概论内容丰富多彩,为避免课程内容变得枯燥无味,教师在课堂教学中不应仅仅以静态图片的形式向学生讲解土木工程的有关概念、理论,这样易让学生产生厌学情绪。课间播放一些隧道施工、深基坑维护施工的教学短片,如人工挖孔桩、港珠澳大桥施工录像、广州东塔的施工动画、管桩打入施工过程、双排桩施工过程、锚杆支护施工过程、越江隧道施工动画、边坡加固施工过程。通过教学录像的播放,让学生掌握各种土木工程的施工方法。

(三)穿插专题讲座

为了让学生了解土木工程的最新发展状况,针对新近的一些深大基坑工程、桥梁工程及土木工程方面的试验平台做专题讲座,如上海莲花河畔景苑7#楼倾倒事故分析、上海中心深基坑支护工程、港珠澳大桥施工、国内外离心机试验、动态空心圆柱剪切试验等。随着城镇化的进展,近年来淮南新建了一批深基坑工程、桥梁工程、隧道工程。在教学过程中,邀请现场技术人员到课堂上来给学生做讲座,如进行过“搅拌桩维护施工”、“地下连续墙施工”、“拉森板桩维护施工”、“地下空间施工”、“打入桩施工”等专题讲座。专题讲座不仅充实了教学内容、开拓了学生的知识面,而且能引导学生从事土木工程的就业方向。

(四)知名人物及实验平台介绍

为增加水文与工程地质专业学生对国内外高校土木工程专业的认识及针对部分学生今后考研的情况,教师在讲解到各种土木工程时,可穿插些相关的历史人物、当代知名学者及国内的一些重点实验室的介绍。如讲到桥梁工程时,可讲一讲茅以升事迹、卢沟桥事件、国内外知名高校桥梁工程专业的知名学者及同济大学的桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室;讲到地下工程时,可介绍同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室的离心机试验机、动态空心圆柱剪切仪;讲到铁路工程时,可介绍一下中国首位铁路工程师詹天佑、同济大学的道路与交通工程教育部重点实验室;讲建筑工程时,可说一说建筑大师贝聿铭的杰出成就等;讲到土木工程灾害时,可介绍同济大学的土木工程防灾国家重点实验室。

(五)新近知名土木工程建筑介绍

国内外的知名建筑发展日新月异,现有的教材很难跟上其发展变化。因此,在讲授土木工程概论时,应介绍国内外最新的土木工程建设进展,以增加本课程的时效性,从而激发学生的学习热情。讲土木工程材料时,可穿插装修材料的最新发展状况;讲高层建筑时,可介绍国内正在建设的摩天大厦,如上海中心大厦;讲桥梁工程时,可穿插东海大桥、杭州湾大桥的建设情况;讲高铁建设工程时,可结合京福高铁来讲;讲水利工程时,可以介绍一下我国西南地区正在建设的水电站,如向家坝水电站、白鹤滩水电站以及金沙江、雅砻江、大渡河等“三江”水电基地。通过讲解一些知名重大工程建设的情况,可以拉近水文与工程地质专业学生与土木工程之间的距离,以此激发学生学习本门课程的兴趣。

(六)授课教师的优选与培养

土木工程概论涉及现有的各种工程,要求授课教师不仅要具有宽广的知识面,而且要有丰富的实践经验,为此要选具有丰富科研经历的教师授课本门课程。近年来,由于高等学校招生规模的扩大和高校教师数量的不足,尤其是有一批青年教师缺乏实践经验,致使土木工程概论的教学存在一些问题。因此,不仅要求有经验的教师对年轻教师进行传、帮、带,鼓励年轻教师参与相关研究课题中,而且为了掌握土木工程的最新进展,年轻教师要经常参加国内外的相关学术会议,在寒暑假期间,尽量去工地实习、锻炼,掌握现场施工的细节,不断更新土木工程概论的教学内容。

五、结论

土木工程概论课程教学改革可起到几点作用:1.提高学生学习土木工程概论课程的兴趣、效率,激发了水文与工程地质专业学生将来从事土木工程建设的热情。2.使学生更深刻地认识到土木工程概论课程的重要性,加深理解水文工程地质对各类工程的影响,以及各类工程与水文工程地质间的相互作用与关系。3.提高了学生在土木工程建设中,保护水文与工程地质环境的自觉性,能够让学生认识并分析不良水文与工程地质条件,并能针对具体问题提出处理措施。

[ 注 释 ]

[1] 傅光耀.关于土木工程专业建筑工程方向教学改革的探讨[J].高等建筑教育,2001(1):25-26.

[2] 王清标,初明祥,胡永强.大土木背景下《土木工程概论》教学模式创新研究[J].当代教育理论与实践,2012(4):75-77.

土木工程桥梁论文篇5

中图分类号:U448.35文献标识码: A 文章编号:

一、工程概况:本次修建桥梁是一座跨海河桥,全长906.842m,其中3号墩与6号墩之间是跨越海河部分,河宽200米为钢桁架形式的拱桥,海河中设4号墩及5号墩,跨径布置为55m+90m+55m,桥面为28cm厚纵向张拉预应力混凝土桥面板。主桥横向共有9榀桁架组成,桁架横向间距为4.6m,一榀桁架由上弦杆、下弦杆和腹杆组成,上弦杆线形随道路纵断线形,下桁架线形为圆弧形,腹杆为斜腹杆, 9榀桁架外形一致。

二、工艺特点

天津海河市区段河宽100~200米,宽度虽然不大,但从桥梁的设计的角度来讲,可以充分考虑各种桥梁结构形式,已修建的十几座桥梁中集合了国内所掌握的绝大多数桥梁结构形式,有独塔斜拉、双塔斜拉、悬索桥、摩天轮桥、开启桥、旋转开启桥、混凝土结构拱桥、钢箱结构拱桥等可谓“一桥一景”。在建的桥梁采用的钢桁架结构形式的拱桥,采用预应力混凝土作为桥面板,二者通过剪力钉和T型板两种方式进行联系。该工艺在国内属领先水平,实际应用也很少见。该工艺节约钢材,外形美观,有效的克服了钢结构桥梁上混凝土开裂的通病。但该工艺从施工角度考虑,难度非常大,包括桥面板的模板支设、T型板的安装、张拉程序等几个方面。

在桥面板施工前的工作状态为,跨河段的中墩及边墩都已施工完毕,主桥钢桁架梁分13段,使用龙门吊车安放在河中的临时钢管平台上(4,5号墩位安放好的铅锌支座处),并焊接探伤完成。4、5号墩位处桁架下衔杆采用自流平免振混凝土,用泵压法压实,作为支点底脚的配重。

预应力桥面板分为5个部分自东向西分为1~5段。其中1,3、5段在桥梁正弯矩位置,2、4段位于负弯矩位置(中墩处),宽度26~42米。段间设1.5米的施工缝加2米的后浇带(为了避免张拉端头过于集中)。步骤一:浇注除1、3、5段混凝土面板。步骤二:拆除临时支撑体系。步骤三:浇注中支点处2,4段混凝土桥面板至施工缝位置。待混凝土达到强度后,张拉对应的预应力。步骤四:浇注1.5m长施工缝位置混凝土,待混凝土达到强度后,张拉对应的预应力安装相应位置的连接器。步骤五:浇注跨中2m后浇带混凝土面板,待混凝土达到强度后,依次对称张拉相应的钢束。步骤六:浇筑边跨2m后浇带混凝土桥面板,带混凝土达到强度后,依次对称张拉相应的钢束。即完成桥面预应力混凝土施工。

桥面施工分段钢桁架主梁高程复测完成剪力键(或T型板)焊接施工焊接临时支架双拼36b工字钢纵梁摆放穿对拉螺栓,做双拼槽钢吊架(14#槽钢)方木摆放铺设竹胶板钢筋绑扎穿波纹管及钢绞线进行混凝土浇注。

该桥的1、3、5段桥面板对应钢梁位置采用传统的剪力钉连接,位于桥梁正弯矩区以传递水平力为主。2、4段桥面板对应钢梁位置采用新型的T型板连接,位于桥梁负弯矩区以传递垂直力为主,该工艺是我们与清华大学共同严究,通过对预先制作的1:20等比例,同材质缩模进行试验得出结论基础上改进的新工艺。由于支点处负弯矩区上部受拉,采用预应力提高了该处的抗拉性,但传统的剪力钉会抵消掉预应力的效果,并对周围混凝土产生应力影响。新型的T型板四周采用1~3cm的泡沫板隔离,顶部方形钢板与其下方混凝土接触与其上方混凝土采用泡沫隔离。只传递垂直力,不传递水平力。不但消除混凝土预应力的损失还能抵消混凝土自身徐变、梁板变形引起桥面开裂。

三、施工工程中难点及处理措施

1、模板体系施工

由于桁架梁顶只有60cm宽,8000平米桥面板都在镂空区域,下面是海河,下衔杆为拱型不能搭架子支模,只有采用吊模工艺,在钢梁上架设临时工字钢做为主受力梁,使用吊杆固定底模下方的槽钢和方木组成的分配梁。

1)根据分段,在施工区域每个横连杆件上两端各焊接1个临时托架,用来支撑36b工字钢。托架采用双拼14#槽钢及20#槽钢制作。14#槽钢高50cm,间距12cm,中间采用12*10cm、1cm厚钢板焊接,共设置两道。采用35cm长20#槽钢扣在双拼14#槽钢顶端,居中放置。

2)36b工字钢加工与摆放。将36b工字钢进行双拼焊接,并且在顶面焊接铁板(10*8cm、1cm厚),中间设孔,用来定位对拉螺栓。工字钢必须保证顺直,与托架接触面必须平整,并与其焊接牢固。工字钢沿桥纵向摆放,并且在每个钢桁架镂空部位两边各设置1个双拼36b槽钢。

3)工字钢摆放固定后,穿对拉螺栓,对拉螺栓直径18mm、长1.5m。螺栓下端固定在双拼槽钢上。根据本次施工方案设计,我们采用14#双拼槽钢作为桥面板模板的主要承载,槽钢背贴背焊接,两端顶面焊接钢板,并预留螺栓孔,与工字钢螺栓孔对应。

通过对槽钢受力计算,每孔内槽钢间距80cm一道,可满足施工安全系数在1.5倍,槽钢距孔边距离不大于35cm。

4)槽钢顶部铺设10*10cm方木,方木间距30cm,方木顶部铺设2cm厚竹胶板。

5)在横连位置,由于净空仅有7cm,因此在该部位我们采用竹胶板配6*8cm木板条,木板条间距15cm,采取加密布设原则。

桥面板施工平面示意图(单位:cm)

横桥向断面示意图(单位:cm)

纵桥向断面示意图(单位:cm)

6)翼板处模板支设。边侧主梁中距翼板边为1.6m,该段为悬挑部分,板厚28cm,考虑到现场施工条件,我们采用槽钢吊架方法进行翼板混凝土板的模板施工。

吊架主件采用14#槽钢焊接成三脚架形式,然后在主桁架顶面焊接已处理过的18#对拉螺栓,下端将三脚架吊住,当吊架受力的时候将架体顶至桁架梁侧面,经过桁架梁反作用力保持吊架的平稳。在施工过程中,主要受力杆件为18#对拉螺栓和三脚架。

桥面板翼板支模示意图(单位:cm)

7)模板铺设完毕后,进行钢筋绑扎、波纹管布设、钢绞线穿束及混凝土浇注等工作。

8)主桥钢结构桥面板混凝土施工模板总体采用吊模结构形式,主梁采用双拼36b工字钢,下部承压体系为双拼14b槽钢,上排10×10方木,再铺设竹胶板,整体由18mm对拉螺栓连接,组成本次施工施工体系。

方木挠度验算:

双拼槽钢跨度为1m,方木跨度为0.88m,方木净距0.2m

ω=5ql⁴/384EI

其中:q为单根方木单跨长度内有效承重面积

S=0.3×0.88=0.19mm ²

G=0.19×0.28×2.6=0.138t

土木工程桥梁论文篇6

中图分类号:TU751 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0116-01

近些年,我国的经济水平不断上升,城市化的水平也在不断推进,为了使我国桥梁的施工技术有所提高,我国开始引进了先简支后结构的施工工艺这也带动了我国桥梁建筑施工技术的发展,在桥梁建筑施工中引进了许多新的技术形式。先简支后结构技术就是近几年才在国内开始使用的,它是一种新型的桩基础施工工艺,未来将在国内进一步推广和使用。这种技术的使用,可以减少施工中物力和人力的利用率,能够显著提高桥梁的承载力,从而使桥梁的稳定性和质量得到提高。

一、先简支后结构有点的分析及施工的介绍

先简支后结构技术,就是在建设桥梁时灌注桩成桩一定时间后,以事先预设在桥身内的注浆导管以及与之相连的桩侧注浆阀、桩端,注入水泥浆,通过这种方式可以加固桩端桩侧土体,使单桩的承载力有所提高。运用这种方法的优势在于:第一,将柱侧的泥皮和柱底的沉渣进行加固;第二,通过压密、劈裂、渗入以及注浆对柱侧和柱底一定范围的土体进行加固,使桩端的阻力和桩侧的阻力有所增强。

二、施工要点

(一)先简支后结构技术施工工艺

目前,后注浆技术的施工工艺种类比较多,可供施工者选择。文章将对这几中施工工艺分别作出介绍:第一种施工工艺可以将注浆室设置在孔,这种施工工艺需要将钢筋笼下到柱底。在我国很少使用这种施工工艺,这种工艺的成本非常高。

第二种施工工艺,是在灌注桩的成孔内设置注浆管,将注浆管的下端设出浆口,其位置要比孔底高出三十到五十厘米,并且用橡胶模、胶带或者塑料膜将其包住。在灌注混凝土之前,应当往孔底里倒入块石或者碎石,当碎石和块石埋过浆口后再向其中灌注混凝土。这种工艺在国内使用和试验的次数较多,可以有效的对柱底进行加固。但是,在运用此工艺时,应当注意常常会因为浆口堵塞最终导致注浆失败。第三种施工工艺,可以将注浆管固定在钢筋笼上,出浆口改用截流阀,并且将出浆口压入柱底三十至五十厘米处。采用这种工艺,可以减少出浆口的截流阀,注浆的浆液也不会出现回流的现象,注浆的成功率较高,注浆效果非常稳定,并且效果显著。所以,这种工艺的使用最广泛。

(二)施工工艺要点

一般情况下,由压力表、高压胶管、贮浆斗、单向阀等单个的设备组成一套完整的高压注浆系统。

(三)制作注浆管

在制作注浆管过程中,一般用钢管作为注浆管的材料,注浆管的结构一般由:上部带丝扣接头、端部花管以及中部直管组成。在花管段的侧壁,根据梅花的形状进行出浆水孔的设置,其孔径一般为六厘米至七厘米。可以使用直径在Φ25毫米至Φ30毫米的。在遇到超长桩时,应当将管内摩阻力对压力的影响考虑在内,应当使用Φ30毫米至Φ38毫米的钢管。要用橡胶模或者塑料膜将花管段包好,用铁丝将其缠紧,以防渗漏。

(四)压浆顺序及压浆时间

一般在成桩三天后,可以用清水将压浆管道压通,对埋深为10米的土层进行桩侧压浆;等到压浆的浆液最终凝固后,再对20米处进行桩侧压浆,在最终浆液凝固后对柱底的卵石层压浆,在浅部的浆液终凝后再进行深部的压浆,这样的方式可以保证灌浆量和深部灌浆压力。

在注浆工艺中,压水试验是其中一个环节,它可以疏通并且预压注浆通道,通过这种方式对注浆管的联能性和可灌性进行检测,为注浆做良好的准备工作。在注浆工艺中最后的环节就是注浆,在注浆的过程中,一定要控制好浆液水灰比、注浆压力以及注浆水泥量这几个环节。

在注浆过程中,由于灌浆的压力与浆液的扩散能力和扩散速度有很大的关系,所以,如果灌浆压力一旦超标,就会导致桩基破坏的现象发生,这可作为容许灌浆压力原则,对灌浆压力进行限制。

(五)质量保证的措施

在成孔时,要保持钻孔的垂直度,避免发生缩径的现象,这样才能保证压浆管和钢筋笼能够顺利的下入,如果钢筋笼反复上下提将会造成压浆管损坏。在下钢筋笼之前应当先对孔径进行测量,如果发现缩径或者孔斜超过规定差时,应当进行相应的处理后再下钢筋笼。压浆管的接头应当密封,并且将其固定牢固,在接牢以后对其注入清水,检查是否有渗透的现象,压浆管应当高于地面0.3米,并且使用堵头将其堵严,可以防止泥浆进入。

三、结束语:

在先简支后结构后,对灌注桩的垂直承载力有所提高,对其承载的离散力有所减小,这可以有效的增加经济的效益。在未来多这种施工工艺还会做更全面的研究,只有完全掌握此种施工的要点,才能使施工的工艺不断提升,才能使这种施工的优势充分发挥。

参考文献

[1]桂水荣,陈水生. 先简支后连续梁桥冲击系数影响因素研究[A]. 中国土木工程学会桥梁及结构工程分会、上海市城乡建设和交通委员会.第全国桥梁学术会议论文集(下册)[C].中国土木工程学会桥梁及结构工程分会、上海市城乡建设和交通委员会:,2010:10.

[2]王汝俊. 浅谈砂筒式临时支座在连续桥梁施工中的应用[A]. 四川省地质学会核资源与核勘查工程专业委员会.四川省地质学会核资源与核勘查工程专业委员会2013年学术交流会论文集[C].四川省地质学会核资源与核勘查工程专业委员会:,2013:3.

土木工程桥梁论文篇7

关键词:道路与桥梁;美学;结构美;课程建设

中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)21-0106-02

一、引言

道路与桥梁工程是交通线路的重要组成部分,是一个国家和地区经济实力、科学技术、生产力等综合国力的体现。随着社会经济发展、计算理论研究的进步和施工技术的迅速提高,道路与桥梁工程得到飞速发展。审美是人类特有的属性,具有意识性和对象性的特征。生活中有美的事物存在,就必然会有审美活动的存在。人类的审美意识是随着人类社会的发展而不断完善,是人类基于对生命及生活经验的掌握,获得的身心愉悦、自由和谐的心理状态。基于这样的一种需求,要求道路与桥梁工程不但满足实用性和功能性,还需满足美学需求,道路与桥梁工程美学应运而生。道路与桥梁工程美学是将工程与美学理念联系起来的一门土木工程专业选修课,旨在引导学生在掌握一定的专业知识基础上,将艺术美与科学美联系起来,进行路桥美学的认知和探讨。在具备专业技能的基础上,进行结构美的创造设计,也是道路与桥梁工程专业的培养目标之一。基于不同学校的学科优势,国内有些高校开设了《道路与桥梁美学》这门课程。因专业选修课的学时都相对比较少,因此有必要对这门课程进行课堂建设和优化概括的教学方法。文章对道路与桥梁工程专业开设的《道路与桥梁美学》课程的教学内容与教学形式进行介绍。

二、课堂目标

在掌握美的本质,美的形态及原则基础上,将其运用在道路与桥梁美学学习和研究中。掌握公路选线美学原则,和公路平曲线、竖曲线和线形的立体结合布置原则,以及道路景观、道路设施、沿线绿化的合理规划和设置;掌握桥梁基本结构形式,各种桥梁结构形式的美学表达,桥梁结构的夜景景观、桥梁装饰、以及桥头公园等融入美学理念的设计。

三、课程基本内容与教学心得

1.课程内容选择的方式:第一章:美学基础。讲授美的起源、发展,以及美的研究对象和形态表现。第二章:设计美学理论。讲授的内容有:设计的概念、设计之美、基本色彩理论、色彩的客观效果与主观效应。第三章:路桥美学理论。主要针对道路与桥梁工程,结合美学理念进行讲解,内容涉及:形式美的一般法则、路桥美学的视觉特点、道路美学的主要研究ο蟆5谒恼拢撼鞘械缆飞杓泼姥АV饕涉及城市设计概念、城市道路和城市的布局、城市道路景观的美学要求。第五章:公路线形设计美学。主要涉及公路选线的美学要求、公路线形设计的美学要求和特点、公路横断面的景观设计。第六章:公路设施设计美学。讲授的内容有:公路挡土墙、声屏障、隧道洞口、取弃土场、停车场等的景观设计美学,以及公路停车场、标识牌、照明设施、雕塑、房建设施的景观设计。第七章:道路绿化景观。主要涉及道路绿化的基本原则、城市道路的绿化景观设计和城市道路绿地种植设计,公路绿化景观,常用道路景观绿化的植物介绍。第八章:桥梁本体美学。讲授的内容有:桥梁景观的特点和现状及发展,桥梁景观的设计原则和意象分析,桥梁结构的美学优化、景观元素的CI。第九章:桥梁环境景观美学。讲授的内容有:桥梁夜景观美学和特征,桥梁夜景观的设计方法和发展趋势,桥头公园设计美学、桥头公园景观和定位分析,桥头公园设计的发展趋势。

2.教学方式的选择:本课程是一门跨道路工程、桥梁工程、美学、景观、设计等多个专业知识交叉的课程。其教学内容的显著的特点是知识面广和实践性强。采用课堂多媒体教学与课堂实践学习相结合的形式,而且强化了实践教学环节。在教学中,利用好网络和多媒体技术,加强和学生互动式教学,让学生积极参与和在课堂分享知识。并辅以课堂讨论和课外设计实践。课下以学生独立完成为主,并辅以现场个别答疑和课堂统一讲解。在《道路与桥梁工程美学》的课堂上,理论联系实际,通过联系与人们生活息息相关的道路与桥梁工程,通过实际的或重复经历的场景和环境,联系道路的发展历史和中国桥梁的人文历史、以及现代道路与桥梁的宏伟壮丽,展示美学在其中的体现。通过鉴赏评价的方式,让课堂教学具有直观和活泼的气氛,有利于学生学习、吸收和掌握课堂教学内容。

3.课程教学内容和学时分配:

4.教学讲义:在该课程开设前,道路与桥梁工程专业学生已经学习过了《道路勘测设计》和《桥梁工程》等专业课程,所以在《道路与桥梁工程美学》课程内容中,着重加入了道路与桥梁工程与审美的探讨,并在内容上多采用图片和视频对具体案例进行讲解。

5.教学心得:教学过程中强调学生的参与,在讲授美学理论及在工程中的应用的同时,选择从国内外著名桥梁和有强烈设计特点的路线进行讲解和分析。鼓励学生开拓思路,在基于结构功能及科学特点的基础上,进行相应美学设计。该课程教学内容繁多,课上学时较少,教学实践表明课上让同学对道路与桥梁工程美学学习是远远不够的,需加强与实际工程设计相结合的实践内容,加深学生在课下对课上内容的深入理解。

四、展望

将道路与桥梁工程审美教育相结合,可以扩展土木工程专业学生加强在专业基础上的审美能力,提升在路桥观赏和设计构思中的科学性和创造性。该课程的开展也有助于为国内土木工程专业开设这门课程提供参考。在该课程的开展过程中,需要进一步探索加入更多实践教学和体验式教学,和同行们一道继续深入交流并分享心得体会。

参考文献:

[1]《中国公路学报》编辑部.中国桥梁工程综述[J].中国公路学报,2014,27(5),1-90.

[2]冯婷.审美教育与大学生的全面发展[D].陕西师范大学,2015.

[3]万敏.我国桥梁景观设计的现状与发展[J].桥梁建设,2002,(06):66-68.

[4]林选泉,张大伟,张芳途,刘月琴.桥梁景观CI理论及实践[J].城市道桥与防洪,2005,(02):11-15+4.

[5]杨少伟.道路勘测设计[M].北京:交通工程出版社,2009.

[6]范立础.桥梁工程[M].北京:交通工程出版社,2015.

[7]邵旭东.桥梁工程[M].北京:交通工程出版社,2014.

土木工程桥梁论文篇8

【中图分类号】G642.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)7-0020-02

引言

随着全球化进程和中国的发展,交通土建行业还在不断发展,土木工程专业的毕业生的就业机会不断扩大。根据行业调查及毕业生就业反馈情况,现代社会需要的工程技术人才主要以技术型和技能型的高级应用型人才为主。独立学院土木工程专业处于一二本科院校土木工程专业与专科和高职学校土木工程相关专业之间,发展空间受到两者的夹挤。因此,提高独立学院土木专业学生的工程实践能力,培养符合市场的实践型人才显得十分重要。长沙理工大学城南学院针对独立学院学生与本科学生的差异性以及社会对人才需求层次的多样性,建立了“全面发展,突出专长,强化实践,着重应用”的人才培养原则[1],确立了“立足行业需求、面向地方经理建设和社会发展、主要对某一专业领域非常熟悉、学有所长的应用型高级技术人才和管理人才”的培养目标,基于上述的原则和目标,设计了“5+1+2”应用型人才培养模式[2],并从2006年起在土木工程专业进行了试点和探索,希望将独立学院人才培养模式的研究,与不同专业、不同学科甚至不同院校的特殊性结合起来,体现不同的专业特色,实现人才培养模式的多样化和最优化。本文将介绍长沙理工大学城南学院在土木工程专业桥梁工程方向人才培养方案的改革和实践。

一、 “5+1+2”应用型人才培养体系

“5+1+2”应用型人才培养体系主要部分是在教学计划中,用5个学期左右的时间完成课堂教学及实验课教学,用1个学期左右的时间完成课程设计及在校内教学基地上开展课程实习,用2个学期的时间开展工程实践与毕业实习。

通过实施“5+1+2”人才培养模式,课程教学中的实践部分得到了强化,实践教学时间超过教学计划的40%,学生毕业之前参加进一步强化理论联系实际的工程实践与毕业实习,加强了工程应用,突出工程实践能力的培养。在实施“5+1+2”模式过程中,做到“三强化、三结合” [1]。“三强化”即强化工程实践、强化课程设计、强化实验教学;“三结合”即课内课外相结合、学期与假期相结合、学校与社会相结合。

二、城南学院桥梁工程方向应用型人才培养方案和课程体系特点

学院桥梁工程专业的人才培养方案和课程体系的确定,以“注重基础、强化能力、突出专长、提高素质”为总体要求,以强化工程实践能力培养为主线,按照土木工程专业桥梁工程方向建设要求制定的专业规范,实行模块化培养模式。在教学计划中采用基础平台+专业方向,专业覆盖面宽,适应性强;重视基础性理论和应用性理论教学;跟随学科专业发展趋势;以“精炼、适用”为原则,整体优化课程体系;适应社会对人才培养的需求,合理调整教学计划;突出实践教学环节,强化对学生实践能力的培养。

(一)课程体系的构成

学院桥梁工程专业人才培养方案课程体系的构成采用“基础平台+专业方向”的形式,专业教学计划中的必修课设置三个平台,选修课设置专业方向选修课。必修课三个平台为:

1.第一平台:即公共课平台。开设这类课程是对学生进行通识教育和素质教育的基本途径。主要包括两课、体育、外语、计算机基础等。

2.第二平台:即基础课与专业基础课平台。此类课程为土木、水利工程、道路、桥梁工程大类平台内的课程。包括结构力学、流体力学、土力学、基础工程、工程地质等。

3.第三平台:即专业课平台。该平台构建在前两个平台的基础上,主要设置专业主干课程,包括砼结构、土木工程施工、高层建筑结构、路桥工程、建筑结构抗震、道路工程等。

(二)学时、学分分布

总学分:专业四年至少修满168学分。其中理论教学总学分118学分,集中实践教学环节总学分50学分。理论教学总学分:在118学分中,必修课占83.5学分,选修课占34.5学分。选修课包括专业方向选修课和公共选修课。

(三)实践教学环节安排

实践教学是与理论教学密切联系且又相对独立的教学体系,其重点是强化对土木工程专业学生素质与应用能力的培养。在制定实践教学环节的具体方案时,应从对学生创新意识和实践能力培养的角度出发,按基础实践、专业实践和综合生产实践三个层次制定。在不同层次的具体环节中,可以设置不同的选修“模块”,由学生根据个人兴趣和就业工作趋向选修。实践环节总学分为50学分。具体内容:

1.基础实践,共约4学分,包括军事理论及训练、大学物理实验、英语应用能力实习等。

2.专业实践包括测量实习、工程地质实习、认识实习、结构设计原理课程设计、基础工程课程设计、桥梁工程课程设计等,共约31学分。

3.专业综合实践,共约15学分,包括毕业(生产)实习,不少于5周,毕业设计10周。

整个框架在考虑桥梁工程专业基本教学的同时,系统考虑了外语能力、计算机能力、结构设计能力三个方面能力的培养。

3城南学院桥梁工程方向应用型人才培养方案改革。

从2006年起在土木工程专业进行了试点和探索,“5+1+2”应用型人才培养体系根据人才培养模式的多样化和最优化与桥梁工程专业方向的特点结合,进行了相应的调整。

(1)理论教学的调整:首先调整了必修课和理论课,增加选修课,确保实践教学要求。A、将必修课时间压缩,如 “高等数学”由160学时改为136学时。B、将必修课内容整合,如“画法几何”(34学时)、“土木工程制图”(60学时)合并为“画法几何与工程制图”(64学时)。C、将专业课内容和时间进行调整,教学内容由设计理论为主线改为以设计方法为主线。然后调整了选修课内容,增加土木工程相关专业(道路、隧道、建筑)等方向的专业选修课,便于学生结合工程实践的内容进行相关调整。增加一些提高土木工程师素养的选修课程,如工程经济、管理、法律等相关课程。

2 实践教学的调整:A、将原来分散在各个学期的校内外课程实习整合集中到暑期前后的夏季学期。B、工程实践时间延长到1年,实习的同时完成学校布置的毕业设计。

通过对桥梁工程方向培养计划具体的修改,可以看到,课内教学时间明显缩短,实践教学时间明显增加,几乎占在校时间的40%,集中性实践教学时间超过了70周。在培养方案中,课程设计和工程实践结合的更为紧密,由原来单一的重视设计转变为设计与施工技术的综合平衡,突出了“应用”,与学生的基础素质更好地协调。

(4)城南学院桥梁工程方向人才培养方案的实践探索

城南学院桥梁工程方向人才培养方案的实践探索主要从以下几个方面来开展:

(1)原来校内外课程实习是零散的分布在各个学期,实习效率较低,有时受气候环境影响大,为改变这种情况,新的然才培养方案将分散在各个学期的校内外课程实习整合到工程实践中,集中在暑期前后的夏季学期进行。

(2)工程实践周期延长到1年,其中包括2个春秋学期和2个夏季假期,打破原有人才培养方案中学期和假期的界限。学生从三年级第二期末开始工程实践,学校联系在建重大工程项目和学生自主联系相对分散的实习项目相结合开展实习,结合在建高速公路、技术复杂的长大桥梁等重大工程项目进行工程实践,加强实践锻炼的同时,完成学校布置的毕业设计。通过不同项目的工程技术特色实现桥梁工程专业人才特色培养和专长培养。

(3)为保证程实践期间的安全管理和教学质量管理,学院采取了工程实践指导学校(指导教师)和社会(生产一线专家)相结合的方式,实行“双导师制”。通过上述方式提高工程实践的效果,加强学生工程实践能力。

三、结语

目前,“5+1+2”模式已在长沙理工大学城南学院桥梁工程专业实施了4年。经过这几年的教学和实践过程,城南学院土木工程专业桥梁工程方向人才培养改革取得了比较明显的效果。在突出独立学院特点,充分考虑独立学院学生的基础素质实施因材施教的前提下,以“应用”为目标,以学以致用为原则,以人才市场需求为导向,根据毕业生就业走向(施工单位、监理单位、建设单位)制订并完善了土木工程专业桥梁工程方向人才培养计划,强化实践教学,提高学生的工程实践能力,增强了毕业生在就业大军中的竞争力,进而提升独立学院自身教育质量,突出了办学特色保持了自身市场竞争力。

参考文献:

[1] 袁剑波. 独立学院应用型人才培养模式创新与实践 [J]. 高等工程教育研究. 2011(02)

土木工程桥梁论文篇9

中图分类号: S969.1 文献标识码: A 文章编号:

纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究已取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破; 特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人[1]

一 土木工程建设取得的巨大成就

自改革开放以来我国高层建筑的发展进入了一个崭新的阶段,高层建筑不仅在数量上越来越多,而且在高度上也越来越高。据初步统计我国已建成20 层以上高层建筑物10 000 多栋,超过100 m 的高楼有500 多栋, 200 m 以上的高层建筑50 多栋,有20 多栋超过300 m。目前我国最高的高层建筑为上海浦东金茂大厦,地上88 层,高度420. 5 m,地下3 层,其高度在世界已有建筑物中排第3 位,为钢筋混凝土和钢构架混合结构。即将动工兴建的上海金融中心大厦地面94 层、地下3层,高466 m,建成后,其高度将超过目前世界最高的吉隆坡佩重纳斯大厦而成为世界第一高度[2]

公路、铁路飞速发展,“十五”期间, 我国将有公路160 万km, 其中高速公路2. 5 万km2010年,全国高速公路将达3 万km。到2005 年,全国铁路营业里程约达7. 5 万km,首条跨海的粤海铁路通道,全长542. 6 km;国务院批准建设的青藏铁路, 东起青海格尔木,西至拉萨全长1118 km,其中多年冻土地段约600 km,海拔高于4 000 m 的地段960 多km,将成为世界上海拔最高和最长的高原铁路,是西部大开发的又一项标志性工程。

桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破;而斜拉挢的复兴更是桥梁工程的另一个辉煌。日本的时石海峡大桥(1 991 m 悬索桥)、多多罗大桥(890 m斜拉桥),丹麦的海带桥(1 624 m 悬索桥),法国诺曼底桥(856 m 斜拉桥)被公认为是20 世纪桥梁的代表作而载入史册。而杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,已跨入世界先进行列。目前,我国已建成千米以上大桥3 座(尚有2 座正在兴建中)、800 m 以上大桥8 座、600m 以上大桥15 座、400m 以上大桥40 座,重庆万县单孔跨度达420 m 的钢筋混凝土拱桥更引起世界同行的莫大兴趣[3]

二 土木工程的发展趋势

地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的,而人口增长的速度是不断加快的。据联合国有关机构的报告预测, 到20005 年世界人口将超过85 亿。另据澳大利亚的科学家分析,2080 年世界人口将达到顶峰(106 亿),而后有所降低。人类为了生存,决定了土木工程未来的五个发展方向。

2.1 修建超大型工程

在21 世纪,随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现,人类将有可能从事更大规模的土木工程建设,从事土木工程的人们将为改造世界做出新的贡献,取得新的突破。

西班牙与摩洛哥之间的直布罗陀海峡割断了欧洲和非洲大陆的交通,至今人们已经提出了多种联络线方案。如全长30km,最大主跨为2000m 的吊桥方案; 全线长14km,最大主跨为5000m 的吊桥方案; 也有的提出采用最大主跨为5000m 的海中浮游式桥梁方案等。对马海峡的地下隧道工程、白令海峡的填筑等也是世界上酝酿中的超大型工程。

现在人工建筑物最高的为646 米的波兰Cabin长波台钢塔,由15 根钢丝绳锚拉。日本拟在美国芝加哥或纽约建造700 层(高约1950 米)的赤板城楼,内设商店、办公用房、剧院及至球场,工作人员30 万,住户l4 万。另外,日本还提出建造一座超整体结构,高4000 米(高过富士山,海拨3776 米),实为“空中城市”。

2.2 高性能材料的使用

近年来,随着高标号水泥的大量生产,钢纤维和玻璃纤维混凝土、聚合物浸渍混凝土等快硬、高强、轻质、复合和节能混凝土的研制,复合、新型墙体材料的开发,钢化玻璃、多功能涂层玻璃、双层中空玻璃等建筑用平板玻璃等的发展,都带来了土木工程的结构形式、设计理论和施工技术等方面的新发展。而从20 世纪80 年代兴起的碳纤维的应用研究,更是土木工程在这一领域的又一重大突破。

钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2 以上的钢材列入了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其他复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展[4]

2.3 充分利用地下空间

目前世界上最大的地下街是日本东京八重洲地下街,建筑面积70 千米深的地下街是莫斯科切尔坦沃住宅小区地下商业街,深度在100 米左右,我国也已有约20 个城市进行了地铁系统的规划和具体实施阶段,先后提出了25 项地铁和轻轨项目,同时地下空间技术也得到了飞速的发展和提高[5]

目前我国城市地下工程建设主要施工方法有明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等,这些技术已经达到了国际先进水平,这也为地下空间开发提供了宝贵的经验。随着人口的增长,空间资源越来越紧张,开发地下空间是解决当前空间和土地资源紧张的一个有效途径[6,7]

21世纪城市地下空间发展有以下几个趋势:1)综合化。国外地下空间发展的主要趋势是综合化,首先是地下综合体的出现,成为具有大城市现代化象征的建筑类型之一。其次综合化表现在地下步行道系统和地下快速轨道系统、地下高速道路系统的结合,以及地下综合体和地下交通换乘枢纽的结合。第三综合化表现在地上、地下空间功能既区分,又协调发展。2)分层化与深层化。为了综合利用地下空间资源,地下空间开发逐步向深层发展。

3 结束语

本文总结了当今建筑发展的现状,并阐述了一些新工艺、新技术、新型材料的应用,同时指出了未来建筑空间的必然趋势,目前我国在这方面已取得了一些成绩,积累了一定的经验,但我国土木工程的设计、施工和理论研究方面的总体水平与发达国家相比还有一定的差距。展望未来,不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究,更要加强土木工程二级学科间理论和技术的融合与渗透,实现土木工程的更大突破。

土木工程桥梁论文篇10

关键词:

土木工程专业;桥梁工程;课程教学;教学研究

一、桥梁工程课程绪论部分内容的重要性

桥梁工程课程是土木工程专业的一门必修课,其内容主要是各门专业基础课知识在桥梁工程中的综合应用,是一门实践与理论并重的专业技术课[1]。桥梁工程课程实践性很强,教学中应注意激发学生对桥梁工程课程的兴趣,充分调动学生学习的积极性和能动性;此外,课堂教学还应注意与工程背景相结合,以提高教学质量。“绪论”是课程的开始,良好的绪论教学是课程教学的良好开始。在桥梁工程课程绪论部分的教学中,通过优化整合桥梁的定义与功能、分类、跨径发展、桥梁美学与造型、技术创新、灾害与应对措施以及全球交通网络等知识点,可以让学生对该门课程有个整体的认识,了解桥梁工程的发展历史与发展现状,激发学生学习该门课程的积极性。同时,适应土木工程专业培养方案的需要,结合桥梁工程自身特点,在课堂讲授中整合与优化绪论的讲解内容,改善教学手段,对提高课程教学质量是十分重要和必要的。

二、桥梁工程课程绪论部分内容的整合优化

(一)桥梁的定义与功能

按百科全书的定义,桥梁是跨越障碍(河流、峡谷、道路等)的结构工程物。桥梁在学科分类上,属于土木工程专业的一个分支,是道路工程的关键部位与核心工程;在环境美学上,桥梁往往又是当地的标志性建筑物。相对于隧道,桥梁固定于地表各处,形体庞大,构造各异,承受交通荷载及自然环境的影响。桥梁的本质特征为用自身的跨越能力实现连接,跨越行为是桥梁结构的本质。在课堂教学中,可以结合学校周围或本地的桥梁来讲述桥梁的作用与重要性。

(二)桥梁的分类

桥梁的分类很多,按桥梁用途来划分,有公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、人行桥、农桥、运水桥(渡槽)以及其他专用桥梁(如用作通过管路、电缆等的桥),当然主要的是公路桥与铁路桥。随着轨道交通的发展,公路铁路两用桥也日益增多。按跨径大小分类,依据中国《公路工程技术标准》(JTGB01-2003),桥梁可以分为特大桥、大桥、中桥与小桥。多孔跨径总长L>1000m,单孔跨径Lk>150m,属于特大桥;多孔跨径总长100m≤L≤1000m,单孔跨径Lk>150m,属于大桥;多孔跨径总长30m(40m)<L<100m,单孔跨径20m≤Lk<40m,属于中桥;多孔跨径总长8m<L<30m(40m),单孔跨径5m≤Lk<20m,属于小桥;单孔跨径Lk<5m,则属于涵洞。按主要承重结构所用的材料来划分,桥梁分为木桥(属于临时桥梁)、圬工桥、钢筋混凝土桥、组合梁桥、钢桥等。按跨越障碍的性质分,有跨河桥、跨线桥(立交桥)和高架桥。按施工方法分,有整体施工桥梁(上部结构一次浇筑而成)、节段施工桥梁(上部结构分节段组拼而成)。按行车道的位置划分,有上承式———视野开阔,但建筑高度相对较大;下承式———建筑高度小,视野较差;中承式———兼有前两者的优缺点。按跨越方式(是否固定)分,有固定桥、活动桥(又称开启桥或开合桥,分平转、立转或升降)、浮桥、漫水桥。由于桥梁分类众多,课堂讲授时应突出重点,根据学生的专业特点,抓住主要的分类方式,如按结构体系、建筑材料、用途等进行分类的方式应作重点讲解;而把按行车道的位置划分桥梁的内容放到拱桥章节去讲授,因为拱桥的主要分类方式是按行车道的位置来分类的。在后续讲授斜拉桥或悬索桥内容时,也会涉及到按材料进行桥梁分类的知识点。同时,授课时还应注意各个分类之间的组合,如大跨度预应力混凝土连续刚构等。

(三)桥梁的跨径发展

近年来,中国的桥梁建设发展迅速,桥梁跨径不断增加,许多桥梁建设达到世界水平,取得了举世瞩目的成就。已建成的著名桥梁有:主跨1088m的苏通长江大桥(钢箱梁斜拉桥),2012年前是世界第一跨度斜拉桥;主跨1650m的舟山西堠门悬索桥(世界第二跨度悬索桥);主跨550m的上海卢浦大桥(钢箱拱桥);主跨552m的重庆朝天门长江大桥(钢桁拱桥)。这些著名桥梁代表着中国桥梁建设的水平,受到世界桥梁界的高度赞誉。课堂讲授时,应该对不同桥型展开讲授,并注意内容的侧重点,抓住几种有代表性的桥型进行讲述,力求简单明了,与生活贴近。如,钢悬臂桁架梁桥的主跨在19世纪初超过500m,而后极少修建,该类桥梁中国也较少见,课堂讲授时一般仅简单提及。钢连续桁架梁桥19世纪50年代至今,单孔跨度控制在200m~300m之间,向更大跨度发展的可能性较小,课堂教学时,可以结合武汉长江大桥与南京长江大桥来讲授。中国混凝土拱桥,即万县长江大桥,则在1997年达到了420m,超过了克罗地亚主跨390m的KRK-1号桥。钢拱桥在20世纪30年代就超过500m,发展相对平稳。进入21世纪后,在中国出现了2座主跨500米以上的钢拱桥,即主跨550m的卢浦大桥与主跨552m的朝天门长江大桥。钢斜拉桥从1950年主跨约200m到今天主跨超过1000m,钢悬索桥主跨从1930年主跨约1000m到今天约2000m,发展都很迅速。课堂讲授时,应重点突出中国桥梁在跨径上的突破,并配以相应的桥梁图片,增强教学效果,激发学生的学习兴趣,以达到事半功倍的效果。

(四)桥梁的美学与造型

相对隧道而言,桥梁的直观性强,造型优美,视觉效果较好,往往给人以较强的震撼力;相对道路而言,桥梁是交通的关键部位,更能引起人们的关注。对桥梁的美学与造型应给予重点关注,讲授桥梁的跨径发展时,也需要借助图片或动画予以讲解。桥梁是土木工程皇冠上的明珠[2-3]。桥梁结构的形式与造型多种多样,为桥梁工程师们的设计提供了无限的空间,也最能体现桥梁工程师们对桥梁结构的理解和热爱[2]。在课堂教学中引入美学思想,可以激发学生学习该课程的兴趣和求知欲望,引导学生更好地理解与认识桥梁,提高学生的审美情趣,达到更好的教学效果。

(五)桥梁的技术创新与发展动力

桥梁的发展史其实就是一部技术创新史。最早的桥梁可能源自雷击而倾于河上的树木。拱是曲线中最优美的线型,中国文字“桥”即是“木”与“拱”象形复合而成的。因此,绪论部分的课堂教学应重视这一内容的讲解。赵州桥又名安济桥,建于公元610年,是位于中国河北的一座著名石拱桥,也是目前世界上最古老的保存得最完好的大跨度单孔敞肩坦弧石拱桥。赵州桥圆弧拱的跨度大,通航净空大。这种跨度大、扁平率低的单孔1/4圆拱桥梁结构,是桥梁史上的一个奇迹。赵州桥被誉为“国际土木工程里程碑建筑”。桥梁结构设计分析理论、电子计算机技术、建筑材料、施工工艺、行业竞争等因素的发展和进步,是推动桥梁工程发展的内在动力[4]。经济发展、社会需求和技术创新,为桥梁工程提供了所需要的设计计算理论、计算手段、建筑材料、机械装备、施工技术等,对桥梁工程的发展有着直接的支撑作用。英国工业革命后,世界钢铁产量快速增长,以钢材为主要承重材料的工程结构得到较大的发展,钢桥开始大量出现。20世纪30年代经济大萧条后,美国为了经济的恢复和持续增长,修建了大量高速公路,钢拱桥和钢悬索桥由此得到了较快的发展。二战后,由于钢材短缺,混凝土桥梁大量出现,斜拉桥、正交异性钢桥面板、混凝土塔、挂篮悬浇、预应力技术、连续刚构、钢砼组合结构等新的结构和技术应运而生,并出现了许多先进的施工技术,如悬臂拼装、顶推、移动模架、大型浮吊整体吊装架设等[4]。日本经济的发展,推动了高速铁路的发展,相继建成了多座世界级的大跨度斜拉桥和悬索桥。20世纪80年代以来,中国改革开放,经济的腾飞促使公路铁路迅猛发展,桥梁建设成就辉煌,建成了大量连续刚构拱桥、大跨斜拉桥、大跨度悬索桥等世界级的大跨度桥梁。

(六)桥梁灾害事件的发生与应对措施

尽管桥梁建设取得了瞩目的成就,但是不时出现的桥梁事故与灾害仍无法回避[5]。古今中外发生的桥梁灾害事故很多,2007年8月,美国《时代周刊》杂志评选了百年世界十大最恶劣塌桥事故。每次事故都是一个血的教训,重要的是应思考导致桥梁事故发生的原因。1940年11月7日,在风中振颤的塔库马大桥在八级大风荷载的动力作用下,经过剧烈扭曲震荡后,吊索崩断,桥面结构解体损毁,半跨坠落水中,桥梁最终倒塌。当年人们未能全面认识悬索桥受力体系,也没有足够重视空气动力对桥梁的影响。塔库马大桥的倒塌促使桥梁风工程学的诞生,推动了桥梁工程的发展,至今仍有警示意义。魁北克大桥在施工中先后出现2次工程垮塌事故(见图2)。这座桥主跨度为549米,是当时全世界最长的悬臂桥。1907年8月,大桥杆件失稳引起全桥倒塌,19000吨钢材落入水中,造成75人死亡。1916年9月,中间跨度最长的一段桥身在被举起过程中掉落水中,11名工人被夺去了生命。垮塌的原因之一是南锚跨靠近主墩的下弦杆的压屈导致大桥在施工过程中倒塌。稳定问题是力学中的一个重要分支,桥梁失稳事故促进了桥梁稳定理论的发展,桥梁技术的发展使桥梁稳定问题更显重要。1970年,位于澳大利亚墨尔本的一座钢箱梁桥(密尔福德天堂桥)倒塌。钢箱梁桥本来已有很长的历史了,由于二战后钢结构焊接与安装技术的发展,钢箱梁桥跨度做得越来越大,箱壁尺寸越来越薄。最终由于钢箱梁板件的焊接残余应力、几何缺陷发生失稳,导致该桥倒塌。工程师从该桥的垮塌中认识到薄壁箱梁的剪力滞后效应,由此推动了薄壁构件设计理论的发展。湖南凤凰桥在拆除桥上的脚手架时发生垮塌,事故造成64人遇难。2008年汶川大地震,2010年青海玉树大地震,均造成道路、桥梁损毁严重。位于震中的汶川县附近道路基础设施受到严重破坏,其中桥梁震害最为典型和严重。因此,在课堂教学中,应适时引入桥梁灾害事故的介绍,并适当进行评述,既完成了教学内容的讲授,也活跃了课堂气氛,还拓展了学生的工程视野,能收到较好的教学效果。此外,这些桥梁灾害事故案例,与后面章节教学的内容是相关的,在绪论部分引入这些章节,为后面章节的教学提前作好铺垫。

(七)全球交通网络

加拿大人类学家费利克斯—菲兰德将美国国家海洋与大气管理局、国家地理空间情报局等机构的人类出行数据与地球夜景照片进行叠加,形成了地球上错综复杂的交通网络。从中可以看出,空中交通与海路交通已相对完善,但是陆路交通还较匮乏,尤其是洲际公路中跨越海峡的桥梁建设较薄弱。由于全球化与世界经济的发展,跨海工程也不再是可望而不可及的宏伟蓝图,21世纪或将迎来世界范围内更大规模的桥梁建设高潮[6-8]。著名海峡通道方案有白令海峡工程、直布罗陀海峡工程、墨西拿海峡工程、厄勒海峡工程、马六甲海峡工程、大带海峡工程、博斯普鲁斯海峡工程等。中国交通运输部已制定了“五纵七横”国道主干线规划,其中“二纵二横”已基本连通。全部工程要求2020年前完成五个跨海工程,自北向南依次跨越渤海海峡、长江口、杭州湾、伶仃洋、琼州海峡。其中,渤海海峡与琼州海峡跨海工程尚在规划中,长江口与杭州湾跨海工程已经建成通车,伶仃洋(粤港澳)跨海工程正在建设中。通过这部分知识点的讲授,帮助学生认识到作为土木工程的桥梁工程建设是一项大有可为的事业,有很大的发展空间,学生们毕业后能够施展自己的才能。由此使学生感到学习桥梁工程不再是一门枯燥的事情,而是跟自己的事业发展和自身的生活密切相关,学习桥梁工程课程还能与世界相联系,从而激发学生课程学习的热情与积极性。

三、结语

良好的绪论教学是桥梁工程课程教学良好的开始。在桥梁工程课程教学中,应结合土木工程专业培养方案要求和桥梁工程课程的自身特点,优化整合绪论部分的内容,改善教学方法,活跃课堂教学气氛,激发学生学习知识的兴趣,提高教学效果,培养素质高、实践能力强的桥梁工程专业人才。

作者:曾勇 谭红梅 吴国雄 董莉莉 单位:重庆交通大学土木工程学院 重庆建筑工程职业学院 重庆交通大学建筑与城市规划学院

参考文献:

[1]周水兴.桥梁工程[M].2版.重庆:重庆大学出版社,2011.

[2]陈艾荣,盛勇,钱峰.桥梁造型[M].北京:人民交通出版社,2004.

[3]曾勇,谭红梅.桥梁工程教学中若干能力培养的探索[J].高等建筑教育,2014,23(2):66-69.

[4]李亚东.桥梁工程概论[M].北京:人民交通出版社,2008.[5]阮欣,陈艾荣,石雪飞.桥梁工程风险评估[M].北京:人民交通出版社,2008.

土木工程桥梁论文篇11

中图分类号:S969.1 文献标识码:A 文章编号:

Abstract: disaster consist of natural and man-made, it has great harmfulness to human society, has a very serious impact on people's survival and development. In terms of the damage degree of disaster, it has exceeded the maximum human life can bear. This paper analyzed on the disaster and civil engineering in disaster prevention and reduction in the role of disaster prevention and reduction in China, so as to provide reference opinions and suggestions.

Keywords: disaster; severity; civil engineering; effect

中图分类号:K826.16文献标识码:A文章编号:

一、引言

最近几年,全球范围内产生的灾害给予了人类深刻的警示和教训。我国作为灾害多发的国家,导致灾害产生的因素包括人为和自然的。灾害在人类生产活动中是无法避免的,不管是人为还是自然的灾害都会导致人们经济损失和身体伤害,在人口稠密地区,其破坏力就更为强大了,一旦产生灾害,损失程度便会非常高。桥梁工程、房屋建筑等作为承载体,其在防灾减灾中占据着及其重要的地位,因而也就成了一门新兴的学科。

二、灾害的分类

(一)人为灾害

在人为灾害分类里面又包括如下三方面内容:工程经济灾害,比如工程建设中产生的爆炸、塌方 、有害物质失控等;生态灾害,例如环境污染问题、人口压力问题等;社会生活灾害,比如战争、恐怖袭击、瘟疫、交通事故等。上述灾害全都属于人为灾害。

(二)自然灾害

自然灾害包括地貌灾害、气象灾害、地质灾害、天文灾害、生物灾害等,例如我们较为熟悉的火山喷发、泥石流、山体滑坡、水土流失、地震、洪涝、风灾、干旱;陨石撞击、有害动物造成的灾害等天文灾害,上述灾害全都是自然灾害,同时这些灾害在我们生活中也较为常见。

三、分析灾害的严重性

在进行灾害分类时,我们可以得知,灾害包括人为灾害和自然灾害两种,因为灾害造成的危害程度不同,也会对我们生活造成不同的影响。下面就灾害严重性进行了简要分析,从而让我们能对灾害影响有正确的认识。

(一)对人们生产生活发展产生影响

灾害不仅会造成人们经济的损失,同时还会对人们的正常生活产生影响。尤其是会对人们的生活秩序产生影响,某些严重自然灾害会导致社会设施的严重摧毁,特别是某些基础工程,不仅对人们生产生活产生了严重影响,同时还使得人们正常生活秩序被破坏。某些自然灾害的产生,例如地震等会对土木工程设施、交通电力、工业、农业等产生严重的破坏,由此来看,自然灾害对人们生活的不良影响是非常严重的。

(二)造成人们生产生活的损失

灾害的产生必然会造成人们生产生活的损失,除开经济损失,某些灾害还会导致人员的伤亡,摧毁家园,使人们无家可归,流离失所,这便是灾害对人们生活产生的最为严重的影响。

四、在防灾减灾中土木工程的重要性

我国作为一个灾害多发国,不管是地震灾害,又或者是旱涝、台风、干旱等一系列灾害都会时常发生。面对突然而至的灾害,土木工程在其中的作用便开始凸显出来,针对自然灾害多发这一状况,必须采取各种防治措施,尤其是土木工程的建设,它是现如今我国进行自然灾害防治最为重要的工具。土木工程建设在抵御各类自然灾害中都起着异常重大的作用,具体表现如下。

(一)防护性

土木工程防护性主要体现在如下几个方面。就桥梁抗震性角度而言,在对桥梁加以设计之时,需对桥梁抗弯连接予以加强,此种连接方式在进行侧向力抵抗,尤其是在纵桥向反应上,可以产生超静定潜力。在强震的作用下,假定柱底是弯曲固结的,那么在制定位置便会形成一个附加耗能位置,此种连接方式在纵向反应里面便会导致柱形成双向弯曲,使得给定柱钢筋含量和截面尺寸的纵向抗剪力增强。作为土木工程的一环,桥梁工程在遭遇地质灾害致使,其抗震作用起着非常重大的作用,而其中抗弯连接又是桥梁抗震极为重要的一环。

(二)超前性

超前性指的是在灾害差生前建设土木工程,以桥梁工程为例,最近几年桥梁事故层出不穷,针对如此状况,加固桥梁便显得尤为重要了,为使桥梁结构的安全性和耐久性得到提升,需以混凝土耐久性作为基础。在对混凝土加以施工之时,需在不同环境条件下,对最低强度等级、最小水泥用量、最大碱含量、最大水灰比等影响混凝土耐久性的配比数据进行分析,如此一来便能够将桥梁加固工作做好。

(三)基础性

土木工程在防灾减灾过程所建设的设施全都具备基础性。土木建设在防灾减灾方面的作用很大,尤其是在基础设施的建设。在土木工程的项目建设里,主线便是公路桥梁。针对不断产生的自然灾害进行分析便可得知基础设施建设的重要性是非比寻常的。在灾害产生之前,在灾害频发地区进行基础设施的建设很重要。尤其是公路桥梁建设,就某些偏远地区来说,它们是防灾减灾过程中最为重要的设施,并且能确保在灾害产生时能第一时间取得与外界的联系。由此便可得知,基础土木设施建设在防灾减灾中的重要性。

五、结束语

灾害防治工作应当未雨绸缪,而在这个过程中土木工程所起到的作用是巨大的。随着社会不断的发展以及人们生活水平的而提升,更应该对土木工程进行合理的使用和设计,进而最大程度的降低灾害造成的损失,从而对我国经济发展起到有效促进作用,最终达到保障人民和国家生命财产安全的目的。

参考文献:

土木工程桥梁论文篇12

【文章摘要】

《大跨径桥梁设计与施工》课程是土木工程专业方向的一门专业拓展课,其为扩展桥梁方向学生的专业知识而开设,有助于开阔学生的视野, 培养学生的创新意识和实践能力。本文以该课程建设现状为背景,论述了该课程建设的思路:革新教学理念, 合理定位教学目标,展示桥梁科研前端,突出工程实践,探索人才创新体系,锻炼学生动手能力,建立学生科研与工程实践的培养体系。同时,介绍了课程建设成果的实践效果。

【关键词】

土木工程专业;课程建设;教学改革; 大跨径桥梁;创新能力

中图分类号:G642.0 文献表示码: A 文章编号:

《大跨径桥梁设计与施工》为土木工程(交通土建工程)专业的特色方向课,是拓展桥梁专业知识,深入学习研究大跨径桥梁的专业课程,该课程主要教学内容为大跨径桥梁的结构体系、构造原理、设计计算理论、施工技术及典型大跨径桥梁工程案例,包括大跨径梁桥、拱桥、斜拉桥及悬索桥等设计与施工案例。通过各教学环节的学习,使学生了解大跨径桥梁的发展历史,掌握常用大跨径桥梁的结构体系的分类、构造选型、构造处理和大跨径桥梁的设计计算方法及施工方法的要点,并了解我国现代桥梁的最新建设发展与建设成就,增强学生的民族自豪感与自身责任感。

1 《大跨径桥梁设计与施工》课程建设现状及存在的问题

在改革开放前,由于我国桥梁工程以中小跨径桥梁为主,未设置《大跨径桥梁设计与施工》这门课。从上一世纪90 年代开始,随着我国桥梁事业不断发展、技术水平不断提高,为学生扩展现代大跨径桥梁知识、提高创新能力设置这门课程显得十分必要与重要,包括南京林业大学、东南大学、北京交通大学、福州大学等在内的国内一些高校在土木工程专业都逐步设置了大跨径桥梁课程,《大跨径桥梁设计与施工》已成为土木工程专业课程体系的重要组成部分,但由于课程设置历史短、课程内容覆盖面广、难度大,至今国内还未有一本适用的本科生教材,而教材或讲义及课件是教学过程所必须的最重要资源。针对《大跨径桥梁设计与施工》无可用的成熟教材、无系统的教学课件现状, 以及课程实践环节强、技术更新快、创新性强等特点,以提高学生兴趣与参与意识,锻炼学生动手能力,培养学生创新能力为目标,展示桥梁科研前端,探索人才创新体系,研究建设《大跨径桥梁设计与施工》课程体系显得十分必要。

2 《大跨径桥梁设计与施工》课程建设思路及内容

2.1 革新教学理念,合理定位教学目标

《大跨径桥梁设计与施工》教学实施的目的就是为了让学生了解世界桥梁发展的现状及我国桥梁建设的新成就,增强学生对不同类型桥梁建造方法的认识、理解,掌握最新先进的桥梁设计与建造技术,提高学生的创新能力,开拓学生的视野。为此,在2012 年,进行了培养方案和教学大纲的修订,在突出理论基础教育的同时,重视对大跨径桥梁的结构形式、构造、设计构思和理念的教育,突出桥梁结构设计与施工技术的创新教育。

2.2 展示桥梁科研前端,突出工程实践,探索人才创新体系

由于《大跨径桥梁设计与施工》课程具有设置历史短、内容广、难度大、实践性强等特点,编著一本本科生适用的教材或讲义是保障教学效果的前提。针对这一状况,广泛收集了相关的专著、期刊论文、学位论文及新闻报道,吸取最新桥梁工程建设及研究成果,编制了实时更新的课程讲义,并制作了对应课件,大跨径桥梁的建设是一个国家科学技术、综合国力的最新体现,代表着材料、工程科技的最高水平, 大跨径桥梁的建设常常需要破解一系列技术难题,需要坚持不懈的研发与创新, 在桥梁建设日新月异的今天,讲义与课件力求反映最新的、典型的新建的与在建的大跨径桥梁的技术创新成果,传递最新信息,例如:2006 年建成的重庆石板坡长江大桥复线桥的创新的组合结构形式、2008 年建成的苏通大桥创造的多项世界之最背后的技术挑战和科技难题、2008 年建成的世界首座墩顶转体斜拉桥——北京西六环跨丰沙铁路斜拉桥在施工方法的创新、2012 年建成的国内跨径最大的三跨悬索桥——南京四桥在防装装置、锚碇等方面的创新、正在建设中的采用世界最长沉管隧道施工的跨海大桥——港珠澳大桥等,让学生深入了解最新的大跨径桥梁建造技术,突出工程实践,不断地跟踪大跨径桥梁的前沿发展动态,通过全面展示桥梁科研创新前端,着实培养学生的创新能力。

由于该课程内容具有较强的直观性, 尤其是构造、方法和施工过程的讲解,传统的教学方法难以解析透彻,易导致理论与实践的脱节,致使学生的学习兴趣低。针对现状,经过反复实践研究,全新制作的课件实时反映国内外重大工程项目,理论联系实际,化抽象为具体,数千幅图片将枯燥、抽象的结构构造与施工过程呈现为有趣的、直观的内容,运用立体的、动态的、连续的、全面的表现手法来展示难以用语言描述的桥梁构造和施工方法,且信息量大,能增加学生的理解力、想象力和思维力,激发学生的学习兴趣和主观能动性。在课程实践中,课件预先拷贝给学生, 有助于课前预先预习及课后的复习观摩, 促进了优质资源共享。通过以上《大跨径桥梁设计与施工》课程的资源建设为实践教学体系的构建奠定了基础,所制作的课件实时反映国内外重大桥梁工程项目与研究成果,突出工程实践与创新。195

友情链接