桥梁工程概论范例6篇

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桥梁工程概论

桥梁工程概论范文1

桥梁工程毕业设计是我校土木工程专业和道桥专业重要的实践教学课程,也是培养和发掘学生创新性思维最关键的实践性教学环节。笔者基于多年指导桥梁毕业设计的经历,认为在以往的桥梁工程毕业设计教学中尚存在较多的问题,主要表现在:

1.学生缺乏对专业知识学习的主动性

作为大四学生最后学习阶段的一种总结性的实践教学环节,桥梁毕业设计的总体要求内容,包括从设计方案的选取、结构的设计计算以及施工图的绘制等,均需要学生有较强的自学意识和自学能力,能够综合运用所学的各种专业理论知识,提高独立思考问题、分析问题及解决问题的能力。但是,从近几年毕业设计的现状来看,由于就业形势及诸多因素的影响,学生在毕业设计期间纪律涣散,自主学习意识差,不能积极主动地完成毕业设计各阶段要求的内容,成为影响毕业设计成果质量的主要因素。有很多学生的毕业设计到最后并不是出于自身的设计成果,甚至存在完全抄袭毕业设计的现象,这就很难能达到毕业设计的教学目的和要求,影响了学生以后的就业和发展。

2.学生设计的桥型过于单一化

毕业设计中,虽然学过的桥梁形式有很多,但是学生在选择设计方案时,一般是反向思维,即觉得哪个桥型好做,能方便找到参考示例,就以哪个桥型作为重点设计对象。而对各类拱桥、连续刚构桥、T型刚构桥、斜腿刚构桥、悬索桥等很多具有结构创新特点的,并且在实际工程中使用得也较多的桥型却很少甚至没有学生选择,最终导致毕业设计成果雷同化的现象很严重,也使优秀学生的科研创新能力得不到很好的提升和锻炼。

3.毕业设计过多依赖设计软件,忽视对基础理论的理解

桥梁设计软件为学生在毕业设计中选择更多种形式的桥梁创造了条件,也为解决复杂的结构分析计算提供了有效的途径。但是,一些突出问题也随之而来。主要体现在两个方面:一是很多学生由于不能在短期内熟悉设计软件的操作方法和基本理论,在毕业设计初期,忽略了对桥梁基本知识的学习,而只是埋头于对设计软件的操作练习,影响了设计质量和效果;二是有的学生虽然能够使用软件进行设计计算,但是对结构设计相关概念模糊、计算原理不清楚,使得学生的工程创新能力和实践能力受到了限制。综上所述,为了更好地培养学生的专业理论知识和工程创新能力,需要对现有的桥梁毕业设计教学进行相应的改革和完善。

二、桥梁毕业设计教学改革研究

针对桥梁毕业设计现状,课题组人员从2012年开始对其教学方法和手段进行了改革探索尝试,至今效果显著。现总结如下:

1.采取严格的教学监管措施,督促学生自主学习

①提前拟定思考题,定期汇报讨论。指导老师在毕业设计任务书下达后,针对每个阶段的设计内容,提前拟定一些思考的题目,采取每周定期汇报、定期集中讨论的形式,督促学生真正深入自己的设计任务进行研究和思考,锻炼他们的独立思考能力和自学能力。例如在方案比选阶段,要求每个学生结合拟定的思考题,把自己比选的方案逐一论述清楚,包括:桥梁结构常用的上下部结构形式的优缺点分析;不同的桥梁结构适用的跨径范围;主梁截面形式如何选择等等。论述和讨论问题的过程,不仅可以锻炼学生的语言和沟通表达能力,使他们对所学的专业基本知识有更深入的掌握,另一方面还可以督促引导他们自行学习和研究,提高自主学习的能力。

②严格控制阶段性成果。毕业设计系统中要定期提交阶段性成果,需严把质量关。对那些不合格的设计结果或抄袭设计的成果,采取不允许进入下一阶段设计、退回修改或延迟提交,必要时增加中期答辩、推迟毕业答辩、毕业设计不予通过等处理。这些措施不应只流于表面,而是要切实落到实处,这样才能激励督促学生重视自主学习,提高学习意识和主动性。

2.举办各类专题讲座,培养创新意识

创新意识的培养不仅在于对学生,指导教师应首先具有创新意识和指导能力,这是培养学生的创新意识并实施创新设计的前提。两年的实践表明,举办各类专题学术报告,无论对老师还是学生创新意识的培养都是非常有效的途径和方法,具体实施如下:首先,在毕业设计正式开始前,邀请了天津城建设计院的总工为所有师生做了专题报告,就城市景观桥梁(包括天津大沽桥、赤峰桥、进步桥等新型城市桥梁)的设计理念、设计计算、施工管理等方面进行了详细的介绍,进一步拓展了广大师生的知识面,极大地增进了师生进行创新桥梁设计的意识和兴趣。除此之外,还邀请了同济大学等名校的教授,进行了桥梁抗震新理念、桥梁冲刷研究等方面的学术报告,这些都快速引导师生进入学科最前沿,激发了他们的创新热情和研究动力。另外,还多次邀请高校及设计院技术人员就桥梁博士、Midas等桥梁设计软件的应用进行培训讲座,这些都为创新设计提供了必要的手段和工具,也使创新设计成为可能,避免了前期占用大量的时间学习软件操作。

3.设计选题中鼓励创新设计

毕业设计中具有创新性的题目有两类:一是来自于与工程实际相结合的科研项目,二是自拟设计选题,包括复杂桥型(如拱式桥、斜拉桥、悬索桥、连续刚构桥等)或传统桥型的部分创新性的研究内容(如不同施工方法、抗风抗震、优化设计、拱轴线型确定及各类专题研究)。其中科研性的题目,一般要由师生团体合作完成,不仅可提高学生的学习能力、实践能力、科研能力、创新能力,更能锻炼他们的沟通和团体协作能力,是培养学生工程能力重要的途径。尤其对于优秀的学生,要鼓励他们积极参与,大胆创新,并把是否有创新作为毕业设计最终评价体系的重要因素。近几年,随着计算手段的先进化和师生创新意识的提高,针对不同层次水平的学生,桥梁毕业设计向着多样化、创新型方向积极发展,体现了教学改革的新气象。我校桥梁毕业设计除了常规的梁式桥设计外,更增添了多方面的创新型研究内容,其中与实际工程相结合的科研选题包括体外预应力或碳纤维加固钢筋混凝土T梁设计、倒T梁体系设计研究、既有桥梁检测与荷载试验、斜拉桥的设计优化研究、轻质混凝土梁桥设计,等等;复杂桥型的创新性设计包括自锚式梁拱组合体系拱桥设计、无背索斜塔式部分斜拉桥设计、波形钢腹板PC梁矮塔斜拉桥设计、大跨径组合体系拱桥设计、无桥台斜腿刚构桥设计、采用悬浇法施工的连续刚构桥或连续梁桥设计、斜拉桥设计,等等。在这样的教学环境影响下,学生进行创新设计的热情和信心逐年上升,连续几届的毕业生的工程能力得到了充分的提高,其就业水平逐步提升,也体现了毕业设计创新性选题对培养学生工程能力的重要性。通过桥梁毕业设计教学方法的改革,越来越多的学生选择具有创新性的题目作为主要设计内容,其创新意识的培养和工程能力的提高也成为他们个人的需求和努力的目标。

三、总结

桥梁工程概论范文2

通过对用人单位对某大学毕业生的使用情况的反馈和对2008届、2009届和2010届毕业生的跟踪调查来看,我校桥梁工程专业学生在就业过程中存在的主要问题是:一是专业基本知识掌握太少,与实际要求还有较大差距;二是实践与应用能力不强;三是工作适应能力较差,不能吃苦,随意擅自离职。其中的第一和第二点,反映了就业单位对毕业生掌握桥梁工程课程程度的要求较高,桥梁工程课程程学习的好坏直接影响到毕业生的工作能力。

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。

四、结语

桥梁工程概论范文3

桥梁概念设计课程适用于高等学校土木工程专业道路、桥梁方向和道路桥梁与渡河工程专业,属于专业选修课,通常在学完材料力学、结构力学、结构设计原理之后开设,使学生有能力对所设计桥型的结构杆件进行力学分析和计算。该课程原来安排在桥梁工程课程之后,此时学生均已掌握了桥梁的规范设计法,从上交的概念草图作业中可以看出,学生的思维定势已经形成,在规范规定桥型基础上微调的较多,充满创造性的桥型较少。后将该课程提到桥梁工程课程之前,这时上交的概念草图作业出现了很多优秀方案,既有创新又有可行性。由于课程安排在桥梁工程课程之前,必然会担负起桥梁工程概论的教学任务,介绍五种基本桥型及其构造特点,占用学时较少,满足该课程基本需要即可。随着课程的推进,有些学生会对原始设计产生怀疑,因为与规范桥型差距较大,此时尽量建议学生保留原始的设计形式,无论造型繁杂,还是夸张,甚至是造型荒谬都没有关系,鼓励学生运用学过的一切力学知识和结构知识,动用一切工程手段,解决原始设计出现的新问题,实现自己的设计意图,以此激发学生的创造性思维,提高解决工程问题的能力。

二、教学内容

课程教学主要包括桥梁概念设计综述、桥梁史、桥梁造型设计与桥例、桥梁规范分类与适用范围、桥梁景观设计、桥梁色彩与夜景设计、综合应用、方案比选和评价方法等。在这些内容中,桥梁史是经常被教师简略介绍而在这里要重点强调的。由于传统教育内容过于保守,容易养成工程师循规蹈矩的习气,缺少创新精神,培养出的许多工程师并不清楚他们在桥梁设计和施工中所采用的技术大多是发达国家在20世纪50~70年代所创造发明的。我们虽然在规模和跨径上有所超越,但技术并没有新的突破。这种满足于跟踪和模仿的习惯,正是中国工程教育不重视培养学生创新理念的结果[3]。要想明确我们现在所处的位置,回顾知识的层次和增长过程将有助于我们找到现时的理念是在何时首次出现,又在何处被采用[4]。因此,介绍桥梁史,特别是现代桥梁工程发展史上的那些重大创新就显得尤为重要。通过详细介绍这些创新得以提出的原因、实现的条件、应用的过程和造成的影响,让学生更加全面地了解何为创新、如何创新。如果再介绍创新者及其性格,就会形成立体形象,加深教学印象。例如著名的桥梁设计师莱昂哈特(FritzLeonhardt),除了设计了很多造型优美的桥梁之外,他还是各向异性钢桥面板的发明人,并首创斜拉桥倒退分析法、下层移动托架施工法和顶推施工法,他对桥梁工程的探索精神让人敬佩。马拉尔(RobertMaillart)的坎坷人生和对板结构的执着,梅恩(ChristianMenn)的坚强性格和对矮塔斜拉桥的贡献[5],这些都能促使学生去深入这些桥梁大师们的世界,并且以他们的眼光来看待他们的工作,避免思维僵化,更好地理解桥梁绝非只是“按规范要求进行设计”,而是有很多种设计思路,有非常丰富的处理方法,有广阔的创新空间。这就是为什么要突出桥梁史这部分内容重要性的原因,它可以很好地承接“桥梁造型设计与桥例”部分的教学,体现造型设计的灵活性和多样性。

三、教学方式

对于桥梁概念设计这种综合性较强的课程,采用多元教学方式是必然的趋势,每一种教学手段都要与教学内容相匹配[6]。桥梁概念设计综述和桥梁史这两部分多采用媒体辅助教学,通过介绍大量工程实例,让学生加深理解,加深印象[7]。桥梁规范分类与适用范围部分采用多重解释性多媒体课件教学,也就是通过精选桥例串起多个知识点(包含景观、色彩、夜景等),使同样一套课件在讲授一遍主要知识点之后,还可以进行多次解释,每一次解释都换一种思考方式。比如在介绍拱桥分类这个知识点时,桥例不但要考虑拱桥各种类型的对比,而且还要反映出夜间景观的设计规律,或者桥体色与景观色之间的关系,这样在第一次课上讲完拱桥分类,在第二次课刚开始进行简要的复习,然后启发学生重新看待桥例,发现这些桥例中体现出来的新的规律。如果综合了三个知识点,就可以对同样的课件进行三次解释,让学生养成多视角多观点看问题的习惯。几次课后,学生就会主动思考首次出现的众多桥例中是否蕴含着其它的原则或规律,学习自主性得到了有效调动。其它的教学内容则采用多媒体教学辅以模块化课程设计。在讲授桥梁造型设计与桥例这部分内容时,学生开始进行概念草图构思和绘制,随着课程的进展,不断丰富完善自己的造型设计。比如在讲授桥梁规范分类与适用范围时,学生就根据所学的新知识论证所构思桥型的可行性,并相应地作出修改。教师在这个过程中的指导要谨慎,尽量保留学生的原始设计思路,不要轻易否定任何设计的可能性,引导学生思考解决措施;也不要直接给出建设性意见,而是提供多样的参考资料,由学生自主选择具体的处理办法。到了桥梁景观设计部分,学生要在原设计基础上,进行景观设计,并对桥梁造型做进一步修正。课程结束,学生要提交一份详尽的课程设计过程记录,把课程设计每一阶段的所思所想以及所作出的修改仔细记录整理,同时提交最后的桥型方案。通过课程设计、课堂学习和讨论,学生可以把所学到的知识应用到设计中,更好地理解知识要点,教师也能及时地把握学生在设计中出现的问题,并随时调整教学方案。

四、考核方式

考核分过程记录和桥型方案、平时作业、期末考试三部分。各自的权重可以根据实际教学情况作出调整。其中,平时作业和教学内容相互配合,比如在“桥梁规范分类与适用范围”部分,要求学生分组提交调查报告,调查校园周边的人行桥的结构、细部、使用情况等。在讲授桥梁景观设计时,要求每组学生反复调查其周边环境,并提出景观设计意见。这种类似于项目教学法的作业形式能很好地调动学生的学习自主性。虽然作业在课程开始前就已经提前设计,但是在实际操作的过程中还会遇到一些新问题,比如有的作业可操作性差,或由于特殊情况无法完成,也可以取消、合并,或者更改。

五、结语

桥梁工程概论范文4

【关键词】桥梁支座;设计;选配;布置;病害

一、支座设计计算(以板式橡胶支座为例)

1、确定支座的尺寸。支座尺寸包括支座平面面积与支座高度两部分数据的确定。

支座平面面积可以这样计算:

其中Nmax为最大的支点反力;A为橡胶支座的平面面积;为支座的平均许用应力。

支座高度由橡胶高度与钢板高度两部分构成,橡胶高度由支座所要提供的剪切变形量(它将决定纵向位移量)来确定,而且要符合规范中要求总高度小于等于支座沿桥纵向长度的1/5的规定。钢板高度即为约束橡胶片各层薄钢片的厚度之和。

2、验算支座偏转与压缩变形。桥跨结构在支座处会产生转角,支座通过不均匀压缩来提供这种转动能力,同时支座与桥跨结构之间不能有“脱空”现象发生,支座的平均压缩量越大这种转动能力就越强,这就要求在转角一定的条件下,支座要保证一个最小的平均压缩量s,s可以这样求得:

其中,E为橡胶支座的弹性模量;为橡胶层的总高度。

此外,规范还规定了支座平均压缩量的最大值不应超过橡胶总厚的5%。

3、验算支座抗滑。支座要想发挥起作用,必须要保证其处于设计的位置,在水平力作用下在支座与桥跨结构的接触面上以及支座与墩台的接触面上不能出现相对滑动,这种保证来自于支座与混凝土之间要有足够的摩擦力,摩擦力的大小可以通过压力与摩擦因数再考虑一定的经验系数来确定。

二、板式橡胶支座选配

板式橡胶支座已经形成系列,如无特殊要求则不必自行设计,只需根据设计需要直接选择合适的规格进行配备即可,下面将介绍选配支座的具体步骤。

1、初选支座平面尺寸。根据容许应力法的计算法则,支座必须能够提供足够大的反力,据此确定支座吨位;同时,考虑到上部结构横桥向尺寸的限制,确定支座的宽度,进而确定支座沿桥纵向尺寸。

2、初选支座高度。支座高度应根据支座水平位移设计值、支座承担水平力设计值、支座许可的的最大压缩变形等条件来确定,以上条件可通过下面方法获得。

支座水平位移设计值,根据主梁的计算温差可算得主梁的设计变形量,对于简支梁桥来说,这即为两端支座所要共同提供的水平位移,此水平位移由两端支座均摊,则每个取其二分之一。支座所承担水平力主要来自汽车制动力,其设计值取每跨上汽车制动力设计值均摊到该跨每个支座上的部分。支座许可的最大压缩变形应不超过橡胶层总共厚度的5%,支座的压缩变形主要是橡胶的弹性压缩变形。

此外,还要对支座的偏转能力与抗滑移能力进行验算,其方法与设计阶段相同,这里不再赘述。

三、支座的合理布置

桥梁的结构体系不同,桥梁的宽度不同,都将影响桥梁支座的布置情况,桥梁支座的布置应该兼顾沿桥方向与垂直于桥梁方向对变形的要求。

对简支桥梁(装配式空心板或T形梁桥),通常做成“浮动体系”,可以选用板式橡胶支座来达到这一目的。为了使所有墩台平均分担桥跨结构传来的水平力,需要把固定支座安装在桥台上,每个桥墩上布置一组活动支座,一组固定支座。当遇到高墩时,应尽量减小其所受的水平作用力,而把相邻两跨的活动支座都布置在高墩上。

对连续梁桥,通常情况下是这样的,每一个连续单元中只布置一个固定支座,其他桥墩位置均布置活动支座。有些时候,支座还有可能出现拉力,此时应设置承拉支座。当连续梁与桥墩固定连接时,不需要设置支座,但桥墩的设计要有一定的柔性,以满足桥梁纵向位移的要求。

对悬臂梁桥,锚固孔主座布置要求一侧固定,一侧活动。牛腿处的支座可设置一个固定支座和一个活动支座,也可以都做成固定的。

对于斜桥,布置支座时应尽可能使支座允许的位移方向与行车道中线保持一致,以免支座受到过大侧向剪力而破坏,或者使桥梁产生过大附加内力而威胁桥梁安全。对于弯桥,布置支座时应尽可能使支座允许位移方向与行车道径向或切向保持一致。

四、支座病害分析

目前橡胶支座在桥梁工程中得到广泛应用,但是支座适用寿命普遍偏低是一个一直困扰人们的问题,支座在设计使用期限内出现许多病害。这些病害来源是多方面的,既有支座所选橡胶材料不耐老化的先天缺陷因素,也有支座选取、布置不合理,施工不规范、不专业,养护不到位等人为因素。

板式橡胶支座中橡胶老化、变质使得梁体不能自由伸缩,直接导致梁端或墩、台帽混凝土破裂,造成掉角、啃边现象,橡胶板易位,严重的还可能导致伸缩缝破坏。现在的橡胶生产企业林立,其企业规模与技术水平也是参差不齐,难免有些企业会为追求利益而故意降低生产标准,使得出场产品达不到应有的设计强度与承载能力,可想而知这样的支座一旦被用于桥梁工程之中,出现问题是难免的。有些桥梁设计单位设计人员水平较低,对于桥梁支座选择形式并不了解、对于桥梁支座的布置方式不合理,或者由于疏忽大意,所选用支座垫石混凝土标号偏低,支座边缘预留宽度不够,或垫石加强筋不足,固定用的螺栓、螺母强度不够等,这些均会导致桥梁支座病害的发生。在施工过程中也可能出现各种各样的问题,由于各种原因造成支座安装不水平,支座位置偏离受力中心超过许可范围,安装时支座与上下部贴合不够紧密,使用时出现支座脱空现象。养护维修方面,滑动面、滚动面不净洁,异物得不到及时清理,固定件松动加固不及时,因防水装置缺陷使支座或连接面浸水腐蚀,加速老化过程等。

五、结束语

桥梁的使用能否达到设计时所预想的效果,与桥梁支座选取是否合适,支座安放位置是否恰当,支座能否正常稳定的发挥其功效密切相关。能否准确获得支座在使用中所要承担的荷载,以及支座位移量是否能准确估算,直接关系到桥梁支座的适用寿命。对于外形特殊的桥梁(宽桥、斜桥、弯桥等),支座的受力情况变化繁复,容易出现意想不到的情况,要从多个方面进行分析。在确定支座的位移量时,应综合考虑温度效应、桥跨结构挠曲变形、基础不均匀沉降等因素,并在设计计算中以安全系数的形式体现。

参考文献

[1]公路桥涵设计规范(合订本)[S].北京:人民交通出版社,1995.

[2]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版,2001.

[3]贾朝霞.道路与桥梁工程概论[M].北京:中国建筑工业出版社,2010 .

桥梁工程概论范文5

【关键词】道路桥梁;施工;质量管理

伴随着城市的发展,越来越多的市政道路桥梁工程建设出现,在目前的经济市场的大环境下,涌现出许多资质不同的建筑单位,不同的建筑单位在面对不同的道路桥梁结构时,可能会使用不同的施工方法。新的工程建筑标准出台以后,各个建筑单位凭借对标准的解读不尽相同,在施工的过程中会出现许多不能预想到的问题,这就对施工的管理提出了新的挑战,要求施工管理要把工作做得更精,做得更细,做得更专业。,

市政道路桥梁工程建设的质量把关包括很多方面,诸如对于建设单位负责的质量监督控制,还有就是勘察、设计单位所涉及到的质量监督控制,对施工单位的质量监督控制,最后就是对监理单位和检测单位的质量监督控制。一切工程施工都是重中之重,所以施工的质量管理是不容忽视的。本文就市政道路桥梁工程的施工管理提出一些见解。

一、市政道路桥梁施工中的施工质量管理

1、调拱、调坡层的施工质量管理控制。在这个施工过程中,要使用什么品牌的材料,所使用的材料都是什么规格的,所使用的材料又都是什么级别的,在,在选择时既要注重每部分材料的个体要过关,还要注重不同品牌、规格和级别上应是相互配合的。当然在材料的选择上资金的预算也是要考虑的问题。材料选择准备好以后,关系到基层施工质量的另一方面的要素就是就要把握桥梁的有效宽度内的平整度和压实度。

2、基层施工质量控制。建筑单位在进行基层施工中,应该存档试验阶段取得有关数据。严格按照试验阶段中的数据抓好松铺的厚度,在完成最佳含水量的碾压。经过初压后,再进行人工整修,基层边缘立模处的压实度是特别要加强的,在实际的施工过程中有很多特殊情况,可能会有一些不能加强到位,对于这部分应该利用人锤和振动夯,逐层进行夯实,唯此才能证结构层的施工质量得到保证。压实度得到保证后,主要严格控制基层的平整度,面层的平整度应在面层铺筑前用3m直尺对先基层进行平整度检测,及时发现并处理那平整度差和平整度大的路段。影响路面平整度的因素很多,有的是在清洗基层表面时,会有沥青或补做下封层,还有可能是面层铺筑前表面滴落水泥成硬渣时,这些都会影响桥梁基层的平整面,都应进行及的处理。

在基层施工完成后,就要重视基层的养护。在进行桥梁基层护时可以使用麻袋,也可以使用土工布等。还有另外一种访求就是可以利用喷洒沥青乳液进行保护。但是,如果出现了车槽松散的状况,就应采用以前在施工中用到的相同材料进行修补压实,一定不能用一些松散的颗粒料进行填补,草草应付。

3、沥青路面的施工质量控制。要想控制沥青路面的施工质量,首先要控制沥青、粗集料和细集料矿粉等原材料的质量,对各种原材料的性能及质量要有第一手资料。其次要注意沥青混合料拌和的过程,在这个过程中,沥青混合料会因为水量或是材料的配比量会出现拌合不均的状况,这就会影响施工质量,所在,在这个过程中就应该注意分析冷料仓的拌和参数质量检测和热拌沥青混合料的质量检验。最后,碾压工艺和碾压技术的质量提高措施也是分析沥青路面的好坏的重要依据,路面压的不实,压的不平不但会影响桥面的平整度还会影响桥面的密实度,所以应该研究提高压实性能的方法,并对最终的压实结果的进行分析。

二、市政道路桥梁施工后的施工质量问题处理

道路桥梁在修建的过程中,由于受到资金、设计以及施工标准和施工单位技术水平很多因素的影响,在道路桥梁交付使用之后会出现这样或那样的问题,再加上近些年,道路桥梁超负荷,也加快了桥梁损坏的进程。这也就要求在道路桥梁在施工后出现的一些问题,应合理的进行解决。

1、调查事故发生的原因

事故发生后一定要调查事故发生的根本原因,这样做既是对要进行处理的问题提供可靠的依据,又能防患新的事故的再次发生。如果是由于桥梁的路基浸泡在水中的时间过长,发生了下沉的问题,就应该找出水浸的原因,拿出切实的排水清淤的方案,在考虑到通车要求和资金预算的情况下,一定要做到安全可靠,万无一失。如果桥梁是由于承载力不够,引发的事故,那就应该及时的进行补强,或者增加支撑等。

2、选择处理事故的合理时间、方法和范围。

道路桥梁出现事故或发现问题后,一般情况都是越早越好,但也不能一概论。有时应考虑案例因素、技术因素、经济因素和施工条件因素等。综合考虑各方面因素和条件选择最合理的时间,事故处理的方法也应该进行一般均应及时分析处理,但并非所有质量问题的处理都是越早越好。处理方法的选择应根据质量问题的特点,综合考虑安全可靠、技术可行、经济合理、施工方便等因素,经分析比较择优选定。在处理事故时选择合理的处理范围也很重要,事故发生处只是看到的表象,只是问题出现的显像部分,但是其深层原因有可能还和整个桥梁结构中的其他部分有关系,我们在处理时,不能只看局部,不看相关,致使处理完之后并没有从根本上解决问题,也不能真正的消除案例隐患。

3、在进行事故处理时应考虑其他事件的发生。

桥梁的地理位置比较特殊,结构也比较复杂,所以,一旦道路桥梁出现问题时,现场会有许多不安全的因素,应备有应急预案。为施工人员提供案全的保证。在进行事故处理时一但发现事故发生的原因和事先调查的不符,应立即停止施工,对事故的原因再次进行深入的调查后再着手解决。

4、事故处理结果的检查验收。

目前,我国对道路桥梁建设的验收还是比较严格的,但对于发生事故的处理结果的验收却还很薄弱,但是我们也应根据事故处理的有关规定加强事故处理的检查验收工作。

三、市政道路桥梁施工应具备的资料

1、施工材料

道路桥梁的施工材料很多,涵盖施工的整个过程的各个环节,主要包括基坑开挖、处理施工记录、检查资料; 基础施工检查资料,桩基检测资料; 现浇构件施工、检测、试验资料; 预制构件施工、检验资料; 预应力张拉、压浆检查资料; 外购件检查记录; 按施工工序各中间环节检查记录; 砼、砂浆强度试验资料; 各部位检查、验收资料; 引道工程、防护工程施工、检测、试验资料。这些材料都和整个施工过程密切相关,这些材料不但在施工过程中是技术执行的标准和依据,也为道路桥梁完工后出现事故后,进行调查的有力保证。

2、事故处理相关材料

道路桥梁如果出现了质量问题或其他事故,对于质量问题的处理应也应准备相应的材料,例如事故出现的原因,与事故相关的施工图纸、施工记录等,事故的性质,事故出现的情况以及事故涉及的主要责任人等,都应形成文字材料进行存档,作为事故处理的依据。

四、市政道路桥梁施工应急预案的制定

在道路桥梁进行施工的过程中,由于操作不当或材料的不合格等出现的施工质量问题经常会发生,工程规范是相同的,但在施工过程中出现的特殊情况却会由于其他外在条件的变化却不尽相同,有的时候在桥面上看到的只是一个细微的裂缝,但由于时间的原因,可能就发展成了十分严重的构件断裂,而有的时候只是局部的沉降变形,可是却由于施工的技术问题致使倒塌。在制应急预案时时,要考虑以下问题。对危险系数较高的的质量事故,首先应予以封闭或设立警戒区。只有确保不会发生二次接连事故的情况下,才允许进行施工现场,必免发生其他人员的伤亡。如果的有部分需要拆除,就应考虑拆除部分对桥梁其他结构的影响,避免损坏其他相邻结构。凡是涉及到桥梁的结构安全的时候,就要事先对要处理部分的结构强度、结构硬度和稳定性进行测算,制定可靠的保护措施,并在事故处理过程中监视结构的稳定性。

市政道路桥梁工程工期较长,涉及的地理环境复杂,工程量大,并且施工条件异常艰苦,在一个工程中有时还会涉及很多管线的铺设,参与的单位和员工多,管理和监督都很因难。但是,这些并不能降低施工的管理质量,只有确实的保证道路桥梁的施工质量,才能保护人民群众的财产。施工过程中可能会出现的这样或那样的质量问题,也应该参照国家的有关规定,合理的、准确的、高质量的完成事故处理施工,以此避免事态的进一步扩大。

参考文献

[1]孙刘见,浅谈桥梁施工的工程质量控制,建筑科技与管理, 2012(2)

桥梁工程概论范文6

关键词:公路工程计量与计价;适岗能力;教学内容;构建

高职道路桥梁工程技术专业主要培养路桥施工一线的施工员和监理员。《公路工程计量与计价》是道路桥梁工程技术专业的核心课程,该课程主要培养路桥施工一线的施工员、监理员所必须的公路工程计量与计价的基本技能。如何提高该课程的岗位适应性,实现课程和就业岗位零距离对接,成为道路桥梁工程技术专业学生培养质量的核心问题之一。

1 课程教学现状和存在问题

1.1教材方面

以前徐州建筑职业技术学院道路桥梁工程技术专业《公路工程计量与计价》课程教学均采用《公路工程概预算》或《公路工程造价》教材,教材内容都是针对公路造价师、造价员而编写的,其内容体系很明显不能适应路桥专业就业岗位需求。当然不能适应的原因是多方面的,首先,教材中的“概算示例”或“预算示例”均没有施工图纸和相对应的施工方案,“能够根据施工图纸和相对应的施工方案进行工程量计算”的岗位能力就不能充分体现;其次,和工程造价专业相比,路桥专业该课程课时要少得多。教学受到课程体系的束缚;再次,由于公路工程计量与计价政策性很强、具有区域性强特色,特别是国家新规定、行业新规范的理论方法部分不能及时编入教材,因此,教材的滞后性给该课程的教学带来一定困难。

1.2教学方式

以前计价课教学是按传统的方式进行的:按照教材,先讲概论包括建设程序与建设项目工程造价的构成、造价文件编制原理及依据、工程造价管理等),再讲公路工程定额的概念和应用(定额直接套用、定额的抽换、补充定额),然后讲公路工程建设各阶段对应造价文件名称、文件组成,概、预算文件的内容及编制,公路工程量清单计价原理,最后讲概算示例或预算示例。表面看起来教学面面俱到,但是实际教学还存在以下问题:

按照书本的知识体系授课,讲解内容既多又零散,连贯性和实际应用价值得不到充分体现,导致学生认为计价课很难学。产生厌学情绪;讲解内容多,忽视了同学根据施工图纸和相对应的施工方案进行计量与计价的实践动手能力的培养,造成师生没少辛苦,同学依然不熟悉计量和计价;讲解内容多,有的内容在举例的过程中用不上,导致学生没有学习积极性,没有发挥出主观能动性;讲解较多,学生是被动接受,不易实施分层次教学。

1.3该课程学生学习状况

在教学过程中发现,一些学生觉得《公路工程计量与计价》很难,主要原因是:①对于道路工程图的识读、构造做法不能很好地加以理解。虽然图例、标识能看懂,但对设计意图的理解仅仅停留在平面表达上,不能形成空间立体的设计模型。对施工图的阅读也仅仅停留在平面的、独立的感知上,未能形成整体的、综合的联系。从而导致了施工图的阅读应用能力较差,影响了课程的学习。②由于对公路施工技术了解不够深入,对定额的套用、工程内容的理解还不熟练。③课程内容复杂,造成没把握重点。思路不清晰,知识易遗忘。

1.4课时状况

根据教学计划安排,《公路工程计量与计价》的学时一般在40~60学时左右。课程主要内容包括公路工程定额、公路工程量清单计价规范、路基工程计量与支付、路面工程计量与支付、桥涵工程计量与支付、隧道工程计量与支付、沿线其他工程计量与支付、工程标底、工程投标价、施工阶段工程结算价格、竣工决算价格。课程涉及面广,内容量大,习题讲解较多。在较为紧张的学时内完成理论讲解、应用示例,面面俱到较为困难。

在课时紧张的情况下,对于公路工程工程量清单计价(内容量最大的部分),只能将常用项目、重点项目作详细讲解,配有习题分析讲解,对于不常见项目,仅对计算规则作解释的,以学生自学为主。对常见工程项目能熟悉计算工程量,对于不常见项目。会运用计算规则的相关条例自学解决,高难工程有待日后工作中通过岗位实践完善,基本上达到了从业岗位的基本要求。

1.5本课程与其他课程关系

《公路工程计量与计价》是在学生学习了公路工程识图、路基施工、路面施工、桥梁施工、隧道施工、公路施工组织设计、道路工程材料等课程基础上,对学生进行公路工程计量与计价能力培养的课程。目前,高职由于理论课学期的压缩,在教学计划安排中,有时将该课程与施工课程在同一学期开设,没有遵循科学客观规律,严重影响了《公路工程计量与计价》课程的学习效果。

2 课程适岗性教学内容体系构建

针对《公路工程计量与计价》课程教学现状和存在问题的分析,教学内容体系的构建是影响课程适岗性教学最关键的因素,因为课程内容体系的构建直接关系老师的教学组织和同学掌握知识、技能的效果。

2.1课程内容体系构建思路

以同学就业岗位为出发点,和用人单位一起确定研讨就业岗位的工作内容以及岗位能力要求。通过对就业岗位能力分析,把该课程从传统的强调计划管理转变为强调动态管理。所谓计划管理。即按照定额计算的工程造价,包括工程估算、工程概算、工程预算、招标标底、工程报价、合同价格的计算、确定等,针对的工程岗位为造价咨询机构、管理部门、监理部门等专职造价管理人员。而动态管理指的是实际工程中的投资控制、成本核算、材料管理、工程进度控制、质量控制等,作为基层施工技术人员必备的基本技能,其出发点为培养公路施工一线的技术管理人才。

所以本课程内容体系构建的思路是:以同学就业岗位的工作内容以及岗位能力为出发点,以岗位能力为依据构建课程内容体系,以实际工程图纸资料,结合相对应的施工方案,就现场施工员、监理员面对的典型工作任务为载体,整个教学内容体系既要和具体工程相结合,又要体现课程的适岗性,提高学生的学习积极性,达到理想的教学效果。

2.2就业岗位能力分析

对于路桥施工一线的施工员、监理员岗位来说,要求能够根据施工图纸和相对应的施工方案进行工程量的计算;能够根据工程进度计划和项目实际情况作出合理的材料用量计划;能够根据施工方案计算临时材料的用量计划;能够掌握工程计量与支付的依据与方法;掌握变更工程单价的计算;掌握工程调价的计算方法;能够掌握工程索赔的依据;掌握索赔的内容与时间;掌握索赔金额的计算;能够进行投标报价编制等,这些都是《公路工程计量与计价》课程要重点解决的内容。

2.3四情境、四步骤教学内容体系

《公路工程计量与计价》课程内容不能照搬《公路工程造价》等内容针对公路造价师、造价员编写的教材,其内容体系很明显不能适应道路桥梁工程技术专业就业岗位需求。在分析课程教学现状和存在问题的基础上,结合公路施工企业调研的成果,我们将课程内容构建为四情境、四步骤教学内容体系(见图1)。四情境中,学习情境一,将《公路工程国内招标文件范本》、《公路工程基本建设项目概算预算编制办法》、《公路工程工程量清单计价规范》、《公路工程定额》和有关工程图纸、施工方案等内容。教师结合公路工程计量与计价过程理顺思路,给同学总结概括(简化);学习情境二,老师和同学一起完成道路工程的计量与计价项目(以老师为主);学习情境三,老师和同学一起完成桥涵工程的计量与计价项目(以同学为主,老师全程辅导);最后是软件应用与分析训练(老师示范指导,同学操作)。每—个学习情境根据学生就业岗位典型任务的实施过程划分为4个任务(分4个步骤实施),对于前3个学习情境,主要任务是:①清单项目范围与细目工作内容分解;②图纸阅读与工程数量审核、分解;③施组与措施工程量;④定额应用和套取。对于学习情境四,主要是培养计价软件的应用与分析。程序见图1。

2.4四情境、四步骤教学内容体系特色

四情境、四步骤教学最大的特点是:以学生就业岗位典型任务为载体,把知识和能力的培养融入典型任务的实施过程,突出了学以致用和实践动手能力的培养,大大提高了学习效率,真正实现课程和就业岗位的零距离对接。将就业岗位典型任务的实施过程划分为4个任务(分4个步骤实施),每一个学习情境都是4个步骤的重复,但重复的是步骤,不是内容。知识的多次应用和相似问题的多次解答,更有利于知识的掌握和能力的培养。