桥梁基础课程设计范例(3篇)
桥梁基础课程设计范文
一、人才培养目标
在人才培养上，如何将传授知识和能力培养二者有机结合，相辅相成，避其对立取其统一，制定出既适合社会对工程人才的需要，又满足高校教育的道路桥梁与渡河工程专业人才培养方案，这不但具有重要的发展意义，还具有重要的现实意义[1]。道路桥梁与渡河工程专业，综合了道路工程、桥梁工程以及渡河工程相关的专业技能。其人才培养目标就是培养具有专业设计能力、施工技能并懂得现场管理的现场工程师、道路工程师、桥梁工程师，为道桥工程领域生产第一线培育卓越的当前社会需要的高级应用型人才[2]。
二、道路桥梁与渡河工程专业课程体系的设置
紧紧围绕人才培养目标的要求，道路桥梁与渡河工程专业开设专业课，专业基础课，公共课程，专业选修课程等。道路桥梁与渡河工程专业是培养能从事道路、桥梁、铁路工程及地下工程的设计、勘测、施工、科研、咨询、维护和管理等工作的工程技术人才。其专业核心课程包括路基路面工程、桥梁工程、道路勘测设计、道路建筑材料、土质土力学、桥涵水文与水力学、隧道工程、基础工程、道路施工、桥梁施工等科目。
2.1主体思想
培养方案要适应我国现代化人才发展需求，结合科学的教育理念，掌握专业人才需求规律，顺应教育的发展潮流、专业人才培养模式和标准，培养“来之能用，用之有效”的，既有扎实的实际操作能力，同时又具有不断创新精神的高级专业人才。做到及时总结在人才培养过程中好的教学内容、教学手段以及教学改革成果，并将成果应用于新的培养方案中，不断开吸取国内外本领域先进的教育理念和科研成果，注重实际工程与课程体系的衔接、整合、优化，更新课程，发展学生创新意识，从而提高毕业生的质量。
2.2道路桥梁与渡河工程专业方向设置
道路桥梁与渡河工程专业下设有道路工程、桥梁工程和地下工程与安全三个专业方向。为适应市场需求，学生可根据自己的专长和爱好，自主选择一个专业方向进行学习。
（1）道路工程专业方向，可从事道路工程的勘测、规划、设计、施工、咨询、管理等方面的技术工作，还可以从事桥梁和隧道工程相关的技术工作；（2）桥梁工程专业方向，可从事桥梁工程的勘测、规划、设计、施工、咨询、管理等方面的技术工作，还可以从事道路工程相关的技术工作；（3）地下工程与安全专业方向，可从事地下工程的勘测、规划、设计、施
工、咨询、管理等方面的技术工作，还可以从事工程安全与灾害防治及道路桥梁工程相关的技术工作。
2.3课程分类
道路桥梁与渡河工程专业学制四年，最长不超过六年，提前修满规定的学分，可申请提前毕业。三个专业方向的所有课程分为三类，即：
（1）公共基础课。公共基础课是三个专业方向都必须要修的课程。公共基础课程共65.5个学分，占总学分比例的44%。（2）专业课程群。专业课程群包括专业课程和专业基础课程，其中专业基础课是为日后专业课程学习的先导课程，为专业课程学习做铺垫。专业基础课共49.5个学分，占总学分比例的34%，专业课共33个学分，占总学分比例的22%。（3）专业拓展课。专业方向拓展课程是在结合专业课程或专业基础课程的基础上，为开扩专业领域视野，丰富专业领域知识，更好地与毕业后工作有良好的衔接而开设的课程。相当于传统课程体系中的专业选修课。专业拓展课程涵盖了与三个专业相关的专业课程，涉及工程设计、施工、监理和管理等各方面。学生可根据自己的兴趣爱好和就业需要在专业拓展课程中，选取28个学分的课程，所修学分占总学分的19%。
2.4实践课程
本专业的实践教学环节从大一至大四一直贯穿于四年的本科培养过程，除了大一年级的军事训练课以外，还包括物理实验、专业认识实习、测量实习、专业地质实习、专业生产实习、专业课程设计以及毕业设计（论文）以及创新实践等环节。其中课内实践环节为45学分，课外实践5学分，课外实践不计入总学分，但需考核合格方准毕业。
三、结语
随着我国基础设施建设的飞速发展，交通事业已经成为我国经济发展支柱性行业，随着社会对交通技术人才的需求呈现多样化，道路桥梁与渡河工程专业人才培养也越来越受到重视。相应地，对该专业课程体系的设置也应与时代需要同步，结合国家建设对交通人才的要求，不断将新标准、新知识和新方法吸纳并将其优化，不断探究新方法和途径，为道桥工程领域生产第一线培育卓越人才。
参考文献
桥梁基础课程设计范文篇2
随着钢桥应用的推广，钢桥课程教学越来越受到重视，钢桥课程设计是课程重要的实践教学环节。由于目前钢桥课程设计参考较少，为了配合新版教材和规范的教学和应用，对钢桥课程设计教学进行了设计和实践。实践过程充分考虑学生专业背景和知识结构，结合钢桥课程的特点，既考虑课程的共性，也兼顾学生个体的差异性。方案的设置和难点问题的解决，充分锻炼了学生解决问题的能力。文章总结了实践过程中的问题，提出了改进措施。
【关键词】
土木工程;课程设计;方案设置;改进措施
0引言
近年来，国内外大跨度桥梁大多以钢桥为主，中小跨进桥梁的钢桥应用也在逐步推广。随着钢桥应用推广和实际工程增多，钢桥的知识教育受重视程度也逐渐增高。《钢桥》是桥梁工程专业学生从事桥梁设计施工必须掌握的课程，是一门要求学生理论知识与认识实践相结合的桥梁工程类专业课。《钢桥》课程近几年在各大高校教学中越来越受到重视，经历了无专门课程到设置为选修课的过程。近几年，越来越多的高校已将《钢桥》课程设置为专业必修课，并设置了《钢桥课程设计》的实践环节。课程设计是将课程理论转化为课程实践的桥梁"，同时也是实践教学和大学本科教学中的一个重要环节［1，2］。由于《钢桥》课程正处于起步阶段，目前，《钢桥》课程设计参考资料较少。河海大学《钢桥》课程已经开设多年(包括选修课阶段)。在选修课阶段，由于课时较少，学习要求较低，应用目前已有的相关教材基本能满足教学需求。但自2012版教学大纲将其调整为必修课后，目前教材的适应性存在一些问题。而新钢桥规范的颁布，也必须对原有钢桥教材内容进行变更。为了适应当前的教学需要，河海大学桥梁工程研究所编写了《钢桥》教材［3］。为了配合新教材的教学，设置了课程设计实践环节。由于《钢桥》课程设计教学经验缺乏，在参考了相关资料的基础上，进行了该课程的课程设计实践，并基于实施情况，进行了一些反思，提出了改进思路。
1钢桥课程设计方案设置
1．1设计思路
在开展《钢桥》课程设计之前，对《钢桥》课程设计资料进行调研，发现《钢桥》课程设计主要以钢桁架铁路桥为主，个别采用钢箱梁的课程设计也是采用计算软件进行分析，对于尚未学习有限元软件的本科生来说较为困难。基于以上情况，尝试采用土木工程类基本软件可计算的连续梁钢箱梁桥的《钢桥》课程设计。课程设计采用三跨连续钢箱梁桥，重点设计为桥面系部分。由于课时限制，不关注基础与桥墩的计算，内容由其他课程设计进行。钢箱梁设定为单箱钢箱梁，内容主要包括基本设计资料与截面拟定、主梁的内力计算、结构刚度验算、结构应力计算、桥面系计算、次要构件计算以及设计图和材料表绘制。计算内容与桥梁工程课程设计和钢结构课程设计存在交叉，并紧密衔接钢桥知识点。主要内容为桥面系的计算，重点突出钢桥相关计算，包括加劲肋的验算、横隔板的验算、刚度与应力验算。与最新出台的《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64－2015)相结合，强化设计过程中的规范应用。
1．2设计方案
课程设计时长为8天，要求学生在较短的时间内完成从查阅相关资料、基本资料设计、界面拟定到应力、刚度等验算内容，时间较为紧迫。对此，我们对《钢桥》课程设计方案进行了如下安排。因本次课程设计对象为本科生，学生所掌握的求解方法与应用软件较少。遇到的较大的问题有超静定结构的求解、加劲肋的验算与桥面系的内力计算三个方面。
1．3问题解决方案
1．3．1超静定结构求解
因采用三跨连续梁，故需要进行超静定计算。虽然学生在《桥梁工程》课程设计中有进行内力计算，但是大多数《桥梁工程》课程设计均采用简支梁桥，内力计算时为静定结构，学生手算即可。但是对于连续梁桥超静定结构，虽可采用结构力学方法进行计算，但是计算内容过多且难度很大。因此，在此次课程设计中采用了一种可计算超静定结构的力学软件进行计算。学生只需将尺寸、荷载等数据输入进软件中，并且确认最不利荷载布置方法即可进行超静定计算。既完成了对连续梁超静定结构的内力计算，又让学生巩固了结构力学中影响线的概念。
1．3．2加劲肋验算
加劲肋是钢箱梁桥的一大特征，所以《钢桥》课程设计中必然涉及到加劲肋的验算。《公路钢桥设计规范》5．1．6中对加劲肋的验算方法进行了详细的说明。但是，对于对钢结构桥梁构造了解较少的本科生来说，对加劲肋进行验算时，大部分学生在设计中都难以做到综合考虑和瞻前顾后"，经常出现设计参数前后矛盾的现象［4］，导致学生将大量的时间浪费在调整尺寸构造上。所以，在进行加劲肋的计算前，笔者将几座类似桥型的构造参数发给学生，让学生对加劲肋的构造参数有一个基本的认知，并提供参考。
1．3．3桥面系的内力计算
本次课程设计最大的难点在于桥面系的内力计算。正交异性钢桥面板刚度在互相垂直的二个方向上有所不同［3］，造成构造上的各向异性因为加劲肋"钢箱梁这一特殊构造的存在，使得桥面系的计算变得极其复杂。对于正交异性钢桥面板的求解通常使用计算机软件进行求解，采用了很多新的数值法，对于尚未学习有限元软件分析的本科生验算是比较困难的。目前桥面系的计算方法主要有两种，分别是P．E(Pelikan-Esslinger)法与格子梁体系法。对于本科生来说，P．E法求解正交异性钢桥面板较难理解且利用较多的高等数学的知识，当荷载分布较复杂时难度过大。格子梁法通常采用有效分布宽度的方法计算［5］，仍需配合有限元软件进行计算。笔者基于以上情况，提出了一种针对闭口加劲肋的简化箱梁方法，计算分为三个步骤。第一步:简化为连续梁的荷载的计算。取两个横隔板间的加劲肋进行考虑，将桥面板进行简化，将闭口加劲肋与桥面板焊接部位简化成为一个刚性支座，在横隔板处简化为固定支座。当纵向加劲肋布置的间距较小时，简化后的连续梁刚性支座过多，作用在其上的弯矩和剪力都很小，所以当纵向加劲肋的间距较小时可不进行纵向加劲肋的验算，只需要考虑横向加劲肋的验算。第二步:将闭口加劲肋简化为箱梁。闭口加劲肋的形状与斜腹板箱梁的形状基本一致，故可以将闭口加劲肋看作是一个小的斜腹板钢箱梁，但是箱梁存在剪力滞效应，所以闭口加劲肋的翼缘需要根据《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64－2015)进行计算得到翼缘有效宽度。第三步:荷载组合与修正计算。根据前两步骤的计算可以得到荷载与闭口加劲肋的界面特性。但是针对闭口加劲肋的简化箱梁方法存在一定误差，且需要考虑到汽车荷载的冲击作用，故需要将荷载进行组合和修正。通过该方法，学生利用现有知识即可求解桥面系，加深了对剪力滞效应的理解，并熟悉了新版的《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64－2015)。
1．4效果评价机制
为了培养学生的独立思考能力，避免学生在设计过程中出现抄袭现象，在课程设计中可采用分组设计和一人一题的方法［6］。本次课程设计分为综合设计计算书与答辩两个方面对学生课程设计效果进行考察。其中计算设计书要求学生制定详细的方案，大到桥梁整体布局，小到加劲肋的设计、变截面的尺寸变化。要求学生能完成设计图纸的绘制与材料表的计算。但是，仅仅依靠设计书对学生课程设计进行评价比较片面，学生可能存在懂得算法却不懂得原理的现象，因此要真实客观地反映学生的学习成果，就要综合考虑各个影响课程设计效果的环节，比如可以借鉴毕业设计考核方式，增设学生的课堂答辩［6］，并要求学生对本次课程设计的方案进行评价与建议。
2实践问题总结
2．1实施效果
课程设计结束后，学生对此次课程设计进行了评价。对于现在少有的钢箱梁连续梁桥课程设计，网上资料少、计算难度大都是这次课程设计的问题。为了解决超静定问题与钢箱梁的截面特性问题同学们搜集了许多资料，试用了许多软件最终确定计算方法，锻炼了学生主动学习探索的思维与创新能力。在课程设计答辩中，加入了许多钢箱梁特性的问题，体现了本次课设的特色，例如剪力滞效应、桥面系简化算法的思路等。通过答辩发现学生们对剪力滞效应的概念十分清晰，达到了利用所学知识解决问题的效果。本次课程设计囊括了桥梁工程、钢结构、结构力学的知识。整个课程设计以桥梁工程知识为主线，主梁内力计算需要结构力学知识、加劲肋与顶板的焊缝验算也需要掌握钢结构的内容，本次课程设计达到了将知识进行整合利用的效果。课程结束后，学生评价良好，依托《钢桥》及其课程设计教学，笔者获得土木与交通学院第四届我最喜爱的任课教师"第三名。
2．2存在的问题
(1)本次课程设计虽然每位同学的工况及参数都有所不同，但是计算过程方法相同，计算内容相似，计算结果相差不大，对于不同工况的部分学生为了计算方便采用相同的截面形式，存在雷同现象。绘制图纸时发现学生将已有做好的图纸进行修改，并没有从始至终地绘制一幅完整的设计图纸，没有达到让学生亲力亲为地设计一座桥梁的效果。(2)本次课程设计为了适应本科生所学知识采用了较多的简化算法，计算结果误差可能较大。大多采用简单易行、功能单一的软件计算，缺乏使用新技术新软件的的意识。(3)课程设计的探索过程主要由班里成绩较好的学生进行，待其确定计算方法后其余学生再开始计算，缺少了让每一同学探索、创新的过程。应加强不同层次需求和不同基础的学生全面锻炼的训练［7］。
2．3改进方案
(1)在设计中安排多种工况。例如要求钢箱梁分为直腹板与斜腹板，对设计车道有所区分等。让每个学生既要独立思考，又可以和同学进行交流合作。(2)将迈达斯等计算软件课程提至钢桥课程设计之前，让学生既能够准确计算又能够熟悉计算软件的使用方法，为以后的设计工作奠定基础。(3)改进反馈答辩机制，答辩时要考察学生理解整个课程设计的设计思路，将学生共同的学习成果全部吸收，增强对知识的理解与认知。(4)定期检查学生对资料文献的阅读情况，结合设计题目进行分析，选择与题目相适应的内容运用到设计中，培养学生查－阅－析－用"的自主学习模式［4］。
3结语
本次《钢桥》课程设计不同于现有《钢桥》课程设计模板，提出了更适合于学习公路桥梁和知识储备量较少的本科生。让学生从提出方案到设计计算，全面体验设计一座桥梁的过程，为以后步入工作岗位奠定基础。在课程设计过程中，要求学生查阅文献、提出计算方法并进行验算，真正做到回归工程本质，平衡工程教育课程中理论"与实践"内容，构建集知识、技能和态度三位一体"的课程目标，优化了课程结构，以应对知识经济对我国工程人才培养质量的挑战。
作者：傅中秋吉伯海姚悦单位：河海大学
［参考文献］
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［2］刘敦文，杨光．安全工程专业实验课研究性教学与创新型人才培养［J］．中国安全科学学报，2010，20(5):157－161．
［3］吉伯海，傅中秋．钢桥［M］．北京:人民交通出版社，2016．
［4］吴仁伦，杨胜利．《矿山压力与岩层控制》课程设计教学改革与实践［J］．教育教学论坛，2016，(6):139－140．
［5］小西一郎．钢桥［M］．北京:中国铁道出版社，1980．
桥梁基础课程设计范文
【关键词】独立学院桥梁工程应用型人才培养方案
【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）
[2]袁剑波，郑健龙.？？普通本科院校应用型人才创新能力培养研究[J].高等工程教育研究.2008（02）