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关于桥梁工程相关论文范文,与本科生《桥梁概念设计基础》的教与学相关论文格式范文
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放在南北两个河道处,中间道路形成虚拟的桥梁中跨,远处观看,如同一座十分宏伟的大跨度悬索桥,既凸显了气势,又满足了经济合理的要求.2.注重讲解概念性的原理.传统的桥梁工程注重从力学计算方面推导出一些公式,通过公式里的参数分析来讲解桥梁工程中的基本力学原理.在《桥梁概念设计》的教学当中,复杂的力学计算不是重点,因为其与概念设计注重概念的理念背道而驰.相反,概念性的原理才是重中之重,一方面,概念性的原理便于理解性记忆；另一方面,如果概念设计不合理,将直接导致后续力学计算结果出现问题,进而需要返工或者通过额外措施解决出现的问题.例如,在讲解桥梁结构体系对于桥梁受力性能的影响时,列举了作者设计的昆山玉峰大桥的外部约束、内部链接和刚度分配处理方法的例子.?摇?摇昆山某区域需建立一座城市桥梁,通过概念分析,拟建立一座斜靠拱桥.由于该区域为软土地基,无法承担水平推力.因此,主拱圈采用无水平推力的系杆拱（外部连接）,主拱圈承担主要的恒载,主拱圈斜靠拱共同承担活载（刚度分配）,进而解决了软土地基的问题.在讲解主拱圈和主梁之间的内部连接方式时,同样也采用了重视概念、简化计算的教学思路.由于主梁为双边箱钢箱梁主梁,在纵横梁上搭设混凝土预制桥面板,桥面板之间通过现浇段和横纵梁上的剪力钉连接,因此在拱梁交接处存在着负弯矩区段,会导致桥面板开裂.为了解决这个问题,主拱圈和主梁之间采用铰接的连接方式,释放了负弯矩；同时,等主梁支架拆除后再浇筑现浇段,通过让混凝土桥面板和钢主梁在不同的阶段参与受力,也减小了拱梁连接处的桥面板拉应力,防止了桥面板开裂.由于一般的系杆拱桥主梁为混凝土箱梁,可以张拉预应力,因此拱梁交接处主梁拉应力不是设计的关键因素,但是在玉峰桥中,在混凝土桥面板中张拉预应力较为困难,因此采用了释放拱梁之间弯矩的铰接的连接方式.3.教学结合工程实际.以上两个例子,只是《桥梁概念设计》课程教学当中所举的众多例子的一个缩影.为了改变传统桥梁工程教学时,学生只知其然,不知其所以然的状况,在《桥梁概念设计》教学中加入了众多的工程实例,讲解出原因,让学生加深理解,加深印象.例如,在介绍悬索桥抗风问题时,列举了著名的“塔科马大桥风毁”事故,并从悬索桥的计算理论发展的角度,解释了塔科马大桥发生风毁的背景.在线弹性理论当中,不考虑结构变形对于平衡的影响,因此主梁高度很大；随着挠度理论的诞生,人们发现主梁的刚度对于悬索桥的整体刚度贡献不大,最终,从曼哈顿桥到金门大桥,悬索桥主梁高度越来越小.到塔科马大桥时,主梁高跨比只有1/350,主梁形式为抗扭性能差的双边主梁开口断面,最终导致主梁发生风致颤振破坏.这种结合工程事故发生的理论发展背景的讲解思路,让学生的理解更为深入.4.整合知识体系.通过一个完整的桥梁概念设计流程,学生明白了本科所学课程在桥梁概念设计中的作用以及各个课程之间的关系,进而达到了整合学生的知识体系的目的；同时,概念设计当中历史文化、美学诉求方面的人文内涵需要学生提高综合素质,耐久性、环保以及全寿命设计思想要求学生进一步学习相关知识,从这个角度来说,概念设计也起到了引导学生学习方向的目的.5.注重学习与实践相结合.让学生更深入地理解《桥梁概念设计》,最好的方式是让学生参与到真实的桥梁概念设计当中.在教师指导下,学生参加桥梁方案竞赛是一个很好的方式.从同济大学桥梁系开设《桥梁概念设计》课程以来,历届学生分别参加了广东省虎门二桥、北京长安街西延永定河桥、北京通州运河区北运河桥和通惠河桥的国际方案竞赛.在参与竞赛的过程中,学生对桥梁概念设计的流程有了更深入地理解,同时也增强了实践能力.下面介绍了长安街西延永定河桥梁的概念设计.桥位位于首钢工业改造区,该区域规划功能定位为北京西部综合服务中心和后工业文化创业产业区.桥位北部为被誉为“燕都第一仙山”的石景山,西岸为门头沟滨水商务区,功能以商业服务,文化娱乐为主.大桥跨越永定河莲石湖,该湖注水后,形成湖滨绿色生态走廊.概念设计当中,石景山、永定河和首钢是不可或缺的三个元素,桥梁应当与这三个元素相互融合,构建出“一山、一水、一桥,一部钢铁史”的和谐篇章.①跨径布置.桥位处控制桥梁跨径的主要因素有：路线与河道及两侧道路斜交53度；东侧跨越丰沙铁路和东滨河路（红线宽度40米）；西侧跨越河堤路（红线宽度30米）；河堤处不能设置桥墩.因此,采用东侧一跨跨越丰沙铁路、东滨河路和东河堤,西侧采用一跨跨越西河堤及西河堤路,最小跨径均为120米.河道中桥墩设置不受通航影响,但需要考虑排洪的作用,桥位处上下游桥梁跨径均为40米左右.②桥型选择.桥型选择考虑结构的外形与周边环境相符,控制结构的高度,是的结构与石景山和山下的首钢厂区高度协调,不遮挡永定河自南向北的视觉走廊.根据跨径布置,梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥都是可行的.③横断面布置.桥位处道路规划红线宽度为80米,若采用单层桥面布置,桥面宽度约为60米；若采用双幅桥面布置,桥型选择限制较多,如采用横向四片拱肋的拱桥,景观效果不佳；如采用双层桥边,可以使桥宽变为30米左右,同时具有许多优点.非机动车道、人行道和车行道分离,为互通立交的实现提供了很好的条件；双层桥面的下层人行道、非机动车道可以与东滨河路实现平交,方便了行人.④概念生成与选择.梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥都是可选桥型,根据上述分析,概念生成了十四个比选方案.从安全适用、结构布置的合理性与经济性、与环境的协调和美观、可设计性和可施工性、耐久环保五个方面进行综合比选打分,最终概念选择了五跨连续桁架拱桥方案、斜拉桥和梁桥组合方案、斜拉桥和拱桥组合方案,进行下一步的设计.以下为三个方案——锦绣河山（五跨连续桁架拱桥方案）、日月同辉（斜拉桥和梁桥组合方案）、龙凤呈祥（斜拉桥和拱桥组合方案）的效果图.⑤概念设计.下面简略介绍锦绣河山方案极其概念设计.美学处理方面,五跨连续桁架拱桥方案主梁和拱肋均采用钢桁架形式,厚实的金属质感让人们感受到首钢改造区曾经辉煌的钢铁文化.桥面以上主拱圈的高度近似按照黄金分割比设计,犹如连绵起伏的山峦,突出了锦绣河山的主题.桥头堡外形也同样进行了美学优化,参照石景山上宝塔的形象进行了处理.主桥为采用双层桥面的梁拱组合体系,各跨拱脚均采用固定铰支座约束.主梁宽度为32.6m,高度为6.5m.上下桥面每隔6m设置一道横梁,梁高1.5m.采用正交异性钢桥面板,主梁上吊杆间距为6m.除拱肋的风撑与弦杆,腹杆与弦杆采用高强螺栓连接外,其他钢构件采用焊接连接.基础采用钻孔灌注桩.永定河大桥概念设计是国际方案竞赛,有六家国际知名设计单位的十八个方案参加竞争,最终有六个方案入围.作者指导学生所完成的三个方案均得以入选.部分竞争者的方案因采用大跨、奇异的造型来标新立异而被淘汰,而学生们所完成的方案思路清晰、考虑的因素较为全面,创新性、经济性均较好,设计方案外形也比较优美,因此得以入围.在前面提到的另外两个国际比赛中,学生们的方案也获得了第二和第一名.参加比赛既提高了学生的学习积极性,也达到了《桥梁概念设计》的教学目的.四、学生反应本文第二作者作为《桥梁概念设计基础》课程的学生,也切身体会到了《桥梁概念设计》不同于传统的灌输式教学.传统的桥梁教学思路只重视结构计算,而《桥梁概念设计》重概念、重视原理、重视讲解思路,重视用实例说明抽象的问题.这些教学思路对于学生的理解十分有益.同时,提高了创新和美学考虑在桥梁设计中地位,让听课的学生认识到,新的桥梁设计理念需要工程师从传统的桥梁计算工程师转变到桥梁创新设计工程师甚至是桥梁建筑师,让其更为重视自身的人文修养和综合素质发展.《桥梁概念设计》的学习就是一个桥梁概念设计训练的过程,本科学习的知识经过梳理后成为了一个体系.在进行本科毕业设计,学生拿到一个桥梁基本信息后,处理更为得心应手.最后,参与方案竞赛的实践帮助学生从理论性&关于桥梁工程相关论文范文,与本科生《桥梁概念设计基础》的教与学相关论文格式范文参考文献资料：