土木工程专业桥梁方向课群组课程教学大纲
西南交通大学
目录
《桥梁工程基础》 (1)
《混凝土桥》 (4)
《钢桥》 (6)
《桥梁结构电算》 (9)
《大跨度桥梁及城市桥梁》 (12)
《桥梁结构震动》 (14)
《桥渡设计》 (16)
《桥梁抗风和抗震设计》 (18)
桥梁工程基础课程教学大纲
2学分32学时
土木工程专业本科适用
一、课程的性质和任务
《桥梁工程基础》是高等学校土木工程专业的一门重要的专业基础课，是桥梁工程的入门教材。
通过本课程的学习，达到使学生能了解和掌握桥梁工程的基本特点、主要构造特征、设计和计算理论要点以及桥梁施工方面的知识的目的，为学习后续桥梁专业及其他专业课程打下良好的基础。
二、课程的内容和基本要求
1．概论
桥梁的组成、分类和结构体系划分；国内外桥梁建筑的成就、现状和发展。讲授桥梁工程的基本概念（术语、结构受力和构造特点等）是本章的重点，另外，也需要让学生了解桥梁工程的发展与社会、科技进步的关系。
2．桥梁的规划与设计原则
桥梁设计原则，桥梁设计的科学依据（介绍各门学科及其关系），建桥程序；规划设计；桥梁立面、断面和平面布置；初步设计要点；桥梁美学基本观点。
本章要求学生从总体上了解桥梁规划、设计和施工的基本程序，并掌握与桥梁布置有关的基本知识。
3．桥梁的设计荷载
桥梁设计荷载的组成、分类和组合；永久荷载；基本可变荷载，活载图式，加载，冲击力；活载等级的选用；其它可变荷载；偶然荷载；施工荷载。
车辆（列车、汽车）设计活载是本章的重点。
5．简支梁桥上部结构
钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥上部结构的结构类型、构造特点、预制方法、施工技术等；行车道板计算；荷载横向分布；主梁计算要点；钢简支（板）桁梁桥上部结构的结构类型、构造特点、连续方式、制造和架设技术；钢梁分析设计要点。
本章以介绍简支梁桥上部结构的构造特点以及荷载横向分布为主。配以少量
习题，使学生掌握荷载横向分布的常用计算方法。
6．桥梁支座、墩台和基础
支座类型、构造特点和设计要点（橡胶支座）；墩台类型、构造特点和设计要点（重力式桥墩）；扩大基础、桩基础、沉井基础的主要构造特点。重点讲授公路、铁路桥梁常用的支座、墩台和基础类型及其特点。
7．其它桥型
预应力混凝土连续梁桥的主要构造、施工方法和设计特点，内力计算，拱桥的组成和分类，一般构造、施工特点和设计概述，斜拉桥的结构体系，一般构造、施工方法和设计特点，悬索桥结构体系，主要组成分部的构造特点。
通过本章的讲授，使学生进一步了解几种主要桥型的特点。
8．结构设计理论和桥梁设计规范
结合桥梁工程介绍设计方法的演进；容许应力法、破坏阶段法、极限状态法和（概率）极限状态法的各自特点和相互关系，桥梁设计规范的基本内容和特点。
9．新技术在桥梁工程的应用
计算机辅助设计（分析与绘图）的基本概念；桥梁抗震与抗风概要。
由于时间有限，本课程的讲授以阐述原则和概念为主，在涉及设计的部分多讲原理而少讲具体计算公式；对构造和施工方法，只讲主要者；要求学生配合参考文献自学。
三、实验内容与要求
本课程以课堂教学为主，相关的实验内容安排在认识实习、生产实习和毕业实习中。
四、对学生能力培养的要求
1．在讲授内容上包括公路和铁路桥梁的知识，避免以往教学偏重于公路或铁路桥梁的情况，以开拓学生的知识面，培养学生的适应能力；
2．因学时有限、内容繁多，在论述上注重阐述基本原理和概念，避免对规范条文和公式作细致的解释，抓住要点，突出重点；通过课堂提问、问答习题等方式加深学生对基本原理和概念的理解；
3．及时介绍桥梁工程的最新进展和新技术的应用，使学生通过较短时间的学习，就能基本把握住桥梁工程的发展趋势和动态；
4．强调阅读参考资料，培养学生的自学能力。
五、课程学时安排
六、说明
1．本课程一般安排在《结构力学》、《结构设计原理》课程之后。
2．教材及主要参考文献
[1] 李亚东主编，桥梁工程概论（试行教材），西南交大桥梁及结构工程系，1999年
[2] 范立础主编，桥梁工程，人民交通出版社，1988年，北京
[3] 何广汉、车惠民、谢幼藩合编，铁路钢筋混凝土桥，中国铁道出版社，1986年，北京
[4] 王序森、唐袁澄编著，桥梁工程，中国铁道出版社，1995年，北京
[5] 王承礼、徐名枢主编，铁路桥梁，中国铁道出版社，1993年，北京
[6] 范立础主编，预应力混凝土连续梁桥，人民交通出版社，1988年，北京
混凝土桥教学大纲及基本要求
参考学时：32
适用专业：土木工程专业本科适用
一、课程的性质和任务
《混凝土桥》是高等院校土木工程专业一门重要的专业选修课。内容主要为钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥和拱桥的构造、设计及计算方法。
本课程的任务是使学生掌握公路和铁路混凝土桥梁设计的基本方法，包括结构尺寸的拟定、荷载的确定、结构内力分析以及钢筋的配置等等。本课程着重讲授基本原理，尽量不依赖于具体的规范条文。涉及到规范时，主要为《公路桥涵设计通用规范JTJ021-89》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ-023-85》和《铁路桥涵设计规范TBJ2-85》。
二、课程内容与基本要求
1．绪论
介绍混凝土桥的概况、分类及其应用和发展，使学生对混凝土桥有一个总的了解。
2．混凝土简支梁桥的设计计算
由于在本课程之前的“桥梁工程基础”课中已经讲述了一部分简支梁桥的构造和计算，因此本课程重点介绍主梁内力计算、荷载横向分布系统计算方法、横梁计算、主梁挠度计算和预拱度计算等内容，应注意参考“桥梁工程基础”课程教学内容，避免重复。
要求学生掌握混凝土简支梁桥的基本设计计算方法。
3．混凝土连续梁和刚构桥
以连续梁桥为主，构造方面讲授桥跨布置、主梁构造、钢筋布置等，设计计算方面主要讲授恒、活载内力计算和次内力计算方法，包括温度变化、预加力、混凝土收缩和徐变以及支座不均匀沉降引起的次内力。
对于刚构桥，只介绍其与连续梁桥在构造和计算上的不同之处。
要求学生重点理解并学会计算这类桥梁的内力和配筋，包括次内力的计算。
4．混凝土拱桥的设计计算
讲授拱桥的构造、拱轴线计算、恒活载内力计算、次内力计算、强度和稳定性计算、内力调整、拱上结构计算简介等内容。该部分内容较多，应把重点放在拱轴线计算、内力计算、强度和稳定性计算上，并注意联系结构力学知识的应用。
5．桥梁支座与墩台的计算
讲授支座反力的组合、板式橡胶支座的计算、墩台的内力组合、重力式墩台和桩柱式墩台的设计计算。
要求学生重点掌握下部结构内力组合与上部结构的不同之处、墩台强度和稳定性计算特点和方法等。
三、学时安排
四、说明
1．本课程应安排在《结构力学》、《结构设计原理》和《桥梁工程基础》之后。
2．毕业设计选桥梁方向的学生必须选修本课程，否则无法进行毕业设计。
3．由于本课程学时少、内容多，因此讲授时应注意突出重点，对于主要内容，让学生掌握其构造、原理和设计计算方法，对于其他内容，则掌握其特点以及与主要内容联系。
4．教材及参考文献
（1）《混凝土桥》，李乔主编，自编讲义；
（2）《铁路桥涵设计规范TBJ2-85》，中国铁道出版社；
（3）《公路桥涵设计通常规范JTJ021-89》，人民交通出版社；
（4）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ023-85》，人民交通出版社。
钢桥教学大纲
2学分32学时
土木工程专业本科适用
一、课程的性质、任务与目的
本课程是土木工程专业教学计划中的选修课程之一。材料力学、结构力学、结构设计原理是它的主要技术基础课。课程的任务是使学生掌握钢桥结构的特点、一般钢桥结构的基本概念、基本理论及其知识，能设计一般的钢桥结构构件和普通钢桥。
二、课程内容
1．绪论
概述钢桥分类，钢桥特点、成就及钢桥设计内容、特点。
2．下承式简支栓焊桁架梁桥设计
（一）桁架桥分类及其特点
（1）依桁架体系分类；（2）特点
（二）下承式桁架桥构造及其作用
（1）桥面；(2) 桥面系；(3) 主桁架；(4) 制动撑架（制动联结系）；(5) 支座（三）主桁主要尺寸
（1）桁高；（2）节间；（3）斜杆倾角；（4）主桁中心距
（四）钢桥标准设计
（五）结构设计原理
（1）构件内力；（2）结构行为
（六）主桁杆件截面选择
（1）截面选择；（2）外轮廓尺寸要求；（3）板厚；（4）截面选择与验算；（5）腹杆高强栓数量计算
（七）主桁节点和弦杆拼接
（1）节点设计原则；（2）节点典型构造特点；（3）节点板设计步骤；（4）弦杆拼接计算
（八）桥面系
（1）平纵联；（2）横向联结系；（3）制动撑架
（九）联结系
（1）平纵联；（2）横向联结系；（3）制动撑架
（十）钢桁架刚度
（1）挠度计算；（2）上拱度设置；（3）横向刚度主要衡量指标
（十一）支座概述
（1）作用；（2）分类；（3）布置原则；（4）钢支座的分类和参考使用范围3．钢桥梁桥、箱梁桥和结合梁桥
（一）钢板梁桥
（1）特点；（2）应用情况；（3）上承式钢板梁桥；（4）下承钢板梁桥组成、主要构造特点
（二）钢箱梁板
（1）特点；（2）构造要点；（3）应用情况
（三）结合梁桥
（1）特点；（2）构造要点；（3）应用情况
（四）大跨度钢桥
（1）连续桁架桥和悬臂桁梁桥
①连续桁架桥的特点（与简支桁梁比）；②桥跨布置；③连续桁梁桥构造要点；④连续桁梁桥的内力调整；⑤悬臂桁梁桥主要特点
（2）拱桥与斜腿刚构桥
（3）斜拉桥与悬索桥
5．钢桁梁架设和常备钢结构
（一）悬臂拼装架设
（1）分类和适用范围；（2）减低架设应力、减小架设挠度方法；（3）架设施工；（4）架设计算
（二）拖拉架设
（1）特点；（2）滑道；（3）临时墩；（4）导梁；（5）牵引与制动
（三）桥梁工程常备钢结构
（1）英制T式塔架；（2）65式塔架；（3）67式钢塔架16Mn钢；（4）83式桥墩；（5）万能杆件；（6）轨束梁；（7）工字梁；（8）军用梁；（9）拆装式桁架三、课程设计要求
要求学生按教师要求完成一座80m跨度的下承式栓焊钢桥的上部结构设计。
四、学时分配
五、教材
（1）强士中主编，《桥梁工程钢桥篇》，西南交通大学出版社（2）李富文等主编，《钢桥》，中国铁道出版社
桥梁结构电算课程教学大纲
2学分36学时
土木工程专业本科适用
一、课程的性质和任务
桥梁结构电算是土木工程专业的一门选修课。
本课程的主要任务是使学生掌握桥梁结构分析的计算机方法的基本原理、主要特点、典型软件的结构及实际操作使用的基本技能，为学生毕业设计和毕业后从事桥梁的设计和施工工作打下基础，也为学生将来从事该类软件的开发工作建立一些基本概念。
二、课程内容与基本要求
1．概述
桥梁结构分析的特点，结构内力和位移与施工方法的关系，与结构力学内容的相同和不同之处。重点强调桥梁结构分析所特有的问题，如移动荷载、预加应力、混凝土收缩和徐变，支座沉降、温度变化等等。
2．杆系有限元法基础
简要介绍桥梁结构分析中最常用的杆系有限元法的基本原理和基本列式，包括单元位移模式、直接刚度法推导单元刚度矩阵、非节点荷载的处理、总体刚度矩阵的组建、边界条件的引入、以及单元内力求解等。
本部分内容重在讲解有限元法的基本原理和基本过程，通过学习这些内容，使学生能够对有限元法有一个大体上的了解。
3．有限元法在桥梁结构分析中的应用
（1）施工过程的模拟
讲述如何按照实际的施工过程和结构逐步形成的顺序，用软件来逐阶段模拟该过程，并且自动累加各阶段计算结果。重点强调桥梁结构是经过许多阶段逐步形成的，而不是像结构力学中的例题那样一次形成。同时注意结构最终内力与结构的形成过程即施工方法有关。
（2）预应力效应的计算
介绍等效荷载法原理以及预应力等效荷载的计算方法，预应力荷载的自平衡特性，预应力损失计算方法等。
（3）移动荷载效应计算
介绍在有限元法中采用机动法计算影响线的原理和方法、动态规划法和穷尽法加载的原理、最不利荷载位置及相应的内力和位移计算。
（4）混凝土收缩、徐变效应计算
混凝土收缩和徐变特征，位移和次内力的规律，自重和预应力各自引起的徐变次内力的计算方法，影响次内力的主要因素等。主要使学生弄清楚体系转换引起次内力的原理，以及前期结构和后期结构的关系。
（5）支座不均匀沉降引起的内力重分布
连续梁、连续刚构以及其他超静定结构的支座发生不均匀沉降时引起的内力重分布现象，该重分布的计算方法，以及在有限元法的软件中的处理方法。
（6）温度效应计算
结构在季节性均匀温度变化和日照性的非均匀温度变化时引起的变形和次内力的计算方法，采用等效荷载法的原理，单元等效荷载的计算方法，以及如何利用没有温度效应计算功能的软件计算温度效应。
4．桥梁结构分析软件BSAS（教学版）
介绍我校开发的桥梁结构分析系统BSAS（教学版）的基本组成部分、主要功能、适用情况以及安装和使用方法等。
三、上机操作与要求
1．上机操作内容
（1）下载、安装软件；
（2）启动软件，计算所配例题，熟悉软件的操作过程；
（3）根据教师的要求，填写数据，计算一座桥梁结构。
2．基本要求
能够熟练地使用该软件，并且能够自己建立结构计算模型，进行单元划分和数据的准备，输入数据，并能根据出错信息、修正数据，直至计算完成并输出结果。为使用其它同类软件打下基础，也培养学生的实际操作能力，更好地掌握计算机这一有力工具。
四、对学生能力培养的要求
1．既要掌握基本原理和方法，又要学会使用软件，避免出现只会纸上谈兵或只会填数据按键盘而不其所以然的情况。这是本课程的主要目的。
2．为培养学生的实际操作能力，本课程的理论教学分部和上机操作部分各占总学时的50%。
3．对个别优秀学生可适当增加内容和计算的难度。
五、本课程学时安排
六、说明
1．本课程要求安排在《结构力学》、《桥梁工程基础》之后，最好学过《混凝土桥》课程。
2．教材及参考文献
[1]《桥梁结构分析》，西南交通大学自编讲义；
[2]《桥梁结构实用电算》，何雄君编著，科学出版社，1996年第1版；
[3]《桥梁结构电算》，石洞等编著，同济大学出版社，1987年第1版。
大跨度桥梁及城市桥梁教学大纲
参考学时：34学时，选修课
土木工程专业本科适用
一、性质与任务
本课程是为土木工程专业大学四年级学生开设的专业选修课，目的是拓宽学生知识面，使学生对大跨度斜拉桥、悬索桥和城市立交桥的结构与设计有初步的了解。主要介绍大跨度斜拉桥、悬索桥和城市立交桥的基础结构、力学特性以及结构设计计算方法。
二、本要求和教学内容
选修本课程前，学生应先修完“材料力学”、“结构力学”、“结构设计原理”、“桥梁工程基础”、“混凝土桥”及“钢桥”等技术基础课和专业课。
本课程的内容包括：
第一章：斜拉桥
（1）斜拉桥的历史与发展（1学时）
（2）结构总体布置与结构体系（2学时）
（3）结构梁、塔、索的构造及设计（2学时）
（4）设计计算（4学时）
（5）施工简介（0.5学时）
（6）抗风与抗震（0.5学时）
第二章：悬索桥
（1）概论（1学时）
（2）悬索桥的结构构造（1学时）
（3）悬索桥的计算理论简介（4学时）
（4）悬索桥的设计（4学时）
（5）悬索桥的施工简介（1学时）
（6）抗风与抗震（1学时）
第三章：城市桥梁
（1）概述（1学时）
（2）曲线梁桥的力学特性（2学时）
（3）曲线梁桥的内力计算方法（3学时）
（4）曲线梁桥的配筋设计（3学时）
（5）斜桥、坡桥的力学特性简介（0.5学时）
（6）城市桥梁施工简介（0.5学时）
三、学生能力的培养
通过本课程的学习，让学生了解组合受力结构在桥梁工程中的优点和潜在能力，拓展学生的知识面，培养学生的创新能力。通过本课程的学习，让学生了解对大跨度桥梁的设计要考虑抗风与抗震设计，设计要结合施工方法综合考虑，从而培养学生的综合创造能力。
四、学时安排
五、教材
自编教材、胶印