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桥梁基础课程设计

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桥梁基础课程设计

桥梁基础课程设计范文第1篇

关键词:土木工程;桥梁工程;课程设计;MIDAS

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)51-0193-02

“桥梁工程”课程设计既是土木工程交通土建专业教学的一门主要课程,也是一门实践性极强的工程学科,其目的是培养学生综合运用桥梁工程课程所学知识以及有关先修课程的基本知识进行桥梁结构设计的能力。以梁式桥课程设计为例,要求学生掌握梁式桥计算的全过程,其不仅加强了桥梁工程课程教学中的构造设计、计算方法的学习效果,而且也是对于结构设计原理、结构力学等专业基础课的一次实际应用,同时也毕业设计的基础。

一、现有桥梁工程课程设计教学中存在的主要问题

1.现有的课程设计方法与工程实践脱节。在现代桥梁结构设计中,大型的有限元分析软件逐步取代了手工计算和设计。常用的桥梁有限元软件有ANSYS、MSC、MIDAS等一系列软件,这些软件以其强大的数值、分析运算功能、生动形象的图像处理能力,代替了传统方式下用笔和纸进行的设计操作。现有的设计课程中用笔、纸完成桥梁工程课程设计的传统教学方式与时代脱节,大量应用电算技术成为一种时尚。有限元软件应用的辅助教学方式既为设计类课程教学带来了新的气象,同时也对教学工作产生了巨大冲击,其对于桥梁工程课程设计辅助教学的重要性越发突出。

2.对于设计成果是否符合要求缺乏判断。现有的课程设计仅仅采用手算模式,一旦设计成果不满足规范要求,学生往往仅改结果,对于过程并不加以修正,而MIDAS这一类设计软件均引入了我国现行的设计规范,对于设计成果是否符合规范要求是一个刚性的判断标准,一旦设计成果不符合要求,必须全过程修正方可通过计算。

二、MIDAS软件引入桥梁工程课程设计的优势与实践

1.MIDAS软件引入桥梁工程课程设计的优势。为了解决桥梁工程课程设计中所暴露的问题,在课程设计中引入MIDAS作为设计工具,同时采用手算对承载能力进行复核,让学生通过做课程设计,了解实际工程结构设计的基本程序和掌握结构设计的方法,并且通过设计结构的优化,真正达到基本训练的目的,为毕业设计打下坚实的基础。

2.MIDAS软件在桥梁工程课程设计中的实践。MIDAS系列结构设计软件为通用的空间有限元分析软件,要用到结构力学、结构设计原理、桥梁工程等大量理论知识。特别是针对桥梁结构,MIDAS/Civil结合国内的规范与习惯,在建模、分析、后处理、设计等方面提供了很多的便利功能,目前已为各大公路、铁路部门的设计院所采用。根据桥梁工程课程设计的任务要求,教学内容选定MIDAS系列结构设计软件中最基本的杆系程序MIDAS/Civil。基本操作过程训练的教学目的是让学生了解MIDAS/Civil系列结构设计软件的基本组成与设计流程,熟悉各级菜单命令。其教学内容包括建模(前处理),即材料参数输入、结构离散化、边界条件与荷载布置等;对结构进行分析计算,即按照现行的规范,对各种荷载进行组合并进行分析;结果(后处理),即导出设计成果、出图等操作。分析能力提高训练的教学目的是使学生的实践能力由基本操作技能向实际应用能力提高,其教学内容是指MIDAS/Civil在进行配筋计算与验算后,可以得到结构的内力、位移图形与表格,并且根据各种验算结果判断是否通过设计规范。由于软件的全部计算过程是隐蔽、看不到的,只有让学生通过查看结果图形和文本文件,学会分析判断各工况下的荷载传递情况、荷载图、弯矩包络图、剪力包络图等是否正确,结构钢筋布置是否合理,计算结果(水平侧移、裂缝、挠度等)是否符合规范、规程要求等。对可能存在的不合理的设计结果,通过对所建模型进行修改,结构概念、结构分析能力得到提高,对于结构力学、结构设计原理、桥梁工程以及规范的理解能力大幅度增强。教师S课程设计的进度,可选在课程设计前提前组织学生传授、现场演示上述软件的功能、应用及基本建模、分析及后处理过程,并且辅助已经建好桥梁模型使学生有更加深刻的体会。对于超静定结构,结构的受力与施工过程息息相关,这就要求学生不仅会正确使用软件,还要求学生采用结合所学的力学知识对所算桥梁结构的受力性能、施工过程进行检验,要求学生对于桥梁结构的定性分析应十分熟悉,必要时还应与简化的桥梁模型的手算结果相符合,以此验证软件计算结果的正确性,为将来的结构设计、施工均打下坚实的基础。

3.通过MIDAS的引入加强桥梁结构设计概念的教学。在我们的实践中,发现学生往往会按照流程建立桥梁的模型,并且进行分析计算,但是对于计算的结果往往无法进行正确的评价,甚至找不出程序报错的原因。其主要原因来源于学生的基本理论不清楚,对于桥梁结构的特点、规范的理解程度不够。毕竟有限元软件仅仅是一个工具,“人必须成为工具的主人,而不能被工具所代替”,因为每一次对于模型的修改和调试都建立在对于桥梁结构的宏观概念上,所以学生在对桥梁模型的不停修改与调试中,对于结构设计原理、桥梁工程、现行规范以及所学的各种力学等课程的理解不断加深,也更加有利于教学与实践相结合,帮助学生建立大结构的概念。

4.应用实例。桥梁工程课程设计主要内容为30m预应力混凝土T梁结构设计。该设计计算包括T梁截面尺寸的拟定、荷载作用下结构内力的计算与效应组合、预应力钢束的配置、截面验算等。MIDAS提供视图、结构、节点/单元、特性、边界、荷载、分析、结果、PSC、pushover、设计、查询、工具等十三项一级目录。每个一级目录下均提供若干二级目录,MIDAS通过提供三维视图使得设计更为直观。如桥梁工程教学中对于截面尺寸的拟定给出的是一个范围,如T梁指出高跨比为1/14―1/25,肋宽为0.18―0.20m,从受力与施工角度出发,在支点处往往采用较大的截面尺寸,跨中采用马蹄形较小的截面尺寸,对于这些构造缺乏直观的现实。MIDAS通过材料和截面、节点单元输入进行截面拟定,相对于教材二维图形,其可以产生三维构图,从而表现更加直观。学生更加容易理解也便于细部尺寸的修改。尺寸拟定完成以后,确定边界条件,再按照课程设计要求进行车道和人群荷载布设,程序进行荷载效应计算与组合,PSC设计,完成预应力钢束的初步估计。学生可以通过查看各种效应组合下的内力图形,与手算结果比较,判断模型建立是否正确。这不仅提高了学生对于结构力学等基础课程的理解,更为今后施工、设计中的定性判断提供了基础。根据程序提供的预应力钢束数量以及结构的弯矩图,学生可以直观地进行预应力钢束的布置,并对钢束的位置可以进行任意修改,直至结构通过程序验算。程序的验算是否可以通过施工阶段正截面法向应力验算、受拉区钢筋的拉应力验算、使用阶段正截面抗裂验算等。MIDAS程序设定一旦设计不能满足现有规范的要求,则验算报错,这就需要学生对模型进行修改,或者调整预应力钢束的数量、位置,或者调整截面的尺寸,这能进一步加强学生设计流程、预应力钢束的布设以及作用等教学重点的理解,使得理论教学与实践教学进一步融合。

三、Y语

近几年,将MIDAS/Civil有限元分析软件引入混凝土结构课程设计的教学实践表明,通过提前布置课程设计题目,带领学生熟悉并且应用有限元软件,对于加强学生的设计理念,调动学生的设计积极性有着积极的作用,并且对于培养学生对各种错综复杂因素的综合分析能力以及对学生毕业设计、加大实践教育起到了很大的帮助作用。

参考文献:

[1]邵旭东.桥梁工程[M].第二版.北京:人民交通出版社,2007.

[2]易壮鹏.“桥梁工程”课程设计教学方法研究[J].中国电力教育,2011,(14):100-103.

[3]王新忠,郭太平,文国华.桥梁工程专业课程设计改革探索[J].中国电力教育,2009,(8):112-114.

Application of Software MIDAS in Teaching of Bridge Engineering Course Design

YANG Ri-hua,WANG Xin-zhong,HUANG Guo-ping

(School of Civil Engineering,Hunan City University,Yiyang,Hunan 413000,China)

桥梁基础课程设计范文第2篇

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第3篇

关键词:工程应用能力;教学模式;实践;改革;桥梁工程

1.引言

一个地区的发展和建设离不开当地高等院校的人才培养,地方高等院校自身的发展和服务地方的建设至关重要,尤其在培养专业技术人才方面,要结合本地区的特色和特殊性做出及时的调整和适应。地方高等院校各个专业的发展与服务地方的关系,影响其健康持续发展,这个问题应引起高等院校自身和学术界的广泛关注[1,2,4,5]。从服务地方来看,大部分高校没有合理调整各个专业内容的设置,及时应对当地发展和建设的需要,出现脱离当地建设的实际、针对性不强等一系列问题。我校作为一所传统的工科院校,近几年来一直将服务地方策略作为专业人才培养方案调整的重要依据,努力把学校建设成服务地方发展和建设的人才培养、科技创新的重要基地。自2010年开始,我校土木工程专业开始准备住建部专业评估,土木工程学院启动工程应用能力为主,结合地方建设为特色的土木工程人才培养课程教学模式改革工作。作为土木工程专业道路与桥梁方向,《桥梁工程》课程是一门非常重要的专业业务课程,是一门要求工程实践能力很强的专业课程,与工程实际关系十分密切。因此,通过一定的工程实际锻炼,能用已学的知识理论去解决工程实际问题将关系到学生专业能力素质。结合多年的桥梁工程教学,笔者对工程应用能力培养进行探讨和思考。

2.桥梁工程课程教学存在的问题

《桥梁工程》课程继土木工程制图、材料力学、结构力学、结构设计原理、基础工程、桥涵水文、道路勘测设计等课程学完之后,以实际工程为背景,进一步运用力学知识和综合专业基础知识,解决桥梁实际工程问题。近些年桥梁工程建设的增多,使得道路桥梁专业毕业生的专业知识层次要求产生了变化,我校桥梁工程课程理论教学增加到目前的88学时,注重了这门课教学的整体完整性,但也存在一些不足和改进之处。目前在教学中普遍存在的问题有:(1)由于学生专业基础课程学习的不够扎实,一些专业基础课程设计未能按要求完成,且往往基础课和专业课由不同老师讲授,导致桥梁工程学习中运用到已学过的知识理解新的概念、理论时不能及时掌握,随着课程的推进,新的知识点出现越来越多,学生学起来就感觉到困难,致使掌握程度浮于表面,甚至只是应付上课;(2)由于课程相对密集的原因,没有更多的时间在学习过程中结合实践和运用,不能把理论知识和工程实际有效结合,导致接下来的课程设计环节无法进行,甚至失去课程学习的兴趣和信心;(3)考核方式多为结合平时上课出勤情况,书本上理论知识点的期末试卷考核,这种评价体系侧重于理论知识的考核,无法全面对综合运用学过的专业知识去解决实际问题的能力评价,因此不能很好地培养具备能够提出问题—分析问题—解决问题的工程应用能力的人才,与目前倡导的卓越工程师的培养大相径庭。

3.以应用能力为主导的教学模式

作为土木工程专业的学生,其学习理论知识的目的是毕业后能够运用到实践工程工作中,在工作中遇到新的问题如何运用已学的知识去处理和解决。因此,桥梁工程课程教学改革,要与实际工程相结合,建立合理的教学课程体系,培养和锻炼学生具备工程应用能力,能够解决实际工程问题至关重要。

3.1理论课程学习模式的改革

桥梁工程课程的学习,一般学生常规的学习方式是进课堂集中听专业老师灌输式的讲授,这种教学模式不利于培养学生的工程应用能力,在教学过程中,应切实体现工程特色,突出实践,强化应用。我校桥梁工程课程理论教学88课时,通过加大课时量,做到教学内容完全体现深化桥梁理论知识学习,加强工程实际能力的培养。课程教学大部分章节以桥梁工程案例为依托,做到从工程中学习理论知识,到运用已学知识解决工程实际问题中,增加学生工程意识和思维方式。建立了一套工程信息资料数据库,如BIM建模与应用模块,实际桥梁工程施工、设计、监理、造价及管理资料模块,桥梁工程视频、动画模块,与桥梁工程有关的微信(筑龙路桥等)、论坛精品资料模块、实验室实践学习模块、工程软件学习实践模块,产学研实习模块等,将其穿插应用于理论教学的始终,突出课程教学的工程特色。通过结合学校周边近几年大型桥梁工程建设,激发学生的学习桥梁工程课程的兴趣和爱好。

3.2课程实践训练环节模式的转变

以往我校的桥梁工程课程实践环节主要是通过虚拟一课题完成课程设计或大作业,进行设计一座预应力梁式桥或拱桥,并给出计算书和设计图纸。通过对几届学生完成情况的观察,在两周的时间内,只有少数学生能够参考设计计算实例完成,只是依葫芦画瓢地照搬参考书上实例进行计算画图,没有真正理解体会的完成一座桥梁的设计计算。针对这种情况,在教学过程中,通过问卷调查和与学生互相交流得知,导致这种情况是集中教学模式,加之实践中其他课程和实践环节过多,只有无暇应付,根本没有时间去思考和认真去做。因此,最近几年采取了一系列的措施来改变上述的状况。

3.3建立课程工程应用能力考核机制

强度工程应用能力,并不是放弃量化的指标考核,建立在实际教学过程中能够进行综合评价一个学生的评价考核体系,使学生能够知道想学什么,要学什么,必须学什么。在考核中强度多元化的评价,如桥梁工程知识点的比赛,定期学生上台讲课汇报情况让学生自己解决同组或本班其他学生存在的问题。真正做到以考促学,以考促教,加强平时考核,加强知识的综合运用能量的测评,加强自己动手解决问题的评价。总之,好的评价考核体系能够真正区分和识别谁是最好的学生。

4.结语

工程应用能力是工程师核心的竞争力,也是高等院校工程教育的薄弱环节。高校中开设的专业课程要理论知识结合实践训练,全方位、多角度地培养学生的工程应用能力。教师要不断增强工程意识,做到传授知识、培养学生解决实际工程问题意识、参与到工程实践中。学校、地方企业等参与到整个培养的过程中,为教学提供支撑条件,为能够培养出更好的卓越工程师创造良好的条件提供保障。

参考文献:

[1]喻梅,周水兴.《桥梁工程》教学模式与教学方法研究[J].中国科技信息,2010(20):306-307.

[2]冯丽.基于工程应用能力培养的教学模式改革探讨———以桥梁工程教学为例[J].绍兴文理学院学报,2011(9):89-91.

[3]吴鸣,熊光晶.基于工程能力培养的桥梁工程教学改革探索与实践[J].长沙铁道学院学报(社会科学版),2010,11(1):109-113.

[4]张鹏,李清富.桥梁工程课程教学改革探讨[J].高等建筑教育,2009,18(6):71-74.

桥梁基础课程设计范文第4篇

关键词:波折腹板;组合结构桥梁;毕业设计;探讨

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)35-0186-02

一、引言

毕业设计有助于学生熟练所学专业知识,培养学生独立分析、解决实际问题的能力,有利于学生使用软件、树立正确的工程意识,是实现本科生培养目标的重要教学阶段,是衡量学生所学知识的重要评价内容。本科生毕业设计可以使学生的素质和动手实践能力提升,对学生以后的发展有着重要的作用,因此对本科生毕业设计的指导有着重大的意义。钢与混凝土组合结构作为仅次于钢结构、混凝土结构的第三种结构形式,利用钢结构和混凝土结构的优点,以达到充分利用材料特性的目的。桥梁工程课群组本科生系统地学习钢与组合结构桥梁基本知识,进行课程设计和毕业设计有着重要的工程意义。

二、波折钢腹板组合桥梁

为了减轻下部结构、地基和基础的负担,减小桥梁结构自重,提高桥梁结构受力性能,解决混凝土箱梁顶底板的温差及其腹板的干燥收缩、徐变等引起的应力集中问题,法国工程界提出用弯成波折形状的钢板代替混凝土腹板,与混凝土顶底板形成组合箱梁体系新型结构,由混凝土顶底板、波折钢腹板、横隔板、体内外预应力钢筋或钢索等构成,如图1所示。

波折钢腹板组合箱梁主要利用波折钢腹板较高的抗剪承载性能抵抗截面剪力,混凝土顶、底板单独承担截面弯矩;通过波折钢板的自由伸缩变形减小预应力施加量。波折钢腹板箱梁恰当地将钢、混凝土两种不同材料结合起来,提高了结构的稳定性、强度及材料的使用效率,在国内外具有很强的生命力,是因为这种结构具有许多优越性:(1)波折钢板充当腹板,使得箱梁自重大为降低,大约可以减轻20%-30%,从而可以增大跨径、减少基础用量;(2)波折钢腹板纵向刚度较低,因此对上、下混凝土板的徐变、干燥收缩变形不起约束作用,避免预加力向钢腹板的转移,大幅度提高施加预应力的效率;(3)波折钢板具有较高的抗剪屈曲能力,因而可以做得很薄,且无需纵横向加劲;(4)波折钢腹板制作可以实行工厂化,并且伴随着自重减轻,架设施工容易;(5)波折钢腹板使桥梁具有较强的美感,易与周围的环境相协调,是山区、风景区较好的桥型选择;(6)采用体外预应力筋方式,可免除在混凝土腹板内预埋管道的烦杂工序,缩短工期,使施工更加方便,利用传统的施工设备和方法就能完成桥梁架设,对于因工期受到制约的地区,施工非常有效。

随着我国钢桥和组合结构桥梁技术的发展,越来越多的波折腹板组合结构桥梁应用于工程实际。对于即将进入设计、施工工作岗位的土木工程专业毕业生,通过毕业设计初步了解这种新型组合结构桥梁的特点,基本掌握该类型桥梁的设计、计算流程,为今后该新型桥梁的大力推广奠定基础。

三、现存问题分析

1.结构新颖,设计难度较大。波折钢腹板组合箱梁桥在国外获得了工程界的广泛关注,相关的学术研究和工程实践与创新也是方兴未艾。我国对于波折钢腹板组合箱梁桥的研究起步不久,理论研究相对滞后,波折腹板组合箱梁在受力机理、构造措施和设计、新型连接构造及施工方法仍需要系统的理论分析和试验验证来逐步解决,本科生进行波折腹板组合结构桥梁毕业设计,难度较一般混凝土桥梁设计大。

2.学生对组合结构力学知识了解较少。土木工程专业本科生在土木大类基础课程中,进行了《结构设计原理》《混凝土结构基本原理》和《钢结构基本原理》的学习,对钢与混凝土组合结构知识了解较少,基础知识不扎实、牢靠。

四、改进方法

1.弥补学生组合结构知识。在进行波折腹板组合结构桥梁设计之前,通过波折腹板桥梁的图片、视频等多媒体手段结合工程实例对该新型桥梁的设计特点以及细节构造等进行介绍,使学生从感性角度认识与了解这种桥型的特点、优点以及与常规桥梁的不同点。其次通过现场参观实际工程,设计与施工代表现场讲解加深学生对波折腹板桥梁设计流程与施工方法的认识。最后结合讲座学习、答疑为辅的方法,让学生了解组合结构连接件的类型,学习波折腹板桥梁的剪切性能、弯曲性能、扭转性能、长期性能、动力性能及连接性能,掌握焊钉连接件及开孔板连接件极限承载力以及抗剪刚度计算方法,为波折腹板桥梁的毕业设计打下理论基础。

2.规范设计思路。通过介绍国内外波折腹板组合桥梁的设计规范,包括美国AASHTO规范、欧洲EC4规范、日本波折钢腹板组合结构桥梁设计指南,以及我国目前正在修订的波折腹板组合桥梁设计指南,熟悉该新型桥梁的设计流程以及设计相关内容。综合各规范与指南的相关规定,将波折腹板组合结构桥梁设计分为混凝土构件设计、波折腹板设计和连接件设计三部分,指导学生从桥跨布置、方案必选、混凝土构件尺寸拟定、波折腹板尺寸拟定、连接件布置设计、施工阶段力学性能验算、成桥阶段力学性能验算分步进行,对学生进行阶段辅导和检查。

3.鼓励学生创新。波折钢板不仅局限于替代混凝土腹板应用在组合箱梁结构,而且具有新的应用价值,通过为学生讲解及剖析波折腹板与管状翼缘I-型梁,波折钢腹板钢管混凝土梁,波折钢腹板钢管混凝土拱,波折钢腹板悬臂挑梁的钢-混凝土组合脊骨梁,蜂窝组合结构梁等工程创新实例,开发学生大脑,鼓励学生进行创新。

4.与工程实际相结合。指导学生运用桥梁博士、Midas、ANSYS等桥梁结构计算软件,与企业合作,让学生的毕业设计与实际工程相结合,让学生更加真实地了解实际工程的设计,培养学生的集体意识和互相协作能力,提高学生独立钻研和学习的能力。

毕业设计有助于学生熟练所学专业知识,培养学生独立分析、解决实际问题的能力,有利于学生使用软件、树立正确的工程意识,是实现本科生培养目标的重要教学阶段,是衡量学生所学知识的重要评价内容。应进一步通过探讨波折腹板钢与组合结构桥梁理论与毕业设计内容的结合,并融入相关工程背景,鼓励学生多思考,激发学生创新的热情。

参考文献:

[1]童乐为,张伟平,刘匀等.土木工程毕业设计教学质量提升与创新研究[J].高等建筑教育,2011,20(3).

[2]刘玉擎.组合结构桥梁[M].北京:人民交通出版社,2005.

[3]刘玉擎,辛灏辉.钢与组合结构桥梁课程设计的教学实践[J].教育教学论坛,2013(10).

桥梁基础课程设计范文第5篇

关键词:机械教学;课程设计;探索;实践

机械设计基础课是高职机械类专业一门重要的主干课程,它在整个专业知识的教学中起着非常重要的桥梁作用,它是由学习专业基础课向学习专业课的过渡性课程,同时也是从事机械产品设计的必备基础。而机械课程设计作为该课程的重要教学环节,是学生掌握机械基础知识和提高机械设计能力的综合训练。学生在课程设计中运用先修的机械制图,公差,机械设计基础等课程的知识,对前期学习的知识起到巩固,深化,融会贯通的作用,树立正确的设计思想。通过在课程设计的实际动手实践,进一步培养学生在实际工程中的分析和解决问题的能力,让学生掌握常用的机械零件和机械传动装置以及简单机械传动的设计方法和一般步骤。并在这个过程中提高学生的工程计算能力,绘图识图及查找资料等能力,掌握经验估算等机械设计的基本方法。机电类,数控类专业多以齿轮减速器为设计对象,设计的主要内容主要是以下几个方面:传动装置的方案设计;选择电动机,确定计算功率的大小;进行齿轮主要参数的设计计算,校核轴,选择键、轴承、联轴器等零部件,并校核其强度,选择齿轮,轴承的和密封方式;最后绘制减速器装配图及绘制零件图;编写设计说明书。具体需要完成的任务是:绘制减速器装配图A0一张,绘制零件工作图两张(齿轮、轴或箱体);编写减速器的设计计算说明书一份。在课程设计前期,由教师组织学生通过阅读任务书,明确设计内容及设计题目,并由学生分组讨论该减速器所包含的机构及具体传动路线。若没有事先给定传动图,由学生自己先根据以往课本知识给出几种较合理的传动方案,并对多个方案进行比较,选出最优方案进行设计。学生在完成所有设计步骤后,教师依据学生在设计过程中的表现,图纸工整度,说明书的正确性以及答辩情况等对课程设计进行评定,给出最后的设计成绩。通过多年的课程设计发现学生在这一活动中有了不小的收获,同时调动了学生主观能动性,把课堂学习的知识和实际结合起来。但在这一实践过程中存在着一些问题。

1课程设计中存在的问题

1.1理论与实际相脱节。在课堂上介绍时,书本上是把相关的知识划分开来,例如齿轮,轴承,联轴器,离合器,公差等,而实际学生要把这些知识统和在一起,则对学生来说往往难度较大。同时,学生掌握的是一些理论知识,对工程实际没有概念,这就使得很多学生实际只是照着书本设计过程照猫画虎。最后的结果往往是纯理论推导计算,没有认可工程上的可行性。对结构进行设计时,往往只考虑了功能性,没考虑实际的工艺性问题。这使得有很多的设计结构在理论上可行,而实际根本没有办法加工,或加工难度过大导致成本飙升,在实际工程当中这一设计根本不可能被采用。还有在公差选择,精度设计方面,由于实际工程经验缺乏,所以对工厂设备情况,加工手段及加工能力缺少必要的认知,从而无法合理的确定零件的尺寸精度和表面粗糙度。由此可见,理论与实际的脱节是影响课程设计教学结果的重要问题。1.2学生的专业基础较差。机械设计是一门结合前期学习的制图,机械制造工艺基础,公差等课程的综合应用课程。由于这几门课程是在前两学期学习的,而且有一部分学生学习这部分内容时完全是为了应付考试,所以时间一长,一些知识就遗忘了。主要表现在两个方面,一个是轴的设计中关于材料力学的相关知识。另一方面就是工程制图,不能正确的画出图样,不能严格的遵守工程制图的国家标准,甚至最基本的图线表示错误。还有大多数学生在形位公差的标注上错误率极高,被测要素是中心要素还是轮廓要素,分别该如何标注搞不清楚。最后标注出的结果和实际公差要求完全不一致。1.3不查差资料,盲目模仿照搬。学生在课程设计过程中,不认真研究所给资料和图纸,不考虑实际情况完全照搬参考资料。例如某些系数的选择,参考资料上选择是多少就选择是多少,不思考为什么这么选择,设计的情况和参考资料上的情况是否一致。更有甚者,整个设计结束竟然连机械设计手册都没有翻阅过,完全抄袭别的同学的。这说明学生没有灵活掌握相关知识,并且没有调动起学生的主动性。1.4投入不够,不加重视。学校方面,对课程设计在整个专业知识的重要性认识不足。它是使学生把所学知识从书本向实际过渡的一次重要实践,是训练学生综合运用已学知识的重要环节。很多学生完成了相关设计以后认为课程设计才真正使他们第一次了解了所学的几门课程到底是作什么用的,如何去用。对于这样重要的实践环节学校投入不足,相关测量工具不足,机械设计手册数量过少,从而使得很多学生查询一部手册,一组中只有少数几个学生查询,其他学生不能动手查询就直接抄袭别人查询的答案。

2提高课程设计效果的措施

2.1合理选题。设计题目的选择是否得当,直接影响课程设计的效果。所以选题时应做到以下两点:(1)题目要有综合性和完整性,难易适中。过于复杂的题目使得大多数学生没有办法做出来从而影响最终设计结果。一般选择一级直齿圆柱齿轮减速器即可。保证中等程度的学生能够独立完场(2)设计题目中所给数据有所区别,使学生各组设计结果有所区别,从而避免大面积抄袭现象的发生。2.2加强实践教学。让学生充分认识到课程设计的重要性。它的意义不简单的在于设计作业的完成而是对后续课程学习的影响,甚至对于以后工作也有着深远的影响。由于实际工程经验对课程设计十分重要,所以应在机械设计基础课程的学习中,穿插一些工厂实习。在实习过程中,不能只是带着学生进行走马观花式的参观实习,而是最好能利用相关设备的检修期间,让学生对机器的内部结构进行实际了解,直观感受。利用现代化的多媒体教学,让学生感性的了解各种加工方法及各种机械结构实际的工作情况。使他们在头脑中把课堂上所学的知识和实际能联系起来。另外,对于教授机械设计基础的理论教师和从事课程设计的指导教师来说,也应熟悉工艺状况,了解设备的基本情况,经常进入一线实习,增加新工艺,新技术应用等方面的知识,力争成为双师型教师。指导教师自身的丰富的工程实际对于提高课程设计的效果有着十分重要的意义。2.3做好实践前的准备工作。由于学生对前期课程知识薄弱,学过的内容容易遗忘的问题。在课程设计前两天在课堂上回顾一下以前的知识,尤其是公差的选择问题,有针对性的进行复习。当学生前期设计计算完成后,开始画图前进行机械制图相关知识的补习,尤其是往届学生容易出问题的部分进行重点说明。然后让学生再去画图,这样学生所画的图样质量有明显的提升,避免了一些图样上普遍出现的错误。2.4做好合理组织工作。合理组织对于整个课程设计的顺利进行及取得良好效果起着至关重要的作用。首先,学生要进行合理分组,每个组中要做到有优秀的,一般的,和学习比较差的学生,这样在设计过程中学习稍差的学生可以有优秀学生带动共同完成设计工作。如果较差的学生分为一组,组内大家都不会做,最后的结果就是抄袭一下别组的,起不到学习的效果。其次,指导教师要做好实习前的准备工作。制定好设计进度计划,对辅导课进行详细备课,做好辅导答疑工作。定期检查学生的进度是否完成,做好阶段性的检查和评估总之,课程设计在整个机械设计基础课程中是一个非常重要的实践环节。这一环节让学生对机械知识有了全面认识,同时也提高了专业综合能力,受到了学生的欢迎。对于教师来说也是一个相互交流提高的机会,并在课程设计中应发现传统教学中的问题,调整课程设计题目及方法手段,使其紧密结合生产实际。对学生加大创造性引导,提高课程设计的教学效果。

作者:柏莉 单位:白银矿冶职业技术学院

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