桥梁工程概念范文
时间:2024-01-25 17:22:30
导语:如何才能写好一篇桥梁工程概念,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词: 概念设计 ; 抗震 ;桥梁 ;匝道;延性
中图分类号:U448文献标识码: A
引言
郑州市花园路与连霍高速公路互通立交,是郑州市城市路网中的一个重要节点,其中花园路是郑州市区南北方向的主要交通通道,是郑州市唯一的一条绿色通道,也是郑州市主要交通北出口之一。连霍高速公路郑州段是交通部规划的连云港至霍尔果斯国家主干道的组成部分,也是河南省交通最繁忙的路网中的一段,它横穿郑州市北部地区,是郑州市快速路网中的重要骨架道路。花园路立交桥梁工程:包括C匝道(跨连霍高速)桥、C匝道(跨花园路)桥、J匝道桥、K匝道桥、L匝道桥、M匝道桥、N匝道桥。本文只对C匝道(跨连霍高速)桥梁的抗震概念进行探讨。
C匝道(跨连霍高速)桥:跨径布置为(4x20m+4x20m)钢筋混凝土连续梁+(40.5m+39.5m)钢结构连续梁+(4x20m,4x20m)钢筋混凝土连续梁,部分桥段位于R=67.75m曲线上。上部结构采用单箱多室斜腹板带圆弧断面,下部结构采用双柱式桥墩,采用矩形带弧形形式,墩顶设置横系梁,基础采用4根φ1.2m钻孔灌注桩。
图1C匝道(跨连霍高速)桥型布置图(单位: cm)
图2C匝道(跨连霍高速)桥桥墩横断面图(单位: cm)
基于抗震设计在城市桥梁设计工作中的重要作用和意义,在花园路立交设计工作中, 抗震设计作为一条红线贯穿于设计工作的全过程。桥梁结构的抗震设计,包括两个范畴:概念设计和参数设计,这两者是相辅相成的。概念设计是桥梁结构设计的一个重要环节,在欧美规范中,在抗震的概念设计非常重视。经验表明:对结构抗震设计来说,概念设计比结构计算设计更为重要,结构抗震性能的决定因素是良好的“概念设计”。由于地震动的不确定性和复杂性,以及结构计算模型与实际情况的的差异,难以保证理论计算分析与实际情况完全吻合。作为正确的抗震设计,必须重视抗震概念设计,灵活而又合理地运用抗震设计思想,使计算工作不至于盲目而且更有针对性;同时,通过计算,可以对桥梁的抗震概念设计进行验证,或者对概念设计中考虑不周到的地方进行修正。
1桥梁抗震设计基本原则
结构抗震设计采用的是“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三级设防思想。《公路桥梁抗震设计细则》采用的是两水平设防,两阶段设计。第一阶段的抗震设计,采用弹性抗震设计,第二阶段采的抗震设计,采用延性抗震设计方法,并引入能力保护设计原则。通过第一阶段的抗震设计,即对应E1地震作用的抗震设计,可达到和原规范基本相当的抗震设防水平。通过第二阶段的抗震设计,即对应E2地震作用的抗震设计,来保证结构具有足够的延性能力,通过验算,确保结构的延性能力大于延性需求。
2桥位选择
选择桥梁建设场址时,应根据桥梁工程的需要,全面掌握场址处的地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料做出综合分析。应避免将桥址选择在地质情况不良的地方:断层、易产生滑坡的陡峭的山区、存在容易液化砂土或软弱夹层的坡地、大面积采空区等;而开阔、平坦地带的基岩、坚实的碎石地基、坚硬场地土或密实均匀的中硬场地是桥梁选址的有利地区。如必须设置在可液化或松软土层的河岸地段时,桥长应适当增长,将桥台置于稳定的河岸上,而桥墩基础要加强。
3结构方案的选择
3.1 立交匝道桥特点
互通立交的匝道桥,受地形、地物和占地面积等影响,其总体布局跟其他桥梁相比,有以下特点:
a)由于互动立交区匝道的最小平曲线半径可达到30m,如果桥梁刚好位于小半径曲线上,则该桥就可能做成曲线桥梁,且往往超高值较大,故桥梁的横坡较大;
b)由于要在短距离内实现高差,匝道桥往往纵坡较大;
c)桥面较窄;
d)匝道桥有时候要跨越主线或其他匝道,以及非机动车道,因此匝道桥的单跨跨径受到限制,不能减小。
综上所述,不难得出,匝道桥具有斜、弯、坡、异形等特点,属于不规则桥梁,在地震作用下的响应比较特殊,其抗震设计将更复杂,不仅要满足常规桥梁所规定的构造,而且在某些方面需要提出更高的要求。震害表明,曲线梁桥具有较高的地震易损性,薄弱环节较多,因此其抗震概念设计就显得尤为重要。
3.2 上部结构
由于匝道桥自身的特殊性,受力复杂,需要采用抗扭刚度较大的截面,且桥梁上部结构的整体性要好。因此,尽量选取具有连续的上部结构形式,避免采用松散的简支梁形式,减少伸缩缝,以防止落梁。抗弯、抗扭性能强,整体性强的现浇箱型的截面形式,是较为理想的城市桥梁抗震设计的备选结构截面形式。
3.3 下部结构
3.3.1 桥墩的形式
匝道桥一般相对较窄,桥墩一般采用双柱墩或者独柱墩,桥墩的刚度相对较小。在地震作用下墩身的弯矩和剪力一般不大,但是位移相对较大,如有较好的限位措施,对于抗震来说,未必是不利的。而对于小半径匝道桥来说,地震作用下,可能会导致桥墩会产生较大的扭矩,所以桥墩墩身宜采用抗扭刚度相对较大且整体性较好的结构,如独柱实心墩或者空心墩,如采用双柱式墩,应对其进行全桥空间地震响应分析,对关键部位进行加强。
3.3.2 桥墩的刚度
对于连续梁桥,同一联内各桥墩的高度不同而导致其抗推刚度相差较大,则水平地震力在各墩间的分配不均衡,刚度大的墩将承受较大的水平地震力,严重时可能导致刚度较大的桥墩发生破坏,从而导致全桥损毁。如果刚度中心和质量中心偏离,上部结构还将伴随产生水平转动,又可能导致落梁或者上部结构的碰撞,而匝道桥恰好容易符合这两个条件:纵坡较大,桥墩高差将会比较大;在小半径曲线上,地震作用下可能会出现上部结构的水平转动。
虽然匝道桥的桥墩高度相差较大,可以通过改变桥墩截面的形式或大小来对其抗推刚度进行调节。对于相对较高的桥墩,可以采用刚度较大的截面形式,或者增加其截面尺寸。如此一来,可以使得地震作用下各桥墩的水平地震相应达到均衡。
如果桥梁位于小半径曲线上,地震来临时,桥墩承受的水平力方向是不确定的,且有扭矩的存在。因此,桥墩截面的刚度在各个方向大致相同将会是比较好的处理方法。
3.3.3 桥墩的配筋方式
提高桥墩的延性对其抗震性能作用巨大,配置数量足够的,锚固合理的横向钢筋,对于墩柱来说,可以起到三个方面的作用:约束塑性铰区域内的混凝土,提高混凝土的抗压强度和延性;提高抗剪能力;防止纵向钢筋压曲。因此,箍筋或螺旋筋的间距应小一些。各国抗震设计规范对塑性铰区横向钢筋的最小配筋率都作了具体的规定。
图3C匝道(跨连霍高速)桥桥墩横断面配筋图(单位: cm)
4桥梁细节构造
4.1 支座
为保证桥梁刚度和质量的平衡,设计时应优先考虑采用等跨径、等墩高、等桥面宽度的结构形式。如不能满足也可通过调整墩柱的截面尺寸和支座等方法来改善桥的平衡情况。其中,调整支座可能是最简单易行的办法了,效果也显著。当采用橡胶支座后,由墩和支座构成的串联体系的水平刚度为:
Kt=KzKp/(Kz+Kp)
其中:Kt是由墩和支座构成的串联体系的水平刚度,Kz和Kp分别为橡胶支座的剪切刚度和桥墩的水平刚度。
水平地震力就是根据各墩串联体系的水平刚度按比例进行分配的。从上式可以看出,调整支座的刚度可以有效的调整各墩位处的刚度平衡。另外,如果地震设防烈度较高,须考虑将支座设计成抗震支座,以达到减、隔震的目的。
4.2 梁连接方式
匝道桥,尤其处于小半径曲线上的桥梁,桥梁应采用挡块、螺栓连接和钢夹板连接等防止纵横向落梁的措施。
图4C匝道(跨连霍高速)桥梁纵向抗震连接构造立面图(单位: cm)
图5C匝道(跨连霍高速)桥桥墩横向抗震挡块构造立面图(单位: cm)
5桥梁延性设计
我国在2008年颁布实施的《公路桥梁抗震设计细则》中增加了桥梁延性抗震设计和能力保护原则有关规定,增加了延性构造细节设计的有关规定,以期增加初始强度没有明显变化的情况下的非弹性变形能力,避免结构在大震中倒塌。
新西兰学者鲍雷等提出了能力设计原理。在新西兰最先广泛应用能力设计方法,其他国家也先后在各自的结构抗震设计规范中采纳应用了能力设计原理的一些基本概念。能力设计强调构件之间的安全度差异,通过这种差异,保证结构在强震中延性形式的出现,避免发生脆性破坏。同时为了保证结构在强震中延性形式的出现,在高烈度震区桥梁设计中应该重视延性构建的细部设计。
6结语
匝道桥由于其特殊性,在抗震设计中应予以特别关注。概念设计可以总体上把握桥梁的抗震性能,在桥梁抗震设计中起到指导性的重要作用。只有根据具体工程,始终坚持将桥梁的抗震思想贯彻于桥梁设计的全过程,按照桥梁抗震原则,具体实施设计工作,采取一系列有效的抗震措施。才能达到结构的良好的抗震效果。
参考文献
[1] JTG/T B02-2008,公路桥梁抗震设计细则[S].北京:人民交通出版社,2008.
[2] CJJ 166-2011,城市桥梁抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.
篇2
关键词:桥梁设计;可靠性
中图分类号:K928文献标识码: A
引言
近年来,我国桥梁工程存在的问题很多,发生了多起较为严重的桥梁坍塌事件,如桥梁结构裂开、桥梁发生变形及桥梁坍塌等,造成此类事件发生的主要原因为桥梁丧失了原有的可靠性,此外,桥梁可靠性的降低在一定程度上减弱了桥梁的整体承载能力。因此,相关部门在桥梁工程设计时需及时采取措施,在桥梁工程设计阶段有效的提升其可靠性,从而避免桥梁工程在使用期间发生危害,保证桥梁工程的质量。
一、桥梁存在可靠性问题的原因
(一)桥梁工程管理及施工水平较低
在桥梁施工过程中,由于材料、施工方法、施工技术等因素,未能达到桥梁工程设计及建材相关的要求与标准,最终造成新建桥梁质量不合格、桥梁破坏、桥梁坍塌等事件的发生。除此之外,由于相关政府部门的对桥梁工程的管理水平较低,造成桥梁工程行业内部秩序较为混乱,这在一定程度上严重影响了桥梁设计的可靠性。如桥梁工程建筑材料质量缺乏相应监督与检测,无法满足桥梁工程的施工要求,同时,桥梁工程施工部门没有遵守相关桥梁工程的施工规范,在开展桥梁工程施工时,使用劣质的材料代替质量合格材料,促使桥梁工程施工单位一度出现偷工减料等现象,增加了桥梁工程潜在的可靠性、安全性问题,桥梁工程的质量得不到保障。
(二)桥梁设计标准较低
随着我国经济的快速发展,交通运输工作亦日益繁重,所以,对我国各层面对桥梁工程的整体承载能力,提出了更高的要求。目前,我国大多较偏僻的城镇仍在使用较低的桥梁工程的设计标准,并将较低的桥梁工程设计标准作为设计重要公路桥梁的规划标准。然而,由于交通运输总量在不断增加,较低的桥梁工程可靠性设计标准以远远无法满足我国现阶段的交通运输荷载,致使桥梁工程可靠性事故随时发生,给人民的生命财产带来了较大的威胁。
(三)桥梁设计方案跟不上时代的脚步
随着桥梁工程技术快速的发展,各种先进的桥梁设计理念和桥梁工程施工工艺层出不穷。但是部分桥梁工程设计人员在进行设计时,由于自身桥梁工程设计观念模式和客观条件的限制,也缺乏与当地政府及相关规划部门的沟通,依旧沿用传统的桥梁工程设计思路制定桥梁工程设计方案。这一方面满足不了现代桥梁的发展需求,另一方面给政府财政造成浪费等一系列社会问题。桥梁工程施工建设是建立在设计方案的指导上的,一个合理的桥梁工程设计方案是保证工程质量、工程施工进度、工程造价的重要保证。部分城市在进行桥梁工程设计时,只注重控制桥梁工程成本、追求经济效益,给桥梁设计部门留存的设计时间极短。而桥梁工程设计是一个系统的复杂工作,桥梁工程设计时间过短的话,根本无法满足我国现阶段相关的桥梁工程设计要求,无法保障桥梁工程设计可靠性。
(四)耐久性考虑不足
目前国内的桥梁工程设计中有这样的一种倾向:桥梁工程设计中考虑强度过多而考虑桥梁工程耐久性的较少,对于桥梁工程耐久性设计更多的只是作为一种概念受到关注而已,既没有提出明确的桥梁工程使用年限要求,也没有对桥梁工程进行专门的耐久性设计,即从桥梁工程的结构、材料、环境及设计程序来保障桥梁工程耐久性,并确定桥梁工程在何种维护和使用条件下,桥梁工程具有何种程度的耐久性。
二、提升桥梁设计可靠性的具体措施
(一)充分重视桥梁结构的耐久性设计
现行桥梁工程设计规范对桥梁工程设计的要求是经济、美观、适用、安全,对桥梁工程的强度考虑多于桥梁工程的耐久性,对桥梁工程使用周期中桥梁的性能表现相当重视,而忽视结构所处的环境类别和材料要求以及运营期间对桥梁工程结构的维护。这种倾向很大程度上造成了桥梁结构耐久性差,桥梁事故频发,桥梁性能不稳定,使用年限短等不良后果。桥梁工程设计人员应该充分重视对桥梁工程结构耐久性的设计,不但要满足桥梁在试用期间安全可靠的工作,同时还要最大限度的延长桥梁的衰退期,桥梁安全使用的年限越长,则桥梁经济性和实用性越优化,所以,要从源头上控制桥梁工程的可靠性及使用寿命。
(二)重视对疲劳损伤的研究
桥梁工程结构所承受的风荷载和车辆荷载都是动荷载,会在桥梁工程结构内产生不断变化的力量,会引起桥梁工程结构内部的震动,也会引起桥梁工程结构的积累疲劳损伤。在动荷载不断循环的作用下,这些桥梁工程的缺陷会逐渐形成宏观裂纹,如果不及时的控制桥梁工程存在的缺陷,会引起桥梁工程结构的断裂。早期的桥梁工程疲劳损伤不易被检测到,但带来的后果是不堪设想的。所以,桥梁工程设计人员要充分重视对疲劳损伤的研究,尽量把桥梁工程疲劳损伤的因素消除,保障桥梁工程的整体可靠性及使用寿命。
(三)重视桥梁寿命期限
在桥梁工程设计中,为解决桥梁设计可靠性较低的问题,相关工作人员应正确理解桥梁的使用期限,即提高桥梁的管理、施工水平,这就要求桥梁设计人员在开展桥梁工程建设设计工作时,要始终坚持保证桥梁工程使用期限的设计方案,并努力使桥梁工程与国际化标准相一致。同时,为增强桥梁工程设计内容的科学性,相关的桥梁工程工作人员还需加深对桥梁建筑业的认识,这种行为有助于提升桥梁工程工作人员对桥梁寿命期限的掌控。例如,在我国,桥梁的设计使用年限大多为一百年,而桥梁运营阶段无法保障桥梁能够达到此使用寿命标准,因此,桥梁工程工作人员需在日常工作中注重进行数据模拟,并充分考虑与桥梁设计、桥梁规划、工程施工等相关的数据信息,以便缩小桥梁工程的实际使用寿命与设计使用期限之间的差距,有效的延长桥梁工程的使用寿命,确保桥梁工程的可靠性。
(四)充分重视现有运营环境的超载问题
桥梁超载运营一方面使疲劳应力幅度加大,桥梁的损伤加剧,甚至造成桥梁结构破坏。另一方面桥梁内部损伤不能恢复,使桥梁的受力状态发生变化,从而降低桥梁的可靠性。桥梁超载主要表现为旧桥超龄负载运营,通行车流量超过桥梁工程设计预测值,车辆的违规超载,这些问题除了交管部门要加强管理外,对超载带来的后果进行研究分析成为一种迫切需要在国内这种特定的运输环境中,超载已是一种社会问题。桥梁工程设计上在考虑经济的情况下,化被动设计为主动设计,在桥梁工程荷载组合设计计算时研究分析,并充分考虑合理的桥梁工程超载外力,从而有效地提高桥梁工程可靠性,增加桥梁工程的使用寿命。
结束语
综上所述,桥梁对我国现阶段的交通运输发挥着巨大的作用。我们在认识交通运输对桥梁作用的同时,还要积极的探讨交通运输在桥梁设计理论和结构构造体系,疲劳损伤,耐久性,超负荷作业等方面的一系列问题,只有这样我们才能进一步地提高我国桥梁设计的技术水平,增加桥梁的使用寿命,并在节省桥梁工程的维修资金基础上,有效的保证桥梁工程的可靠性,为国家的经济发展做出贡献,也为人们提高生活质量提供有利保障。
参考文献:
[1]闫昌江.基于桥梁盖梁设计方案优化的研究[J].黑龙江科技信息,2013,27:235.
[2]陈志礼,张峰.城市桥梁设计中的若干问题探讨[J].中国水运(下半月),2013,11:299-300.
[3]吴明华.综合分析如何提升桥梁设计的安全性和耐久性[J].科技创新导报,2012,01:114.
篇3
Abstract: This paper firstly expounds the concept and scientific principle of the climbing formwork technology. And on this basis, this paper introduces the application of the climbing formwork technology in the bridge high pier construction in detail and expounds the effective control methods of engineering quality.
关键词:爬模技术;技术重点;质量控制
Key words:climbing formwork technology;key technology;quality control
中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)12-0097-02
0 引言
桥梁工程是汽车、火车等常用交通工具翻越河流、山谷、湖泊等常见障碍物的一种重要交通建筑,当前我国桥梁工程结构涵盖有地基、桥台、桥跨和桥梁防护物等,其中,高墩是桥梁工程的基础构建,高墩的施工也被普遍认为是保障桥梁工程质量的重要前提。当前我国在桥梁高墩施工过程中,爬模技术是常用的一种施工技术,但是从桥梁工程的整体质量来看,施工单位对爬模技术的运用熟练度和质量控制力度扔有待提升。本文通过某桥梁工程作为案例,详细介绍了爬模技术的使用和质量控制要点。
1 爬模技术的概念与科学原理
1.1 爬模技术的概念
在施工难度较大的大跨径桥梁工程施工作业时,大桥所在位置一边有比较大的起伏变化,相对高度差很大。使用一般的组合钢模现场拼装或者常规散装的施工技术,有着材料吊运时间过长、塔吊工作负荷过大、加工时间过长,机械设备占用久等一系列缺陷,基于以上问题,施工单位为了保障桥梁工程的整体质量安全,使用模板体系能够显著降低模板用于加固、拼装的时间,降低人力资源的劳动强度,为施工单位带来更大的经济效益。
爬模施工技术是一种把模板支架和脚手架整合在一起的高效施工技术,在该施工技术当中,会把已经完成桥梁工程主体进行科学使用,施工平台伴随桥梁结构的提升而逐步提升,能够有效防止脚手架的搭设与拆除工作给桥梁工程带来的麻烦,同时施工效率更快,可以显著降低桥梁工程的建设时间。
在中国当前所开展的桥梁高墩柱建设作业当中,滑模技术和爬模技术的运用比较普遍。施工单位需要参考地理环境因素、气候环境因素等,对两种桥梁施工技术的优缺点进行对比,选择合理的施工技术。而爬模施工技术的优点在于爬架和模板呈现相互独立的状态,爬架能够在施工现场按照实际需求开展制作调整,运输快捷方便,提升操作十分方便。并且,合理使用爬架来当做操作平台,在拉伸、压浆作业时能够完成交叉作业,减少材料和时间的投入。
1.2 爬模技术的科学原理
在中国,常见的爬模技术种类有手动爬模、吊爬模、液压爬模、电动爬模动等,每一种爬模技术的特征、适用范围和限制性都有所不同,本文以液压爬模技术作为分析对象。
液压爬模技术是从外国引进的一种较为先进的桥梁施工技术,在中国最近几年的桥梁高墩施工作业当中,液压爬模技术的应用十分广泛。
液压爬模系统主要涵盖预埋件、导轨、操作平台以及液压系统四个部分。该技术的科学原理为:在该系统之中,模架与导轨之间能够开展相互运动,在模架需要升高时,技术人员利用液压油缸替换顶升导轨与爬架,凭借两者之间连续的交替运动,来提升模架的高度。在开展浇筑或灌注施工作业时,工作人员把导轨与模架在预埋件支座上开展支撑,由此让其处在相对稳定的状态,在退模时,工作人员需要首先在爬锥上开展挂座体、受力螺栓和埋件支架的安装操作,之后凭借对上下扼棘爪方向的控制来让导轨高度升高到规定的位置当中,再开展导轨下方露出部分埋件支座、爬锥等构架的拆卸施工。开展模架升高作业时,施工单位需要先把模架上全部的拉结进行拆卸,导轨需要保障其在固定方向上的形态,把上下扼棘爪方位调整到指定位置以后打开油缸,开展爬模架的抬升操作。
把液压自动爬模装置使用在大型桥梁工程施工中,有很好的安全性保障,并且操作和拆卸都相对简单,可以有效降低施工单位的经济成本投入。
2 爬模施工技术的重点
以某大型桥梁工程中使用自动液压爬模技术作为例子,因为该桥梁工程拥有结构繁琐、墩身高度较高、工程跨度大、施工难度高、质量要求高等特点,所以该桥梁工程的高墩墩身选择使用了液压爬模施工技术。该桥梁工程位于某省级高速公路路段,工程全长1911m,其中主要使用变截面预应力混凝土连续钢结构箱梁,引桥使用预应力混凝土T型梁结构,该桥梁工程一共有11联,共含有80个桥墩,高度从15m到78m不等,主引桥过渡墩使用矩形空心薄壁墩,厚度为2.4m。
篇4
【关键词】桥梁工程 课程建设 实践性教学
课程建设是教学建设的基本内容,是人才培养质量的根本保证。精品课程建设是教育部“高等学校教学质量与教学改革工程”的重要组成部分,同时也是青海大学课程建设的重要内容和主要目标。其目的在于:通过精品课程建设,切实推进教育创新,深化教学改革,促进现代信息技术在教学中的应用,共享优质教学资源,全面提高教育教学质量。 2014年10月,“桥梁工程”被青海大学土木工程学院列为优质建设课程,同年12月,被青海大学教务处立项为“三类”重点建设课程。现就该课程的建设情况阐述如下。
一、教学内容组织方式与目的
针对课程中的基本概念、结构的基本组成部分结合各种桥梁模型进行讲授,使学生掌握桥梁的各部分组成和基本概念,对桥梁有个感性认识。设计计算理论的部分内容根据桥梁结构的设计顺序按上部结构、下部结构及支座来安排,以设计理论的应用和简单的力学推导以及引入桥梁设计规范为主,并通过课程设计,使学生学会应用规范进行简单的桥梁部件的设计计算,这是学生了解桥梁设计过程和施工对象的关键所在。最终教学目的: 使学生精施工,懂设计,会管理。
二、实践性教学的设计思想
本课程实践教学的设计指导思想是通过系统、完善的实践教学,将理论与实践相结合,增强课程教学效果,提升学生分析问题、解决实际工程问题的能力。实践教学体系主要包括认知实习、课程实验、课程设计、生产实习和毕业设计等环节。
1.认知实习
土木工程专业(交通土建方向)学生第二学年第一学期,组织学生到青海省西宁市附近已建成运营的具有代表性的桥梁以及大型桥梁施工现场进行参观实习,帮助学生初步建立桥梁工程的感性认识,促进学生及早确立学习目标。
2.课程实验
根据本课程实践与理论结合紧密的特点,以《建筑材料》、《结构设计原理》等课程实验为基础,构建了以验证性实验为主的课程实验项目。为有效培养学生独立分析问题、解决问题的能力。开设综合性实验和设计性实验,并逐年提高其比例。同时,为了培养学生的创新意识和创新能力,鼓励和引导学生利用课外时间进行创新性实验和科学研究。
3.课外科技活动
建立青海大学土木工程学院桥梁兴趣中心,开展每年一度的桥梁结构承重大赛和桥梁模型设计大赛。鼓励学生积极参与桥梁结构承重大赛和桥梁模型设计大赛,并在赛题设计时注重拓展学生的创新思维和培养学生的创新能力。
4.课程设计
在桥梁工程理论教学基础上,安排了为期一周的混凝土梁桥课程设计。课程设计包括理论计算和结构构造图设计两部分。通过课程设计,加强了学生对所学知识的综合应用,提高了学生分析问题、解决工程问题的能力。
5.生产实习
在学生学习的第四学年第一学期,安排了为期6周时间的毕业实习。学生通过深入工程建设现场,对桥梁建设动态、结构设计、施工技术等方面有更好的了解和掌握。通过校企合作,建立3-5个专业实习基地供学生进行生产实习。
6.毕业设计
毕业设计是专业教学中极为重要的环节。毕业设计始终结合理论设计与生产实际相结合,坚持一人一题,设计涵盖了桥梁方案设计、技术经济比较、内力计算与配筋、施工组织设计等内容,学生通过桥梁工程设计的全过程训练,不但掌握了桥梁设计的基本方法,而且提高了综合应用知识和分析问题的能力,确保了毕业设计质量。
三、实践教学效果
1.增强桥梁认知能力,树立了桥梁工程意识
通过实践性教学环节,提高了学生对桥梁工程的认知能力,充实和深化了课程理论教学的效果,使学生对课堂教学内容有更深刻的理解。
2.锻炼了动手能力,加深了对桥梁结构的理解
通过课程设计,学生掌握了桥梁的设计理论、方法和计算步骤,并用于具体工程设计;实验教学可使学生掌握桥梁结构的试验检测方法;经过实习基地的实习,学生进一步了解桥梁的构造、施工工艺和流程、施工组织设计和管理,提高学生解决实际问题的综合能力。
3.得到了桥梁工程设计全过程训练,具备了从事桥梁设计的基本能力
通过毕业设计环节的综合训练,学生对桥梁设计全过程、构造设计、计算方法和施工组织管理有更加深入的理解;将科研项目引入毕业设计选题,使学生获得科研工作的基本技能训练。学生毕业后能很快适应工作,用人单位普遍反映学生基础扎实,工作能力强、协助能力强。
四、教材的使用与建设
本课程从2000年开始一直采用由姚玲森主编的《桥梁工程》教材。2004年交通部颁布了新的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62―2004),进而更换姚玲森主编的新版《桥梁工程》,此教材为“十一五”规划教材和21世纪优秀教材。
五、促进学生主动学习的扩充性资料使用情况
由于该课程具有综合性、实践性等特点,为了激励学生的学习兴趣和积极性,调动学生学习的主动性,注重给学生传授获取相关知识的方法,提高学生的自学能力。为此,我们为学生提供了一些相关的扩充性资料:工具书、网络资源课件、相关辅助自学教材和杂志。
六、教学方法和手段
近年来,在教学实践中重视教学内容的更新,重视教学方式的改革,努力实现由单纯传授知识到启发学生的思维、培养学生的创新意识和能力;坚持不断地改进课堂教学,坚持课内外各教学环节的紧密配合;开展课堂讨论、案例分析、演示试验等教学内容,使课堂气氛生动活泼。实现由单纯传授知识到重视培养能力的转变;坚持精讲多练使课堂成为学生智能培养的舞台;探索高效率教学使课堂成为学生智能培养的阵地。重视课堂设计的目的性、科学性、实践性、艺术性和思想性。总结经验,转变教学思想。各环节相配合,推动教学改革。
参考文献:
篇5
关键词:桥梁工程;考试改革;教学
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2013)05-0030-02
随着高等级公路建设的飞速发展,交通建设作为国民经济中需要率先发展的服务部门得到了迅速发展。新形势下对土木工程专业人才的需求不仅表现在数量上,而且更加注重质的提高[1]。为了适应新形势对道路桥梁专业人才的要求,根据黑龙江科技学院的特色,几年来,一直研究以学生能力培养为主线,以学生就业需求为导向的桥梁工程课程教学改革,以期提升学生的就业竞争力。在新版的人才培养方案中,桥梁工程课程的课堂教学计划学时已由原来的60学时调整为88学时,课堂教学中期设置了一周的桥梁工程认识实习,教学后期设置了两周的桥梁工程课程设计,培养方案的修改与完善目的是用以夯实与提高学生对桥梁基本理论的理解和应用,可见桥梁工程课程在专业课程中的重要地位和重视程度。多年的桥梁工程科研教学经验表明,增加课程计划学时量等手段只是培养知识、能力、素质三位一体道路桥梁毕业生的一个方面,而研究有效地提高学生学习效果的教育教学方法成为每一名任课教师的新课题。在这种注重学生能力培养的桥梁工程教学方法改革中,如何客观公正全面地评价学生学习的成效,成为教育教学研究的一个重点内容。为此,在教改项目中,重点就桥梁工程考试改革作了深入的研究和探索,提出了桥梁工程考试改革的方案,进行了认真的组织和尝试,并在黑龙江科技学院交通土建09级学生的桥梁工程教学中进行了实践,受到了学生的普遍欢迎,取得了一定成效并得到了校督导教师、教务处、素质教育中心的一致认可。
一、考试改革的意义
在传统的教学模式中,考核学生的学习效果通常是笔试。笔试具有针对性强、客观、易定量考核的特点,是一种不可替代的考核方式,但这种考试方式不能很好地起到培养学生的自学能力、创新能力和工程实践能力的作用,最终影响了学生综合素质的提高。为了弥补桥梁工程课程考试存在的“一卷定音”的弊端,在教改中,考核方式调整为平时成绩30%和期末考试70%的组合。在实施过程中发现,这种方式只注重学生期末考试成绩,对学生平时学习过程和学习成效方面缺乏足够的重视和考核控制。因而,在2012年学校的教研立项中,对桥梁工程课程考试方法积极进行了较大的改革,并取得了可喜的效果。
二、考试改革的模式
桥梁工程考试改革的思路是将桥梁模型设计构思与制作、桥梁工程认识实习相结合的理论提高考核、桥梁方面的大学生科研立项和素质教育立项等相关教学环节成效纳入桥梁工程课程考核体系,增加学生应用、创新知识的考核,增强学生学习的主动性,提高学生的学习能力和工程实践能力。
桥梁工程考试改革的模式和课程考核实施方案:第一部分是平时成绩20%,包括上课出勤5%、课堂表现10%、标准化作业5%;第二部分是综合素质考评30%,包括桥梁工程认识实习基础上拓展的理论与实践知识考核10%、桥梁模型设计构思及制作10%、桥梁工程重点难点知识的专题小论文10%;第三部分是期末考试50%。此方案在交通土建09级137名学生的桥梁工程教学中进行了认真的组织和执行。实践证明,学生的学习效果普遍得到了很大的提高,极大地调动了学生主动学习的热情,学生的改革成果得到了普遍认可,并且在学生就业洽谈会上,桥梁工程考试改革相关成果使有些学生在就业面试中获得了用人单位的认可和好评。
三、考试改革的实践
平时成绩的上课出勤和标准化作业容易量化。课堂表现的评价存在一些不确定的指标,在桥梁工程课堂上重视学生在课堂教学中的主体地位,倡导启发式、讨论式教学[2]。根据学生在整个课堂上的状态,上课时与教师的互动情况、提出问题、分析和回答问题以及学生的学习状态综合评价。由于学生的个体差异,对于性格偏内向的学生,在下课前特设了本次课小结,通过学生的归纳,可以全面地掌握全班学生每次课的上课效果。即把学生总成绩考核的一部分分配到每次课中,调动学生对每次课课堂内容的重视和自己学习状态、学习效果的及时调整。
结合桥梁工程认识实习内容,根据课程进度,把实际桥梁与桥梁施工现场实习相关的内容进行有针对性的拓展与延伸,让学生的理论与实践更好地有针对性地结合。首先,使桥梁工程本来抽象的结构构造变得形象具体,加深了学生对桥梁基本知识的理解。同时,在课堂上难以理解的理论,在实际观摩中得到验证和说明,使教材内容变得浅显和容易接受。对哈尔滨市呼兰河桥的知识拓展,使所有学生对于双曲的概念和主要承重结构的构造原理以及双曲拱桥的历史变迁等有了很深入的理解和领会。交通09-3班的赵久文等四名学生,就双曲拱桥病害分析和加固方法研究申请了大学生科研立项,进行了更为深入的研究和探讨,并公开发表了学术论文。针对松浦大桥,开展了斜拉桥知识的延伸,边跨辅助墩、主跨和边跨主梁的不同设计理念等,使全班绝大部分学生很快掌握了较为复杂的斜拉桥体系。阳明滩大桥成了活生生的教科书,认识实习前有学生专程去参观过,认识实习过程中学生更是积极踊跃地提问、思考和讨论,认识实习后的提高篇考核,更极大地激发了学生的学习热情,有十几名学生和教师对悬索桥的荷载传递过程和结构组成,以及自锚式悬索桥的作用原理、施工特点和构造展开了深入的分析,并结合典型的地锚式悬索桥,进行全面的分析对比,对于一些小的细部构造,学生都能进行深入的思考。
大部分学生对桥梁模型设计构思及制作的环节比较感兴趣,对桥梁设计构思的考核比较笼统,桥梁结构受力合理,结构形式新颖并有创新思维,设计构思的桥梁总体布局及特点阐述清楚即可。这个环节充分发挥了每名学生的想象力和创新能力,梁桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥和各式组合体系桥梁,应有尽有,虽有些桥梁缺少新意,但构思方面已体现出学生在此过程中的进步和成长。由于时间因素和经费原因,没有开展桥梁构思的模型制作,但其中也涌现出一些佳作。
桥梁工程重点难点知识的专题小论文考核,共设置了三个选题,分别是桥梁荷载横向分布的理解、桥面板设计中的板的有效工作宽度理解、梁桥和拱桥的主要承重结构的区别与联系。通过专题小论文环节,充分调动学生的积极性,提高学生的学习兴趣,学生借助图书馆、网络等各种方式获得资料,开阔了眼界,增加了学习的深度和广度。学生通过亲手写作,初步掌握了查阅文献、搜集资料、综合、分析、归纳和总结。该实践过程加深了学生对桥梁工程课程理论知识的理解并有所创新,培养了学生的写作能力和科研意识。
四、考试改革的体会
学生成绩考核的目的不仅在于检查、分析和评定学业成绩本身,而且对教与学的双方都有着深刻的指导意义与调节作用[3]。桥梁工程课程考试改革,实质是桥梁工程教学改革的一个方面,虽然我们的教改项目仍在探索中,但实际操作已取得了一些可喜的成绩,这也成为继续深化教改的强大动力。
在学生的调查表中,对桥梁工程课程考试方式改革进行了高度的评价,学生不仅仅喜欢和支持这种改革,更希望把这种改革延续下去,这也是笔者努力追求和探索的。在桥梁工程教学改革中,确立了学生的主体地位,一切从学生出发,一切为了学生。
考试改革中的实践与理论知识考核,形式上是一页彩色打印纸张,这样一页不同寻常的A4纸,在教师和学生之间来来回回地传递三四次,教师在不断地提出疑点和积极认可及肯定,学生在不断地深入分析和真诚回馈。在这种持续的交流中学生的学习效率提高了,学习兴趣更加浓厚了,师生间的情感更深厚,更加坚定了教师教育教学方法改革的信心和决心,我们收获了融洽的师生关系和愉快的学习氛围,和学生建立了一种相互尊重、信任、理解的关系。在桥梁工程课程考试改革的探索与实践中,取得了一些成就,同时也发现了一些缺点和不足。在未来的教学中,我们会更努力地探索和完善。
参考文献:
[1]曹晓川,周兵.与工程检测相结合的“桥梁工程”课程实践教学改革探讨[J].重庆交通大学学报:社科版,2009,(9).
篇6
关键词:桥梁工程;工程能力;教学改革;素质教育
作者简介:郭红梅(1977-),女,山西长治人,天津城市建设学院土木工程学院,讲师;李美东(1962-),女,河北邯郸人,天津城市建设学院土木工程学院,教授。(天津 300384)
基金项目:本文系天津城市建设学院教育教学改革项目“基于工程能力培养的桥梁工程课程教学改革研究与实践”(项目编号:JG1003)的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)31-0066-02
“桥梁工程”是土木工程专业重要的一门专业课,同时也是一门实践性很强的课程。学生通过学习该课程,能系统地掌握各类桥梁的构造原理、计算理论、计算方法以及常用的施工方法,了解各种大跨度桥梁的构造原理和特点、设计计算原理及施工要点等,并能够运用所学的知识,进行桥梁初步方案比选、结构尺寸拟定、设计计算以及施工方案拟定等。[1-4]该课程的教学质量将直接影响到土木工程专业道桥方向学生的专业素质和工程能力。因此,为了适应新形势下社会对桥梁工程专业人才的需求,本文在分析现行“桥梁工程”课程教学现状的基础上,进行了教学改革,特别是在教学内容和教学方法、考核方式等方面有所创新和突破,构建了新的考核系统,对学生进行多方位、全方面的评价。
一、“桥梁工程”课程教学存在的问题
1.教材内容陈旧
随着我国社会经济和科技水平以及基础设施建设的发展,桥梁工程建设技术日新月异,尤其是新材料、新工艺、新结构不断涌现,设计理论和计算方法发展迅速,桥梁的设计规范也在不断更新,而“桥梁工程”课程教材的更新速度往往较慢,不能反映桥梁建设的新成就。因此,如何将桥梁发展的新成就及时更新,就成为一个迫切需要解决的问题。
2.课时少,内容多
由于受“厚基础、宽口径”指导思想的影响,天津城市建设学院(以下简称“我校”)的“桥梁工程”课程从原来的64课时减少为48课时。而桥梁工程课程涉及的内容庞杂,概念较多,计算复杂,规范条文也多,且公路、铁路、城市桥梁的设计规范在很多方面又不一致,学生要想在几十个课时内掌握这些内容确实很难。
3.实践教学环节薄弱
由于桥梁工程的建设周期一般较长,而受课时、教学经费的限制实习时间往往较短,学生在较短的实习期间内无法全面了解整个桥梁工程的设计或施工过程,这使学生在课堂上接受的理论知识难以和工程实践相结合,所学的专业知识难以融会贯通,势必会影响到学生工程能力的培养,不利于学生毕业后直接走上工作岗位。
4.课程考核方式不能反映学生的综合素质
长期以来,由于学校只注重理论教学的现状并没有得到彻底改变,所以在以往的考核中,大多以学生的理论考试成绩作为唯一的评定标准,这显然不能反映学生的综合素质。要培养出适应社会和市场需要的高素质的、工程能力强、应用型的专业技术人才,就必须改进成绩评定方法,重新建立一套新的学生成绩评定系统,把工程能力培养、评价与学生成绩考核紧密结合起来,多方面、全方位地评价学生对专业知识的掌握情况。
二、“桥梁工程”课程教学内容与教学方法的改革
“桥梁工程”教学内容的改革应以培养工程能力强的应用型人才为目标,注重理论知识在实践中的应用,体现素质教育和工程能力的培养。因此,必须优化课程结构,充实课程内容,在授课过程中加强工程能力的培养。
1.优化重组教学内容,不断充实课程内容
由于本课程只有48学时,这就需要教师明确教学目标,优化重组教学内容,在教学内容上进行适当取舍,精简教材。在教学过程中应突出重点和难点,使学生重点掌握基本桥型的基本构造原理和设计计算方法,对于大跨度桥梁着重讲构造原理和施工方法。如在讲解悬索桥时,引用具体的工程案例(如日本明石海峡大桥),重点讲解悬索桥的构造特点和常用的施工方法,对于悬索桥的设计计算只做一般性的了解,这样使教学过程难点减少,也符合我院该门课程学时少的特点和学生的实际情况。
要不断充实课程教学内容。随着我国现代化建设的不断发展,桥梁工程建设技术不断革新,新技术、新方法、新材料、新工艺不断涌现。因此,这就要求教师及时了解当今桥梁工程的发展趋势和最新发展成果,定期在原有教学内容的基础上增加新内容,紧跟国内外的先进的施工技术,实现教学内容与实际工程的紧密结合。此外,教学内容还应与教师的科研成果紧密结合,教师应把科研的新成果、新观点、新见解不断充实到教学内容中,引导学生进入学科前沿,这样可以激发学生的学习热情,树立学生的自豪感。
2.加强工程资料在教学中的应用
为了增加学生的感性认识,在教学过程中需要引入大量的工程内容,包括工程图片、工程图纸、工程案例和工程录像等内容,突出课程的工程特性。[5]在教学过程中,教师应根据具体的教学内容,结合一些工程案例或一些国内外著名的桥梁予以详细讲解,再适当穿插一些桥梁施工过程的照片或播放施工过程的视频资料,这样,一方面可以使学生加深对桥梁构造和施工方法的理解,激发学生的学习兴趣,培养学生的工程意识和工程思维方式,使课堂教学更生动活泼;另一方面,工程实例与理论教学的结合,弥补了缺少实践环节的不足,使教学内容得以拓展,大大提高了该课程的教学质量。
篇7
关键词:桥梁工程机械施工精细化管理
桥梁工程机械种类、型号、规格众多,各种类别、型号和规格的机械设备有着独特的技术性能和作业范围,为了保证桥梁施工获得最佳的施工效率、质量和效益,就必须采用最有效的管理手段,而精细化管理就是现代工程管理中的“明珠”,应用于桥梁工程机械施工管理可以最大限度地保证机械设备处于完好状态,延长机械设备的使用寿命,提高施工效率,降低施工成本,发挥机械施工的最大效能,因此本文对桥梁工程机械施工中的精细化管理进行了探讨。
1精细化管理内涵
毫无疑问,在桥梁工程机械施工中用好精细化管理,必须对精细化管理内涵和管理模式有所了解。精细化管理是20世纪初由“科学管理”之父美国人泰勒提出的,20世纪50年代经日本的精益生产实践助推,精细化管理思想得以形成和运用。精细化管理的目标是提高企业生产效率和效益,管理方法是运用现代管理模式和手段,管理途径是对管理对象实施精细、规范、准确、快捷的控制[1]。精细化管理还是一种管理理念和文化,将建设工程复杂的问题简单化,简单的问题流程化,流程化的问题定量化,定量化的问题信息化[2]。故此简单地将精细化管理思想理解为凡事量化和精细是不够全面的和完整的,精细化管理借助专业化手段,注重细节和量化数据,为的是实现精益求精和持续改进,并将企业战略目标分解细化,以便有效实施。桥梁工程建设往往投资巨大,生产周期长,管理风险大,通过采用精细化管理化繁为简,将笼统、概念化的目标,转化为便于实施和实现的具体步骤,所以深入理解了精细化管理思想,就掌握了通向彼岸的金钥匙。
2桥梁工程机械的选择与组合
2.1桥梁工程机械的选择
桥梁工程机械化施工要获得最佳效果,就需要根据工程内容、质量标准、地质条件和施工环境等因素合理选择机械设备,并遵循经济、可靠、安全、高效、易操作、易调试、易维护的原则。经济就是要求机械使用费用低,以降低施工成本。可靠就是要求机械性能好,能较好地满足质量标准要求。安全就是要求机械作业时不会对环境造成污染和破坏。高效就是要求机械效率高,能尽快完成计划工程量。易操作、易调试、易维护就是要求机械容易操作、安装调试方便、易于保养及修理。
2.2桥梁工程机械的组合
桥梁机械化施工通常由多种机械协同完成的,所以应合理组合与配套,一般原则是:根据桥梁工程特点,首先合理选择主导机械,再选择与之配套的其他机械。其次,配套机械数量能少则少,以简化施工工艺。再次,主导机械与各配套机械的施工能力必须匹配,避免大马拉小车或小马拉大车现象。最后,同一作业内容的施工机械型号尽量统一,这样便于维修管理。
3桥梁工程机械施工中人员、工序管理及科学化施工
3.1桥梁工程机械施工人员管理
随着桥梁工程施工工艺愈趋复杂和精细,无疑将对机械设备操作人员提出了更高要求。与此同时,随着施工企业不断兼并重组和分流,新的操作人员不断顶岗,使机械操作水平面临下降的趋势。在这种情况下,保证操作人员的稳定和工作积极性就显得尤为重要,为此可对操作人员提出必要的要求。首先要保证所有操作人员都经过专业培训,并经考核合格持证上岗。其次,加强操作规程和技术的学习,达到管好设备、用好设备、修好设备的“三好”要求,并会使用机械、保养机械、检查机械及出故障会排除的“四会”要求。通过提高人的素质来保障设备使用率和完好率。
3.2桥梁工程机械施工工序管理
桥梁工程质量是由各个工序质量累积出来的,同时工程造价也是在各个工序中生成的,并且工期又是通过各个工序的进度体现出来的,所以加强桥梁工程工序管理是确保工程质量、工程造价、工期实现既定目标的重要手段,应当引起桥梁工程机械化施工单位的重视,不断提高工序管理水平。
3.3桥梁工程机械科学化施工
根据施工任务和既定目标,需加强桥梁工程机械的现场调度管理,避免机械设备在现场频繁调动和一次性投入过多设备以致造成拥堵而相互掣肘现象,以更有效利用资源。同时加强机械设备使用管理,避免因追求短期效益而拼设备,导致设备使用寿命降低的不合理做法。加强并规范设备台帐、设备档案管理,及时分析设备使用记录,取长补短,不断提高桥梁工程机械科学化施工管理水平。
4桥梁工程机械养护与修理
4.1落实制度化保养措施
桥梁工程机械设备种类多,型号、规格复杂,加强维护保养是延缓设备故障的主要技术措施,制度化保养是在坚持岗前培训与“三定”(定人、定机、定岗位责任)制度前提下所推行的保养制度,保养内容包括作业保养、班前保养、定期强制保养及等级小时保养等。作业保养和班前保养都属于日常保养,主要内容是外部清洁、检查与加油、漏油与杂音检查、调整或更换简易零件等,通常由操作人员利用班前、班中及交接班时间完成。定期强制保养及等级小时保养属于例行保养,一般是在机械设备运行若干时间后按计划执行的一种保养制度,要求停机清洗、检查、调整、修理和更换复杂一些的零件。不少施工企业存在工期紧就忽视保养的现象,以致设备出现大故障或事故后才肯停下来,这样不仅加大维修费用,也严重影响工期。因此,在桥梁工程机械施工中落实制度化保养必须引起足够重视。
4.2桥梁工程机械的科学化修理
首先,随着现代电子技术、传感技术和信息技术的广泛应用,桥梁工程机械采用了电控、故障监控及工况自动选择等先进技术,为了适应这种变化,施工企业应积极推广设备故障检测诊断技术,通过监控故障潜伏期,使机械设备的修理更具针对性。例如检测发动机转速、气缸压力、尾气排放、液压系统压力等参数,再结合传统检测项目声音、振动等特征,达到完善检测手段、提高检测准确率、增加修理精确性的目标。其次,加强机械设备修理人员的技术培训,严格控制修理工艺,明确修理项目责任,兑现修理效果赏罚措施。再次,对于修理内容复杂、技术难度大的部分可以委托社会维修机构或设备厂家进行维修。最后,新设备或大修后的设备要按使用说明书要求进行磨合或试车,以保障设备的可靠性和使用寿命。
5桥梁工程机械施工安全管理
桥梁工程机械安全主要体现在设备自身的安全、设备与周边环境之间的安全两个方面,前者是设备运转安全,防止发生如拉缸、抱瓦等事故;后者要避免设备作业时伤及周边人员和设备。为了杜绝各类事故,应加强安全管理,措施包括建立并健全安全管理体系、提高操作人员安全意识、加强设备自身安全管理、危险作业区域设置明显安全标志等。必须对操作人员进行专业技术培训以及学习安全规程;对设备自身要加强安全检查,落实工前、工中和工后“三检”制度;严查施工现场安全隐患,保持安全作业距离等。
6结语
桥梁工程机械施工中的精细化管理是一项复杂的系统工程,需要在设备选择、使用、维修保养等各个环节中落实科学化、制度化、动态化的管理,且在实践中不断总结和完善,这样才能确保机械设备安全可靠地运行,并高效率地完成桥梁工程施工任务。
参考文献
[1]刘海庆,方彦武,任立亮.城市桥梁施工精细化管理探讨[J].山西建筑,2014,40(17):272-273.
篇8
关键词:桥梁工程;教学改革;CDIO;工程能力
作者简介:梁晓飞(1978-),女,吉林九台人,山东理工大学建筑工程学院,讲师;师郡(1966-),男,山东淄博人,山东理工大学建筑工程学院,教授。(山东 淄博 255049)
基金项目:本文系山东理工大学校级教学研究项目的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0114-02
根据高等学校土木工程本科指导性专业规范的要求,高校要以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,重构课程体系和优化教学内容。[1]“桥梁工程”课程作为道路与桥梁工程方向的专业核心课程,是一门实践与理论并重的专业技术课,能体现材料力学、结构力学、结构设计原理等专业技术基础课在桥梁工程中的综合应用,其教学效果将直接影响到人才的培养质量,因此对其进行教学改革具有重要的现实意义。
CDIO是当前国内外先进的教育教学理念,CDIO即构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate),它注重学生工程基础知识、实践能力、团队能力和工程系统能力的培养。[2-3]“桥梁工程”课程改革以CDIO工程教育理念和高等学校土木工程本科指导性专业规范为指导,整合课程体系、优化教学内容、改进教学方法、调整学生考核方式,使本课程教学适应行业发展的需要,为本专业培养创新能力强、适应企业发展需要的应用型土木工程师搭建平台。
一、课程教学改革背景
“桥梁工程”课程内容多、概念多、构造要求多、计算多、规范条文多、涉及到前期课程多,实践性、综合性强,学生在缺乏实际工程经验的情况下,难于掌握。教学形式单一,主要以灌输式和知识传授为主,忽视了学生在课程中的主体作用,使得学生缺乏自主学习的积极性。
受到“厚基础,宽口径”人才培养理念的影响,学校开设的课程要求多样化,重视自然科学知识和人文社会科学知识,突出英语教学和计算机技术应用,因此,在专业总的授课学时不能变更的前提下,专业课程的授课学时就被大幅度精简。鉴于授课学时有限,本课程的授课内容着重讲授简支梁桥和拱桥的构造与计算,对连续刚构、钢管混凝土拱桥、混凝土斜拉桥和悬索桥等大跨度桥梁则以简介兼自学为主,这种授课安排与我国迅速发展的桥梁建设事业不相适应。“桥梁工程”教学既要重视基本理论、基本方法和基本技能的培养,更应该重视新桥型、新技术、新材料和新方法在桥梁工程中的应用。
长期以来,“桥梁工程”课程的教学模式主要是课堂教学+1周课程设计+2周生产实习。实习时间较短,学生在实习中多为静态的参观。因桥梁建设周期较长,认识实习只能了解其中的部分工程或某个工序,无法全面了解整个设计、施工过程,更无法参与其中,达到理论与实践相结合的实习目的。对此,学生普遍反映所学的理论知识无法在生产实习中应用,对于桥梁建设从设计到施工的全过程没有清晰的思路。桥梁工程的课程设计在手算的前提下,设计的桥型被限定在混凝土简支桥,这也显然是远远落后于桥梁建设发展需求的。
二、教学改革思路
山东理工大学(以下简称“我校”)以往6届道路与桥梁方向毕业的本科生就业情况如图1所示,可以看出我校输送出的学生接近80%在施工、监理、管理等部门就业,继续深造学业和在设计单位工作的仅占17%。由此可知,“桥梁工程”课程的改革目标应该集中在培养学生从事桥梁工程技术及管理工作的基本能力和社会急需的实践能力上。其总体思路是以实际工程为背景,以工程技术为主线,改革课程体系、知识学习方式、考核方式和评价标准,加强实践教学及能力培养方式等关键环节,提高学生的工程意识和工程实践能力,培养出创新能力强、适应企业发展需要的应用型土木工程师。
三、课程改革的具体措施
1.基础教学
选用国家规划教材,以“精、宽、新”的理念整合教学内容。精:以一种桥型的桥梁建设过程为主线,由点到面、深入浅出把繁杂的内容讲活、讲透,使学生举一反三,即可对其他结构形式采用粗讲。建立以“学生为主体,以教师为主导”的教学模式,将工程实例(最基础的混凝土梁桥、拱桥)引入课程教学。通过实施一个完整的项目来组织教学活动,采用类似科学研究与实践的方法,促进学生主动学习。具体做法是将5~6名学生分成一个小组,给每个小组下发一份既有实际工程的设计图纸,抓住桥梁建设过程主线,讲授桥梁设计基本原则、平纵横断面设计内容、桥梁建设程序和方案比选、桥梁上的作用、桥面布置与构造、上部结构的设计计算、支座、下部结构的设计计算和施工技术。对其他结构类型桥梁则以课上简介课下大作业的方式学习。宽:采用国家新标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)教学,对连续刚构、钢管混凝土拱桥、斜拉桥和悬索桥等大跨度桥梁进行类比性、归纳性讲解,使学生适应我国迅速发展的桥梁建设事业。新:利用三维动画模拟、电视录像片和纪录片等教学手段,把本专业最新动态和发展、科研成果、施工技术引进课堂,拓宽学生视野。
依据CDIO教学模式,实施多样化教学方法。
(1)引导性教学和自主性学习相结合。树立学生为主体的教学思想,组建学习小组,开展课堂互助讨论教学,随着课程进展预留联系工程实例的“大作业”,这些“大作业”可以是课程的重点难点、行业的动态或综合性的知识,作业以小组提交。这种教学方法能调动学生学习的主动性,增加学生之间的相互交流,在锻炼学生的独立分析能力的同时加强团队合作精神培养,以课外补课内来提高教学效果。
(2)项目教学法教学。教学全过程中充分突出实践、强化应用,以实际工程项目为背景,将行业规范、现场案例、施工图纸和录像融入教学,培养学生的工程素质和工程能力。
(3)网络化和信息化教学。通过课程网站建立网上互动平台,学生可以在网站上查看并下载教学大纲、教学课件、各章习题、课程设计的任务书和指导书、工程实例、行业动态等,也可以在网站上留下自己的心得和疑问,由师生进行开放性讨论,从而提高学生的学习自主性。
2.实践教学
基于应用型土木工程人才培养目标的定位特点,构建以能力培养为核心,多模块、相对独立、相互衔接的实践教学体系,该体系由计算机辅助设计软件学习、课程设计、模型制作、专题讲座和认识实习等部分组成。
鼓励并引导学生使用桥梁博士、桥梁通等桥梁工程计算机辅助设计软件,改变课程设计、毕业设计完全手算及手工绘图的现状,邀请设计院技术负责骨干进行专题讲座,依托实际工程进行课程设计,在“做中学,做中教”,培养学生的工程设计能力。[4]利用课程设计的成果,以学习小组为单位按比例制作桥梁的上部结构模型,结合工程已有的其他部分图纸补充下部结构、支座、桥面铺装、栏杆、排水和照明完成全桥模型。在建造过程中,要求严格按照设计图纸施工,不能随意变更设计,在课程结束时提交实体模型和设计说明书,利用PPT演示建桥的全过程并对成果进行答辩,通过熟悉设计图纸课程设计制作模型成果答辩使理论知识具体化、实体化,不知不觉中培养学生的工程能力。
3.考核方法
为鼓励学生个性化发展,打破应试教育的桎梏,采取多元化考核模式,在强调测试理论知识的同时注重工程实践能力和工程设计能力的评价与考核。在考核方式上,采用闭卷笔试、小论文、大作业、模型制作、答辩、互评、自评相结合的形式。
4.课程教学体系建设
毕业设计是教学过程最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节,要求学生综合应用所学各种理论知识和技能。桥梁工程课程的改革建立的“课堂教学、课程设计、认识实习”三元一体模式实质上是对毕业设计环节的基本训练,因此改革后的桥梁工程教学模式可和其他教学环节构成如图2所示的教学体系。
四、桥梁工程课程改革效果
经过两级六个自然班的课程实践,桥梁工程课程改革取得了显著的成效,主要表现在:
第一,构建了以学生工程能力培养为主线,分层次(基础教学课程设计桥梁模型)、多模块(认识实习—课程教学—专题讲座—毕业设计)、全过程、递进式的实践教学课程体系,通过连续渐进的典型工程项目设计,培养学生的工程素质、工程能力和设计能力。
第二,实施多元化考核评价方式,增加小组讨论、大作业、模型制作、答辩等环节,激发了学生学习主动性,提高了学生学习能力、研究能力和工程实践能力。在后续的生产实习中,教学培养基地企业反映该批次学生较之往届“上手快,操作能力强”。
第三,课程设计和毕业设计成果质量提高显著。将项目教学法纳入课程,使学生对现行规范的把握、识图、画图能力加强,将计算机辅助设计软件应用于设计验算,在内容难度加大的情况下学生的成绩没有出现下降趋势。
五、结语
“桥梁工程”课程教学改革以实际工程为背景,以工程技术为主线,完成了课程体系、知识学习方式和考核方式的革新,两届学生实践的良好效果证明本次教改构建的分层次、多模块、全过程、递进式教学课程体系能够加强学生实践教学及能力培养,提高学生的工程意识、工程素养和工程实践能力。
参考文献:
[1]高等学校土木工程学科专业指导委员会.高等学校土木工程本科指导性专业规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[2]EDWARD F.CRAWLEY.重新认识工程教育:国际CDIO培养模式与方法[M].顾佩华,沈民奋,陆小华,译.北京:高等教育出版社,2009.
[3]王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究,2009,
篇9
1.1风险识别依据,桥梁风险识别依据主要包括:桥梁主体结构形式、施工现场的水文地质情况、施工工艺和组织方案、施工过程中所选用的机械设备、施工队伍的技术水平、投资企业的服务质量(工程款支付情况、征地拆迁情况、水电供应等)。
1.2风险识别方法,随着风险管理理论的不断完善和发展,逐渐出现多种风险识别方法,如故障树、专家调查法、财务报表法、流程图法等。尽管风险识别的方法多种多样,但根据我国桥梁工程实际施工情况,我国没有建立桥梁施工事故的数据库。为能对工程建设实际情况做出风险评估,故障树结合专家调查法成为非常适合我国桥梁施工风险识别的方法。故障树结合专家调查法,是先通过故障树进行识别,然后进行专家评审,舍弃较离散的数据,直至专家的观点趋于一致。
2桥梁风险评价准则
2.1风险回避准则,风险回避准则是最基本的风险评价准则,也是最保守的。根据这一准则,对风险活动采取完全回避的方式,即在企业的经营过程中,宁愿放弃风险收益也不从事风险活动,或者付出较高的代价,以完全规避风险。
2.2风险权衡准则,风险权衡的适用条件是对于一些能够接受或者完全无法回避的风险。风险权衡是通过确定企业可以接受的风险程度,而进行的分析权衡。
2.3风险处理成本最小准则,风险权衡的前提是假设存在风险。这里的风险包括两层意思:一是不经过任何风险处理,就可以接受的风险;二是付出较小代价可以避免的风险。第二类就是风险处理最小成本准则。
3桥梁施工风险评价法
目前国内现行的桥梁工程风险评价法主要包括德菲尔法、模糊综合法、层次分析法等。针对桥梁来说,本文认为层次分析法比较适合国内工程。采用层次分析法时需要按照以下四个步骤进行桥梁工程风险评价。
3.1项目概念阶梯层次风险辨析,桥梁施工阶段的风险看似没有结构体存在,但通过归纳,可初步建立桥梁施工阶段风险的相关概念,这些概念就是施工阶段风险的重要组成因素。在分析中必须对这些施工阶段的风险因素进行管理和分解,才能够进行下一阶段分析。
3.2构造风险判断矩阵,将第一阶段各个风险因素进行一一对比,从而发现其中的逻辑关系,判定上下层之间的联系,根据判定结果列出判断矩阵。
3.3构造风险严重程度判断矩阵,利用高、中、低等三个风险指标来表示各个因子对桥梁施工过程的危害程度,通过AHP计算软件和专家评定进行工程风险的评审,直至不需要再进行重新判定时,进行矩阵检验,然后通过。
3.4层次总排序,层次总排序是将各个风险因素进行统一排序,然后求出风险可能发生的概率,由此判断该风险对桥梁工程的影响程度。然后按照AHP合成权重计算法进行总排序,从而为决策风险提供合理的判定依据。
4结语
篇10
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.