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1、桥梁结构电算教学大纲课程中文名称：桥梁结构电算课程英文名称：Computer calculation of Bridge structure课程编号：K1152学分：1.5学时：24 （其中，讲课学时：0；实验学时：24；实践学时：0）先修课程：结构力学、预应力混凝土结构、桥梁工程适用专业：土木工程课程类别：专业方向拓展课程/选修使用教材：石志源.桥梁结构电算，人民交通出版社，2010年8月第2版开课单位：土木与建筑学院一、课程性质桥梁结构电算属土木工程专业（道路与桥梁方向）选修的一门方向拓展课程。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
2、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、课程目标课程总体目标：熟悉混凝土桥梁结构计算常规的计算软件，掌握混凝土桥梁结构有限元 的基本理论，能够运用结构有限元软件，能够建立混凝土梁桥或者拱桥结构有限元计算模型, 熟悉混凝土桥梁结构受力分析和PSC设计。课程目标及支撑的毕业要求具体如下：目标1:熟悉桥梁结构计算常规的计算软件，掌握桥梁结构有限元的基本理论；目标2：能够运用结构有限元软件，能够建立梁桥或者拱桥结构有限元计算模型；目标3：熟悉桥梁结构受力分析和PSC设计，并进行简要的分析。课程目标对毕业要求
3、的支撑关系课程 目标支撑毕业要求毕业要求指标点支撑毕业 要求指标 点权重14.研究：具有相对广博的自然科学基础知识， 以及本专业后续学习必须的数学、力学、计算 科学等相关知识。能够基于科学原理并采用科 学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实 验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合 理有效的结论。4.1具有相对广博的自然 科学基础知识，以及本专 业后续学习必须的数学、 力学、计算科学等相关知 识，掌握土木工程问题的 科学研究方法和技能。无25.使用现代工具：具有较强的检索、获取和利 用信息的能力以及职业再发展的学习能力。能 够针对复杂工程问题，开发、选择与使用恰当 的技术、资源、现代工程工具
4、和信息技术工具， 并对复杂工程问题进行合理预测与模拟，掌握 各项工程数值及信息技术的优势与局限。5.1掌握本专业常用结构 分析和设计软件、绘图软 件、相关办公软件及其它 编程语言，并熟练用于土 木工程的结构分析、设计 及工程管理各个环节。无310.能够独立撰写编制设计计算书、设计报告、 标书等工程技术类文件。具备良好的沟通与交 流能力，能够与业界同行就各类技术问题展开 有效的合作并能清晰准确的表达观点。掌握至 少一门外语知识，并能够简单交流、阅读与翻 译；同时掌握本专业相关的外语基本知识。具 有一定的国际视野和跨国文化环境下的交流、 竞争与合作的初步能力。10.1能够独立撰写编制土 木工程项目
5、设计计算书、 设计报告、标书等工程技 术类文件，具备良好的沟 通与交流能力，能够与业 界同行就各类技术问题展 开有效的合作并能清晰准 确的表达观点。无三、教学内容及要求第一章概述1 .教学内容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。 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。2 .重、难点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。桥梁结构有限元法的基本
6、原理和基本过程.考核要点(1)桥梁结构的受力特点和桥梁作用的施加杆系单元刚度建立、单元内力求解的步骤3 .教学方法板书与上机结合第二章有限元法在桥梁结构分析中的应用1.教学内容桥梁作用计算；桥梁作用效应组合；两种极限状态的验算；桥梁数值分析软件介绍(2)施工过程的模拟：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。2,重、难点桥梁移动荷载计算(2)内力与结构的形成过程关系。3 .考核要点桥梁各作用的计算方法4 .教学方法板书与上机结合第三章桥梁结构分析软件MIDAS.教学内容(1) Midas功能简介；Midas前处理；桥梁杆系模型的建立Mi
7、das加载功能；影响线、恒载内力、活载内力计算(2) Midas后处理功能；荷载效应组合；结构强度验算和正常使用性能验算2,重、难点桥梁杆系模型的构建(2)汽车荷载、预应力荷载、温度荷荷载在软件中的施加实现(3) 核要点桥梁杆系模型的建立步骤各荷载施加方法.教学方法板书与上机操作结合第五章桥梁案例分析1 .教学内容 工程实例演示，包括梁式桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥的计算演示2 .重、难点实桥建模及分析3 .考核要点(1)不同实桥建模方法(2)结果分析4 .教学方法板书与上机结合四、学时分配及对课程目标的支撑章节教学内容支撑的课程 目标学时分配讲课实验实践桥梁结构电算基本理论1、22有限元法在桥梁
8、结构分析中的应用方法1 24*基于MIDAS桥梁结构建模与分析1、210四桥梁案例计算与分析38合计24五、考核方式及成绩评定标准1.课程考核方式：考核方式包括期末考试、平时及作业情况考查(其中包括笔记、大 作业等)和实验情况考查。期末考试采用上机操作及提交计算分析报告。2.课程成绩评定标准考核形式课程成绩构 成及比例考核细则对应的 课程目 标1.课外 作业100分，占 10%课后完成多个上机算例，主要考核学生对每节课知识点的复 习、理解和掌握程度，计算全部作业的平均成绩再按10%计 入总成绩。1, 2, 32 .课堂 小练习100分,占20%以随机的形式，在每章内容进行中或结束后，随堂测试 题，主要考核学生课堂的听课效果和课后及时复习消化本章 知识的能力，最后按20%计入课程总成绩。1, 2, 33.考试100分,占70%上机实例。建立三跨连续梁计算模型，按要求输出各项计算 结果，以建模计算分析报告成绩的70%计入课程总成绩。考 核学生在桥梁结构电算基本知识与技能。1, 2, 3六、参考书目1、桥梁结构电算石志源，人民交通出版社，2010年8月第2版2、桥梁结构有限元分析，蔺鹏臻，刘世忠著，北京，科学出版社，2008,第一版3、桥梁工程，范立础主编，北京，人民交通出版社，2012,第二版七、教学参考资源本课程部分资料可在桥梁工程课程网站学习和浏览，网址为：GFOR=G