土木工程桥梁论文范文第1篇在古代木结构建筑在全世界得到广泛的应用，但由于当时限于人们对木结构的认知和技术水平的不足，木结构桥梁主要以原木为主，越来越不能满足比如大跨、重载的要求。随着西方工业革命的兴起下面是小编为大家整理的土木工程桥梁论文【五篇】,供大家参考。
土木工程桥梁论文范文第1篇
在古代木结构建筑在全世界得到广泛的应用，但由于当时限于人们对木结构的认知和技术水平的不足，木结构桥梁主要以原木为主，越来越不能满足比如大跨、重载的要求。随着西方工业革命的兴起近现代建筑材料主要被混凝土取代，随着国门的打开，中国也被灌入了以混凝土为主的结构体系，中国传统木结构遭受到毁灭性打击，混凝土结构在中国飞速发展，不断创造多个世界第一。但在这种高耗能材料得到广泛应用的同时，环境问题越来越令人堪忧。人们开始寻求一种能够适应现代交通要求，同时又能减轻对环境负担的新材料。此时，胶合木被人们制造广泛用于工程实例中，胶合木很好的解决原木结构存在的缺点而且造型美观越来越受到人们的欢迎，随着胶合木结构技术的引进经过这些年的发展，我国在胶合木结构方面取得了些成果。本文以张花高速木结构人行天桥工程实例为依托探讨胶合木拱桥在我国发展现状及应用前景。
胶合木结构
胶合木结构是指用胶粘方法经过一系列加工过程将零碎的木料拼接成整体并满足工程要求的结构。
优点：不受材料尺寸限制，用较小尺寸的材料也能组成大跨构件；
可以剔除木结、裂缝等缺陷提高构件强度；
经过防腐、防火处理的材料具有很好的耐久性和防火性能；
加工方便可以工厂化，大大缩短工期；
构件自重比较轻方便运输和现场拼装；
构件加工制造中能耗低，减少对环境的污染
缺点：胶合木结构主要由零碎材料经加工拼接而成结构通常在连接处破坏，构件连接处常常成为结构的薄弱环节；
对于我国来说大跨胶合木拱桥主要采用美国进口的南方松，国产落叶松需要取得更大突破。
总体而言胶合木结构优势还是很明显，随着生态文明建设列入“五位一体”人们开始越来越重视对环境的保护，而胶合木结构在工程建筑领域正好符合政策需要和人类的需求。
木结构桥梁简介
胶合木结构桥按结构体系划分，主要有拱桥、桁架桥、梁式桥等，由于其具有环保、外形美观、自重较轻、安装简便、维修费用低等优点，在国内外得到了广泛应用。胶合木桥不仅适用于景观桥、人行天桥在国外还被广泛应用于公路桥，在美国公路桥就有7%左右为胶合木结构桥。在我国胶合木结构桥梁结构形式主要以拱桥为主的人行桥，例如江苏苏州的胥虹桥是我国最大的木拱桥也是世界上最大单跨的木拱形桥。本文介绍的张家界到花垣高速公路上的木结构人行天桥是我国第一座跨高速公路的木结构桥梁结构承重部分采用美国花旗松，辅材采用我国国产落叶松。
木结构桥梁现场试验
张花高速服务区人行桥为上承式三铰拱桥。桥面总长度为39.5m，计算跨径38.07m，桥面净宽3.0m，计算矢高9.0m，矢跨比为1：4.2。拱肋采用圆弧拱，半径为663m。
1.试验目的
主要是为了检验桥梁是不是符合设计标准、满足设计要求，综合评定该桥梁的使用安全性，为其它木结构桥梁提供理论借鉴。
2.试验方案
试验加载根据有限元计算结果采用水箱注水加载方式分级加载，选取拱脚、1/4L、1/2L、314L截面为控制截面，在1/4L、314L处贴应变片，拱顶使用应变花，挠度用百分表测量。测点布置图如下
3.试验结果分析
将试验结果与理论结果进行对比，应用公式q=S/Ss×100%，其中，S为试验荷载效应实测值，Ss为试验荷载效应理论计算值。测试结果各测点应变校验系数在0.74～0.89，挠度校验系数在0.79～0.87区间段都满足规范要求。
结论
随着我国对生态环境的重视，建筑行业钢筋混凝土等材料对环境的污染越来越被放大，木结构以其特有的特点势必被人们广泛应用于工程建设上，因此木结构的研究将蕴含着深远的意义和价值。
主要得到下面几个结论：
1.胶合木具有不限形式、制造能耗低等多方面的优点，而且加工过程清晰、技术全面能够进行流水化作业，生产周期快，与混凝土桥梁相比能够大大缩短建设工期。随着现代木结构防腐、连接等技术的成熟，木结构桥梁必然成为中小跨径桥梁的最佳选择。
2.通过本文木结构桥梁实例的成桥试验可以看出木结构桥梁性能能够满足设计要求。
3.由于木结构桥梁在我国发展起步比较晚，主要以人行桥为主。缺少公路方面的桥梁实例，
展望
胶合木结构尚处于起步阶段还有很多方面需要完善，建议对以下几点进行深入研究：
土木工程桥梁论文范文第2篇
土木工程结构安全事故原因分析
从上述土木工程结构事故中可以看到，引起土木工程结构倒塌事故的原因有很多种，归纳起来主要有两大类:1)不可抗力因素，包括地震、洪水、飓风、火灾等等。由不可抗力引起的土木工程结构灾害非本文所讨论内容，因此不作更多介绍。2)非不可抗力因素，主要包括设计方面因素、施工方面因素、运营管理方面因素等。由于设计而导致土木工程结构倒塌的原因包括:结构特性认识不深入，设计理论不成熟;设计中对结构在荷载作用下空间受力特性和应力分布规律分析不够;设计中支撑整体稳定性不足。由于施工而导致土木工程结构倒塌的原因包括:辅助支撑强度、稳定性不足，脚手架支撑体系搭设重大隐患;施工技术差和焊接存在严重缺陷;施工中偷工减料，工程质量低劣;不按工艺要求施工，施工方法不当。由于运营管理而导致土木工程结构倒塌的原因包括:车辆超限超载常禁不止致使桥梁常年超负荷运行;在结构的改造、加建或拆除过程中，由于对结构剩余强度鉴定不准确，采用的维修加固、加建或拆除方案不符合实际要求导致结构倒塌;由于人为破坏、使用不当、结构构件腐蚀老化，造成部分承重构件失效，阻碍传力途径导致结构倒塌;结构耐久性不足及检测维修养护不当。各类土木工程结构倒塌的机理可以分为以下几类［7］:1)竖向受力构件失效。结构竖向受力构件起着向基础传递上部荷载，支撑结构体系的作用。当竖向受力构件失效后改变结构体系和传力路经，引起结构内力重分布。2)结构强度储备不足。当可变荷载超过设计值较多，或温度应力变化较大时等，结构由于强度储备不足将发生倒塌。3)节点强度不足，结构整体性差。节点不仅起着荷载传递路径、支撑结构体系的作用，还起着增强结构整体性的作用。当节点先于构件破坏后，结构整体性被破坏，支撑于节点上的构件脱离结构主体，造成结构整体性塌陷。上述导致土木工程结构倒塌的各种原因中及倒塌机理分析中，设计原因和施工原因均发生在桥梁运营以前，可以通过桥梁设计理论的不断成熟及施工技术和施工方案的不断完善逐步克服。而对于广大正在运营中的在役土木工程结构来说，管理中的检测维修养护不当才是土木工程管理及科研工作者要面对的重要问题。要想在结构管理中能够有效地避免重大安全事故，必须及时发现结构中可能出现安全问题的地方。以下从结构损伤演化的角度讨论如何及时发现土木工程结构中可能出现安全问题的地方。
在役土木工程结构薄弱处概念的提出
对于广大运营中的在役土木工程结构，在其长期使用过程中，不可避免地受到环境侵蚀、材料老化和荷载长期效应、疲劳效应等灾害因素的作用［8］，在结构内部会出现不同程度的损伤，从而造成结构各部分构件承载力下降，当环境条件或外荷载发生变化时，结构中承载力下降最多的构件最有可能首先发生失效现象，继而由于结构内部内力重分布而导致其他构件接连失效，最后结构整体倒塌。四川宜宾市南门大桥长384m，宽13m，为单孔跨径240m的钢筋混凝土中承式公路拱桥，桥面由17对钢缆吊杆凌空悬挂，于1990年6月竣工通车。在建成10年后，于2001年11月7日凌晨4时30分左右，该桥两端4对共8根短吊杆在与横梁连接部位突然发生断裂，导致两端桥面坍落。事故发生时一边垮塌后，因受力不均使桥面的支撑发生波浪形摆动，造成另一边也垮塌。此事故原因是该桥的交通量早已成倍增长，超载十分严重致使桥梁所受外荷载远远超过设计荷载;另一方面，中承拱短吊杆受力较大振动冲击强，并且腐蚀严重，致使吊杆承载力下降过多，最终导致短吊杆脆断，桥面垮塌。从上述桥梁安全事故中可以发现，在整个桥梁倒塌过程中，最为关键的是承载力下降最多的首先发生失效的那个构件(即宜宾南门桥上的吊杆)，在本文研究中称为结构中的薄弱处，即受环境侵蚀、材料老化、荷载变化等因素的影响，土木工程结构中最先发生破坏的构件或构件中的某一位置。本文中所定义的结构薄弱处与理论上根据设计方案计算出的结构内力最大处是有所区别的。随着结构使用年限的增加，结构中各构件或同一构件的各部分所受到的环境影响并不一致，各部分材料退化程度也有所不同，而且外荷载变化导致各部分内力变化也并不相同，因而结构中抗力与实际内力最接近的地方，即结构薄弱处往往不是结构中内力最大的位置。图1以一座桥梁为例说明随着运营时间的增长，各部件薄弱程度变化情况。从图中可以看到，桥梁建成之初桥梁内各构件的荷载效应与其承载力相比有较大距离，而经过5年的运营，桥梁所受到荷载效应不断加大而各部件承载力却不断下降，二者之间差距不断接近，但荷载效应与承载力最为接近的部件与桥梁建成之初已经有所变化;经过10年的运营，桥梁所受到荷载效应进一步加大而各部件承载力继续下降，此时二者之间差距最小的即为桥梁中的薄弱处(构件7)，该薄弱处并非桥梁建成之初荷载效应与承载力最为接近的部件(构件3和6)。
在役土木工程结构薄弱处分析方法
土木工程结构中出现薄弱处的首要原因是结构内出现损伤。本文主要关注引发累积损伤的各种原因。随着土木工程结构的长期运营，不可避免的暴露在各种环境中，日晒、雨淋、有害气体、冻融循环等环境因素不断地侵蚀建筑结构，导致结构中最基本的建筑材料性能不断下降，出现钢筋锈蚀、混凝土开裂、脱落等现象，同时受建筑材料自身老化的影响，材料的各项技术指标(弹性模量、强度)也随时间不断下降，即累积损伤越来越严重。累积损伤会导致土木工程结构承载力下降，其主要原因为:1)钢筋锈蚀导致受力钢筋截面变小、钢筋与混凝土间粘结力下降;2)混凝土裂缝导致钢筋混凝土构件的有效截面变小;3)材料老化导致与结构承载力直接相关的弹性模量和极限强度下降。由此可见，寻找结构薄弱处的第一步，即确定结构中各处承载力下降程度的首要问题是准确识别出结构各位置的损伤情况。损伤识别问题分为两大类，一方面称之为正问题，即通过结构现场无损检测及微破损检测获得结构各处受环境侵蚀和材料老化因素影响产生的损伤问题［9－10］，这种方法是从正面直接寻找结构中的损伤，需要依靠大量的测试仪器与有经验的现场工程师，而且对于一座大型结构来说全部检测完整体结构需要耗费相当长的时间和人力物力，更重要的是结构内部的损伤是难以检测到的;另一方面称之为反问题［11］，即通过测量结构整体动力响应来分析结构内的损伤发生、损伤位置及程度，这种方法属于传统的系统识别范畴，根据结构响应反演出结构系统参数，对于损伤来说通常以刚度下降来表示。但是由于结构响应测试难以完备且受到噪声干扰较大，这类方法在实际应用上还受到限制。准确识别结构各处损伤情况需将两种方法结合使用，一方面通过现场检测获得材料参数来计算结构承载力，另一方面通过损伤识别算法获得结构损伤位置及程度，二者相互比较，通过结构承载力下降较多与损伤程度较大的位置相互印证，最终确定结构中的损伤情况。确定结构中薄弱处的另一个考虑因素是结构上荷载效应的变化。结构上荷载效应的变化包括以下三个方面:1)结构整体荷载的增加［12］。结构随着服役年限的增加，使用功能与最初的设计要求会有所改变，因而整体荷载会变大。例如，工业厂房由于生产线变更、重型设备的安装造成整个厂房结构荷载的增加;桥梁结构中，由于经济、技术的发展，车流量越来越大，而且重型汽车越来越多，早期未设计承受超重车能力的桥梁不得不承受更大的车辆荷载。2)内力重分布。一方面，内力重分布是因为结构上荷载的增加并不是均匀的，尤其是活荷载。例如雪荷载，结构迎风面和背风面的积雪程度相距甚远，其荷载值会相差数倍，因而会造成结构中内力分布发生变化。另一方面，内力重分布是因为结构损伤引起的刚度变化。绝大部分土木工程结构均为超静定结构，而超静定结构的内力分布是同各构件的刚度有关，某一构件刚度的下降必然会导致其他构件内力有所增加，因此造成整个结构中的内力重分布。3)动力荷载引起构件疲劳性能的退化［13－14］。长期承受动力荷载的结构，特别是桥梁结构，在长期的服役过程中，动力荷载循环次数的增加会造成结构疲劳寿命的降低，尽管动力荷载的幅值没有增加，但对结构来说同样会使其接近破坏。因此，动力荷载的循环次数同样也是确定结构薄弱处的考虑因素。从上述讨论中可以看出，要想准确地找出土木工程结构中的薄弱处需要从两个方面入手，一方面是确定土木工程结构中各处的承载力下降程度，根据现场实测得到的材料参数修正理论的材料性能下降曲线，由其计算结构中各处的材料性能下降程度，进而获得结构中各处的实际承载力，并根据损伤识别结果相互验证;另一方面是确定结构中各处荷载效应的增加，通过分析结构外荷载变化、材料性能变化引起的结构内力重分布以及动力荷载引起的结构疲劳寿命降低的程度，以此来确定结构所受到的真实荷载效应。之后通过比较结构各处的实际承载力与荷载效应，二者最接近的位置即为土木工程结构在当前状态下的薄弱处。找到土木工程结构中薄弱处即对其进行重点监控，并采取有效措施进行加固补强，从而保证土木工程整体结构安全。图2所示为在役土木工程结构薄弱处分析方法流程图。
土木工程桥梁论文范文第3篇
关键词：交互式教学；
桥梁工程；
实施方案；
师生互动
中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2016）05-0109-04
桥梁工程课程是高等学校土木工程专业一门重要的专业主干课程。作为一门实践性较强的专业课程，需将理论知识与不断发展的工程实践很好地融合，为我国桥梁工程建设培养合格的人才，以适应现代桥梁工程科技与实践持续发展的需要。基于此，国内外高等学校的相关教师和学者[1-3]在总结自身教学实践的基础上，给出了许多有参考价值的教学改革措施及建议，为新时代改进桥梁工程课程教学方法提供了重要思路。
为了增强学生的学习积极性，提升教学活动的预期效果，美国教育心理学者Brown和Palincsar提出交互式教学的新型教学模式[4]。交互式教学是在宏观教学情景下，基于多元化的教学平台，师生围绕某一个问题或课题进行平等交流和自主互动的一种教学方法[4-5]。交互式教学的特点在于培养学生特定的用以促进理解的策略。
文章结合南京理工大学桥梁工程课程的教学实践，对交互式教学模式与桥梁工程课程的结合展开研究，以增加学生的教学参与度，提高桥梁工程的课堂教学效率，使学生在较少的学时内获得相对更多的专业知识和应用技能。同时，交互式教学模式在桥梁工程课程的应用探索也可为土木工程专业其他课程的教学改革提供参考与借鉴。
一、当前桥梁工程课程教学存在的主要问题
（一）教学过程师生互动不足
目前，国内高等学校桥梁工程课程主要采用 “教师为主体”的传统单向信息灌输式教学方式，而较少采用“学生为主体，教师为主导”的新型教学方式[6]。
“教师为主体”的桥梁工程课程教学方式以教师课堂教学为主，学生通常较为被动地接收专业知识。这种方式虽然能较好地保证课程教学工作的进度及完整性，但是由于学生的参与度不够，师生间缺少课内交流互动，使学生逐渐丧失主动学习的积极性，课程教学往往转向“教师口若悬河，学生埋头苦记”的局面，从而影响实际的教学效果[7-8]。
（二）课时较少与内容较多的矛盾
土木工程本科专业一般按“大土木”方式培养，分配到桥梁工程课程的课时相对较少[6]。但是，桥梁工程课程所涵盖的内容相对较多（包括桥梁结构的力学原理、组成材料、设计以及施工等多个方面），以往教师讲解教材+学生记笔记的教学方式已很难满足学生学习的要求。因此，如何调动学生学习的积极主动性，使其在较短的学时内理解掌握相对较多的内容，以及采用怎样的方式将部分专业知识的课堂学习延伸到课外学习，都是本课程教学需要探讨的问题。
（三）课程考核不能有效激励学生参与教学过程
桥梁工程课程考核主要包括学生平时学习情况和期末考试成绩两大方面。学生平时学习表现主要包括考勤和作业练习，考勤只表明学生走进了课堂，无法体现其参与课堂教学的积极性，而平时作业在课后完成，可能会存在抄袭现象，这增大了教师把握学生学习效果的难度。期末考试成绩主要强调理论知识的考查，学生在考试前进行短时间的“突击”复习也可能获得较好的卷面成绩，但不能激励学生积极参与整个教学过程，导致学生将课程学习的主要目的等同于获得学分。因此，如何改进桥梁工程课程考核方式，使其真实反映学生在教学过程中的参与度，并提升学生主动参与讨论或实践环节的积极性，还有待深入探讨。
（四）学生评教缺乏客观性和实时性
现行的学生评教通常采用课程结束后学生网上评教的模式，学生根据设定好的问题选择不同评价等级。这种评价模式虽然简单易行，操作方便，但存在两方面的缺陷：一是缺乏客观性，有些学生在网上评教时随意勾选选项，可能导致最后的评价结果没有针对性；
二是缺乏实时性，课程结束后学生再评教，教师虽然可根据学生的评价在下一届教学中进行改进，但针对该届学生的教学不能进行有效调整，而且每届学生的整体需求不同，这可能影响课程教学改进的效果。
二、桥梁工程交互式教学模式的构建
针对当前桥梁工程课程教学存在的主要问题，对在校土木工程专业学生和毕业生就业单位的需求进行调研，获得来自不同方面的反馈资料，进而初步形成全方位考虑学生及用人单位需求的桥梁工程教学计划与方案。
结合多元化教学方法，如：结合学科竞赛、将理论知识形象化、构建网络互动平台等，实施以学生为中心的桥梁工程交互式教学工作。在试验性教学工作开展过程中及结束后，基于网络平台反馈学生对教学的评价。若评价结果不好，则调整或重新制定教学方案，再进行课程教学；
若获得好评，则综合总结前期成果，形成桥梁工程课程交互式教学模式。三、桥梁工程交互式教学模式的具体措施
（一）引导学生主动学习
基于《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[4]（以下简称《规范》），对桥梁工程课程知识体系进行梳理。在满足《规范》基本要求的前提下，为提高学生参与度，提高桥梁工程课程效果，引入启发式、互动式的教学方法。教师在授课过程中，从实际桥梁工程的相关问题出发，以提问的形式引导学生主动思考桥梁工程理论问题，基于学生之间相互讨论及反馈，教师可掌握学生的学习效果和薄弱环节，有针对性地进行重点讲解。
例如，在讲解梁式桥结构设计时，可引入桥梁实例：“2012年8月，哈尔滨阳明滩大桥引桥发生事故，距阳明滩大桥3.5公里的上桥分离式匝道侧翻。坍塌主梁（钢混叠合梁）长约130 m，属于整体垮塌”[5]。然后提出问题：“哈尔滨阳明滩大桥引桥为何垮塌？是主梁或桥墩设计不合理导致，还是超载车辆使结构偏心受力过大导致？”引导学生基于课程知识自主思考，并相互讨论激发学习积极性。
（二）课程知识的形象化
桥梁工程实践性较强的部分内容，采用传统的书本教学方式讲解，对于初学者来说，不仅比较难以理解和接受，而且会使学习枯燥乏味，不利于教学过程中的师生交流互动。例如，桥梁施工方法部分，对于一些施工方法（如平衡悬臂施工法、逐跨顶推施工法）专业名词，采用常规的语言文字描述来讲解不易理解。在这种情况下，可结合多媒体技术（制作相应的施工方法教学动画视频，或者收集国内外实际桥梁建造过程动画视频）来讲解，使理论知识更加形象、立体，这不仅使学生更易于掌握相应知识点，还可提升学习兴趣，大幅度提高课堂知识传授效率，缓解少课时与多内容的矛盾。
对于桥梁工程部分理论性较强的章节，如荷载横向分布计算，可增设学生建模实践环节。利用计算机有限元结构分析软件，在教师的指导下，学生自主建立感兴趣的桥梁结构形式，并进行结构模型计算和结果分析。通过立体的桥梁结构受力分析，使学生在计算机有限元模型中掌握桥梁结构基本力学原理、理解桥梁荷载的传力路径等重要理论难点，在有条件的情况下还可以开展学生桥梁结构建模比赛，增加学习乐趣。
（三）教学结合学科竞赛
桥梁工程作为一门实践性较强的工程学科，在教学过程中需强化学生的实践能力。以南京理工大学为例，我校每年均举办“南京理工大学桥梁结构设计竞赛”，并将此类桥梁结构设计竞赛与桥梁工程课程紧密结合（竞赛作为桥梁工程课程考核的一项指标）。学生将学到的理论结构转化为实物模型，产生对桥梁工程课程的学习兴趣，从而提高动手实践能力。
图2所示为学生桥梁结构设计竞赛中进行加载测试。在竞赛中，学生分组自主设计制作感兴趣的小比例桥梁结构模型（如图2所示的桁架式梁桥、拱桥等），然后施加荷载至结构破坏，加载过程中测量结构变形（刚度评价）和最终承载力（强度评价）。桥梁工程课程任课教师对不同的桥梁模型进行点评，引导学生分析自己设计桥梁的内在力学原理。通过桥梁结构制作、加载和互动讨论，学生切实感受到不同桥型的传力途径和失效模式，强度和刚度特征，以及每种桥型的优势和缺陷。由于此类活动采用竞赛激励的方式，每组学生会努力提高本组的桥梁承载能力，使其自主加强桥梁工程课程学习，从而达到激发学生学习兴趣的目的。
（四）基于网络平台的师生互动及学生在线实时评教
如前所述，目前国内高校桥梁工程课程的课时数相对较少。若仅局限于课堂教学，学生则无法扎实掌握本课程的丰富知识。为了应对此问题，可建立课程网络共享平台（如基于校园网的在线课程），及时更新所涉及课程的延伸文献和资料，供学生课外在线学习，扩展其知识面。学生也可将桥梁工程相关的优秀网站、实际桥梁工程施工动画等资料上传共享，并相互交流探讨。
此外，可根据需要建设网络交流平台（如微信平台），作为该课程师生交流互动的重要平台，使学生灵感或疑问得到高效表达，并及时反馈课堂教学效果。通过网络能更自由、客观评价教学效果，站在学生的角度提出课程教学的不足之处，帮助教师提高教学水平，从而真正实现“教学相长”。
四、结语
我国桥梁工程建设水平不断提高，正在由桥梁工程大国向桥梁工程强国迈进，这要求高校培养具有主观能动性且全面发展的高级工程技术人才。为适应这种需要，改进、完善桥梁工程课程的教学模式显得尤为必要。基于此，文章首先论述了当前桥梁工程课程教学存在的主要问题，然后针对这些问题，提出了桥梁工程交互式教学模式及其实施方案，并从提高学生主观能动性、理论知识形象化、教学与学科竞赛的结合和学生实时评教等方面阐述了该课程交互式教学模式的具体措施。交互式教学模式在桥梁工程课程中的运用有望改变传统的单向信息灌输式教学模式，提升学生主动学习的积极性，提高学生的学生实效和工程实用技能，为桥梁工程建设输送合格的工程技术人才。
参考文献：
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土木工程桥梁论文范文第4篇
关键词：土木工程概论；
工程实例教学；
课程教学
作者简介：卓德兵（1985-），男，湖南张家界人，吉首大学城乡资源与规划学院，助教。（湖南 张家界 427000）
基金项目：本文系2011年吉首大学教学改革基金项目（项目编号：2011JSUJGB06）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）05-0117-02
土木工程是建筑、岩土、地下建筑、桥梁、隧道、道路、铁路、矿山建筑、港口等工程的统称，其内涵为用各种建筑材料修建上述工程时的生产活动和相关工程技术，包括勘测、设计、施工、维修、管理等。[1]
对于刚刚经历高考，跨入大学校门的大多数土木工程专业新生来说，“土木工程”是一个比较陌生的概念。对于土木工程究竟是什么，土木工程专业大学四年到底学什么，学生毕业以后能够干什么似乎知之甚少。而作为土木工程专业重要的专业入门基础课程——“土木工程概论”的开设，旨在以较少的课时和通俗易懂的方式将土木工程丰富的内容展示给刚入校的土木工程专业新生，让学生能够在较短的时间内熟悉土木工程专业的历史进程、土木工程的基本属性、主要内容、大学本科的课程设置、就业前景以及职业规划等内容，以便学生尽快了解并热爱这个行业，培养专业学习的兴趣，树立学习的目标，为后续课程的学习奠定良好的基础。
由于“土木工程概论”是一门相对较新且内容十分宽泛的课程，各高校在开设这门课程的时候，由于各自的办学历史、专业设置和发展定位不一样，在教学内容取舍、学期安排、课时设置、教学方法与教学手段的选择等方面都会不尽相同，目前也无成熟的参照模式，虽然有关学者已对此做了大量改革探索，但目前仍然不算成熟。[2]吉首大学根据自身特色结合新颁布的《高等学校土木工程本科指导性专业规范》，将课时设置为16，具体是安排到大一第一学期进行授课。本文结合笔者在吉首大学土木工程系多年的教学实践经验，对如何在“土木工程概论”课堂教学中运用工程实例教学法辅助教学进行了有益的探索。
一、传统教学中存在的问题
相对于土木工程专业其他已经讲授多年的课程而言，“土木工程概论”是一门较新的课程，在拓宽专业范围的特定背景下，这门课程教学存在的主要问题有：课程内容特别多，而学时安排相对比较少，教师在较少的课时里将丰富的专业知识传授给大一新生存在一定的难度；
传统的教学方法与手段比较单一，通常是以教师课堂全讲授为主，学生往往处于被动接受状态，上课积极性不高；
教学过程中无实践教学环节，纯理论的授课方式难以提起学生的兴趣，教学效果难以保证；
教材更新速度不能适应教学实际。土木工程行业发展非常迅速，但是学生所使用教材因为各种原因无法跟上行业的发展，课程的教材建设存在滞后问题。[3]
二、工程实例教学法
1.工程实例教学的思路
工程实例教学是指根据教学需要，通过教学设计，挖掘教材内涵，将新闻中和身边的有关土木工程的新鲜事物、前沿知识、工程案例（成功的、失败的、令人鼓舞的、令人震撼的）补充到课程教学中去，充分发挥任课老师的主观能动性，将工程实例所涉及的课本相关章节的专业知识点进行有针对性的分析讲解，使学生在听工程实例讲解的同时，深刻理解该案例所涉及的专业知识点。
2.工程实例教学的优点
工程实例教学法打破了传统的课堂教学模式，能很好地做到理论联系实际，密切结合当前典型的工程案例、媒体热点和身边的工程项目，做到课堂教学和课外实践有机结合，有效提高课堂教学效率，发挥学生的主观能动性，提高学生的学习兴趣，同时还能克服课堂内容多而学时少、教学方法和教学手段单一、教材建设滞后、更新速度慢、信息量不足等缺点。生动形象地对学生进行系统的工程实例教育，使学生从心灵深处接受现代工程的熏陶，开拓学习视野，活跃工程思维，激活学习动力，确定人生奋斗方向。[4]
三、工程实例教学的具体应用
1.列举典型工程案例
（1）超高层建筑。在讲解超高层建筑的时候，可列举2010年建成的当前世界第一高楼——迪拜哈利法塔，说明高层建筑在设计和施工过程中需要注意的事项。比如设计上着重解决侧向受力和竖向受力问题，侧向重点在于抗侧力体系的选择，抗风设计和抗震设计，而竖向重点解决竖向压缩、徐变收缩等竖向变形问题。另外在施工中要考虑将高强混凝土一次泵送到600多米高的问题等等。
（2）钢结构。在讲解钢结构的优缺点时，可结合美国的世界贸易大厦案例来进行说明，先重点介绍其所采用的材料和结构形式，说明钢结构适用于建造高层建筑结构，然后播放一段世贸大厦在911恐怖袭击中轰然倒塌的视频，并分析其倒塌的原因来说明钢结构的致命缺点是其抗火性能差。
（3）桥梁。在讲解桥梁抗风设计的时，可给学生介绍桥梁典型的风载破坏案例，例如最具代表性是位于美国华盛顿州塔科马海峡大桥，该桥于1940年7月1日通车，而就在四个月后戏剧性地被微风摧毁。通过给学生播放该桥被微风摧毁的视频，复原当时的场景，让学生深刻体会到桥梁抗风设计的重要性。
2.结合身边工程项目
在进行“土木工程概论”授课的时候，可充分利用身边的教学资源及工程项目对学生进行现场教学，利用课余时间组织学生参观校内和当地比较具有代表性的项目，来加深学生对书本知识的理解和掌握。例如，在讲解混凝土结构建筑时，笔者引导学生到学校主教学楼、图书馆、食堂以及附近的高层住宅等参观，让学生加深对框架、框架剪力墙和剪力墙等建筑结构形式的认识，并现场观察梁、柱、板、墙等重要受力构件，熟悉每一类构件的作用、形状、尺寸、布置以及受力变形特点，并理解力在构件中的传递过程。而在讲解不同结构形式的桥梁的时候，笔者组织学生到附近的矮寨特大悬索桥、鸬鹚湾刚架桥、大庸桥、观音桥等典型的悬索、斜拉、拱桥、刚架桥等进行现场参观教学，让学生理解不同结构形式桥梁的组成、受力特点以及相互间的区别。通过现场教学拉近了土木工程与学生之间的距离，使学生认识到每天的生活都与土木工程息息相关，也会让学生在以后的生活和学习当中更加留意身边的工程案例。
3.联系当前媒体热点
（1）上海楼脆脆。在介绍基础工程这一章节桩基特点时，笔者给学生重点介绍了当前媒体特别关注的“上海楼脆脆”。2009年6月27日，上海一栋刚竣工还未交付使用的高楼，由于不正确的两次堆土施工导致房屋桩基础在侧向挤压力作用下断裂，从而导致楼房整体倒覆。通过此案例说明桩基主要用来承受轴向压力作用，而在侧向力作用下，桩基极容易破坏。
（2）芦山楼坚强。在讲到防灾减灾这一章节内容时，笔者给学生介绍了被媒体誉为“楼坚强”的芦山县人民医院。2013年4月20日四川省雅安市芦山县发生7.0级地震。距离震中10余公里的芦山县城，当时地震烈度等级介于八九度之间，设计烈度为七度的芦山县人民医院新门诊综合楼却几乎毫发未伤。究其原因，是大楼地基与地面建筑之间采用了83根橡胶支座，形成良好的隔震，从而阻止地震作用向上传递。此案例说明了隔震能有效减弱结构在地震作用下的反应，从而达到减小地震对房屋结构破坏作用的目的。
（3）三亚楼歪歪。在讲解地基不均匀沉降的时候，则可以以三亚市中级人民法院为例。该法院办公楼建于1996年，主楼共12层，在投入使用13年后，三亚中院启动了装修、改造计划。而在办公楼改造、装饰过程中，由于加装了过重的钢结构和使用了过多的大理石等装饰材料，大楼楼体严重超负荷，使得大楼原有的地基无法承受新增的压力，导致大楼主体出现倾斜，成为危房。
（4）武汉桥坚强。在介绍桥梁施工时，笔者列举了武汉长江大桥，该桥竣工于1957年10月，大桥修起后经历了70多次撞击仍无恙，最大一次撞击发生在2011年6月6日，一艘万吨级油轮撞上7号桥墩，撞击后，大桥桥墩除有擦痕外，没有其他问题。该桥之所以如此坚固，是因为在修建过程中采用了当时世界领先的“栽牙齿”工艺。通过这个案例，有效地说明了施工工艺对桥梁的安全和可靠是否能达到设计要求起到至关重要的作用。
四、结论
“土木工程概论”是土木工程专业一门重要的专业入门课程，通过这门课程的学习，使学生在较短时间内熟悉土木工程所涉及领域的内容和发展情况，以便学生尽快了解并热爱这个专业，培养学生学习的兴趣，树立学习的目标，为后续课程的学习奠定良好的基础。工程实例教学是指根据教学需要，通过教学设计将典型的工程案例、媒体热点和身边的工程项目补充到课程教学中去，充分发挥任课老师的主观能动性，将工程实例所涉及的课本相关知识点进行有针对性的分析讲解，使学生在听工程实例讲解的同时深刻理解该案例所涉及的专业知识点。它打破了传统的课堂教学模式，有效克服传统教学的不足，做到课堂教学和工程实践教学有机结合。实践表明，在课堂教学中进行工程实例教学可有效调动学生学习的主观能动性，激发学生的学习兴趣，有效提高课堂教学效果。
参考文献：
[1]高等学校土木工程学科专业指导委员会.高校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]郑元勋，蔡迎春.土木工程概论教学改革探索[J].高等建筑教育，2012，21（1）：62-65.
土木工程桥梁论文范文第5篇
【关键词】土木工程；
现状；
发展趋势
0.引言
纵观人类文明史，土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中，土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时，随着社会和科技的发展，建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化，所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异，节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合，建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用，谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
1.土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究己取得显著成就，无论是结构的力学分析，还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段，都有了非常大的突破；
特别是近若干年，在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来，土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
2.土木工程的发展现状
我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过，且发展很快，尤其在近年来，发展极为迅猛，几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现，新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快，数量之巨，令世界各国惊叹不已。
截止2000年底，我国铁路运营路程已达6.78万公里，居世界第4位，亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时，我国也在积极建造高速铁路，武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外，磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就，伴随着桥梁类型的不断翻新，主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平，己跨入世界水平先进行列。目前，我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座，重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面，50年间全国兴建大中小水库8.6万座，水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里，目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面，我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。
3.土木工程的发展趋势
3.1高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范；
如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面。
3.2计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善，计算结果将更能反映实际情况，从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设，以缩短工期、提高经济效益。
3.3环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关，又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
3.4建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程，特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展，但是总的来说落后于其他工业部门，所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系，尽量实现标准化生产；
要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制，采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式，同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
3.5空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年，美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想，即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少，人类把注意力也越来越多地转移到地下空间，21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层：除在青函海底隧道的中部设置了车站外，还建设了博物馆。
3.6结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现，为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用，不同受力形式的结构融为一体，结构形式将更趋于合理和安全。
3.7新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题，寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求，应当予以足够的重视。
此外，由于我国是一个发展中国家，经济还不发达，基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求，所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中，都应考虑可持续发展。这些专业活动包括：建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设，海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
[科]
【参考文献】
[1]段树金.土木工程概论[M].北京：中国铁道出版社，2005.
