《橋梁抗震》課程教學(xué)大綱

1、橋梁抗震、抗風(fēng)設(shè)計(jì)教學(xué)大綱一、課程基本情況英文名稱(chēng)：Seismic and Wind Resistant Design of Bridges課程編號(hào)：F091730029032總 學(xué) 時(shí)：32 講課學(xué)時(shí)：32 實(shí)踐學(xué)時(shí)：0總 學(xué) 分：2課程性質(zhì)：選修考核方式：考查適用對(duì)象：土木工程專(zhuān)業(yè)(道路與橋梁工程方向)先修課程：結(jié)構(gòu)力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、橋梁工程參考文獻(xiàn)：橋梁抗震（第三版）,葉愛(ài)君，人民交通出版社,2017橋梁抗震與抗風(fēng),谷巖，天津大學(xué)出版社,2015橋梁減抗震設(shè)計(jì),鄧育林，武漢理工大學(xué)出版社,2016二、課程目標(biāo)本課程是土木工程專(zhuān)業(yè)（道路與橋梁工程方向）的專(zhuān)業(yè)選修課程，涉及結(jié)構(gòu)力學(xué)、

2、混凝土結(jié)構(gòu)、橋梁工程等相關(guān)知識(shí)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下課程目標(biāo)：1.闡述橋梁結(jié)構(gòu)破壞的特點(diǎn)。 支撐畢業(yè)要求2-42.闡述橋梁工程災(zāi)害防護(hù)的基本原理和基本原則。 支撐畢業(yè)要求1-43.歸納橋梁工程抗震抗風(fēng)計(jì)算方法和設(shè)計(jì)方法。 支撐畢業(yè)要求3-1,3-2表1 本課程對(duì)畢業(yè)要求及其指標(biāo)點(diǎn)的支撐課程目標(biāo)課程目標(biāo)支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)支撐強(qiáng)度課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)的知識(shí)單元課程目標(biāo)12-4：能夠運(yùn)用土木工程基本原理，借助文獻(xiàn)研究，分析復(fù)雜工程問(wèn)題的影響因素，獲得有效結(jié)論。弱支撐知識(shí)單元一、二課程目標(biāo)21-4：能夠針對(duì)一個(gè)復(fù)雜土木工程問(wèn)題提出若干解決方案（或計(jì)算模型），并進(jìn)行對(duì)比分析，以期獲得最佳的解決方案

3、或最合理的計(jì)算模型。弱支撐知識(shí)單元三課程目標(biāo)33-1：掌握土木工程設(shè)計(jì)的知識(shí)、方法和技術(shù)，能夠設(shè)計(jì)滿(mǎn)足土木工程特定需求的構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)、構(gòu)造。中等 支撐知識(shí)單元四、五、六3-2：能夠針對(duì)復(fù)雜的土木工程問(wèn)題，利用設(shè)計(jì)原則進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)，并能夠完成施工工藝流程及方案的設(shè)計(jì)。中等 支撐三、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、學(xué)時(shí)分配知識(shí)單元一：橋梁結(jié)構(gòu)抗震抗風(fēng)的基本內(nèi)容及方法 支撐課程目標(biāo)1（建議2學(xué)時(shí)）教與學(xué)要求：本知識(shí)單元要求學(xué)生能闡述橋梁結(jié)構(gòu)抗震、抗風(fēng)的基本內(nèi)容，設(shè)計(jì)方法即抗震抗風(fēng)的主要措施。教師通過(guò)多媒體展示我國(guó)橋梁抗震抗風(fēng)的成果。教與學(xué)方法：講授、案例知識(shí)點(diǎn)1：橋梁結(jié)構(gòu)抗震抗風(fēng)的基本內(nèi)容主要內(nèi)容：我

4、國(guó)橋梁工程抗震抗風(fēng)設(shè)計(jì)的基本要求和主要內(nèi)容。知識(shí)點(diǎn)2：橋梁結(jié)構(gòu)抗震抗風(fēng)設(shè)計(jì)方法主要內(nèi)容：橋梁結(jié)構(gòu)抗震抗風(fēng)設(shè)計(jì)的重要性及橋梁結(jié)構(gòu)抗震抗風(fēng)設(shè)計(jì)方法步驟。知識(shí)點(diǎn)3：橋梁結(jié)構(gòu)的抗震抗風(fēng)措施主要內(nèi)容：橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的主要抗震抗風(fēng)措施。知識(shí)單元二：橋梁結(jié)構(gòu)震害特點(diǎn) 支撐課程目標(biāo)1（建議4學(xué)時(shí)）教與學(xué)要求：本知識(shí)單元要求學(xué)生能描述橋梁震害的特點(diǎn)；能描述橋梁上部結(jié)構(gòu)的震害，支座震害和下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)震害；能分析產(chǎn)生震害的原因。教師通過(guò)多媒體展示橋梁震害的圖片和視頻，讓學(xué)生對(duì)震害有所了解。學(xué)生在課后通過(guò)查找資料了解地震的一般知識(shí)。教與學(xué)方法：講授、案例知識(shí)點(diǎn)1：地震的一般知識(shí)主要內(nèi)容：地震的成因及類(lèi)型，地震及抗震

5、設(shè)防的基本術(shù)語(yǔ)和地震波的特點(diǎn)。知識(shí)點(diǎn)2：橋梁震害的原因和震害特點(diǎn)主要內(nèi)容：引起橋梁震害的原因，上部結(jié)構(gòu)的震害，支座的震害以及下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的震害。知識(shí)單元三：橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì) 支撐課程目標(biāo)2（建議12學(xué)時(shí)）教與學(xué)要求：本知識(shí)單元要求學(xué)生能理解多級(jí)抗震設(shè)防思想；能概括橋梁結(jié)構(gòu)抗震的基本要求；能確定單自由度彈性體系在地震作用下的振動(dòng)方程及求解；振型分解反應(yīng)譜方法的原理和計(jì)算。教與學(xué)方法：講授知識(shí)點(diǎn)1：橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的一般要求主要內(nèi)容：我國(guó)路線(xiàn)等級(jí)的劃分、構(gòu)筑物的重要性分級(jí)、抗震設(shè)防目標(biāo)、抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)及抗震設(shè)計(jì)的基本要求等。知識(shí)點(diǎn)2：場(chǎng)地與地基抗震驗(yàn)算方法主要內(nèi)容：公路工程抗震設(shè)計(jì)中場(chǎng)地的特點(diǎn)、對(duì)

6、橋梁結(jié)構(gòu)的影響及分類(lèi)，地基抗震驗(yàn)算方法。知識(shí)點(diǎn)3：?jiǎn)巫杂啥葟椥泽w系自由振動(dòng)和地震反應(yīng)主要內(nèi)容：?jiǎn)巫杂啥葟椥泽w系在地震作用下的振動(dòng)方程及求解，地震反應(yīng)譜的概念和特點(diǎn)，地震系數(shù)、動(dòng)力系數(shù)的概念，以及應(yīng)用反應(yīng)譜曲線(xiàn)計(jì)算地震作用。知識(shí)點(diǎn)4：多自由度彈性體系的自由振動(dòng)和地震反應(yīng)主要內(nèi)容：振型、主振型的正交性等概念，振型分解反應(yīng)譜方法的原理和計(jì)算。知識(shí)點(diǎn)5：橋梁結(jié)構(gòu)抗震強(qiáng)度與穩(wěn)定性驗(yàn)算方法主要內(nèi)容：橋梁抗震設(shè)計(jì)的一般規(guī)定，橋梁結(jié)構(gòu)抗震強(qiáng)度與穩(wěn)定性驗(yàn)算方法，橋梁結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施。知識(shí)單元四：橋梁延性抗震設(shè)計(jì) 支撐課程目標(biāo)3（建議4學(xué)時(shí)）教與學(xué)要求：本知識(shí)單元要求學(xué)生能辨析橋梁結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)布置；能理解橋梁延

7、性抗震的設(shè)計(jì)理念，能描述對(duì)橋梁墩柱延性設(shè)計(jì)的方法。學(xué)生在課后通過(guò)查找資料辨析延性抗震塑性鉸的位置選擇。教與學(xué)方法：講授知識(shí)點(diǎn)1：橋梁抗震概念設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：橋梁結(jié)構(gòu)選型和橋梁結(jié)構(gòu)布置。知識(shí)點(diǎn)2：橋梁延性抗震設(shè)計(jì)理論主要內(nèi)容：橋梁簡(jiǎn)化的延性抗震設(shè)計(jì)理論，橋梁墩柱的延性設(shè)計(jì)方法。知識(shí)單元五：橋梁結(jié)構(gòu)減隔震設(shè)計(jì) 支撐課程目標(biāo)3（建議6學(xué)時(shí)）教與學(xué)要求：本知識(shí)單元要求學(xué)生區(qū)分減震、隔震的關(guān)鍵技術(shù)；能正確選擇減隔震裝置；了解減隔震基本計(jì)算方法。教與學(xué)方法：講授教學(xué)法知識(shí)點(diǎn)1：橋梁結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)主要內(nèi)容：橋梁隔震的基本原理，橋梁隔震的主要裝置，和隔震的基本計(jì)算方法。知識(shí)點(diǎn)2：橋梁結(jié)構(gòu)減震技術(shù)主要內(nèi)容：橋梁減震

8、的基本原理，橋梁減震的主要裝置，和減震的基本計(jì)算方法。知識(shí)單元六：橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì) 支撐課程目標(biāo)3（建議4學(xué)時(shí)）教與學(xué)要求：本知識(shí)單元要求學(xué)生能對(duì)比橋梁顫振與馳振，橋梁抖振，橋梁渦激振動(dòng)，橋梁拉索振動(dòng)；能描述流場(chǎng)和大氣邊界層；能計(jì)算靜力和動(dòng)力作用下的風(fēng)荷載與風(fēng)致失穩(wěn)。教與學(xué)方法：講授知識(shí)點(diǎn)1：空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)主要內(nèi)容：流體的宏觀模型和物理屬性；流場(chǎng)及其描述方法；大氣邊界層。知識(shí)點(diǎn)2：結(jié)構(gòu)上的靜力風(fēng)荷載與風(fēng)致靜力失穩(wěn)主要內(nèi)容：基本風(fēng)速和基本風(fēng)壓；靜力風(fēng)荷載計(jì)算；風(fēng)致靜力失穩(wěn)。知識(shí)點(diǎn)3：風(fēng)對(duì)橋梁的動(dòng)力作用主要內(nèi)容：橋梁顫振與馳振；橋梁抖振；橋梁渦激振動(dòng)；橋梁拉索振動(dòng)。四、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)無(wú)五、成績(jī)構(gòu)成和評(píng)價(jià)方法1. 成績(jī)構(gòu)成總分100分，其中操行成績(jī)占10分、課后作業(yè)及平時(shí)測(cè)驗(yàn)成績(jī)占20分、期末成績(jī)占70分，60分為及格線(xiàn)。（1）操行成績(jī)。主要考核遵守紀(jì)律、課堂表現(xiàn)等方面，6分及格線(xiàn)，不及格者課程成績(jī)?yōu)榱?。?）課后作業(yè)及平時(shí)測(cè)驗(yàn)成績(jī)。綜合考慮作業(yè)和平時(shí)測(cè)驗(yàn)的完成情況（規(guī)范性、完整性和書(shū)面表達(dá)能力）給出評(píng)定成績(jī)。（3）期末