橋梁工程畢業設計指導方法探討

【摘 要】 橋梁工程畢業設計是土木工程交通土建專業設置的重要實踐環節，其包含內容多、涉及知識面廣。本文總結了橋梁工程畢業設計過程中普遍存在的問題，從指導老師的角度對指導畢業設計的方法進行探討。

【關鍵詞】 橋梁工程設計 指導方法 改進措施

【文獻編碼】 doi:10.3969/j.issn.0450-9889（C）.2011.02.012

一、 橋梁工程畢業設計的目的與意義

根據橋梁工程教學大綱的要求，畢業設計是土木工程專業橋梁工程方向本科培養計劃中最后一個重要的教學環節。目的是通過一個比較系統的橋梁結構設計使學生在學完培養計劃中的基礎課、專業基礎課和相關的課程之后，能較系統地把這些課程中所學的知識綜合起來使用，培養學生綜合運用能力，發現、分析和解決問題的能力，掌握橋梁工程設計的基本技能。

二、 橋梁工程畢業設計的內容

橋梁工程畢業設計的內容主要包括以下方面：橋梁結構方案比選；上部結構設計，包括截面尺寸的擬定、內力計算、內力組合、繪制內力包絡圖、配筋設計、施工驗算、強度驗算、剛度驗算、穩定驗算；下部結構設計，包括橋墩、橋臺和基礎，有類型選擇、尺寸擬定、內力計算、強度驗算、穩定性驗算及抗震等；對于鋼筋混凝土和預應力混凝土墩臺還需要配筋設計；施工方法設計；繪制結構施工圖。

三、 橋梁工程畢業設計現狀

（一） 題目太大，內容太多

由于指導老師布置畢業設計任務時，經常會讓一個同學做一個橋梁的設計，這里會涉及的問題太多，從方案比選、結構計算、配筋設計、下部結構設計到最后出圖，基本上是沒有辦法很好地完成的。筆者從以往的畢業設計指導中發現，凡是做得內容比較全面的設計，各部分的錯誤比較多，有些部分達不到設計的水平。

（二） 各設計小組的學生工作的銜接不好

以小組為單位完成一座橋的設計時，也存在一定的問題，每個同學設計的部分不一樣，往往后續設計工作受到前一階段的制約。比如負責方案比選和初步設計的同學的工作進度會影響到做技術設計的同學，上部結構計算的結果直接就影響到做下部結構設計的同學。在設計的進度上較難保證一致。

（三） 過分依賴教學參考書

只要教學參考書上有例子或者設計的內容，同學們經常會去做相同的設計，一旦設計到需要通過專業知識的運用才能夠解決的設計問題，大部分同學都是感覺到很困難，設計工作一般在這些環節會花很多時間，比如橫向分布系數的計算中，采用鉸接法來計算跨中梁板的橫向分布系數，如果是10片梁以內的情況大部分同學都能夠很快地完成，超過10片梁的話就會感覺到手足無措，不懂得利用原理類推。

（四） 過分依賴專業軟件

一些學生在畢業設計中采用專業設計軟件，都是按照軟件的技術指南來做，往往做出來的橋型都是和指南的例子相同的。一旦涉及到技術指南沒有的橋型，在計算和設計工作中會出現很多困難，遇到的計算問題得不到解決，就會讓他們把設計的工作擱淺，耽擱很多的設計時間。利用設計軟件進行設計的同學，往往對橋梁結構的理論、計算原理和計算方法沒有深刻的概念，設計出來的成果與實際脫節比較嚴重。

（五） 重計算輕構造和功能

很多學生把絕大部分的時間用在結構計算上，計算的方法和理論掌握得比較好，但是在出圖時，涉及到橋梁構造方面只能依葫蘆畫瓢，并不知道這些構造的功能和作用，設計圖的制作很粗糙，表達上出現不妥或者錯誤，有時還忽視了一些構造的設計原理，比如：伸縮縫的設置和選擇、排水系統的設計等等。

四、 改進畢業設計指導方法的措施

（一） 合理選題和安排工作內容

作為橋梁工程畢業設計，是各個基礎課和專業課相結合，系統地運用所學的知識來完成，指導老師要很清楚學生需要哪方面的指導，在布置設計任務時要合理安排設計內容，在任務書明確標出設計內容和需要哪些方面的知識，比如是初步設計，要明確初步設計的側重點，施工圖設計時需要做哪些工作，最終的成果是什么。在安排設計內容時要適當，工作量不能太大也不能過少，要能達到畢業設計階段的目標。

（二） 嚴格把握學生畢業設計進度

很多學生對畢業設計時間沒有清晰的概念，他們往往是以一學期作為畢業設計時間，沒有設計經驗的學生不清楚在哪個階段需要安排多少時間，所以如果指導老師把握不住學生的進度的話，往往設計是滯后的。這就需要指導老師每天都要了解每個人的設計進度，在某些設計難點上要加以強調，適當時需要給學生清晰的提示。

（三） 指導學生利用結構設計軟件

學生采用專業軟件來做設計會有些盲目，之前沒有學習過軟件的操作，所以會在學習軟件操作上花費大量的時間。這時需要指導老師提示采用什么樣的結構設計軟件，首先是老師自己要對這些軟件有一定的了解，才能幫助學生解決一些軟件運用時的難點。其次是選擇學習資料比較全面的軟件，并讓學生知道這些軟件的功能。可以通過不同的橋梁結構形式來選擇軟件，比如平面設計中可以采用橋梁博士、GQJS和橋梁大師等，空間的計算模型中可以選擇MIDAS、SAP2000和ANSYS等等。

（四） 讓學生將理論知識與設計軟件相結合

讓學生明白橋梁結構設計中的一些原理和知識點需要掌握，比如橫向分布系數的計算理論，最不利荷載布置方法，設計荷載種類及其組合，構件的設計驗算等等。因為軟件的使用中，輸入了相應的參數后就直接給出一個結果，如果對一些方法和理論不熟悉，就沒有辦法考證設計結果的合理性，甚至出現錯誤。

（五） 設計過程中組織學習一些專題

不管什么樣的橋型，在設計中都會遇到一些共同的問題，可以在設計階段中組織做一些專題學習，比如橫向分布系數的計算方法、預應力結構的預應力施加方法、鋼筋混凝土結構的收縮徐變作用計算方法、相關規范的學習、拱橋拱軸線的確定方法、二期恒載的施加、橋梁的強度驗算、剛度驗算和裂縫驗算等。通過這些專題的學習能夠給學生進行畢業設計很大的幫助。

（六） 充分利用現代通訊和網絡工具

在設計當中不同的學生遇到的問題都會不同，有些問題有可能是實際的難題，不是某一兩個人能夠解決的，可以組織學生，特別是做相同或者相近橋型設計的同學多交流多討論，可以利用QQ群、聊天室等網絡工具及時把遇到的問題拿出來交流，會有很好的效果，還可以通過一些專業的論壇進行提問或者解答別人遇到的問題，能對畢業設計遇到的問題更快更好地解決。

五、 畢業設計成果指導

學生通過畢業設計階段的實踐，基本上能夠綜合利用基礎知識和專業知識，掌握一些結構設計專業軟件和繪圖工具，達到實現畢業設計的目標，但畢業設計成果還需要悉心的指導。

（一） 設計說明書的編寫

設計說明書編寫得好還是不好，直接影響到整個設計成果的表達，很多學生還不善于編寫橋梁設計說明書，這時需要指導老師的引導，或者參照工程實際的圖紙內容。

（二） 設計成果的表達

在這階段，學生基本上完成了設計，繪制成圖紙，指導老師要非常專業地對圖紙進行審核，指出哪些地方不妥或者錯誤，然后嚴格要求學生繪圖要精致，培養學生敬業的工作態度和專業精神。

（三） 指導答辯過程

在學生答辯之前，先組織學生練習答辯，首先是穿著要整齊得體，陳述畢業設計成果和展示設計成果，畢竟學生在這方面的經驗是欠缺的，而且答辯現場會緊張甚至怯場。在答辯前告訴每個學生畢業設計的不足，讓他們知道答辯老師也會發現這些問題，如果準備充分的話能夠保證他們在答辯過程中表現得更好。

本文是筆者根據多年的指導學生橋梁工程畢業設計的經驗總結出的，主要是針對學生在畢業設計時經常出現的問題，通過一些指導方法能夠讓學生在畢業設計中提高綜合運用知識的能力，加深學生對橋梁方面的認識，對工程設計有較全面的了解，能夠更快地適應畢業后的第一份工作，為社會基礎設施建設作貢獻。同時，通過本文的總結，提高指導老師的指導能力和水平，引導指導老師進一步改革和探討橋梁工程畢業設計的指導方法。

【基金項目】國家自然科學基金資助（項目批準號：51068001）；廣西科學研究與技術開發計劃項目（桂科攻0816006-7）。

【參考文獻】

［1］ 陳忠延.土木工程專業畢業設計指南（橋梁工程分冊）［M］.北京：中國水利水電出版社，2000

［2］ 謝海波，田仲初.橋梁專業畢業設計指導新思路新方法［J］.高教論壇，2010（1）

［3］ 李學文，顏東煌.橋梁工程專業畢業設計教學改革和實踐［J］.交通高教研究，2002（4）

【作者簡介】謝開仲（1974-），男，廣東連平人，博士，廣西大學土木建筑工程學院副教授，主要從事橋梁工程的教學和科研工作。

（責編 黃鴻業）