摘要：“桥梁结构理论”不但理论性强，而且与工程实践联系紧密。当前我国桥梁建设快速发展，为适应土木工程专业培养方案的需要和桥梁工程自身特点，适应针对研究生招生规模的扩大、学生专业基础相对薄弱及教材相对落伍的现状，对“桥梁结构理论”的教学内容进行了改革，整合了“桥梁结构理论”课程的教学内容，探索了有效的教学方法与学时分配，以期激发学生的学习兴趣，挖掘该课程教学特色，提高教学质量，培养高素质的研究生。希望能够起到抛砖引玉的作用，引起大家的共同思考与探讨，以便进一步改进教学内容与教学方法，以适应新形势下对教学改革的要求。
关键词：桥梁结构理论；课程教学；整合
作者简介：曾勇（1980-），男，重庆人，重庆交通大学山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培育基地，副教授；谭红梅（1981-），女，湖南安仁人，重庆交通大学土木建筑学院，副教授。（重庆 400074）
基金项目：本文系重庆交通大学教育教学改革研究课题（课题编号：1203011）、重庆市高等教育教学改革研究项目（项目编号：103140）、重庆市高等教育教学改革研究项目（项目编号：132010）、国家留学基金（项目编号：201308505149）的研究成果。
中图分类号：G643.2 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）06-0069-02
“桥梁结构理论”是桥梁与隧道工程研究生专业重要的一门专业基础课，是桥梁与隧道工程专业的研究生课程的重要组成部分。随着研究生招生规模的扩大，跨专业调剂过来的研究生数量较多，其专业基础相对薄弱，研一期间的基础课和专业基础课的学习任务又较重，直接接触“桥梁结构理论”课程的教材又相对较难，学生们往往对该课有厌学心理。因此，针对以上现状，有必要针对重庆交通大学（以下简称“我校”）研究生的现状，结合我校实际情况，对“桥梁结构理论”课程的教学资源进行整合，挖掘出我校关于的该课程教学特色。笔者所在团队以重庆交通大学的教研教学建设为契机，对“桥梁结构理论”课程的教学进行整体规划、科学设计，改革教学内容，创新教学方法，以提高该课程的教学水平与教学效果。
一、“桥梁结构理论”教材存在的问题
目前，对“桥梁工程”的教学研讨做了很多工作，而对“桥梁结构理论”的教改涉及不多。[1]当前，该专业课程选用的教材是人民交通出版社出版的、同济大学项海帆院士主编的《高等桥梁结构理论》一书，[2]该书是同济大学在80年代初为桥梁工程硕士研究生开设的专业课，是在桥梁专业本科《桥梁工程》的基础上对内容进行深化，使研究生能从原理和问题的本质上去认识桥梁结构的受力性能，为今后从事研究工作打下理论基础，并掌握基本的研究方法。该书至2001年问世以来，已经先后再版5次，在全国范围内得到广泛应用。此书不仅是硕士研究生的教材，也是博士研究生的教材，教材内容丰富，难度深。
长沙理工大学的李传习，夏桂云教授编著的《大跨度桥梁结构计算理论》于2002年出版，[3]该书在湖南地区得到使用。该书内容相对较少，只有4章内容，没有涉及材料非线性分析、悬索桥和稳定分析等核心内容。长安大学的贺拴海教授编著的《桥梁结构理论与计算方法》于2003年出版，[4]在西北地区的高校中使用，该书内容丰富，共计8篇29章，较全面地总结了当时桥梁工程的计算理论与方法。北京交通大学的雷俊卿教授编著的《大跨度桥梁结构理论与应用》于2007年出版，[5]该书讲述了大跨度的桥梁的主要结构形式、构造特点、基本理论、力学分析与设计计算方法，实现了大跨度桥梁结构理论与典型桥梁案例的结合，有一定的参考价值。该书仅在2007年出版了一次，以后再没出版。此外，西南交通大学、湖南大学等高校均有关于“桥梁结构理论”课程的自编教义，[6]而我校与1984年起设立桥梁工程专业的硕士点以来，尚无系统的关于此门课程的自编教义或教材，实属遗憾。
二、“桥梁结构理论”的教学内容整合
改革开放以来，我国的桥梁工程建设事业突飞猛进，截至2012年底，全国公路桥梁达到71.34万座，计3662.78万米。为适应交通发展的新形势，有必要对“桥梁结构理论”的课程教学内容进行整合。“桥梁结构理论”的课程教学应集中在讲授桥梁结构的高等静力计算理论、原理及方法。内容包括：正交异性桥面板计算理论、薄壁箱梁剪力滞分析；弯、斜桥计算理论；混凝土结构理论；拱桥计算理论；桥梁结构的非线性分析理论；缆索承重桥梁的计算理论等。有些教学内容着重于理论、原理，有些则是偏重于方法的叙述、推导。具体讲授的内容包括：
1.正交异性桥面板的理论分析
按构造正交异性板来分析板桥、箱梁桥及钢桥面板，除广泛应用到荷载横向分布计算中外，在中小跨径桥梁的精确计算和钢桥面板计算中亦被采用，介绍有关此问题的较新文献。具体的内容有：正交材料异性板理论，构造正交异性板理论及按构造正交异性板理论分析简支桥梁结构。由于学时限制，桥面板有效分布宽度与悬臂桥面板计算理论这部分内容可根据实际教学情况进行删减。此部分教学内容计划2学时。
2.薄壁箱梁剪力滞分析
随着跨径与宽度的不断增大，其剪力滞效应问题越来越突出。因此在教学中讲授剪力滞分析理论是十分必要。近二十年来，国内外许多学者对剪力滞问题提出了不少新理论，并用试验研究数据与成果进行了验证，可解决桥梁结构中的一些实际问题。具体的讲授内容有：薄壁箱梁的剪力滞效应理论；剪力滞效应的变分解法与超静定结构的剪力滞效应。此部分教学内容计划4学时。薄壁箱梁的扭转与畸变理论也是薄壁箱梁设计过程中必须考虑的问题，由于这部分内容在“桥梁工程”课程有讲授，此部分内容可以不在本门课程中讲授。
3.弯、斜桥计算理论
随着城市交通的进一步发展，为了增添城市景观，使桥梁服从路线的平面布置和提高交通枢纽的使用功能，立交桥梁将日益增多，曲线桥构造的应用日趋广泛。弯桥的讲授内容包括：弯桥横向分布计算的偏心压力法；弯桥横向分布计算的梁系法。斜桥的讲授内容包括：斜梁桥的荷载横向分布计算；斜梁桥内力计算与超静定简支斜梁的内力。两端均设置抗扭约束的简支斜梁属一次超静定结构，由于梁轴与支承线斜交，支承端扭矩将导致梁内产生弯矩，其内力求解属于空间问题。此部分教学内容计划4学时。
4.混凝土桥梁的收缩、徐变分析理论
混凝土徐变与收缩是混凝土桥梁结构设计计算中的一个重要内容。徐变、收缩对混凝土桥梁的影响，时间跨度长且与结构形式、构件截面组成方式，以及施工方法等有关。讲授内容包括：徐变、收缩及其影响因素；徐变、收缩的数学模型；徐变、收缩微分方程与代数方程；徐变收缩有限元、拟弹性逐步分析法；混凝土的强度理论；混凝土结构基本计算理论；混凝土的裂缝与刚度理论等内容。由于与“混凝土结构设计理论”和“高等钢筋混凝土结构”等课程有交叉，在讲授“桥梁结构理论”时，可以不涉及。此部分教学内容计划6学时。
5.超静定结构的施工内力及成桥状态分析
大跨度桥梁的恒载状态计算的讲授内容分为：整体施工形成的结构内力；悬臂施工形成的成桥状态内力；逐跨施工形成的成桥状态内力；逐段施工形成的结构内力；分段施工的体系转换与结构内力演变。分段施工法中结构体系会发生多次变化，以三跨连续梁为例，采用悬臂施工将经历墩梁临时固结悬臂体系、边跨合龙、中间墩临时固结转铰结、中跨合龙变三跨连续梁等体系转换过程。[7]此部分教学内容计划6学时。
6.桥梁结构非线性计算理论
随着大跨度桥梁结构的增多，结构相对越来越轻柔，非线性问题日益突出。一般是小应变大变形的问题，对于大跨度桥梁结构的极限承载力的研究，则一般涉及到材料非线性和几何非线性，也可能涉及到接触非线性。讲授内容包括：影响桥梁结构几何非线性的因素；几何非线性分析的有限元法非线性问题的求解方法。此部分教学内容计划4学时。
7.大跨度桥梁的稳定理论
随着桥梁跨径的不断增大，其索塔越来越高，加劲梁越来越纤细，跨度增加引起梁、塔承受的轴向压力剧增，索的垂度效应、梁塔p-Δ效应、结构大位移等几何非线性效应明显增大。讲授内容包括：稳定理论的发展；两类稳定问题；第一类弹性及弹塑性稳定分析；第二类稳定和极限承载力全过程分析。此部分教学内容计划4学时。
8.大跨度拱桥计算理论
与吊桥挠度理论的分析结果相反，考虑挠度影响后的拱桥内力大于不考虑此影响的内力，这意味着应用弹性理论所设计的拱桥存在不安全隐患。这部分应着重介绍挠度理论的精确解析法。讲授内容包括：拱桥弹性理论；拱桥挠度理论。由于这部分有些内容在“桥梁工程”课程有部分讲授，此部分教学内容计划4学时。
9.缆索承重桥梁的计算理论
缆索承重桥梁包括斜拉桥与悬索桥。讲授内容有：索计算理论；斜拉桥的恒载内力计算；悬索桥的结构计算的挠度理论与有限位移理论。此部分教学内容计划8学时。
三、结语
“桥梁结构理论”课程不但理论性强，而且与工程实践联系紧密。在较少的学时与学生的专业基础相对薄弱的情况下，唯有精心选择教学内容，探索有效的教学方法，才能激发学生的学习兴趣，提高教学质量，可以培养高素质、有创新能力和实践精神的桥梁工程专业的学生，以适应当前我国桥梁建设的快速发展，从而达到与时俱进，不断创新。笔者将本文对“桥梁结构理论”课程的教学资源进行整合，挖掘出我校关于的该课程教学特色，改革了“桥梁结构理论”课程的教学内容，创新教学方法，以提高该课程的教学水平与教学效果。希望能够起到抛砖引玉的作用，引起大家的共同思考与探讨，以便进一步改进教学内容与教学方法，以适应新形势下对教学改革的要求。
参考文献：
[1]张鹏，李清富.桥梁工程课程教学改革探讨[J].高等建筑教育，
2009，18（6）：71-74.
[2]项海帆.高等桥梁结构理论[M].北京：人民交通出版社，2001.
[3]李传习，夏桂云.大跨度桥梁结构计算理论[M].北京：人民交通出版社，2002.
[4]贺拴海.桥梁结构理论与计算方法[M].北京：人民交通出版社，
2002.
[5]雷俊卿.大跨度桥梁结构理论与应用[M].北京：人民交通出版社，2007.
[6]沈锐利.《桥梁结构分析理论》工学硕士研究生教学讲义[D].成都：西南交通大学，2011.
[7]周水兴.桥梁工程[M].第二版.重庆：重庆大学出版社，2011.
（责任编辑：王意琴）