桥梁的研究研究性论文

你去找下（土木工程、或者、交通技术）吧~

一、桥梁建筑美学 自古以来，建筑（包括桥梁建筑）与绘画、雕塑被称为三大造型艺术（又称为空间艺术或视觉艺术）。它和其他门类艺术有共同的特征，如：鲜明的形象、强烈的艺术感染力、 、反映时代特征等。但是桥梁建筑艺术作为实用艺术，又有它自己独特的艺术特征。 功能价值与审美价值的统一。桥梁建筑不仅要表现出结构上的稳定连续、强劲力感和跨越能力，而且要有美的形态与内涵，只有内容和形式的高度统一，才能显示出不朽的生命力。 艺术和技术紧密相关。技术本身也是美的因素之一，计算力学、钢筋混凝土的发展，才使各式轻巧、大跨的桥梁得以出现。 桥梁建筑美的基本因素： 一．统一和谐 二．均衡稳定 三．比例协调 四．韵律优美 统一和谐 多样统一是形式美的一种高级形态，也是创造形式美的最高要求。从本质上讲，多样统一的和谐规律与人类社会和自然界一切事物的发展规律相一致。 一、 多样统一 多样统一产生和谐是自古希腊以来美学家们一向极为看重和追求的。毕达哥拉斯学派的美学思想就是建立在自然科学基础上的和谐，他们认为"美就是和谐"，"和谐是杂多的统一"，和谐的事物可以引起人们生理和心理上的共鸣，因此就产生了美感。并从数的和谐又联系到音乐的节奏乃至建筑上的柱、门窗等构造要素的排列，形成了衡量美的客观理论性尺度。 多样统一，一般表现为两种形态，即有差异的统一和对立的统一。前者属于各种不同量的因素之间的变化，如各种形式要素的多少、高低、长短、大小等，呈现出一渐变的调和美。后者是指各种不同因素之间的对立统一，如刚柔。明暗、冷暖。浓淡等有规律的组合，这种形态往往造成强烈的感观效果，在对比中见统一。 在桥梁建筑设计中应该注意在变化中呈对比，于对比中求和谐。这里变化多样是基础，差异对比是手段，统一和谐是目的。 二、桥梁建筑中多样统一手法 桥梁及周围环境的复杂多样是必然的，桥梁的组成有上部结构、下部结构、附属结构，又有主桥、引桥之分，不同部位的组成部分各有不同的功能，不同的功能又表现为不同的形式，而所构成的桥梁整体，要完成一个具体的总的目的或功能。因此，一切都要围绕着这个目的，使整个桥梁建筑自身及与周边环境成为有机的整体，而不是杂乱无章、支离破碎。 1．多样中求统一 从复杂的结构中提出各种可以互相统一的因素，起到衔接。联系和协调的作用，使整体看起来"天在无缝"。如桥梁中栏杆。灯柱、行杆。桥墩、跨度一般采用整齐划一，相同形态、相同间距或有规律的变化，从而起到整体统一协调、简洁明快的效果。 2．统一中求多样 单纯的同一是统一的最简单形式，过多的"同"不可避免地会产生单调。呆板。所以，同中求异，统一中求多样。求变化，才能营造情趣与韵味。 如纵观卢沟桥柱头上的狮子，它们的间距、大小、轮廓都是统一的，内容上也以表达狮子的情态为主旨而统一，但细看这485个石狮却是千姿百态，趣味无穷，堪称一绝。 3．结构体系统一 桥梁各局部设计要体现整体划一的概念，避免产生孤立、离散、自成体系的不和谐现象，这在设计中是非常重要的。 4．结构形态的统一 恰当地处理次要部位对主体部分的从属关系，使所有细部形态从属于总体的几何形态，用相似的几何形态将各个部分协调在一起，如同音乐中主旋律反复出现一样，产生和谐统一美感。 均衡稳定 中国美学家朱光潜先生曾说"美的形体无论如何复杂，大概含有一个基本原则，就是平衡和匀称。" 桥梁建筑是一种空间实体结构，通过它的外在形象所展示的体量就有一种均衡稳定感。 左右的对比存在着是否均衡的问题，上下的对比就产生了是否稳定的问题，二者相互关联。一般来说，均衡的建筑外观常常能满足稳定的要求。 一、 均衡 均衡是大自然赋于人类生理上的一种本能要求。一方面人们从实践中已逐渐形成了一整套与重力有联系的审美体验；另一方面由于视觉的特点，能给予审美感受上的满足。桥梁建筑作为视觉艺术，应该注意强调均衡中心，或者说只有容易觉察的均衡，才会令人满意。 均衡分静态均衡与动态均衡，前者主要指在静力状态下的体量。形态的均衡，后者指依靠运动来求得瞬间平衡的形态，如乌的飞翔、动物的跑跳等。桥梁建筑其固定不变的形态自然属静态均衡，但由于在结构上的对称与非对称，又可分对称均衡与非对称均衡，前者对称的形态引起稳定、平和、安全、满足的美感，后者不对称的形态使在静态中具有运动的趋势，产生类似动态均衡的心理诱惑力，令人兴奋、激动，有一种生机勃勃的勉力。 二、对称均衡 对称形式大然是均衡的。生物体态是对称的，如人及动物都是凭借左右两侧对称的器官才能保持机体的平衡。因而对称形式符合人的生理要求与心理习惯，必然产生美感。 在传统美学中认为对称就是美，也是自古以来重要的构图手法。如古希腊的雅典神庙、巴黎圣母院，罗马教堂以及我国的故宫、大坛。大安门广场……等等都是对称形式，表现出肃穆、端庄。大部分古今中外桥梁所采取的布局也都是对称形式。我国古代桥梁更是具有良好的对称均衡性，多孔桥大多为三、五、七、九等奇数跨。一般中孔大边孔渐小，这不仅可以在水深急流的河中心不设桥墩，利于通航，而且在主从关系分明、均衡稳定上也是得当的，如 11孔的卢沟桥、北京颐和园十七孔桥等均是如此。 三、 非对称均衡 对称处理得当，具有对称美。然而它只是多元美中的一元，并非仅只有对称桥等均是如此。 三、 非对称均衡 对称处理得当，具有对称美。然而它只是多元美中的一元，并非仅只有对称才美，若不分场合、不分功能一味追求对称，则会流于平庸呆板。况且由于环境。地理条 条件诸多因素难以处理，许多桥梁并不适合采用对称形式。 在建筑上，现代派认为对称是古典主义原则，是一种世代相传的潜在习惯。而在经济上、美学上如不因势利导，对称布置极易造成浪费和呆滞。特别是随着现代建筑中新技术、新工艺。新结构的不断发展，人们的建筑观点已自发地倾向于不对称结构，几乎作为一种"革命"冲破对称模式的约束，不拘一格自由多变，追求新、奇。巧、变，充分发挥非对称的自由、灵活、生动、经济、轻快、活泼的优点以及动态的美感，突出个性，适应多层次审美心理要求，以显示人类现代文明生活中的丰富多采。 这种建筑思潮自然也影响到桥梁建筑，近年来，国内外桥梁建筑也有不少这方面的大胆尝试，出现了别具一格、造型新颖、令人赞叹的杰作。 比例协调 和谐的比例与尺度是建筑形态美的必要条件。 圣·奥古斯丁说："美是各部分的适当比例，再加一种悦目的颜色"；关于建筑的美，维特鲁威斯所著粮筑十书冲认为建筑之美在于比例，建筑的理论是："证明和说明建筑物的比例与规则的能力"；17世纪法国建筑家法兰梭亚·布龙台称："建筑上整体的美来自绝对的、简单的可以认为的数学上的比例"；几乎所有的美学家、建筑学家都一致认为比例在建筑艺术上的重要性。 合乎比例或优美的比例是建筑美的根本法则，适宜的数比关系是建筑形式美的理性表达，是建筑外观合乎逻辑的显现。 工程建筑和谐美，体现在量上就是寻求比例与尺度的协调，对桥梁建筑这种单维突出的结构，协调比例尤为重要。 一、比例与尺度的概念 比例是艺术领域中诸相对面间的度量关系（数比关系为其一）。一般是指建筑物各部分相对尺寸，狭意的说指整体或局部的长、宽、高尺寸间关系，广义的看还包含实体与空间之间，虚与实之间，封闭与开敞之间，凹凸之间，高低之间，明暗之间，刚柔之间。 尺度是指建筑整体或局部给人感觉上的印象与其真实大小之间的关系，或者说是可变要素与不变要素的对比。 简言之：比例是物与物的相比；尺度是物与人（或其他易识别的不变要素）间相比，前者只表明各种相对面间的相对度量关系，不需涉及具体尺寸。但尺度是感觉上的印象。是建筑与人的关系方面的一种性质。当建筑物和人体以及内在感情之间建立起紧密而简洁的关系时，建筑物的实用、美观、舒适等更为明显。 二、桥梁建筑的比例 桥梁各个局部及整体的比例是以其固有的功能关系和结构关系为艺术构思前提的，必须在深刻了解桥梁结构内在规律的基础上去寻求桥梁体态匀称和比例和谐，决不能违背结构关系和力学原理。 比例的概念和一定历史时期的技术条件、功能要求以及一定的思想内容是分不开的。比如古代石梁、石拱相对厚重，预应力混凝土技术使桥梁的跨越能力大大提高，与旧的结构相比就显得十分纤细。 一座桥梁，其各部分的比例只有达到匀称和谐时，才能构成优美的形象。但实际上比例处理不当也是"常见病"，比如，挪威特罗姆斯港桥，其悬臂孔跨径较边孔跨径还小，显得布置缺少章法。另外，净高和跨径之比为左右，显得桥墩过细过高而比例失调，缺乏稳定感。 三、桥梁建筑的尺度 建筑的一切取决于人的要求，所以，人是衡量建筑尺度的最直接、最明显的标志。对桥来说，与人体功能紧密相关的踏步、栏杆扶手、行驶的车辆等都是辅助标志。良好的建筑尺度应当从建筑物及其局部的大小同它本身用途相适应的程度，及其大小与周围环境相适应的程度来理解，由这种综合的判断获得的尺度感可以分为三类： 1． 自然尺度 一般情况下，人的视觉印象尺寸和真实尺寸之间是一致的，这就是正常尺度，也称自然尺度。桥梁的自然尺度就是要求桥梁的整体与局部和人体等尺度标志之间形成合乎功能要求、合乎常情的空间外观，给人一种真实、自然、亲切的感觉。例如，城市桥梁相距较近、关系密切，应当具备令人舒适、便利的尺度。 2． 雄伟尺度 有时，为了满足精神功能要求或赋予建筑以特殊的性格（如纪念性），往往有意识地采用夸大的尺度，使建筑的视觉尺寸印象超过真实尺寸，显得更大、更有力、更雄伟壮观。大型桥梁建筑环境空间宽广无垠，桥梁凌空架设，因而大多选用长、大、高的尺度以构成壮观、磅礴的气势。 3． 亲切尺度 使建筑空间比它实际尺寸看上去小一些，产生一种自由的、非正规的亲切感，建筑必须具有与功能、环境协调的良好尺度，就像人有好的风度一样。不适宜德、夸大虚假的尺度会使人产生装腔作势的不愉快感。我们乐于领受桥梁的雄伟壮观，也喜欢园林小桥典雅、秀丽的风姿。 韵律优美 一、节奏与韵律 节奏一词源于生活，富于音乐，是表现乐音的高下缓急即重音与音程的重复和交替，又称节奏的强弱快慢。诗歌中的韵律为音韵、节律，韵古称作均；律即规律，韵律即和谐优美的旋律。 事实上节奏与韵律是密不可分的统一体，是一种生理和心理上的需要，是美感的共同语言，是创作和感受的关键。 按我国古代"阴阳生万物"的哲学，桥梁建筑中直线的、刚劲的、明亮的、坚实的构件如塔；梁、柱、墩等被赋予"阳性"，而建筑中曲线的、柔和的、幽暗的、虚空的如曲线的拱。主缆、拉索、桥上桥下空间……等属于阴性，阳性为实，阴性为虚，虚实相生，对立统一。其交替组合及变化，能产生变化无穷的节奏与韵律。 人称"建筑是凝固的音乐"就是因为它们都是通过节奏与韵律的体现而造成美的感染力。成功的建筑总是以明确动人的节奏和韵律显扬于世，将无声的建筑变为生动的语言和音乐。 二、韵律的表现手法 工程建筑上的节奏与韵律是通过体量大小的区分，空间虚实的交替，构件排列的疏密、长短的变化，曲柔刚直的穿插……等变化来实现的，具体手法有以下几种： < 1.连续韵律 以一种或几种建筑要素连续地重复排列而形成，可以获得整齐划一、简洁统一、连续流畅的美感。如桥梁上的栏杆、灯柱的连续排列。 2.渐变韵律 建筑上的连续结构要素按一定的规律或秩序进行微差变化可以增加建筑物的生动性、情趣性，有助于取得真体和谐美。如多孔桥的孔径变化，吊桥的吊索长短变化。 3.起伏韵律 节奏进行强弱、大小、高低、虚实、曲直等有规则变化，或按一定规律时而增加时而减少，可形成激情的起伏韵律。如颐和园的玉带桥，中部突出隆起，似玉带飘扬。 4.交错韵律 运用各种形式要素作有规律的纵横交错、相互穿插等手法，构成虚实进退、明暗相间、色彩变化的韵律感。 二、桥的分类 梁式桥 在竖直荷载作用下，梁的截面只承受弯短，支座只承受竖直方向的力。多孔架桥的梁在桥墩上不连续的称为简支梁；在桥墩上连续的称为连续梁；在桥墩上连续，在桥孔内中断，线路在桥孔内过渡到另一根梁上的称为悬臂梁。支承在悬臂上的简支架称为挂梁；伸出有悬臂的梁称为锚梁。架式桥的梁身可以做成实腹的，也可以做成空腹的（称为桁梁）。 拱式桥 在竖直荷载作用下，作为承重结构的拱肋主要承受压力。拱桥的支座则不但要承受竖直方向的力，还要承受水平方向的力。因此拱桥对基础与地基的要求比梁桥要高。下图分别表示上承式拱桥（桥面在拱肋的上方）、中承式拱桥（桥面一部分在拱肋上方，一部分在拱助下方）与下承式拱桥（桥面在拱肋下方）。仅供人、言行走的拱桥可以把桥面直接铺在拱肋上。而通行现代交通工具的拱桥，桥面必须保持一定的平直度，不能直接铺在曲线形的拱肋上，因此要通过立柱或吊杆将桥面间接支承在拱肋上。 斜拉桥 斜拉桥日文称"斜张桥"，德文称"斜索桥"，英文称"拉索桥（Cable Stayed Bridge）"。将梁用若干根斜拉索拉在塔在上，便形成斜拉桥。与多孔梁桥对照起来看，一根斜拉索就是代替一个桥墩的（弹性）支点，从而增大了桥梁的跨度。 斜拉桥这种结构型式古已有之。但是由于斜拉索中所受的力很难计算和很难控制，所以一直没有得到发展和广泛应用。直到本世纪中，由于电子计算机的出现，解决了索力计算难的问题，以及调整装置的完善，解决了索力的控制问题，使得斜拉桥成为近50年内发展最快，应用日广的一种桥型。 悬索桥 桥面支承在悬索（通常称大揽）上的桥称为悬索桥。英文为Suspension Bridge，是"悬挂的桥梁"之意，故也有译作"吊桥"的。"吊桥"的悬挂系统大部分情况下用"索"做成，故译作"悬索桥"，但个别情况下，"索"也有用刚性杆或键杆做成的，故译作"悬索桥"不能涵盖这一类用桥。和拱肋相反，悬索的截面只承受拉力。简陋的只供人、畜行走用的悬索桥常把桥面直接铺在悬索上。通行现代交通工具的悬索桥则不行，为了保持桥面具有一定的平直度，是将桥面用吊索挂在悬索上。和拱桥不同的是，作为承重结构的拱肋是刚性的，而作为承重结构的悬索则是柔性的。为了避免在车辆驶过时，桥面随着悬索一起变形，现代悬索桥一般均设有刚性梁（又称加劲梁）。桥面铺在刚性梁上，刚性梁吊在悬索上。现代悬索桥的悬索一般均支承在两个塔柱上。塔顶设有支承悬索的鞍形支座。承受很大拉力的悬索的端部通过锚碇固定在地基中，个别也有固定在刚性梁的端部者，称为自锚式悬索桥。

写作思路：可以根据现如今中国桥梁建设的发展水平进行阐述，可以从技术创新体制建设方面这个角度出发进行描述，中心要明确等等。

正文：

现如今，我国的桥梁建设事业飞速发展，如何利用现有的设备来满足人民对交通便利的需求，成为桥梁建设所要面对的主要问题。相信随着施工施工技术的发展、经验的积累及计算软件的普及，会出现更多更好的公路桥梁施工方法。

由于我国仍处于社会主义初级阶段，我国桥梁施工单位与其他一些企业一样，工作任务仍要靠上级直接下达命令，所要做的科研项目和技术改进还要靠有关部门立项拨款才可进行后续工作，而当桥梁施工完成后又往往束之高阁，只有一小部分能产生应有的可观效益。自从中国加入世贸组织以来，由于受国际关系的影响，我国桥梁建设行业与真正的国际标准要求还是存在很大的距离。这使得企业在桥梁施工的技术创新方面的紧迫感和积极性都大打折扣。

首先，在技术创新体制建设方面出现了缓慢进展的局势。虽然国家有关部门已经明令要求大型桥梁施工单位要建立以技术为中心的一种系统的创新体系，但仅仅有一小部分的企业响应了国家的号召，大部分桥梁施工单位仍选择维持旧有的施工技术体制，甚至有些企业仅仅在表面上建立了技术中心，而实际上却没有按新的体系运行。

其次，桥梁施工单位对技术创新工作的重视程度还是不够。由于施工建设市场的不完善和一些不良的施工风气的影响，许多人认为只要能拿下桥梁施工工程就可以把一系列的任务都能完成，这也就造成了他们重经营轻技术问题的产生。

除了以上两个方面，施工技术创新的投入还是不够。这也就导致了技术创新的积极性不够，多数桥梁施工单位对于科技的投入量不够，技术进步速度受到不同程度的影响，造成了产业升级相应滞缓。

施工人员可以利用强制式来对混凝土的拌制，需要注意的是拌制时间一定要达到施工要求，拌制时间既不能太长，也不能太短。因为搅拌时间如果过短，那么混凝土的混合将不会均匀，而搅拌时间如果过长，那么将会破坏混凝土原材料的结构。

同时，在混凝土搅拌的过程中，一定要严格的控制加水量和外加剂的用量。只有科学的控制水灰比例，减少混凝土的干缩量。只有把混凝土拌制均匀，才能达到混凝土的设计强度，从而满足桥梁施工的需要。

良好的混凝土施工技术不仅能降低混凝土内部的温度，还能减少混凝土的内外温差，这样会使由温度造成的裂缝产生几率得到降低。施工人员可以利用插入式振动器的振实来进行混凝土浇筑的过程，在这个环节，是不允许过振现象所导的混凝土表面粗、细集料离析而靠近模板的混凝土表面集料集中问题的出现，也要注意不可产生漏振而使混凝土表面产生麻面、蜂窝、孔洞、裂缝等质量问题。

在每次地振捣部位振动直到混凝土停止下沉不再冒出气泡、表面呈现平坦泛浆，才可以徐徐提起振动器。总之，混凝土的振捣应引起施工人员足够重视，只有混凝土振捣的结果符合要求，才能使桥梁的施工质量得到保证。

裂缝是桥梁施工的主要病害，那么对于防止裂缝产生的关键在于混凝土的养护。混凝土浇筑收浆完成后应及早进行洒水养护，保持混凝土表面处于湿润的状态。由于水泥在水化过程中产生很大的热量，混凝土空心板在浇筑完成后必须在侧模外喷水散热，以免混凝土由于温度过高，体积膨胀过大，在冷却后体积收缩过大产生裂缝。

在桥梁工程的施工期间，预应力的检查结果一切正常。但在后期的相邻标段的现浇梁施工时，却发现梁顶面的高程出现异常，这很可能是由于边墩顶内侧支座脱空造成的。在对桥梁预应力问题的处理中，桥梁施工单位面临着巨大的压力， 桥梁的基础、桥墩、现浇梁施工的各个工序都会造成预应力问题的发生。

在桥梁可以通车后，气温回升会造成桥梁弯处梁不同程度发生了支座脱空现象, 使桥面伸缩缝受到严重的损害而使路面无法正常行车。支座脱空的处理方法是十分困难和复杂的，需要将箱梁整体起顶后进行支座位移，同时要对墩帽及桥墩进行加宽处理，基础要增加钻孔桩。匝道被迫封闭，处理时间长达半年。

局部蜂窝问题的产生主要是因为混凝土结构强度大大降低了结构的严密性，其疏松的结构强度几乎达到了最低点。在桥梁的使用过程中，如果发生局部蜂窝问题，会导致它所承受能力极大地减少，并且遭受腐蚀而造成重大的损伤的几率更大，大大地降低了桥梁施工工程的承载力和耐久性。

现如今，我国的桥梁施工建设如火如荼，如何利用现有的施工技术来满足人民对交通便利的需求成为桥梁建设所要解决的主要问题。相信随着施工技术的发展、经验的积累，会出现更多更好的桥梁施工方法，为国家和人民的财产安全提供更有效的保障。

研究性学习报告

课题：桥梁的研究

学校：

班级：

姓名：

研究时间：

一、中国桥梁五十年回眸

二、桥梁名人

李 春

茅以升

林同炎

邓文中

李国豪

林元培

冯泉钧

三、桥梁知识点滴

1、桥梁的分类

按使用性分为公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥等。

按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥。

桥梁分类多孔跨径总长L（米）单孔跨径L0（米

特大桥L≥500L0≥100

大桥L≥100L0≥40

中桥30

小桥8≤L≤3005< L0<20

涵洞L<8L0<5

按行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥。

按承重构件受力情况可分为梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥（斜拉桥、悬索桥）。

按使用年限可分为永久性桥、半永久性桥、临时桥。

按材料类型分为木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥。

2、桥梁结构知识

一．桥梁的组成部分与各部分的作用

根树干架在两岸就形成了一座最简单的单孔独木桥。

其所承受的重力（竖直的）或外力（竖直的或水平的），叫做荷载。

树干作为梁，起承受重力的作用，在桥梁上的学名就叫做承重结构。

二．上部结构

近代桥梁由于所承受的载重和跨度都比较大，结构就比上面说的要复杂一点。

拿上部结构来说，如果承重结构是梁，就叫做主梁，可以用钢（钢板栗、钢箱梁、铜街梁）、钢筋混凝土（跨度不大时）或预应力混凝土做成。

承重结构如果是拱，就叫做主拱（多于一片拱时拱肋）；如果是悬索，就叫做主索或大缆。

桥面设在承重结构上方的叫做上承式桥；桥面设在承重结构下方的叫做下承式桥（在两片（或数片）主梁之间用纵向的及横向的杆件，将两片很薄的主梁联成一个协性较大的空间结构，以抵抗横向的及纵向的力（风力、车辆摇摆力、线路在曲线上时的离心力等）。

这些联结杆件形成一个联结系统，叫做联结系。

于是上部结构便扩充为四个部分，即：1．桥面；2．桥道结构；3．承重结构及4．联结系。

三．下部结构

荷载是通过上部结构的承重结构传递至下部结构的墩台顶面的。

为了使上部结构与下部结构的受力明确（在支点处力的作用位置明确），以便进行精确的力学计算，同时为了上部结构与下部结构之间的连接可靠，必须在上、下部结构之间有一个保证力的作用位置明确并且连接牢固的支点构造，这个支点构造就叫做支座。

对于梁式桥来说，由于荷载和温度的作用，梁都会发生变形。

这种变形在支座处有两种：一种是梁弯曲时的转动变形；一种是梁伸缩时的移动变形。

既允许梁作伸缩变形又允许梁作转动变形的支座叫活动支座；只允许梁作转动变形而不能作伸缩变形的支座叫固定支座。

每根梁只能有一个固定支座，其余的均为活动支座

桥墩与桥台一般用砖、石砌筑或混凝土灌筑而成，在旱地上有时可用钢做成。

承受墩台底部压力的土壤或岩石叫做地基。

如果地基具有设计需要的足够的承载力，那么就可将墩台身的底面根据地基承载力的大小和墩台稳定的需要适当扩大，直接支承在距地面深度不大的地基上。

这个扩大了的部分就叫做扩大基础或浅基础。

如果地基浅层的承载力不足以承受墩台身传下的压力，则要将基础下降到一定的深度，直到满足承载力的需要为止。

下降的方法一类叫沉井，一类叫沉桩。

沉井与沉桩统称深基础。

深基础与浅基础在受力方面的不同之处在于：浅基础只靠基础底部面积传递压力；深基础则除了依靠沉井或桩尖的底部面积将压力传递给地基以外，还依靠井壁和极壁与土层间的摩阻力，将一部分荷载传至地基。

所以深基础的承载能力要比浅基础为大。

这样一来，桥梁的下部结构通常就由三个部分组成：1．支座；2. 墩台；3．基础。

桥梁结构：拱桥式

在竖直荷载作用下，作为承重结构的拱肋主要承受压力。

拱桥的支座则不但要承受竖直方向的力，还要承受水平方向的力。

因此拱桥对基础与地基的要求比梁桥要高。

下图分别表示上承式拱桥（桥面在拱肋的上方）、中承式拱桥（桥面一部分在拱肋上方，一部分在拱助下方）与下承式拱桥（桥面在拱肋下方）。

仅供人、言行走的拱桥可以把桥面直接铺在拱肋上。

而通行现代交通工具的拱桥，桥面必须保持一定的平直度，不能直接铺在曲线形的拱肋上，因此要通过立柱或吊杆将桥面间接支承在拱肋上。

下承式拱桥可做成系杆拱，即在拱脚处用一报称为系杆的纵向水平受拉杆件将两拱脚连接起来。

此时作用于支座上的水平推力就由系杆来承受，支座不再承受水平方向的力。

这样做可以减轻地基承受的荷载，特别是在地质状况不良时。

桥梁结构：斜拉桥

斜拉桥日文称"斜张桥"，德文称"斜索桥"，英文称"拉索桥（Cable Stayed Bridge）"。

将梁用若干根斜拉索拉在塔在上，便形成斜拉桥。

与多孔梁桥对照起来看，一根斜拉索就是代替一个桥墩的（弹性）支点，从而增大了桥梁的跨度。

斜拉桥这种结构型式古已有之。

但是由于斜拉索中所受的力很难计算和很难控制，所以一直没有得到发展和广泛应用。

直到本世纪中，由于电子计算机的出现，解决了索力计算难的问题，以及调整装置的完善，解决了索力的控制问题，使得斜拉桥成为近50年内发展最快，应用日广的一种桥型。

下承式拱桥可做成系杆拱，即在拱脚处用一报称为系杆的纵向水平受拉杆件将两拱脚连接起来。

此时作用于支座上的水平推力就由系杆来承受，支座不再承受水平方向的力。

这样做可以减轻地基承受的荷载，特别是在地质状况不良时。

桥梁结构: 梁桥式

在竖直荷载作用下，梁的截面只承受弯短，支座只承受竖直方向的力。

多孔架桥的梁在桥墩上不连续的称为简支梁；在桥墩上连续的称为连续梁；在桥墩上连续，在桥孔内中断，线路在桥孔内过渡到另一根梁上的称为悬臂梁。

支承在悬臂上的简支架称为挂梁；伸出有悬臂的梁称为锚梁。

架式桥的梁身可以做成实腹的，也可以做成空腹的（称为桁梁）。

3、跨线桥桥型设计

随着我国公路交通事业的发展，近年来互通式立交桥和跨线桥越来越多。

这些立交桥和跨线桥不仅是公路交通的重要组成部分，而且已经成为现代的标志性建筑。

一个好的桥型设计，能使立交桥在发挥其自身通行能力的同时，体现出对周围环境的美化作用，有的甚至被看作现代建筑中的艺术品。

因而在选择桥型时，既要考虑实施的可行性，符合经济适用的原则；同时，又要考虑建筑造型艺术，满足美观要求。

这一点已经被当今越来越多的设计者所重视，并且成为现代工程设计的一个重要特征。

本文结合笔者对“桥南村”跨线桥的设计，提出应该在适用的基础上，对结构进行美化设计，并针对跨线桥桥型设计中一些认识问题进行探讨。

1实例桥简介

“桥南村”桥(以下称为“实例桥”)是南京机场高速公路K17＋006处的一座上跨主线的分离式跨线桥，与高速公路呈10°斜交角。

桥面宽度为：7＋2×，行车道净宽7m。

设计荷载：汽车—20级，挂车—100。

此桥处在R＝2500m的凸曲线中，左右纵坡对称，均为3％。

桥下净空高度按略超过5m设计。

本实例桥上部采用5×20m普通钢筋混凝土等高度连续箱梁结构，下部采用无盖梁独柱式桥墩及肋板式桥台，基础为钻孔灌注桩。

该桥已于1997年6月28日与南京机场高速公路同步建成通车。

2桥型选择

通常，选择桥型应根据适用、美观、经济合理以及设计施工的难易程度等因素进行综合分析，以最终确定工程实施方案。

对于跨线桥而言，经过国内工程技术人员多年的实践，目前所采用的型式已基本集中为预制空心板梁和等高度连续箱梁。

这中间尤其以空心板梁居多。

但是笔者认为，在设计方案时应该以首先考虑等高度连续箱梁方案为佳。

其原因是：

⑴在当今社会，人们对于美的要求越来越高，对周围的建筑物，也同样要求美观。

如今的设计师应该顺应这种要求，在对结构本身强度进行设计的同时，也应该对结构进行美化设计。

作为跨线桥，因为下边要通车，就更为引人注目。

因而要尽量减少横向墩的数量，加强下部空间的透视度，增加墩的纤细感，这对整个跨线高架桥是否美观并具有现代的气势，起着很重要的作用。

而就这一点来说，只有当采用箱形连续梁方案时才能做到，因为箱形截面抗扭刚度很大，对于需要在其梁底下设置独柱单支点的支承形式特别有利。

这时，下部结构可以根据美观要求，做成无盖梁的独柱式结构。

但如果上部结构采用预制拼装式板梁的话，下部就只能做成传统形式的有盖梁式墩台结构，难以达到美观要求。

⑵等高度连续箱梁桥整体性好，耐久性强，行车舒适。

箱梁顶板和底板都具有较大的面积，能有效地抵抗弯矩，受力合理。

桥墩处也不需要设置伸缩缝，梁长伸展，加上梁高一致，整个桥梁外型简洁优美，线条流畅。

⑶对现代跨线桥来说，弯、坡、斜桥已越来越多。

如采用预制板桥，那对弯、坡、斜的平面布置处理就比较复杂，设计和施工随之也带来一些问题。

譬如，如何使桥梁各部位、各板块之间准确地组合，斜弯桥的各板端细部处理、端部与端部的联结构造以及墩台长度、墩台轴线交角、墩台横坡和各点高差计算等等都比较繁琐，施工中对于诸特征点的座标及高程控制要求非常严格。

再者，如果是预应力空心板，那么实际施工中每片预应力板梁在钢筋张拉后的上拱值，由于混凝土龄期的不同往往会有较大差别，以至于造成板梁间连接不顺畅，或是桥面铺装层厚度不能统一、甚至摊铺困难等较为严重的后果，施工质量难以保证。

与斜交空心板梁相比，如采用等高度连续箱梁配以独柱墩，则结构轻巧，由于其上部为整体化结构，下部又无盖梁，细部构造比弯斜板桥好处理得多，上述一些不利之处几乎都可以避免，有其独到优点。

并且，等高度连续箱梁桥斜交跨越主线时，采用独柱单点支承则可将斜桥改为直桥，实际增大了主线两侧的有效净空，相应地加大了桥梁的跨径。

因此，这种独柱式结构非常适合于弯、斜桥。

⑷采用等高度连续梁体系，由于在桥墩支点处负弯矩的存在，使得其跨中正弯矩同简支空心板体系的跨中正弯矩相比显著减小，这就意味着可以节省上部结构的材料数量，减轻梁体自重，也使得下部结构桥墩部分的工程数量相应减少。

这些都可以从实例桥中得到验证。

实例桥曾对预应力空心板梁方案作了较为详细的技术经济比较，同样是5孔20m的上部构造，采用预应力空心板梁的上部所需主要材料用量为：混凝土C50数量，钢绞线，普通钢筋；而最后采用的实施方案—等高度连续箱梁的上部主要材料用量为：混凝土C30数量，普通钢筋。

相比之下，如果考虑钢绞线及其工艺特点，两种方案的综合用钢指标相差不多，但是在混凝土用量上，即使不考虑强度等级差异(板梁混凝土强度等级相对更高一些)，普通钢筋混凝土等高度连续箱梁比简支空心板梁竟少用混凝土将近1/3。

这样，上部构造的重量大大减轻了，随之当然也节省了墩台和基础的材料用量，体现出技术经济上的优越性。

还要指出的是，跨线桥目前一般常用的跨径在16～25m之间，上述20m跨径两种桥型间的对比应该说具有较强的代表性。

因此可以讲，同等桥长时，在跨线桥的通常跨径范围内，等高度连续箱梁型式比预应力空心板梁主要材料节省、重量轻，上下部构造均十分轻巧，具有很好的技术经济指标。

3结构造型

结构造型与各部位尺寸比例应相互协调。

例如跨径与梁高及桥下净空比例，墩柱直径与高度及桥梁跨径的比例，主桥箱梁翼缘板悬挑长度与梁高的比例等。

在这些方面，实例桥做得非常成功，墩柱和梁体结构简洁流畅，纤细轻巧，连续和谐。

4横截面设计

常用的箱形梁截面有单箱单室、单箱双室、双箱单室和双箱双室截面等几种，实际采用何种横截面形式，一般应根据桥的宽度和施工方便性来决定。

对实例桥来说，采用单箱单室截面，可以方便施工，同时也节省了材料，其箱顶宽为，箱底宽，两侧翼板各挑出，并采用直腹板。

用支架法现场浇筑施工时，这种单箱单室的截面设计有利于全断面一次浇筑成型，设计成直腹板则对施工更加有利。

实例桥采用较大的翼板挑出长度，主要是为了美观，同时也考虑到要充分利用箱梁受力特性的变化情况，减小箱底宽度以适当提高正弯区截面重心，充分发挥底板受力筋的作用，减轻箱梁自重。

需要指出的是，虽然大挑臂的翼板设计有利于美观效果，但对于类似本桥这样的普通钢筋混凝土连续箱梁桥，如果想用施加横向预应力来增大翼板的挑出长度，则并不可取，那样既不经济，又使施工工艺变得复杂，而且箱室太窄，箱梁在局部荷载作用下，横向弯曲应力往往很大，这样箱梁的横向配筋就要大大增加。

5。

下部构造

下部构造应能满足上部结构对支撑受力的要求，同时在外形上要做到与上部构造相互协调、布置匀称。

实例桥采用无盖梁独柱式桥墩，与连续箱梁的大挑臂结构相配合，能够充分利用桥下空间，简洁明快，外形美观，通透性好，施工方便。

对于墩柱的截面形式，一般来说取作圆形看起来更美观一些，墩柱的直径要根据其同上部结构的协调关系及所需盆式橡胶支座的平面尺寸来定。

对于一般的跨线高架桥，墩柱直径可在～之间，本实例桥实际采用柱直径。

实例桥还将其中间的3号墩作为制动墩，墩顶设固定支座，并加强了3号墩的墩柱及桩基配筋，来抵抗汽车制动力作用。

实例桥的独柱墩基础设置为单排双钻孔桩，桩径，承台按斜桥向布置，这种布置形式能使承台在主线中央分隔带位置顺应主线走向，较合理。

另外，桥台的形式采用肋板式，这种型式的桥台适用性较强。

6。

结构施工

跨线高架式混凝土连续箱梁桥所采用的支架立模、现场浇筑方法，能广泛采用现代施工技术和设备，尤其能适应弯桥和有竖曲线的连续箱梁，施工中上部结构的几何位置易于调整。

此方法在梁体施工时，支架工程是主要的一项工作，目前多采用组合式钢管支架。

其质量稳定可靠，搭设速度快，可以多次周转使用。

除此以外，如能使用混凝土泵车等较先进的设备，则更能体现“省”和“快”。

这种非预应力的等高度连续箱梁结构，施工并不复杂，其整体现浇式梁更为经济，而且非常美观，工期也较短，经济及社会效益明显。

也因为此法是在桥位上现浇施工，可免去大型的运输设备，省去了预制吊装用的架桥机、贝雷桁架或龙门等一些大型安装设备，其优势还在于一次可以进行多孔桥的连续浇筑施工，一气呵成，桥梁整体性好，结构的耐久性强。

7结束语

⑴在进行跨线桥设计时，应该把对结构的美化设计放在突出位置；在考虑结构自身强度的同时，应注重桥梁造型艺术。

⑵结构造型与各部位尺寸比例应相互协调，梁体结构要舒展流畅，讲究其线型，下部构造要简洁轻巧，通透性好。

⑶多跨等高度连续箱梁配以无盖梁独柱式桥墩，具有现代建筑风格和特色。

此桥型整体性好、耐久性强、行车舒适，所用材料省，工期较短，并且非常适合于弯、坡、斜桥形式，富有强大的生命力。

在支架法就地浇筑可以实现的情况下，应将其作为跨线高架桥优先考虑的桥型。

4．桥梁建设的成就与发展趋势

一、斜拉桥

我国在400米以上大跨径斜拉桥建设中，创造了自己独特的风格：

索塔采用混凝土塔、不用钢塔。

最高的混凝土塔为徐浦大桥，塔高210米；

索塔型式多种多样，有A型、倒Y型、H型、独柱；

主梁结构类型多种，有钢箱梁4座、混合式5座、结合梁4座、混凝土梁7座；

斜拉索采用平行钢丝的有15座、钢绞线的有3座。

2001年建成的名列世界第三位的南京长江二桥钢箱梁斜拉桥（主跨628米）和名列世界第五位的福建青州闽江结合梁斜拉桥（主跨605米）均处于世界斜拉桥领先地位。

整体来说，我国斜拉桥设计施工水平已迈入国际先进行列，部分成果达到国际领先水平。

目前，我国正在筹划建设的香港昂船洲大桥、江苏苏通大桥，其主跨均达到1000米以上，斜拉桥建设技术将要有新的突破。

二、悬索桥

悬索桥是特大跨径桥梁的主要型式之一，悬索桥优美的造型和宏伟的规模，人们常将它称为“桥梁皇后”。

当跨径大于800米，悬索桥方案具有很大的竞争力。

我国在90年代以前，虽也修建了60多座悬索桥，但跨径小，桥面窄，荷载标准低。

悬索桥由主缆、塔架、加劲梁和锚碇四部分组成。

大缆以AS法（空中送丝法）或PPWS法（预制束股法）制造，美国、英国、法国、丹麦等国均采用AS法，中国、日本采用PPWS法。

塔架型式一般采用门式框架，材料用钢和混凝土，美国、日本、英国采用钢塔较多，中国、法国、丹麦、瑞典采用混凝土塔。

加劲梁有钢桁架梁和扁平钢箱梁，美国、日本等国用钢桁架梁较多，中国、英国、法国、丹麦用钢箱梁较多。

锚碇有重力式锚碇和隧道锚碇，采用重力式锚碇居多。

三、PC连续刚构桥

PC连续刚构桥比PC连续梁桥和PCT型刚构桥有更大的跨越能力。

近年来，各国修建PC连续刚构桥很多，随着世界经济发展，PC连续刚构桥将得到更快发展。

1998年挪威建成了世界第一stolma桥（主跨301米）和世界第二拉夫特桥（主跨298米），将PC连续刚构桥跨径发展到顶点。

我国于1988年建成的广东洛溪大桥（主跨180米），开创了我国修建大跨径PC连续刚构桥的先例，十多年来，PC梁桥在全国范围内已建成跨径大于120米的有74座。

世界已建成跨度大于240米PC梁桥17座，中国占7座，其中西部地区占5座（表五）。

1997年建成的虎门大桥副航道桥（主跨270米）为当时PC连续刚构世界第一。

近几年相继建成了泸州长江二桥（主跨252米）、重庆黄花园大桥（主跨250米）、黄石长江大桥（主跨245米）、重庆高家花园桥（主跨240米）、贵州六广河大桥（主跨240米），近期还将建成一大批大跨径PC连续刚构桥。

我国大跨径PC连续刚构桥型和PC梁桥型的建桥技术，已居世界领先水平。

四、拱 桥

1.石拱桥

石拱桥是我国历史悠久的源远流长的一种技术。

最近又有新的突破，2001年建成的山西晋城晋焦高速公路丹河大桥，跨径146米，是世界最大跨度的石拱桥。

2.混凝土拱桥

混凝土拱桥分箱形拱、肋拱、桁架拱。

我国采用缆索吊装架设法施工的最大跨度是1979年建成的四川宜宾马鸣溪大桥（主跨150米），采用拱架法施工的最大跨度是1982年建成的四川攀枝花市宝鼎大桥（主跨170米），采用支架法施工的最大跨度是河南许沟大桥（主跨220米），采用转体法施工的最大跨度是1990年建成的重庆涪陵乌江大桥（主跨200米）。

在这个时期，国外混凝土拱桥最大跨度已达390米（前南斯拉夫克尔克桥，1980年建成）。

此时，我国与国外差距最少10年。

1990年宜宾南门金沙江大桥在国内首先采用劲性骨架，建成了主跨240米中承式钢骨混凝土拱桥，接着广西邕宁邕江大桥改进了工艺（钢骨采用钢管混凝土）使这种施工方法又跨上了一个新台阶，于1996年建成了主跨312米中承式钢骨混凝土拱桥、1997年建成的重庆万州长江大桥（主跨420米），为世界最大跨度的混凝土拱桥。

与此同时，贵州江界河大桥建成了世界最大跨度的混凝土桁架拱桥（主跨330米）。

据统计，世界上已建成跨径超过240米混凝土拱桥15座，中国占4座，而跨径大于300米的混凝土拱桥，世界上仅有5座，中国占3座，其中西部地区占2座（表六）。

我国大跨度混凝土拱桥的建设技术，居国际领先水平。

（1）钢管混凝土拱桥

钢管混凝土是一种钢-混凝土复合材料，具有高强、支架、模板三大作用，自架设能力强，较好地解决了大跨径拱桥经济、省料、安装方便，后期承载能力高的问题。

该桥型我国近年来发展很快，自90年代以来，我国建成跨径大于120米钢管混凝土拱桥40多座，建成跨径大于200米的13座，（表七），最大跨径为2000年建成的广州ㄚ髻沙珠江大桥（主跨360米）中承式钢管混凝土拱桥，为世界第一钢管混凝土拱桥。

相继建成的还有武汉江汉三桥（主跨280米）、广西三岸邕江大桥（主跨270米）等多座钢管混凝土拱桥。

表七：中国大跨径钢管混凝土拱桥

目前正在建设的巫山长江大桥（主跨460米），这将又是一座创世界纪录特大跨径钢管混凝土拱桥。

（2）钢拱桥

世界最大跨径钢拱桥是1997年建成的美国新河桥（主跨米）上承式钢桁架拱桥；名列第二是1931年建成的美国贝尔桥（主跨504米）中承式钢桁架拱桥；名列第三是1932年建成的澳大利亚悉尼港桥（主跨503米，公铁两用）中承式钢桁架拱桥。

我国大跨径钢拱桥修建较少，最大跨径的钢拱桥是四川攀枝花3002桥（主跨180米）（表八）。

上海最近动工建设的芦浦大桥（主跨550米）中承式钢箱拱桥，建成后比世界第一的美国新河桥还长米，将夺冠世界第一钢拱桥。

五、21世纪世界桥梁的发展趋向

综观大跨径桥梁的发展趋势，可以看到世界桥梁建设必将迎来更大规模的建设 *** 。

就中国来说，国道主干线同江至三亚就有5个跨海工程，渤海湾跨海工程、长江口跨海工程、杭州湾跨海工程、珠江口伶仃洋跨海工程，以及琼州海峡工程。

其中难度最大的有渤海湾跨海工程，海峡宽57公里，建成后将成为世界上最长的桥梁；琼州海峡跨海工程，海峡宽20公里，水深40米，海床以下130米深未见基岩，常年受到台风、海浪频繁袭击。

此外，还有舟山大陆连岛工程、青岛至黄岛、以及长江、珠江、黄河等众多的桥梁工程。

在世界上，正在建设的著名大桥有土耳其伊兹米特海湾大桥（悬索桥，主跨1668米）；希腊里海安蒂雷翁桥（多跨斜拉桥，主跨286+3×560+286米），已获批准修建的意大利与西西里岛之间墨西拿海峡大桥，主跨3300米悬索桥，其使用寿命均按200年标准设计，主塔高376米，桥面宽60米，主缆直径米，估计造价45亿美元；在西班牙与摩洛哥之间，跨直布罗陀海峡桥也提出了一个修建大跨度悬索桥，其中包含2个5000米的连续中跨及2个2000米的边跨，基础深度约300米。

另一个方案是修建三跨3100米+8400米+4700米的巨型斜拉桥，基础深约300米，较高的一个塔高达1250米，较低的一个塔高达850米。

这个方案需要高级复合材料才能修建，而不是当今桥梁用的钢和混凝土。

六、桥梁技术的发展方向

1.大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向发展

研究大跨度桥梁在气动、地震和行车动力作用下，结构的安全和稳定性，将截面做成适应气动要求的各种流线型加劲梁，增大特大跨度桥梁的刚度；

采用以斜缆为主的空间网状承重体系；

采用悬索加斜拉的混合体系；

采用轻型而刚度大的复合材料做加劲梁，采用自重轻、强度高的碳纤维材料做主缆。

2.新材料的开发和应用

新材料应具有高强、高弹模、轻质的特点，研究超高强硅烟和聚合物混凝土、高强双相钢丝钢纤维增强混凝土、纤维塑料等一系列材料取代目前桥梁用的钢和混凝土。

3.在设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段，进行有效的快速优化和仿真分析，运用智能化制造系统在工厂生产部件，利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。

4.大型深水基础工程

目前世界桥梁基础尚未超过100米深海基础工程，下一步需进行100~300米深海基础的实践。

5.桥梁建成交付使用后，将通过自动监测和管理系统保证桥梁的安全和正常运行，一旦发生故障或损伤，将自动报告损伤部位和养护对策。

6.重视桥梁美学及环境保护

桥梁是人类最杰出的建筑之一，闻名遐尔的美国旧金山金门大桥、澳大利亚悉尼港桥、英国伦敦桥、日本明石海峡大桥、中国上海杨浦大桥、南京长江二桥、香港青马大桥，这些著名大桥都是一件件宝贵的空间艺术品，成为陆地、江河、海洋和天空的景观，成为城市标志性建筑。

宏伟壮观的澳大利亚悉尼港桥与现代化别具一格的悉尼歌剧院融为一体，成为今日悉尼的象征。

因此，21世纪的桥梁结构必将更加重视建筑艺术造型，重视桥梁美学和景观设计，重视环境保护，达到人文景观同环境景观的完美结合。

在20世纪桥梁工程大发展的基础上，描绘21世纪的宏伟蓝图，桥梁建设技术将有更大、更新的发展。

我用5个币给你下载的，请点采纳。