钢桁架桥研究现状与评价论文

320世纪桥梁发展主要成就学科发展桥梁工程已被确认为一门独立的科学技术,不再是仅凭桥梁设计者们智慧和经验的创造过程。它已发展成融理论分析、设计、施工控制及管理于一体的系统性学科。由于科技的进步,一些相关的学科也渗透入桥梁工程领域中,发展了新的分支学科,如桥梁抗风、抗震、桥梁CAD、桥梁的施工控制及桥梁检测技术等等。建设规模及施工技术跨径不断增大目前,钢梁、钢拱的最大跨径已超过500m,钢斜拉桥为890m,而钢悬索桥达1990m。随着跨江跨海的需要,钢斜拉桥的跨径将突破1000m,钢悬索桥将超过3000m。至于混凝土桥,梁桥的最大跨径为270m,拱桥已达420m,斜拉桥为530m。桥型不断丰富20世纪50~60年代,桥梁技术经历了一次飞跃:混凝土梁桥悬臂平衡施工法、顶推法和拱桥无支架方法的出现,极大地提高了混凝土桥梁的竞争能力;斜拉桥的涌现和崛起,展示了丰富多彩的内容和极大的生命力;悬索桥采用钢箱加劲梁,技术上出现新的突破。所有这一切,使桥梁技术得到空前的发展。结构不断轻型化悬索桥采用钢箱加劲梁,斜拉桥在密索体系的基础上采用开口截面甚至是板,使梁的高跨比大大减少,非常轻颖;拱桥采用少箱甚至拱肋或桁架体系;梁桥采用长悬臂、板件减薄等,这些都使桥梁上部结构越来越轻型化。桥梁墩台及基础技术不断发展随着上部结构的迅猛发展,必然给下部结构提出更高的要求。自钢筋混凝土推广使用以来,桥梁墩台的结构形式趋于多样化。除了传统的重力墩台外,发展了空心墩、桩柱式墩台、构架式墩台、框架式墩台、双柱式墩、拼装墩台及预应力钢筋薄壁墩等新型墩台,并日趋轻型、柔性化。高墩技术也有较大发展。与此同时,桥梁基础也在发展。50年代以后,越江、跨海湾、海峡大桥的兴建以中国、日本为首大力发展了深水基础技术。如50年代在武汉长江大桥中首创了管柱基础;60年代在南京长江大桥中发展了重型沉井、深水钢筋混凝土沉井和钢沉井;70年代在九江长江大桥中创造了双壁钢围堰钻孔桩基础;80年代后进一步发展了复合基础。在日本,由于本四联络线工程的建设,近20年来,其深水基础技术发展很快,以地下连续墙、设置沉井和无人沉箱技术最为突出。设计风格桥梁设计风格的转变主要表现为以下3个方面:(1)由于计算机的出现与发展,为桥梁设计师们提供了新的设计工具,并已逐步取代了手工制图。桥梁设计师们的创造力与想象力在电脑中得以充分展现。(2)随着人类对地球生态平衡、自然环境及资源的日益重视,对桥梁工程提出了与周围环境相协调的要求桥梁的设计更加注重景观设计。(3)大跨度桥梁的发展,不仅要求对成桥状态进行设计,对施工阶段的设计也很重视,将施工方法与施工过程相结合已成为现代桥梁设计的一大特色。4桥梁工程发展探因材料革新土木工程发展史表明,材料的每一次变革都会带来土木工程的巨大飞跃。桥梁工程因此获得了一次又一次的发展机遇。公元前5世纪至公元前3世纪,砖出现于中国,实现了土木工程的第1次飞跃,开始了砖、木结构的桥梁时代。19世纪波特兰水泥、现代钢材在欧洲的出现,实现了土木工程的第2次飞跃,桥梁工程获得了空前大发展,桥梁结构形式及规模有了突破。20世纪初叶,预应力混凝土的出现,实现了土木工程的第3次飞跃,开始了混凝土桥梁结构的时代。20世纪70年代开始,出现了以碳纤维为代表的高级复合材料,首先被用于航空、航天等高科技领域,现正逐步渗透到桥梁工程领域之中。电子计算机技术当今的各种高新技术革命中,以计算机技术革命最为耀眼。自本世纪70年代第1台微型计算机的诞生,开辟了计算机新时代,从根本上改变了结构工程分析的历史,一门新的学科———计算结构力学得以产生,有限元法就此成为分析复杂桥梁结构形式的主要方法。随着计算机技术的不断进步,促成了以计算机为辅助设计的桥梁CAD技术分支学科的形成。预应力思想预应力思想被喻为本世纪中最为革命的结构思想,它源于1910年法国工程师金.弗来西奈设计建造的足尺试验拱桥(跨度)中。此后的数十年里被推广到混凝土结构中,形成了一整套预应力混凝土技术。在桥梁工程的建设中,发挥出重大作用,创造了巨大的经济与社会效益,其应用已遍及各种桥梁结构形式,不仅带动了中小跨度桥梁的迅猛发展,也促成了大跨度桥梁的进步。尤其在斜拉桥中,这种思想的发挥达到了顶点。此外,它也被用于桥梁工程的施工过程之中,衍生出许多新的施工方法和工艺;而在旧桥加固领域里,也显示出很强的竞争力。当今由于预应力思想的结合,使得预应力混凝土已成为本世纪最主要的桥梁材料。自架设体系思想在本世纪桥梁工程的发展历程中,预应力思想促进了桥梁结构形式的变革,而自架设体系思想带来了大跨度桥梁施工技术的变革,两种思想交相辉映。自架设体系思想是通过将结构离散成若干小的单元或构件,以便于预制或现浇,然后按特定的施工步骤进行拼装或浇注,已完成的结构部分就可以作为支撑体系参与下一阶段的施工,直到全部结构的完成。它体现了“化整为零、集零为整”的特点。这种思想在大跨度悬索桥、斜拉桥、拱桥及连续梁桥等桥型的施工中得到灵活应用。在施工过程中,由于存在着体系转化及受几何非线性、材料非线性因素的影响,施工期间结构的受力状态比成桥状态更为不利,于是提出了对施工阶段进行控制设计的要求。几经发展,施工控制技术已逐步成为一门新兴的桥梁工程分支学科。桥梁设计竞赛机制桥梁设计竞赛的传统在19世纪末就已在瑞士盛行,促进了当时瑞士桥梁工程的发展。两位世界级的桥梁设计师罗伯特.马亚尔(1872-1940)和奥斯玛.安曼(1879-1966)就深得这种传统的熏陶,前者曾创造出轻盈的薄混凝土拱桥,而后者设计了乔治.华盛顿桥、维拉扎诺悬索桥。随后在国外的许多大型跨海工程中都广泛地实行了竞赛制,如丹麦的大贝尔特工程,由于政治原因设计竞赛持续了25年之久,期间许多新的设计构思层出不穷,积累了丰富的桥梁结构设计经验。因而设计竞赛的实行一定程序上推动了桥梁工程事业的发展。施工管理体制桥梁工程的建设过程实际上也是施工组织活动的过程。18世纪,欧洲兴起花型建筑的热潮,开始出现设计与施工的分离。后来在英国进一步发展成了工程建设监理体制。1956年由国际咨询工程师联合会(FIDIC)和欧洲建筑工程联合会(FIEC)共同发起对英国土木工程师学会(ICE)制定的合同条款进行修改,颁布了“FIDIC”合同条件,后经历了1969、1977、1987年的3次改版。几十年来它已被世界各国土木工程界广泛接受和借鉴,给桥梁工程建设行业注入了新的活力,为确保桥梁的工程质量、加快工程进度、控制工程造价提供了可靠的保障。521世纪桥梁工程发展前瞻学科发展如前所述,本世纪以来桥梁结构工程已发展成系统性的工程学科,主体框架已构筑完毕,但远未完善。可以预见,未来的世纪,这些分支将得以独立发展成熟,同时也会相互渗透。桥梁抗风领域,大跨度桥梁风致振动控制技术将成为研究的热点,试验仍将以风洞为依托。随着计算机技术的不断更新进步,数值风洞技术可望有突破。随着计算机微处理器技术的迅猛发展,桥梁CAD技术将面临新的发展机遇。集结构分析、工程制图、工程数据库及专家系统的桥梁CAD软件将会问世,并将迈入桥梁设计的网络时代。桥梁施工控制技术将进一步发展,GPS(Global Posi-tioning System)技术的应用将成为施工测量技术研究的热点。基础工程发展的重点在于海洋钻井平台技术的引进。旧桥加固检测技术的开发应用将成为下一世纪桥梁工程领域的另一道风景线。材料发展目前,在世界范围,高性能混凝土的研究在深入,应用在扩展。北欧国家如挪威、瑞典,桥梁基本都采用HPC(高性能混凝土)建造,目前对桥梁混凝土除高耐久与高强要求外,又增加了轻质的要求,因为桥梁上部结构使用轻质HPC(容重约),桥梁自重减轻了,可以降低桥梁下部结构的成本,轻质高强(56~74MPa)HPC已经成功地在挪威一些工程中应用。美国、加拿大在SHRP计划的研究与应用基础上,正在大力宣传和推广应用HPC建设桥梁。有理由相信,高性能混凝土将获得越来越广泛的应用,并且会成为21世纪桥梁建设的优选工程材料。

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桥梁工程学的发展主要取决于交通运输对它的需要。古代桥梁以通行人、畜为主，载重不大，桥面纵坡可以较陡，甚至可以铺设台阶。在有重载马车之后，载重量逐步加大，桥面纵坡也必须使之平缓。这时的桥梁材料仍以木、石为主，铸铁和锻铁很少使用。 从桥梁的原始雏形——堤梁（及在浅滩溪涧中筑起一个个石堤，堤间流水，人从石堤上跨越）、独木桥、浮桥（架设在船只上的桥）和石拱到现在超千米跨度的悬索桥，桥梁工程在几千年的时间里发展可谓翻天覆地。然而桥梁工程能拥有这翻天覆地的发展取决于工程材料和工程技术迅猛发展的有力推动。在原始社会里，懵然无知的古人类还只是追求有一个起身的洞穴和能填饱肚子的食物，还不会想到桥。然而随着社会的发展，人类文明的进步，交通的不断发展，人们开始创造了桥。然而那时工程材料的使用仅限于天然的木和石块，且工程技术非常落后，所以人们只能建造简单的桥——堤梁、独木桥和简单的石拱。世界上现存最古老的石桥在希腊的伯罗奔尼撒半岛，是一座用石块干垒的单孔石拱桥，距今3500年左右建成。我国古代桥梁工程技术的发展在当时处于世界领先地位。公元590——608年建造在河北省赵县（叫）河上留存至今的隋代敞肩式单孔圆弧弓形石拱桥，即赵州桥。该桥全长，桥面宽约10m，采用28条并列的石条砌成拱券形成。拱券矢高。拱上设有4个小拱，既能减轻桥身自重，又便于排洪，且更显美观。该桥无论在材料使用、结构受力、艺术造型和经济上都达到极高成就，是世界上最早的敞肩式拱桥，早于欧洲同类桥约1000年。近代土木工程的时间跨度为从17世纪中叶至20世纪中叶的300年间。这个时期内土木工程的主要特征有：——有力学和结构理论作为指导；——砖、瓦、木、石等结构建筑材料得到日益广泛的使用；混凝土、钢材、钢筋混凝土及早期的预应力混凝土得到发展；——施工技术进步很大，建造规模日益扩大，建造速度大大加快。在这个时期内,以下几件大事对桥梁工程的影响巨大: (1)意大利学者伽利略在1638年出版的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》中论述了建筑材料的力学性质和梁的强度，首次用公式表达了梁的设计理论。 (2)英国科学家牛顿在1687年总结了力学三大定律它们是土木工程设计理论的基础。 (3)瑞士数学家欧拉1744年出版《曲线的变分法》建立了柱的压屈理论，得到计算柱的临界受压力的公式，为分析土木工程结构物的稳定问题奠定了基础。 (4)1824年英国人阿斯普.丁取得了波特兰水泥的专利权，1850年开始生产。这是形成混凝土的主要材料，使得混凝土在土木工程中得到广泛应用。后来，在20世纪初，有人发表了水灰比等学说，才初步奠定了混凝土强度的理论基础。 (5)1859年发明了贝塞麦转炉炼钢法，似的钢材得以大量生产，并愈来愈多地应用于土木工程。 (6)1867年法国人莫尼埃用铁丝加固混凝土制成花盆，并把这种方法应用到工程中，建造了一座蓄水池，这是应用钢筋混凝土的开端。1875年他主持建造了第一座长16m的钢筋混凝土桥。 (8)1779年英国用铸铁建成跨度为的拱桥；1826年英国用锻铁建成跨度为177m的悬索桥；1883年美国建成世界上第一座大跨钢悬索桥——布鲁克林桥；1890年英国又建成两孔主跨达521m的悬臂式刚架桥，这样，现代桥梁3种基本形式(梁桥、拱桥、悬索桥)相继出现。 自从有了铁路以后，桥梁所承受的载重逐倍增加，线路的坡度和曲线标准要求又高，且需要建成铁路网以增大经济效益，因此，为要跨越更大更深的江河、峡谷，迫使桥梁向大跨度发展。石材、木材、铸铁、锻铁等桥梁材料，显然不合要求，而钢材的大量生产正好满足这一要求。 在技术方面，只是凭经验修桥，曾使19世纪80～90年代的许多铁路桥发生重大事故；从这时起，正在发展中的结构力学理论得到了重视，而在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后，桥梁因强度不足而造成的事故显然大为减少。 二十世纪以来，公路交通有很大发展。在内陆，需要在更多的河流、峡谷之上建桥。在城市中，以及在各种交通线路相交处，需要建造立交桥。在沿海，既需在大船通航的河口、海湾、海峡修建特大跨度桥梁，又需在某些海岛与大陆之间修建长桥。 由于更多新技术新材料的出现，现代桥梁工程的发展尤其迅速，世界各国相继建造出超千米的桥梁。世界上跨径最大的预应力混凝土斜拉桥——西班牙的卢纳巴里奥斯桥,跨径达440m,采用了双面辐射形密索布置. 世界第一的悬索桥——日本明石海峡桥,横跨日本内海,使日本神户与淡路岛紧紧相连.这座大桥全长3190M,中央跨度1990m于1998年竣工.它可以承受里氏级地震.目前中国在建的一批公路桥梁，无论是桥梁的数量还是工程规模、技术难度、科技含量，都代表着当今世界的先进水平，创造了中国建桥史之最。据悉，这些桥梁主要有：阳逻长江大桥，主跨1280米的悬索桥；南京长江三桥，主跨648米的斜拉桥；润扬长江公路大桥，跨江连岛的主跨1490米悬索桥和406米斜拉桥组合；深圳湾跨海大桥，主跨180米独塔单索面斜拉桥；苏通长江公路大桥，主跨1088米的斜拉桥，居世界第一；杭州湾跨海大桥，按双向六车道高速公路标准建设，全长36公里，是世上在建最长的公路跨海大桥。一个国家同时在建这么多世界级桥梁，在世界上不多见。 桥梁需要大量修建，而人力、物力、财力有限；于是，不断提高技术水平，引用新材料、新工艺、新桥式，对结构行为进行更精确的数值分析，采用更精确的结构试验进行验证，以使桥梁建设的经济效益不断提高，已成为时代的要求。 桥梁工程学主要研究桥渡设计，包括选择桥址，决定桥梁孔径，考虑通航和线路要求以确定桥面高程，考虑基底不受冲刷或冻胀以确定基础埋置深度，设计导流建筑物等；桥式方案设计；桥梁结构设计；桥梁施工；桥梁检定；桥梁试验；桥梁养护等方面。 在建桥材料方面，以高强、轻质、低成本为选择的主要依据，近期仍以发展传统的钢材和混凝土为主，提高其强度和耐久性。对于建筑钢材的脆断机理、初始几何缺陷等，以及混凝土材料的非弹性问题(收缩徐变以及疲劳等)，将继续作充分的研究，使能正确控制结构的受力和变形。至于碳纤维塑料等在桥梁上的广泛应用，还必须在降低成本以后才有可能。 在桥梁勘察设计方面，随着交通事业的迅速发展，大跨度或复杂的桥型将不断涌现。高速公路的发展，对桥梁设计亦将提出新的要求。在桥式方案设计中，将有可能利用结构优化设计理论，借助电子计算机选出最佳方案。 在结构设计计算中，采用空间理论来分析桥梁整体受力已成为可能；以概率统计理论为基础的极限状态设计理论，将进一步反映在桥涵设计规范中，使桥梁设计的安全度得到科学合理的保证。桥梁美学作为时代、民族的文化在某些方面的反映，将愈来愈受到人们的重视：桥梁的面貌将蔚为大观。 在桥梁施工方面，对施工组织将充分利用电子计算机进行经济有效的管理。在施工技术中，将不断引用新技术和高效率、高功能的机具设备，借以提高质量、缩短工期、降低造价。如采用激光测量控制结构的精确定位；引用自升式水上平台克服深水基础的困难；利用遥控设备在沉井、沉箱中挖基，以减少劳动强度并避免人身危险；利用高质量的焊接技术，借能推广工地焊接等，此外，装配式桥梁也将有所发展，以使结构和构件标准化，生产工业化。 在桥梁养护维修方面，要求对既有桥梁建立完善的技术档案管理制度。在桥梁维修检查中，引用新型精密的测量仪表，如用声测法对结构材料的缺陷以及弹性模量进行测定；用手携式金相摄影仪检查钢材的晶体结构俾能及早进行加固防患于末然，以便延长桥梁的使用寿命。 桥梁工程始终是在生产发展与各类科学技术进步的综合影响下，遵循适用、安全、经济与美观的原则，不断的向前发展。人们除了要求桥的功能完善，还讲求桥的外形美观、有艺术性 ，桥梁地建造将更加复杂化，更加艺术化，桥梁的未来将更加多元化，是现代桥梁更现代，还是旧式桥梁的复兴，值得期待！ 中国桥梁的历史可以上溯到6000年前的氏族公社时代，到了1000多年前的隋、唐、宋三代，古代桥梁发展到了巅峰时期。公元35年东汉光武帝时，在今宜昌和宜都之间，出现了架 设在长江上的第一座浮桥。 在秦汉时期，我国已广泛修建石粱桥。世界上现在是保 存着的最长、工程最艰巨的石粱桥，就是我国于1053一1059年 在福建泉州建造的万安桥，也称洛阳桥，此桥长达800米，共47 孔，位于“波涛汹涌，水深不可址”的海口江面上。此桥以 磐石铺遍桥位底，是近代筏形基础的开端，并且独具匠心地用养殖海生牡蛎的方法胶固桥基使成整体，此也是世界上 绝无仅有的造桥方法，近千年前就能在这种艰难复杂的水文 条件下建成如此的长桥，实是中华桥梁史上一次勇敢的突破。 我国古代石拱桥的杰出代表是举世闻名的河北省赵 县的赵州桥（又称安济桥），该桥在隋大业初年（公元605年左 右）为李春所创建，是一座空腹式的圆弧形石拱桥，净跨37m, 宽9m，拱失高度7．23m，在拱圈两肩各设有二个跨度不等的腹 拱，这样既能减轻桥身自重，节省材料，又便于排洪、增加美 观，赵州桥的设计构思和工艺的精巧，不仅在我国古桥是首屈一指，据世界桥梁的考证，像这样的敞肩拱桥，欧洲到19世纪中叶才出现，比我国晚了一千二百多年，赵州桥的雕 刻艺术，包括栏板、望柱和锁口石等，其上狮象龙兽形态逼 真，琢工的精致秀丽，不愧为文物宝库中的艺术珍品，我国 石拱桥的建造技术在明朝时曾流传到日本等国，促进了与世 界各国人民的文化交流并增进了友谊。 1240年建造的福建潭州虎渡桥，也是最令人惊奇的一 座粱式大桥，此桥总长约335m，某些石粱长达23．7m，沿宽度 用三根石粱组成，每根宽1．7m，高1．9m，重达200多吨，该桥一直 保存至今”历史记载，这些巨大石梁桥是利用潮水涨落浮运建 设的，足见我国古代加工和安装桥梁的技术何等高超。 广东潮安县横跨韩江的湘子桥（又名广济桥）此桥始 建于公元1169年，全桥长517．95m，总共20墩19孔，上部结构有 石拱、木梁、石梁等多种型式，还有用18条活船组成的长达 97．30m的开合式浮桥，设置浮桥的目的，一方面适应大型商 船和上游木排的通过，并且也避免了过多的桥墩阻塞河道， 以致加剧桥基冲刷而造成水害，这座世界上最早的开合式 桥，柱石桥之长、石墩之大、桥梁之多以及施工条件之困难 工程历时之久，都是古代建桥史上所罕见的。。 1957年，第一座长江大桥——武汉长江大桥的胜利建 成，结束了我国万里长江无桥的状况，从此“一桥飞架南北，天堑变通途”，桥的正桥为三联3X128m的连续钢桁粱，双 线铁路上层公路桥面宽18m，两侧各设2．25m人行道，包括引 桥在内全桥总长1670．4物，大型钢梁的制造和架设、深水管柱基础的施工等，对发展我国现代桥染技术开创了新路。 1969年胜利建成了举世瞩目的南京长江大桥，这是我国自行设计、制造、施工，并使用国产高强钢材的现代大型桥梁，正桥除北岸第一孔为128m简支钢桁粱外，其余为9 孔3联，每联为3x l60m的连续钢桁粱。上层是公路桥面，下层 为双线铁路，包括引桥在内，铁路部分全长6772m，公路部 分为4589m，桥址处水深流急，河床地，质极为复杂桥墩基础 的施工非常困难。南京长江大桥的建成显示出我国的建桥事 业已达到了世界先进水平，也是我国桥梁史又一个重要标 志。 在最近的1000年中，中国的桥梁技术全面落后于世界的脚步，中国第一座现代化桥梁的出现距今仅100多年历史，而且是由外国人建造的。从钱塘江大桥算起，中国人自己设计现代桥梁的历史还不足70年；从南京长江大桥算起，中国人自行设计建造大型桥梁的历史仅34年。而九十年代以来，中国桥梁的成就才使我们重新无愧于祖先地站到了世界前列，这是中国桥梁建设的伟大复兴时代。改革开放以来的20多年中，中国的桥梁建造技术取得了举世瞩目的成就，前十年为此做了经济上、技术上和人才上的准备，九十年代迎来了跨越式的发展。展望未来，随着中国经济的发展，一批更大的越江跨海工程的建设，中国桥梁将会创造更辉煌的成就。中华民族的伟大复兴，必将造就一代巨人去引领世界桥梁的未来。 1990年四川省在宜宾市建成的小南门桥，跨径达到240米，已是当时世界上中承式拱桥中跨径最大的一座。2001年11月7日，小南门大桥因吊杆锈蚀造成部分桥面跨塌，在修复过程中，技术人员对全桥进行了检测，大桥整体结构依然完好。小南门大桥所付出的代价是创新的代价，没有创新我们就不可能一睹1400年前的赵州桥。 1991年，四川省苍溪县建成了中国第一座钢管混凝土拱桥——旺苍大桥，跨径115米。在此之后的几年中，各地虽然兴建了不少钢管混凝土拱桥，但跨径始终在200米以下徘徊，直到1998年，广西壮族自治区建成了三岸邕江大桥，一举将此类桥梁的跨径提高到270米；1999年又建成了跨径220米的六景大桥。此后，在湖北、浙江和贵州等省，跨径在250米左右的钢管混凝土公路、铁路拱桥开始增多。 1995年贵州省瓮安县建成江界河大桥，首次突破了中国混凝土拱桥跨径 300米大关,达到330米，一举成为世界最大的桁式组合拱桥。不仅如此，其拱顶桥面至水面高度达263米，居中国各类桥梁之首。大桥一跨飞跃乌江天险，主孔分108个桁片预制，运用桁架伸臂法悬拼架设，两岸引孔为桁式刚构，全桥轻盈简洁，凌空飞渡，气势不凡。 1997年重庆万县长江大桥建成。大桥位于万州区（原万县市）黄牛孔处，是上海至成都高速公路跨越峡江天险的特大型拱桥。大桥一跨飞渡长江，全长 米，主拱圈为钢管混凝土劲性骨架箱型混凝土结构，主跨420米，桥面宽24米，为双向四车道，是1995年贵州省瓮安县建成江界河大桥，首次突破了中国混凝土拱桥跨径 300米大关,达到330米，一举成为世界最大的桁式组合拱桥。不仅如此，其拱顶桥面至水面高度达263米，居中国各类桥梁之首。大桥一跨飞跃乌江天险，主孔分108个桁片预制，运用桁架伸臂法悬拼架设，两岸引孔为桁式刚构，全桥轻盈简洁，凌空飞渡，气势不凡。 华夏第一桥——江阴长江公路大桥，是我国“八五”规划的“两纵两横”国道主干线中沿海主骨架的跨江工程，是目前 中国第一、世界第四大跨径钢悬索桥。大桥由桥塔、主缆、锚旋和钢箱梁等主要部件组成。大桥全长3071 米，主跨1385米；桥面宽33．8米，双向六车道，设计车速100公里／小时；通航净空为50米，可通行五万 吨级巴拿马型散货轮。江阴长江公路大桥的两根主索，各长2400多米，直径近1米，每根重1．4万 多吨，主索用127根直径5．3毫米的钢丝搅成索，再由169股钢索组成主索。主桥每边有85个吊杆，每个吊杆2根，用以连结主索和桥面。 两岸索塔标高为196．236米，相当于65层搂高。北塔基长43．5米，宽73．5米，下有123根近90米长的基础桩。北锚的混凝土陈井平面长69米，宽51米（面积相当于一片足球场大）。沉入地面58米，被称为世界第一大沉井。江阴长江大桥于1994年11月22日正式开工，1999年10月1日胜利通车，名列“中国第一，世界第四”。 改革开放以来的20多年中，中国的桥梁建造技术取得了举世瞩目的成就，前十年为此做了经济上、技术上和人才上的准备，九十年代迎来了跨越式的发展。展望未来，随着中国经济的发展，一批更大的越江跨海工程的建设，中国桥梁将会创造更辉煌的成就。中华民族的伟大复兴，必将造就一代巨人去引领世界桥梁的未来。

只要是桥梁工程类的学术论文就行

影响老龄钢桥构件承载能力的主要病害为锈蚀,为此在检测中对所有存在目视截面损失的构件进行了细致的锈蚀程度检测。检测发现由于构造与位置不同,钢板等辅助构件锈蚀表现为全截面的均匀锈蚀,主要受力杆件锈蚀则多表现为局部蚀坑或截面锈损,因此分别以最大锈蚀深度和截面锈损面积作为锈蚀程度评价指标。根据相关学者的研究成果, 锈蚀对钢结构稳定承载力影响不大,因此在该项目中仅研究锈蚀对抗拉强度的影响。为确定锈蚀程度对构件抗拉承载力的影响,从桥上切割不同锈蚀程度的构件(试件取样于严重损坏必须更换的构件)制作标准拉伸试件测试力学性能。其中三角形代表实测数据,可见随着锈蚀程度增加,钢材的承载能力大致按线性规律降低。

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。

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