大跨度橋梁的發(fā)展趨勢調(diào)研報(bào)告(共14頁)

1、 大跨度(kud)橋梁的發(fā)展趨勢調(diào)研(dio yn)報(bào)告前言(qin yn)：根據(jù)公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：單跨跨徑大于40m即為大橋，一般認(rèn)為單跨跨徑大于100m的橋梁即為大跨度橋梁。隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大跨徑橋梁的建設(shè)在20世紀(jì)末進(jìn)入了一個(gè)高潮時(shí)期。眾所周知，大跨徑橋梁建設(shè)反映了一個(gè)國家的綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平。近百年來。特別是本世紀(jì)30年代以來，世界上大跨徑橋梁建設(shè)發(fā)展十分迅速。不同橋型大跨徑橋梁的發(fā)展，日益被各國橋梁界人士所關(guān)注。我國進(jìn)入90年代以來，出現(xiàn)了建造大跨徑橋梁的高潮。進(jìn)入21世紀(jì)的中國必將迎來更大規(guī)模的大跨徑橋梁建設(shè)時(shí)期。隨著我國城市建設(shè)和高等級公路、道路建設(shè)的發(fā)展，

2、修建大跨徑城市橋梁也將成為必然的趨勢。城市大跨徑橋梁，除考慮運(yùn)輸、航運(yùn)、地理、地質(zhì)、水文、環(huán)境等因素外，還有區(qū)別于跨越一般江河大跨徑橋梁的特殊因素。因此應(yīng)研究城市大跨徑橋梁的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢，積極探索我國城市大跨徑橋梁發(fā)展的有效途徑，以推動(dòng)橋梁建設(shè)事業(yè)的更大發(fā)展。關(guān)鍵詞：大跨度橋梁 結(jié)構(gòu)形式 跨度 歷史 現(xiàn)狀 發(fā)展大跨度橋梁類型大跨度橋梁在現(xiàn)今世界發(fā)展十分迅速。橋梁的發(fā)展史就是橋梁跨度不斷增長的歷史，也是橋型不斷豐富的歷史。大跨度橋梁可分為：斜拉橋、懸索橋、連續(xù)鋼構(gòu)、連續(xù)梁橋和拱橋。1.1板式橋 板式橋（如圖1.1）是公路橋梁中量大、面廣的常用橋型，它構(gòu)造簡單、受力明確，可以采用鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)

3、力混凝土結(jié)構(gòu)；可做成實(shí)心和空心，就地現(xiàn)澆為適應(yīng)各種形狀的彎、坡、斜橋，因此，一般公路、高等級公路和城市道路橋梁中，廣泛采用。尤其是 HYPERLINK /class_free/149_1.shtml 建筑高度受到限制和平原區(qū)高速公路上的中、小跨徑橋梁，特別受到歡迎，從而可以減低路堤填土高度，少占耕地和節(jié)省土方工程量。 實(shí)心板一般用于跨徑13m以下的板橋。因?yàn)榘甯咻^矮，挖空量很小，空心折模不便，可做成鋼筋混凝土實(shí)心板，立?，F(xiàn)澆或預(yù)制拼裝均可?？招陌逵糜诘扔诨虼笥?3m跨徑，一般采用先張或后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。先張法用鋼絞線和冷拔鋼絲；后張法可用單根鋼絞線、多根鋼絞線群錨或扁錨，立?，F(xiàn)澆或預(yù)制拼裝

4、。成孔采用膠囊、折裝式模板或一次性成孔材料如預(yù)制薄壁混凝土管或其他材料。 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土板橋，其發(fā)展趨勢為：采用高標(biāo)號混凝土，為了保證使用性能盡可能采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；預(yù)應(yīng)力方式和錨具多樣化；預(yù)應(yīng)力鋼材一般采用鋼絞線。板橋跨徑可做到25m，目前有建成3540m跨徑的橋梁。在我看來跨徑太大，用材料不省，板高矮、剛度小，預(yù)應(yīng)力度偏大，上拱高，預(yù)應(yīng)力度偏小，可能出現(xiàn)下?lián)?；若采用預(yù)制安裝，橫向連接不強(qiáng)，使用時(shí)容易出現(xiàn)橋面縱向開裂等問題。由于吊裝能力增大，預(yù)制空心板幅寬有加大趨勢，1.5m左右板寬是合適的。 圖1.1 板式(bnsh)橋1.2梁式橋 1.2.1簡支T型梁橋(lin qio)

5、80年代以來，我國公路上修建了幾座具有(jyu)代表性的預(yù)應(yīng)力混凝上簡支T型梁橋（如圖1.2.1），如河南的鄭州、開封黃河公路橋，浙江省的飛云江大橋等，其跨徑達(dá)到62m，吊裝重220t。 T形梁采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的已經(jīng)很少了，從16m到5Om跨徑，都是采用預(yù)制拼裝后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁。預(yù)應(yīng)力體系采用鋼絞線群錨，在工地預(yù)制，吊裝架設(shè)。其發(fā)展趨勢為：采用高強(qiáng)、低松弛鋼絞線群錨：混凝土標(biāo)號4060號；T形梁的翼緣板加寬，25m是合適的；吊裝重量增加；為了減少接縫，改善行車，采用工型梁，現(xiàn)澆梁端橫梁濕接頭和橋面，在橋面現(xiàn)澆混凝土中布置負(fù)彎矩鋼束，形成比橋面連續(xù)更進(jìn)一步的“準(zhǔn)連續(xù)“結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土

6、T形梁有結(jié)構(gòu)簡單，受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力較大等優(yōu)點(diǎn)。其最大跨徑以不超過50m為宜，再加大跨徑不論從受力、構(gòu)造、經(jīng)濟(jì)上都不合理了。大于50m跨徑以選擇箱形截面為宜。 圖1.2.1 簡支T型梁橋(lin qio) 1.2.2連續(xù)(linx)箱形梁橋 箱形截面(jimin)（如圖1.2.2）能適應(yīng)各種使用條件，特別適合于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、變寬度橋。因?yàn)榍豆淘谙淞荷系膽冶郯?，其長度可以較大幅度變化，并且腹板間距也能放大；箱梁有較大的抗扭剛度，因此，箱梁能在獨(dú)柱支墩上建成彎斜橋；箱梁容許有最大細(xì)長度；應(yīng)力值g+p較低，重心軸不偏一邊，同T形梁相比徐變變形較小。 箱梁截面有單箱單室

7、、單箱雙室（或多室），早期為矩形箱，逐漸發(fā)展成斜腰板的梯形箱。箱梁橋可以是變高度，也可以是等高度。從美觀上看，有較大主孔和邊孔的三跨箱梁橋，用變高度箱梁是較美觀的；多跨橋（三跨以上）用等高箱梁具有較好的外觀效果。 由于連續(xù)箱梁在構(gòu)造、施工和使用上的優(yōu)點(diǎn)，近年來建成預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋較多。其發(fā)展趨勢為：減輕結(jié)構(gòu)自重，采用高標(biāo)號混凝土4060號；隨著建筑材料和預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展，其跨徑增大，葡萄牙已建成250m的連續(xù)箱梁橋，超過這一跨徑，也不是太經(jīng)濟(jì)的。 圖1.2.2 箱形截面(jimin)1.2.3連續(xù)(linx)剛構(gòu)橋 連續(xù)剛構(gòu)可以(ky)多跨相連，也可以將邊跨松開，采用支座，形成剛構(gòu)一連續(xù)梁

8、體系（如圖1.2.3）。一聯(lián)內(nèi)無縫，改善了行車條件；梁、墩固結(jié)，不設(shè)支座；合理選擇梁與墩的剛度，可以減小梁跨中彎矩，從而可以減小梁的建筑高度。所以，連續(xù)剛構(gòu)保持了T形剛構(gòu)和連續(xù)梁的優(yōu)點(diǎn)。連續(xù)剛構(gòu)橋適合于大跨徑、高墩。高墩采用柔性薄壁，如同擺柱，對主梁嵌固作用減小，梁的受力接近于連續(xù)梁。柔性墩需要考慮主梁縱向變形和轉(zhuǎn)動(dòng)的影響以及墩身偏壓柱的穩(wěn)定性；墩壁較厚，則作為剛性墩連續(xù)梁，如同框架，橋墩要承受較大彎矩。由于連續(xù)剛構(gòu)受力和使用上的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋時(shí)，優(yōu)先考慮這種橋形。當(dāng)然，橋墩較矮時(shí)，這種橋型受到限制。 圖1.2.3 連續(xù)剛構(gòu)橋 1.3鋼筋混凝土拱橋 拱橋（如圖1.3）在我國有

9、悠久 HYPERLINK /class_free/171_1.shtml 歷史，屬我國傳統(tǒng)項(xiàng)目，也是大跨徑橋梁形式之一。石拱橋由于自重大，在料加工費(fèi)時(shí)費(fèi)工，大跨石拱橋修建少了。山區(qū)道路上的中、小橋涵，因地制宜，采用石拱橋（涵）還是合適的。大跨徑拱橋多采用鋼筋混凝土箱拱、勁性骨架拱和鋼管混凝土拱。 鋼筋混凝土拱橋的跨徑，一直落后于國外，主要原因是受施工方法的限制。我國橋梁工作者都一直在探索，尋求安全、經(jīng)濟(jì)、適用的方法。根據(jù)近年的實(shí)踐，常用的拱橋施工方法有：（1）主支架現(xiàn)澆；（2）預(yù)制梁段纜索吊裝；（3）預(yù)制塊件懸臂安裝；（4）半拱轉(zhuǎn)體法；（5）剛性或半剛性骨架法。 鋼筋混凝土拱橋自重較大，跨越能

10、力比不上鋼拱橋，但是，因?yàn)殇摻罨炷凉皹蛟靸r(jià)低，養(yǎng)護(hù)工作量小，抗風(fēng)性能好等優(yōu)點(diǎn)，仍被廣泛采用，特別是崇山峻嶺的我國西南地區(qū)。 圖1.3 鋼筋混凝土拱橋(gngqio) 1.4 斜拉橋 斜拉橋（如圖1.4)是我國大跨徑橋梁最流行的橋型之一。我國斜拉橋的主梁形式(xngsh)：混凝土以箱式、板式、邊箱中板式；鋼梁以正交異性極鋼箱為主，也有邊箱中板式?，F(xiàn)在已建成的斜拉橋有獨(dú)塔、雙塔和三塔式。以鋼筋混凝土塔為主。塔型有H形、倒Y形、A形、鉆石形等。 斜拉橋的鋼索一般采用自錨體系。近年來，開始出現(xiàn)自錨和部分地錨相結(jié)合的斜拉橋，如西班牙的魯納（Luna）橋，主橋440m；我國湖北鄖縣橋，主跨414m。地錨

11、體系把懸索橋的地錨特點(diǎn)融于斜拉橋中，可以使斜拉橋的跨徑布置更能結(jié)合地形條件，靈活多樣，節(jié)省費(fèi)用。斜拉橋的施工方法：混凝土斜拉橋主要采用懸臂澆筑和預(yù)制拼裝；鋼箱和混合梁斜位橋的鋼箱采用正交異性板，工廠焊接成段，現(xiàn)場吊裝(diozhung)架設(shè)。鋼箱與鋼箱的連接，一是螺栓，二是全焊，三是栓焊結(jié)合。斜拉橋發(fā)展趨勢：跨徑會超過10O0m；結(jié)構(gòu)類型多樣化、輕型化；加強(qiáng)斜拉索防腐保護(hù)的研究；注意索力調(diào)整、施工觀測與控制及斜拉橋動(dòng)力問題的研究。 圖1.4 斜拉橋1.5 懸索橋 懸索橋（如圖1.5）是特大跨徑橋梁的主要形式(xngsh)之一，可以說是跨千米以上橋梁的唯一橋型（從目前已建成橋梁來看說是唯一橋型）

12、。但從發(fā)展趨勢上看，斜拉橋具有明顯優(yōu)勢。但根據(jù)地形、 HYPERLINK /class_free/119_1.shtml 地質(zhì)(dzh)條件，若能采用隧道式錨碇，懸索橋在千米以內(nèi)，也可以同斜拉橋競爭。根據(jù)理論分析，就目前的建材水平，懸索橋的最大跨徑可達(dá)到(d do)3500m左右。已建成的日本明石海峽大橋，主跨已達(dá)1990m。正在計(jì)劃中的意大利墨西拿海峽大橋，設(shè)計(jì)方案之一是懸索橋，其主跨3500m。當(dāng)然還有規(guī)劃中更大跨徑的懸索橋。 圖1.5 懸索橋 大跨度橋梁歷史現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢2.1 梁橋歷史起源 世界上的第一座橋究竟出自何處、誰人之手，已無法考證。因?yàn)樽詮挠辛说缆分?，?dāng)人們遇到河流、溝壑阻

13、礙時(shí)，就會想到要采用某種方式跨越障礙。最初的橋可能只是架在小河溝兩岸或河中礁石上的一根樹干、一塊石板。后來在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了最早的木橋和石橋。石拱橋我國河北省趙縣城南5里有一座拱形大石橋，這就是舉世聞名的趙州橋，它也是世界上現(xiàn)存最古老的石拱橋之一。這座橋是隋朝工匠李春、李通等建造的，距今已近1400年。它造型美觀，結(jié)構(gòu)別致。像這樣的橋，歐洲19世紀(jì)中葉才發(fā)現(xiàn)，比我國晚1200余年。 鐵橋1779年，英國的亞伯拉罕達(dá)比在英格蘭中部科布魯克代爾建造了世界上第一座鐵橋。這座橫跨塞汶河的鐵橋，使用5列鑄鐵肋構(gòu)成30米長的單跨半圓拱。橋的鑄件有不少精巧的構(gòu)想。 懸索橋原始懸索橋柔軟易彎，不利于車輛行走?，F(xiàn)

14、代懸索以鋼纜懸掛加肋的橋板，已解決了這個(gè)問題。西文第一座水平橋面的懸索橋設(shè)計(jì)，見于1595年奧地利主教瓦蘭佐奧的著作中。該設(shè)計(jì)把鐵桿連在一起構(gòu)成懸索。1801年芬利首先(shuxin)在美國賓夕法尼亞州的雅各溪上建造了懸索橋，橋長21米。 1803年，法國率先(shuixin)建造鋼絲纜索橋。塞昆建造了幾座跨度長達(dá)90多米的橋。維克發(fā)明了在橋上用一根根鋼絲構(gòu)成纜索。而不必把沉重的鋼絲纜索吊到橋塔項(xiàng)上。鋼筋(gngjn)混凝土橋世界上第一座鋼筋混凝土橋是1899年建于蘇格蘭連芬南的混凝土高架橋，每拱跨度為15米。21個(gè)橋拱頂上各有一鉸鏈，使墩基可以移動(dòng)。工程師梅拉特最早懂得三鉸鏈作用，他于190

15、1年在瑞士建成首座三鉸拱橋，是細(xì)長的鋼筋混凝土橋。預(yù)應(yīng)力混凝土橋第二次世界大戰(zhàn)后，制出高強(qiáng)度鋼材，佛萊辛奈將其應(yīng)用于橋梁設(shè)計(jì)中。他于1948年至1950年間在法國馬恩河上先后建造了5座預(yù)應(yīng)力混凝土橋，分別位于愛斯勃利、安奈、特里巴度士、查吉斯和尤西。各橋采用平拱，遠(yuǎn)較過去的橋拱平坦得多。公元35年東漢光武帝時(shí)，在今宜昌和宜都之間，出現(xiàn)了架設(shè)在長江上的第一座浮橋。建于1706年的滬定鐵索橋跨長約100米，寬約28米，由13條錨固于兩岸的鐵鏈組成,1935年中國工農(nóng)紅軍長征途中經(jīng)渡此橋，由此更加聞名。灌縣的安瀾竹索橋建于1803年，是世界上最著名的竹索橋，全長34O余米，分8孔，最大跨徑約61m，

16、全橋由細(xì)竹蔑編粗五寸的24根竹索組成，其中橋面索和扶擋索各半。 在秦漢時(shí)期，我國已廣泛修建石粱橋。世界上現(xiàn)在是保存著的最長、工程最艱巨的石粱橋，就是我國于1053一1059年在福建泉州建造的萬安橋，也稱洛陽橋，此橋長達(dá)800米，共47孔，位于“波濤洶涌，水深不可址”的海口江面上。此橋以磐石鋪遍橋位底，是近代筏形基礎(chǔ)的開端，并且獨(dú)具匠心地用養(yǎng)殖海生牡蠣的方法膠固橋基使成整體，此也是世界上絕無僅有的造橋方法，近千年前就能在這種艱難復(fù)雜的水文條件下建成如此的長橋，實(shí)是中華橋梁史上一次勇敢的突破。1240年建造的福建潭州虎渡橋，也是最令人驚奇(jngq)的一座粱式大橋，此橋總長約335m，某些石粱長達(dá)

17、237m，沿寬度用三根石粱組成，每根寬17m，高19m，重達(dá)200多噸，該橋一直保存至今”歷史記載，這些巨大石梁橋是利用(lyng)潮水漲落浮運(yùn)建設(shè)的，足見我國古代加工和安裝橋梁的技術(shù)何等高超。2.2 大跨橋梁(qioling)的現(xiàn)狀在世界經(jīng)濟(jì)全球化的推動(dòng)下，溝通洲際之間，國家之間和本土與島之間以及跨海灣工程顯得越來越迫切在20世紀(jì)橋梁工程取得了大發(fā)展的基礎(chǔ)上，人們更能暢想21世紀(jì)的宏偉藍(lán)圖。就中國來說，國道主干線同江至三亞就有5個(gè)跨海工程、杭州灣跨海工程、珠江口伶仃洋跨海工程，以及瓊州海峽工程。其中難度最大的有渤海灣跨海工程，海峽寬57公里，建成后將成為世界上最長的橋梁；瓊州海峽跨海工程，海

18、峽寬20公里，水深40米，海床以下130米深未見基巖，常年受到臺風(fēng)、海浪頻繁襲擊。此外，還有舟山大陸連島工程、青島至黃島、以及長江、珠江、黃河等眾多的橋梁工程。在世界上，正在建設(shè)的著名大橋有土耳其伊茲米特海灣大橋（懸索橋，主跨1668米）、希臘里海安蒂雷翁橋（多跨斜拉橋，主跨286+3560+286米）；已獲批準(zhǔn)修建的意大利與西西里島之間墨西拿海峽大橋，主跨3300米懸索橋，其使用壽命均按200年標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，主塔高376米，橋面寬60米，主纜直徑1.24米，估計(jì)造價(jià)45億美元。在西班牙與摩洛哥之間，跨直布羅陀海峽也提出了一個(gè)修建大跨度懸索橋的方案，其中包含2個(gè)5000米的連續(xù)中跨及2個(gè)2000米

19、的邊跨，基礎(chǔ)深度約300米。另一個(gè)方案是修建三跨3100米+8400米+4700米的巨型斜拉橋，其基礎(chǔ)深度約300米，較高的一個(gè)塔高達(dá)1250米，較低的一個(gè)塔高達(dá)850米。2.2.1懸索橋懸索橋一般在特大跨徑橋梁范圍占統(tǒng)治地位。人們將不斷研究懸索橋主索的取材、制作架設(shè)、錨固和防護(hù)、選擇主索跨比、初始拉力、荷載分布以及如何調(diào)整和解決施工各階段索形和橋面預(yù)拱度等設(shè)計(jì)和施工中諸多問題，以使建橋技術(shù)達(dá)到新的水平。懸索橋的新形式仍在不斷探索中，如美國式（采用豎直吊桿及桁架加勁梁）、英國式（采用矮扁平翼狀鋼箱加勁梁及三角形的斜吊桿）、丹麥?zhǔn)剑ㄒ喾Q混合式，即用豎吊桿和鋼箱加勁梁）及其他形式的懸索橋（如帶斜拉

20、索橋）等，以期豐富懸索橋的內(nèi)容和形關(guān)。著力研究高強(qiáng)、輕質(zhì)新型材料。倘若人類在新型材料的研究上取得突破，不僅連接歐洲和非洲間的直布羅陀特大橋（L5000m，水深450m）將成為現(xiàn)實(shí)，而且權(quán)威專家預(yù)言建造主跨L8000m的跨海峽懸索橋的理想也是可以實(shí)現(xiàn)的。2.2.2斜拉橋今后斜拉橋在結(jié)構(gòu)體系上仍以飄浮式或半飄浮式為主，主要的目的是為了抵抗溫度及地震。主梁采用的材料上，混凝土斜拉橋仍將是斜拉橋的主要形式；對超大跨徑的斜拉橋，疊合梁和復(fù)合橋面系統(tǒng)顯示出極大的優(yōu)越性。塔和索的形式也隨著斜拉橋跨徑的增加而取得新的進(jìn)展。譬如將不斷采用雙塔對稱、單塔不對稱、多塔多跨等形式以滿足橋梁的功能，取得與環(huán)境的協(xié)調(diào)的效

21、果；為解決隨著斜拉橋跨徑增大、索的鋼束的重度也愈大、剛度在降低的矛盾，將采取增加輔助索等方式。在結(jié)構(gòu)分析方面將考慮結(jié)構(gòu)的初始內(nèi)力等，并對動(dòng)靜力的分析也將更加深入；權(quán)威專家認(rèn)為，隨著世界建橋技術(shù)的理論水平(shupng)、材料水平和工藝水平的不斷發(fā)展，21世紀(jì)建造跨度在1600m的斜拉橋?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實(shí)。2.2.3拱橋(gngqio) 隨著拱橋的無支架施工方法的應(yīng)用和發(fā)展，拱橋在跨徑200500m是有競爭力的，我國的云南、貴州和四川3省及重慶直轄市等，將因地制宜地建造更多的拱橋，我國建造拱橋的前景將是極為廣闊的。拱圈將向著輕型化的方向發(fā)展，且一些大跨徑拱橋在施工階段采用鋼-混凝土組合桿件，或鋼管混凝土

22、合龍后再澆筑拱圈，可大大減輕吊裝重量。因此，帶有鋼管的半剛性骨架很可能成為特大跨徑拱橋最有前途的施工方法。 多孔連拱的長拱橋，作為經(jīng)濟(jì)橋型之一，將會得到極大的發(fā)展。因?yàn)楣叭Φ妮p型化，減少了對下部構(gòu)造的要求，使連拱結(jié)合采用樁基柔性墩成為可能。中承拱、系桿拱有更多采用的趨勢。在平原地區(qū)通航河流上，往往考慮采用中承拱橋，可達(dá)到降低橋高的效果。這種橋型矢跨比大，可減少推力；且造型美觀，造價(jià)也較低，將為城鎮(zhèn)起到增添(zngtin)景色的作用。2.2.4預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)在4060m范圍，將繼續(xù)占絕對優(yōu)勢。頂推法、移動(dòng)模架法、逐孔架設(shè)法等施工方法將更加成熟。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁將更廣泛地應(yīng)用于城

23、市橋梁，而且，為充分利用城市空間，并改善城市橋梁交通的分道行駛，將不斷采用雙層橋面的形式以及鋼筋(gngjn)混凝土結(jié)合梁的形式。在預(yù)應(yīng)力鋼筋布置方面，國內(nèi)外將趨于使用大噸位鋼束和張拉錨固體系；將更廣泛地應(yīng)用部分預(yù)應(yīng)力筋、預(yù)彎預(yù)應(yīng)力筋、雙預(yù)應(yīng)力筋、體外布筋等預(yù)應(yīng)力新技術(shù)。在一切適宜的橋址，更多地設(shè)計(jì)和修建連續(xù)剛橋這種結(jié)構(gòu)體系。通過墩梁的固結(jié)，以盡可能不采用養(yǎng)護(hù)和調(diào)換不易的大噸位支座。不斷加強(qiáng)高強(qiáng)輕質(zhì)材料的研究和應(yīng)用，以達(dá)到減小結(jié)構(gòu)尺寸和自重，加大橋跨、降低建筑高度和造價(jià)等功能；同時(shí)充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)，采用長懸臂頂板的單箱截面等，既可節(jié)約材料減輕結(jié)構(gòu)自重，又可充分利用懸臂施工方法的特點(diǎn)加快

24、施工進(jìn)度。隨著高速公路和城市立交橋的發(fā)展，越來越要求路線順暢、行車舒適，必然會出現(xiàn)斜橋、彎橋、坡橋和異型橋，在需要大幅度降低梁高、增大凈空時(shí)，將更廣泛采用雙預(yù)應(yīng)力和預(yù)彎預(yù)應(yīng)力梁。2.3 大跨橋梁(qioling)的發(fā)展趨勢2.3.1向更長、更大、更柔的方向(fngxing)發(fā)展 研究大跨度橋梁在氣動(dòng)、地震和行車動(dòng)力作用下其結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定性，擬將截面做成適應(yīng)氣動(dòng)要求的各種流線型加勁梁，以增大特大跨度橋梁的剛度；采用以斜纜為主的空間網(wǎng)狀承重體系；采用懸索加斜拉的混合體系；采用輕型而剛度大的復(fù)合材料做加勁梁，采用自重輕、強(qiáng)度高的碳纖維材料做主纜。2.3.2新材料的開發(fā)和應(yīng)用 新材料應(yīng)具有高強(qiáng)、高彈

25、模、輕質(zhì)的特點(diǎn)，研究超高強(qiáng)硅粉和聚合物混凝土、高強(qiáng)雙相鋼絲纖維增強(qiáng)混凝土、纖維塑料等一系列材料取代目前橋梁用的鋼和混凝土。2.3.3在設(shè)計(jì)階段采用(ciyng)高度發(fā)展的計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)作為輔助手段，進(jìn)行有效的快速優(yōu)化和仿真分析，運(yùn)用智能化制造系統(tǒng)在工廠生產(chǎn)部件(bjin)，利用GPS和遙控技術(shù)控制橋梁施工。2.3.4橋梁建成交付(jiof)費(fèi)用 使用后將通過自動(dòng)監(jiān)測和管理系統(tǒng)保證橋梁的安全和正常運(yùn)行，一旦發(fā)生故障或損傷，將自動(dòng)報(bào)告損傷部位和養(yǎng)護(hù)對策。2.3.5重視橋梁美學(xué)及環(huán)境保護(hù)橋梁是人類最杰出的建筑之一，聞名遐爾的美國舊金山金門大橋、澳大利亞悉尼港橋、英國倫敦橋、日本明石海峽大橋、中國上海

26、楊浦大橋、南京長江二橋、香港青馬大橋等這些著名大橋都是一件件寶貴的空間藝術(shù)品，成為陸地、江河、海洋和天空的景觀，成為城市標(biāo)志性建筑。宏偉壯觀的澳大利亞悉尼港橋與現(xiàn)代化別具一格的悉尼歌劇院融為一體，成為今日悉尼的象征。因此，21世紀(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)必將更加重視建筑藝術(shù)造型，重視橋梁美學(xué)和景觀設(shè)計(jì)，重視環(huán)境保護(hù)，達(dá)到人文景觀同環(huán)境景觀的完美結(jié)合。3.大跨度橋梁實(shí)例3.1杭州灣跨海大橋杭州灣跨海大橋（如圖3.1）全長36公里，其中橋長35.7公里，雙向六車道高速公路，設(shè)計(jì)時(shí)速100km?？偼顿Y約107億元，設(shè)計(jì)使用壽命100年以上。大橋設(shè)北、南兩個(gè)通航孔。北通航孔橋?yàn)橹骺?48m的雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，

27、通航標(biāo)準(zhǔn)35000噸；南通航孔橋?yàn)閱嗡嗡髅驿撓淞盒崩瓨?，通航?biāo)準(zhǔn)3000噸。大橋兩岸連接線工程總長84.4公里，投資52.1億元。其中北連接線29.1公里，投資額17.8億元；南岸接線55.3公里，投資額34.3億元。大橋和兩岸連接線總投資約140億元，實(shí)際建設(shè)工期43個(gè)月。大橋的結(jié)構(gòu)為雙塔鋼筋混凝土斜拉橋，雙向6車道，設(shè)計(jì)時(shí)速100公里，設(shè)計(jì)使用壽命100年，建設(shè)(jinsh)期限5年。建成后，寧波杭州灣大橋?qū)⒊蔀槭澜缟献铋L、工程 圖3.1 杭州灣跨海大橋量最大的世界第一跨海大橋(d qio)。大橋設(shè)南、北兩個(gè)航道，其中北航道橋?yàn)橹骺?48米的鉆石型雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，通航標(biāo)準(zhǔn)為3.5

28、萬噸級輪船；南航道橋?yàn)橹骺?18米的A型單塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，通航標(biāo)準(zhǔn)為3000噸級輪船。其余引橋采用30米至80米不等的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。非通航孔分北、中、南引橋3大塊，其中海上部分橋梁長32公里。大橋36公里的長度，使之超過了美國切薩皮克海灣橋和巴林道堤橋等世界名橋，而成為目前世界上已建成或在建中的最長的跨海大橋。據(jù)初步核定，大橋共需要鋼材76.9萬噸，水泥129.1萬噸，石油瀝青1.16萬噸，木材1.91萬立方米，混凝土240萬立方米，各類樁基7000余根，為國內(nèi)特大型橋梁(qioling)之最。南灘涂50米16米箱梁采用整孔預(yù)制，大型平板車梁上運(yùn)梁的工藝，開創(chuàng)了國內(nèi)外重型梁運(yùn)架的新紀(jì)錄。水中區(qū)引橋70米16米箱梁采用整孔制、運(yùn)、架一體化方案，單片梁重達(dá)2180噸，為國內(nèi)第一。水中區(qū)引橋打入鋼管樁直徑1.5-1.6米,樁長約80米,總數(shù)超過4000根,其鋼管樁工程規(guī)模全國建橋史上第一。 3.2金門大橋早在1872年就討論過要在金門(jn mn)海峽修建一座大橋的想法，但是直到1937年才在海峽上修了一座懸索橋。金門大橋（如圖3.2）橫跨南北，將舊金山市與Marin縣連結(jié)起來?；ㄙM(fèi)四年多時(shí)間修建的這座橋是世界上最漂亮的結(jié)構(gòu)之一。它已不是世界上最長的懸索橋，但它卻是最著名的。金門