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文檔簡(jiǎn)介
橋梁工程概論AnIntroductionToBridgeEngineering背景圖片:貴州壩陵河大橋背景圖片:舊金山金門大橋橋梁工程概論教材:李亞?wèn)|教授主編《橋梁工程概論》授課內(nèi)容?緒論(橋梁組成、分類、發(fā)展簡(jiǎn)史)?橋梁工程的規(guī)劃與設(shè)計(jì)?橋梁的設(shè)計(jì)作用(荷載)?橋面構(gòu)造?混凝土簡(jiǎn)支梁橋(上部結(jié)構(gòu))?簡(jiǎn)支鋼板梁和鋼桁梁橋(上部結(jié)構(gòu))?橋梁支座、墩臺(tái)和基礎(chǔ)?其他橋型(連續(xù)梁橋,拱橋,斜拉橋,懸索橋)?橋梁抗震和抗風(fēng)?結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范課程學(xué)習(xí)方法√課堂教學(xué):時(shí)間緊、內(nèi)容多,以講授的重點(diǎn)和難點(diǎn)的理解為主。(“多聽(tīng)”)√課外學(xué)習(xí):根據(jù)自身情況學(xué)習(xí)、閱讀教材和參考書目。(“多看”)√作業(yè)及考試:根據(jù)教學(xué)安排完成適量的思考及練習(xí)作業(yè);上課時(shí)間為1-9周。(“多問(wèn)”)第一章緒論
橋梁的定義–現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典:架在水上或空中的建筑物–英國(guó)牛津現(xiàn)代高級(jí)英語(yǔ)詞典:用木、石、磚、鋼、混凝土等做成的,讓道路跨越河流、運(yùn)河、鐵路等的建筑物–美國(guó)韋氏大詞典:(1)讓大小道路跨越洼地或障礙的結(jié)構(gòu)物;(2)銜接或過(guò)渡的時(shí)間、空間或手段–最簡(jiǎn)潔的定義:跨越障礙的通道–最專業(yè)的定義:供車輛和行人等跨越障礙(河流、山谷、線路等)的工程建筑物第一節(jié)橋梁概說(shuō)橋梁的定義供汽車、火車、行人等跨越障礙(河流、山谷或其它線路)的建筑工程物工程-土木工程-橋梁工程
–工程(Engineering)?指應(yīng)用科學(xué)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),將指定材料制造出具備某種功能、滿足人類需求的產(chǎn)品的技術(shù)?工程與科學(xué)(science)既有聯(lián)系又有區(qū)別。對(duì)某一實(shí)際問(wèn)題,科學(xué)家會(huì)問(wèn)Why,而工程師則想知道How–土木工程(CivilEngineering)?以房屋、橋梁等工程設(shè)施為研究對(duì)象的學(xué)科,是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱?分支學(xué)科:房屋工程,鐵路工程,道路工程,飛機(jī)場(chǎng)工程,橋梁工程,隧道及地下工程,巖土工程,特種工程結(jié)構(gòu),城市供熱供燃?xì)夤こ蹋煌üこ?,港口工程橋梁工程–橋梁工程:?橋梁建筑的實(shí)體?建造橋梁所需的科技知識(shí)(理論研究、規(guī)劃、勘測(cè)設(shè)計(jì)、建造和養(yǎng)護(hù)維修等)–橋梁起源:?天生橋與原始橋(三種基本形式—梁、拱、索)?隨歷史演進(jìn)和社會(huì)進(jìn)步逐步發(fā)展?推動(dòng)力——陸地交通運(yùn)輸工具的變化與發(fā)展–意義:?宏觀,交通土建與經(jīng)濟(jì)、交流、國(guó)防的關(guān)系(點(diǎn)—線關(guān)系)?技術(shù),涉及工程設(shè)計(jì)、建筑材料和制造工藝水平?經(jīng)濟(jì),涉及投資,對(duì)山區(qū)線路和高速鐵路尤其如此?美學(xué),工程結(jié)構(gòu)物與建筑藝術(shù)實(shí)體橋梁的實(shí)質(zhì)特征橋梁的實(shí)質(zhì)特征可以概括為:跨越以實(shí)現(xiàn)連接跨越行為是橋梁結(jié)構(gòu)的本質(zhì);跨越能力是橋梁結(jié)構(gòu)的最重要指標(biāo)。工程結(jié)構(gòu)分類行為特征定義規(guī)模指標(biāo)描述
橋梁跨越跨度(主跨度)道路延伸里程數(shù)隧道穿越長(zhǎng)度水壩攔截壩高核電站結(jié)構(gòu)包裹防護(hù)厚度煙囪排放高度房建結(jié)構(gòu)包容以形成使用體量(建筑面積、高度)空間MonkeybridgeinVietnam
√涉水而過(guò)從摸著石頭過(guò)河到到放著石頭過(guò)河湖南鳳凰汀步橋
√懸垂?fàn)繏斓诙?jié)橋梁組成、分類和結(jié)構(gòu)體系一、橋梁組成(以簡(jiǎn)支梁為例)–上部結(jié)構(gòu)(superstructure),包括?橋跨結(jié)構(gòu),架空的主體結(jié)構(gòu)?橋面構(gòu)造(deck)–下部結(jié)構(gòu)(substructure),也叫支承結(jié)構(gòu),包括?橋墩與橋臺(tái)(abutmentandpier),支承上部結(jié)構(gòu)向下傳遞荷載?墩臺(tái)基礎(chǔ)(foundation)–支座(bearing),可劃歸為上部結(jié)構(gòu)–附屬結(jié)構(gòu)物(護(hù)坡、導(dǎo)流堤等)承重結(jié)構(gòu)(主體結(jié)構(gòu)+支承結(jié)構(gòu))常用技術(shù)術(shù)語(yǔ)?正橋(bridgeproper)跨越主要障礙物的結(jié)構(gòu)部分,跨度大,基礎(chǔ)深?引橋(approach)連接正橋和路的橋梁區(qū)段?跨度或跨徑(span)-表征橋梁技術(shù)水平的重要指標(biāo),兩相鄰墩中線之間水平距離(公路橋)–主跨-多跨中的最大跨度–標(biāo)準(zhǔn)跨徑(鐵路、公路)-橋梁養(yǎng)護(hù)維修和戰(zhàn)備需要–計(jì)算跨徑-相鄰兩支座間的距離,用于設(shè)計(jì),鐵路橋的標(biāo)準(zhǔn)跨徑?橋長(zhǎng)-橋梁規(guī)模的劃分指標(biāo),見(jiàn)下表?橋下凈空(clearance)高度-通航與排洪?橋梁建筑高度(constructiondepth)?容許建筑高度大于橋下凈空高度二、橋梁的分類任何事物為明確其屬性以進(jìn)行相互區(qū)別時(shí)均需要進(jìn)行分類。在描述橋梁這一特殊結(jié)構(gòu)物時(shí),對(duì)其進(jìn)行分類可以反映出不同橋梁間的屬性和特征上的區(qū)別。不同的分類方法會(huì)對(duì)應(yīng)出不同的分類結(jié)果。在對(duì)橋梁進(jìn)行分類描述時(shí),可以按規(guī)模、用途、建筑材料、結(jié)構(gòu)體系等不同方法進(jìn)行分類,其中按結(jié)構(gòu)體系的分類方法和分類結(jié)果是最重要的內(nèi)容。江陰長(zhǎng)江大橋主跨1385m,全焊鋼箱加勁梁,1999年宜萬(wàn)鐵路萬(wàn)州長(zhǎng)江大橋橋梁采用168.7+360+168.7m的單拱連續(xù)鋼桁梁2002年12月開(kāi)工,2005年6月合攏蕪湖長(zhǎng)江大橋?2000年完成,位于安徽蕪湖?低塔加勁連續(xù)鋼桁架梁橋,主跨312m,雙層橋面,公鐵兩用?懸臂拼裝法施工管線橋(pipelinebridge)用于輸送油、氣、水、通訊電纜等的橋渡槽(aqueduct)渡槽又稱高架渠,是一組由橋梁,隧道或溝渠構(gòu)成的輸水系統(tǒng),用來(lái)把遠(yuǎn)處的水引到水量不足的城鎮(zhèn)、農(nóng)村以供飲用和灌溉左:將軍山渡槽,位于安徽舒城縣,全長(zhǎng)840米,分16孔,每孔凈跨50米,變截面懸鏈線雙曲拱結(jié)構(gòu);槽身為矩形斷面,凈寬6米,壁高2.9米,設(shè)計(jì)流量23立方米/秒;1969年開(kāi)工,1971年竣工通水右:軍都山渡槽橋,位于北京市延慶縣,是我國(guó)第一座跨度超過(guò)百米的大型斜拉輸水建筑物;全長(zhǎng)276m,主跨長(zhǎng)126m,槽寬3.2m,高1.8m,截面采用圓弧形的半封閉薄殼結(jié)構(gòu);1988年7月建成輸水農(nóng)橋(Farmbridge)二、橋梁的分類任何事物為明確其屬性以進(jìn)行相互區(qū)別時(shí)均需要進(jìn)行分類。在描述橋梁這一特殊結(jié)構(gòu)物時(shí),對(duì)其進(jìn)行分類可以反映出不同橋梁間的屬性和特征上的區(qū)別。不同的分類方法會(huì)對(duì)應(yīng)出不同的分類結(jié)果。在對(duì)橋梁進(jìn)行分類描述時(shí),可以按規(guī)模、用途、建筑材料、結(jié)構(gòu)體系等不同方法進(jìn)行分類,其中按結(jié)構(gòu)體系的分類方法和分類結(jié)果是最重要的內(nèi)容。鑄鐵橋世界第一座鑄鐵拱橋是1779年英國(guó)的科爾布魯克代爾橋。橋跨約30.5m,矢高13.7m,由五片半圓形拱肋組成。該橋完全模仿木拱橋的形狀,拱肋是分開(kāi)的并用放射形的鐵件聯(lián)結(jié)起來(lái)。該橋曾使用170多年,現(xiàn)作為文物保存。鋼橋悉尼鋼桁橋連接悉尼杰克遜海灣南北兩岸,始建于1926年12月,1932年3月19日通車。遠(yuǎn)眺大橋形似衣架,從而得名“大衣架”(CoatHanger)。著名的悉尼歌劇院位于橋的北端一側(cè)。橋全長(zhǎng)1885m,主跨為跨度達(dá)503m的鋼桁架拱。
石橋揚(yáng)州瘦西湖五亭橋,又名蓮花橋。該橋?yàn)橹袊?guó)古典園林中亦常見(jiàn)石拱橋,即起交通引路作用,更與園林景色有機(jī)結(jié)合。
該橋在日本。木材容易腐爛,歷史上保存至今的木橋極少。日本保存的5孔錦帶木拱橋,跨度27.5m,始建于1673年,其圖樣來(lái)自中國(guó)。
木橋橋梁的分類(續(xù))立交橋(flyover)北京四元立交橋
地道橋(undergroundbridge)橋梁的分類(續(xù))便橋(detourbridge)湖南道現(xiàn)瀟水浮橋,紅軍長(zhǎng)征時(shí)經(jīng)過(guò)此橋運(yùn)河橋(canalbridge)基本類型:梁、拱、索受力特點(diǎn):彎、壓、拉三、橋梁的結(jié)構(gòu)體系按結(jié)構(gòu)體系及其受力特點(diǎn),橋梁可劃分為梁、拱,索三種基本體系和組合體系。不同的結(jié)構(gòu)體系具有不同的結(jié)構(gòu)形式和受力特點(diǎn),簡(jiǎn)述如下。梁橋簡(jiǎn)支梁橋懸臂梁橋等截面連續(xù)梁橋變截面連續(xù)梁橋連續(xù)剛構(gòu)梁為承重結(jié)構(gòu),主要以其抗彎能力來(lái)承受荷載;在豎向荷載作用下,其支承反力也是豎直的;簡(jiǎn)支的梁部結(jié)構(gòu)只受彎受剪,不承受軸向力增加中間支承,可減少跨中彎矩,更合理地分配內(nèi)力,加大跨越能力梁式體系分實(shí)腹式和空腹式,前者的梁截面為T形、工字形和箱形等,后者指桁架結(jié)構(gòu);梁的高度可等高或變高拱橋三鉸拱兩鉸拱無(wú)鉸拱系桿拱(組合體系)結(jié)構(gòu)特征:主要承重結(jié)構(gòu)具有曲線外形受力特點(diǎn):在豎向荷載作用下,拱主要承受軸向壓力,但也受彎受剪。支承反力不僅有豎向反力,也承受較大的水平推力
靜力學(xué)分類:?jiǎn)毋q拱、雙鉸拱、三鉸拱和無(wú)鉸拱常用材料:石材、鋼筋混凝土、鋼材施工方法:有支架和無(wú)支架施工系桿吊桿主拱圈立柱行車道系中承式上承式下承式懸索橋組成:主要由索(又稱纜)、塔、錨碇、加勁梁等組成受力:在豎向荷載作用下,索受拉,塔受壓,錨碇受拉拔反力材料:索通常用高強(qiáng)度鋼絲制成圓形大纜,加勁梁多采用鋼桁架或扁平箱梁,橋塔可采用鋼筋混凝土或鋼跨度:因懸索的抗拉性能得以充分發(fā)揮且大纜尺寸基本上不受限制,故懸索橋的跨越能力一直在各種橋型中名列前茅
纜塔錨錠加勁梁組合體系:剛構(gòu)(架)橋墩梁共同受彎剪T形剛構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)墩柱的變化形式門式剛架T形剛構(gòu)斜腿剛構(gòu)V形剛構(gòu)組合體系:斜拉橋形式:由梁、塔和斜索組成的組合體系,結(jié)構(gòu)型式多樣,造型優(yōu)美壯觀受力:在豎向荷載作用下,梁以受彎為主,塔以受壓為主,斜索則承受拉力材料:斜索采用高強(qiáng)鋼絲制成,塔多采用鋼筋混凝土,梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁或鋼箱梁斜拉索索塔主梁結(jié)構(gòu)體系分類a-懸臂梁橋b-連續(xù)梁橋c-拱橋d-懸索橋e-剛架橋f-T型剛構(gòu)g-斜腿剛構(gòu)h-連續(xù)剛構(gòu)i-斜拉橋j-系桿拱對(duì)橋梁工程的總體把握和認(rèn)識(shí)對(duì)其它特殊橋梁的認(rèn)識(shí)課程中介紹的橋梁主要為用于公路和鐵路交通運(yùn)輸?shù)臉蛄?。在橋梁知識(shí)體系中還有一些專用橋梁分類的名稱或特殊稱謂,應(yīng)當(dāng)對(duì)其有所了解。第三節(jié)橋梁建筑的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展
橋梁按年代分類?古代橋梁-大致指19世紀(jì)之前的橋梁。?現(xiàn)代橋梁-19世紀(jì)20年代,世界上出現(xiàn)鐵路?,F(xiàn)代橋主要是為適應(yīng)鐵路建設(shè)的需要,在19世紀(jì)后期逐步發(fā)展起來(lái)的,并在鐵路上使用至今?當(dāng)代橋梁-是本世紀(jì)50年代左右發(fā)展起來(lái)的,主要為公路和城市道路服務(wù)的。一、我國(guó)橋梁建筑我國(guó)文化悠久,是世界上文明發(fā)達(dá)最早的國(guó)家之一。就橋梁建筑而言,我們的祖先曾寫下了不少光輝篇章。據(jù)史料記載,在距今約3000年的周文王時(shí),已在渭河上架過(guò)大型浮橋。漢唐以后,浮橋的運(yùn)用日趨普遍。近代的大跨徑吊橋和斜拉橋也是由古代的藤、竹吊橋發(fā)展而來(lái)的。全世界都承認(rèn)我國(guó)是最早有吊橋的國(guó)家,距今約有3000年歷史。在唐朝中期,我國(guó)已發(fā)展到用鐵鏈建造吊橋,而西方在16世紀(jì)才開(kāi)始建造鐵鏈吊橋,比我國(guó)晚了近千年。我國(guó)保留至今的四川瀘定縣大渡河鐵索橋(1706年)全長(zhǎng)100m。幾千年來(lái)修建較多的古代橋梁要屬石橋。我國(guó)于1053-1059年在福建泉州建造的萬(wàn)安橋,長(zhǎng)達(dá)800多米,共47孔,是世界上尚保存著的最長(zhǎng)、工程最艱巨的石拱橋。我國(guó)于1240年建造并保存至今的福建漳州虎渡橋,總長(zhǎng)約335m,某些石梁長(zhǎng)達(dá)23.7m,每根寬1.7m,高1.9m,重達(dá)200多噸,足見(jiàn)我國(guó)古代加工和安裝橋梁的技術(shù)何等高超。舉世聞名的河北省趙縣的趙州橋(建于公元605年)就是我國(guó)古代拱橋的杰出代表。該橋凈跨37.02m,寬9m,拱圈兩肩各設(shè)兩個(gè)跨度不等的腹拱,既減輕自重,又便于排洪。像這樣的敞肩拱橋,歐洲到19世紀(jì)中葉才出現(xiàn),比我國(guó)晚了一千二百多年。我國(guó)石拱橋的建造技術(shù)在明朝時(shí)流傳到日本,促進(jìn)了文化交流,并增進(jìn)了友誼。解放前,由于封建制度的長(zhǎng)期統(tǒng)治,帝國(guó)主義列強(qiáng)的侵入和腐朽的社會(huì)制度,我國(guó)交通事業(yè)落后,可供通車的公路、橋梁很少,質(zhì)量低劣,與當(dāng)時(shí)世界上橋梁建筑技術(shù)相比,處于很落后的狀態(tài)。新中國(guó)成立后,特別是改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)的公路橋梁建設(shè)事業(yè),取得了空前的、舉世矚目的成就。已建成了不少結(jié)構(gòu)新穎、技術(shù)復(fù)雜、規(guī)模宏大的大跨徑橋梁,已進(jìn)入世界橋梁工程的先進(jìn)行列。(一)中國(guó)十大名橋鑒賞中國(guó)十大名橋之趙州橋?在隋大業(yè)元年(公元605年左右),李春在河北趙縣修建了趙州石拱橋(又稱安濟(jì)橋)。?該橋凈跨37.02m,寬9m,構(gòu)思巧妙,造型美觀,工藝精致,歷1400年而無(wú)恙,舉世聞名,被譽(yù)為“國(guó)際土木工程里程碑建筑”。中國(guó)十大名橋之盧溝橋?位于北京西南,1192年建成,共11孔,跨度11.4~13.5m?橋欄上配有栩栩如生的大小石獅485個(gè),世所罕見(jiàn)中國(guó)十大名橋之五亭橋五亭橋位于揚(yáng)州瘦西湖內(nèi)。橋基為12條青石砌成大小不同的橋墩;橋身為拱卷形,由3種不同的卷洞聯(lián)合,共15孔,孔孔相通,亭亭之間的廊相連。
中國(guó)十大名橋之安平橋?世界上最長(zhǎng)的石梁橋?始建于南宋紹興八年(1138年),前后歷經(jīng)13年建成,長(zhǎng)近五華里(俗稱五里橋),共352孔,現(xiàn)存2070m,被譽(yù)為“天下無(wú)橋長(zhǎng)此橋”中國(guó)十大名橋之廣濟(jì)橋(湘子橋)?中國(guó)古代名橋之一,建于宋(1173)至明(1513)之間,位于廣東潮安縣,橫跨韓江,最早的開(kāi)啟橋?21跨,518m長(zhǎng),上部結(jié)構(gòu)有石拱、木梁、石梁等多種型式,還有用18條木船組成的長(zhǎng)達(dá)97.30m的開(kāi)合式浮橋?全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位,2003年開(kāi)始全面維修中國(guó)十大名橋之鐵索橋鐵索橋位于四川瀘定縣的大渡河上,該橋建于清康熙45年(1706年)
。全長(zhǎng)136米,寬3米,由13根碗口粗的鐵鏈系在兩岸的懸崖峭壁上。其中9根并排著的鐵鏈上面鋪有木板,就是橋面,另外各2根在橋面兩側(cè),就是扶手。每根鐵鏈重約2000千克。1935年5月29日,中國(guó)工農(nóng)紅軍長(zhǎng)征途經(jīng)這里飛奪瀘定橋而使該橋聞名中外。中國(guó)十大名橋
之(廣西程陽(yáng))風(fēng)雨橋?位于廣西三江,又名回龍橋、永濟(jì)橋、賜福橋?建筑上集橋、廊、亭三者于一身,侗族建筑藝術(shù)的杰出代表。?始建于1912年,于1924年建成,橋長(zhǎng)77.76m,橋?qū)?.75m。中國(guó)十大名橋
之十字橋現(xiàn)存最早的十字橋是山西晉祠魚沼飛梁
,建于宋代,呈十字橋形,如大鵬展翅,位于圣母殿前,形狀典雅大方,造型獨(dú)特,是國(guó)內(nèi)現(xiàn)存古橋梁中僅有的一例。全橋由34根鐵青八角石支撐,柱頂有柏木斗拱與縱、橫梁連接,上鋪十字橋面。中國(guó)十大名橋之五音橋五音橋位于河北東陵順治帝孝陵神道,此橋兩側(cè)裝有方解石欄板126塊,敲擊時(shí)能發(fā)出叮叮咚咚的悅耳音樂(lè),包羅我國(guó)古代聲樂(lè)中宮、商、角、征、羽五音,所以稱此為“五音橋”。橋全長(zhǎng)110.60米、寬9.10米,橋上有石望柱128根,抱鼓石4塊,兩邊安設(shè)有方解石欄板126塊,每塊欄板的形狀和大小相同,如果用石塊順著敲擊,會(huì)發(fā)出不同的聲音,是一座能發(fā)出音響的建筑物。
中國(guó)十大名橋之玉帶橋玉帶橋位于北京頤和園昆明湖長(zhǎng)堤上,建于清乾隆年間(公元1736-1795年)。該橋單孔凈跨11.38米,矢高約7.5米,全部用玉石琢成,橋面是雙反向曲線,組成波形線橋型,配有精制白石欄板,顯得格外富麗堂皇。
(二)鋼(桁梁)橋在20世紀(jì)20年代之前所建的鐵路大橋,諸如哈爾濱的松花江橋、在濟(jì)南洛口的黃河老橋、在鄭州以北的黃河老橋等,都是由外國(guó)人設(shè)計(jì)的。20世紀(jì)30年代,我國(guó)橋梁先驅(qū)茅以升先生主持修建杭州錢塘江橋,其位于浙贛鐵路,壓氣沉箱基礎(chǔ),主跨16×65.84m,公鐵兩用。該橋于1937年9月通車,同年12月侵華日軍攻陷杭州,我國(guó)軍隊(duì)西撤后將橋炸毀,1947年3月修復(fù)。1957年,我國(guó)第一座長(zhǎng)江大橋——武漢長(zhǎng)江大橋,在前蘇聯(lián)專家的幫助下,采用了新型的管柱基礎(chǔ)和新進(jìn)的鋼梁制造和架設(shè)技術(shù)勝利建成,既結(jié)束了我國(guó)萬(wàn)里長(zhǎng)江無(wú)橋的狀況,又標(biāo)志著我國(guó)修建大跨度鋼橋的技術(shù)水平達(dá)到了新的起點(diǎn)。大橋正橋?yàn)槿?lián)3×128m的連續(xù)鋼桁梁,公鐵兩用,包括引橋在內(nèi)全長(zhǎng)1670.4m。1969年又成功建成了南京長(zhǎng)江大橋,這是我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造、施工,并使用國(guó)產(chǎn)高強(qiáng)鋼材的現(xiàn)代大型橋梁。該橋正橋除北岸第一孔為128m簡(jiǎn)支鋼桁梁外,其余三為聯(lián)3×160m的連續(xù)鋼桁梁,公鐵兩用,包括引橋在內(nèi),鐵路橋梁全長(zhǎng)6772m,公路橋梁為4589m。此橋的建成是我國(guó)完全自主建成長(zhǎng)江大橋的一個(gè)里程碑,顯示出我國(guó)鋼橋建設(shè)已接近了世界先進(jìn)水平。1993年,作為京廣線第二要隘的九江長(zhǎng)江大橋有竣工通車了,該橋鐵路部分全長(zhǎng)7675.4m,公路部分長(zhǎng)4215.9m,主橋的通航主孔為180m+216m+180m的鋼桁梁與鋼拱組合體系。此橋采用國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度、高韌性低合金鋼,完成了由鉚焊結(jié)構(gòu)向栓焊結(jié)構(gòu)的過(guò)度,是一座結(jié)構(gòu)新穎、施工復(fù)雜的公鐵兩用特大鋼橋。2000年建成通車的蕪湖長(zhǎng)江大橋是一座規(guī)模宏大、結(jié)構(gòu)更為新穎的公鐵兩用鋼橋。該橋鐵路部分長(zhǎng)10497m和公路部分長(zhǎng)5647m,大橋?yàn)橹骺玳L(zhǎng)達(dá)312m的矮塔斜拉體系,為目前我國(guó)大陸內(nèi)公鐵兩用大橋跨徑之最。哈爾濱松花江大橋,俄國(guó)人承建,1901年建成
錢塘江橋?主跨16×65.84m,公鐵兩用,由我國(guó)橋梁先驅(qū)茅以升先生主持修建?1937年9月通車,同年12月侵華日軍攻陷杭州,我國(guó)軍隊(duì)西撤后將橋炸毀,1947年3月修復(fù)武漢長(zhǎng)江大橋?中國(guó)第一座跨越長(zhǎng)江的大橋,1957年完成?鋼桁架連續(xù)梁橋,主跨128m,雙層橋面,公鐵兩用?懸臂拼裝法施工1992年完成,位于江西九江連續(xù)鋼桁架帶加勁拱梁橋,主跨216m,雙層橋面,公鐵兩用懸臂拼裝法施工九江長(zhǎng)江大橋蕪湖長(zhǎng)江大橋?2000年完成,位于安徽蕪湖?低塔加勁連續(xù)鋼桁架梁橋,主跨312m,雙層橋面,公鐵兩用?懸臂拼裝法施工我國(guó)大跨徑鐵路鋼梁橋的特點(diǎn)?結(jié)構(gòu)形式-以桁架梁形式為主?材料-主要采用低合金鋼(16錳橋鋼)?結(jié)構(gòu)連接-從早期的鉚接過(guò)渡到栓焊連接(指桿件或構(gòu)件在工廠焊接制造,在工地采用高強(qiáng)度螺栓拼接)?施工-采用懸臂拼裝等方法?在20世紀(jì)80年代,開(kāi)始研制鋼箱梁和正交異性橋面板結(jié)構(gòu)。1982年,在陜西安康建成專用線鐵路斜腿剛架橋(主跨176m,居世界同類橋梁首位)?從20世紀(jì)90年代起,鋼箱梁在公路大跨度懸索橋、斜拉橋中得到較多應(yīng)用安康專線鐵路斜腿剛構(gòu)橋?鋼斜腿剛構(gòu),箱形截面,單線鐵路橋?主跨176m,世界同類橋梁第一?1982年建成(三)預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋?20世紀(jì)50年代,開(kāi)始對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土橋進(jìn)行研究和試驗(yàn)?60-70年代,我國(guó)采用懸臂施工方法,開(kāi)始建造預(yù)應(yīng)力混凝土T形剛構(gòu)橋?80年代,采用懸臂法施工的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋得到較快發(fā)展?90年代,普遍應(yīng)用大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋以及連續(xù)-剛構(gòu)橋?近年來(lái),大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋逐步暴露出一些問(wèn)題,主要是撓度過(guò)大和開(kāi)裂①預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋
1956年,建成第一座跨度為20m的公路預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋(京周公路啞吧河橋)和跨度為23.8m的鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋(東隴海線新沂河橋)。1985年,浙江瑞安建成跨度為62m的公路預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋(飛云江橋)。1991年,跨度為50m的T型截面簡(jiǎn)支梁應(yīng)用于洛陽(yáng)黃河鐵路橋。1995年,在南(寧)昆(明)鐵路線打梗大橋和白水河1號(hào)橋上,采用了跨度為56m的箱型簡(jiǎn)支梁。②T型剛構(gòu)橋1965年,我國(guó)采用懸臂施工方法,開(kāi)始建造預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋,如江蘇鹽河公路橋(分跨16.5+33.0+16.5m)和河南五陵衛(wèi)河窄軌鐵路橋(分跨25+50+25m),這為以后修建大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋提供了有益的經(jīng)驗(yàn)。1966年,我國(guó)鐵路上首次應(yīng)用懸臂拼裝法建成了成昆線舊莊河一號(hào)橋(預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁,分跨25+48+25m)。1968年,我國(guó)公路上首次應(yīng)用懸臂澆筑法建成廣西柳州柳江大橋(T型剛構(gòu),主跨124m,掛孔長(zhǎng)25m)。1971年建成附件烏龍江公路大橋,主孔跨徑為3×144m。1980年建成的重慶長(zhǎng)江公路大橋?yàn)閽炜资絋構(gòu),主跨達(dá)174m。五陵衛(wèi)河橋?位于河南省湯陰縣,在湯陰至濮陽(yáng)原窄軌鐵路線上?為中國(guó)采用了平衡懸臂拼裝法建成的第一座預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋,1965年4月建成通車?橋全長(zhǎng)105m,分跨為25+50+25m,橋面寬4.5m
③預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋(公路)1983年,廣東順德容奇大橋(分跨73.3+3×90.0+73.3m);1985年,湖北沙洋漢江大橋(分跨62.4+6×111.0+62.4m);1990年云南六庫(kù)怒江大橋(分跨85+154+85m);1996年,廣東佛開(kāi)高速公路九江橋(分跨50+100+2×160+100+50m,采用預(yù)制懸臂拼裝方法);2001年,南京長(zhǎng)江二橋北汊橋(分跨90+3×165+90m,為國(guó)內(nèi)同類橋梁之最)。③預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋(鐵路)1986年,在廣西防城建成茅嶺江橋(連續(xù)梁,單線,主跨80m);1991年,在杭浙江州建成錢塘江二橋(連續(xù)梁,雙線,主跨80m;一聯(lián)長(zhǎng)度達(dá)1340m,居世界同類橋梁首位)。云南六庫(kù)怒江大橋三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁主跨154m,1990年完成④預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋(公路)1988年首次在國(guó)內(nèi)建成的廣東洛溪公路大橋(雙薄壁墩,分跨65+125+180+110m)是預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋向更大跨度發(fā)展的開(kāi)端。1995年,黃石長(zhǎng)江大橋,主跨245m;1997年,虎門大橋輔助航道橋,主跨270m,跨度國(guó)內(nèi)第一;1999年,重慶嘉陵江黃花園大橋,主跨250m;2000年,四川瀘州長(zhǎng)江二橋,主跨252m;2003年,福建下白石大橋,主跨260m;2003年,云南元江大橋,主跨265m;2008年,蘇通長(zhǎng)江大橋輔航道橋,主跨268m;2007年建成的重慶石板坡長(zhǎng)江大橋?yàn)殇?混組合的連續(xù)剛構(gòu)橋,主跨達(dá)330m,跨中中部為108m長(zhǎng)的鋼箱梁,采用浮運(yùn)吊裝架設(shè)。④預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋(鐵路)1995年,在四川渡口建成攀鋼專用線金沙江橋(連續(xù)剛構(gòu),單線,主跨168m,居國(guó)內(nèi)同類橋梁首位)。1996年,在南昆線上建成了四座各具特色的預(yù)應(yīng)力混凝土橋:清水河橋、板其2號(hào)橋、喜舊溪橋和南盤江橋。清水河橋采用連續(xù)剛構(gòu)體系,主跨128m,從谷底到橋面高達(dá)182m,墩高100m,為鐵路橋梁的最高墩。板其2號(hào)橋采用曲線連續(xù)剛構(gòu)體系,主跨布置為44+72+44m,曲線半徑R=450m,是我國(guó)鐵路上的第一座彎梁橋。喜舊溪橋是主跨布置為44+72+44m的連續(xù)剛構(gòu)體系,主墩采用布置兩個(gè)橫聯(lián)的雙薄壁結(jié)構(gòu)。南盤江橋的主跨是帶“V”形支承的連續(xù)梁體系,按部分預(yù)應(yīng)力混凝土理論設(shè)計(jì)。2004年,在重慶武隆渝懷線建成的黃草烏江雙線鐵路橋,主跨達(dá)到168m。南昆線清水河橋?鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)-剛構(gòu)橋?主跨128m,墩高100m,1996年完成大跨預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的基本特點(diǎn)?在縱向采用三跨或多跨對(duì)稱布置的變高度梁?在橫向采用單箱(或多箱)單室(或多室)的箱形截面?縱橫向預(yù)應(yīng)力采用鋼鉸線大噸位預(yù)應(yīng)力體系(包括相應(yīng)錨具和張拉設(shè)備),豎向預(yù)應(yīng)力采用高強(qiáng)度粗鋼筋,形成三向預(yù)應(yīng)力?施工方法為懸臂拼裝或灌筑(四)石拱橋和鋼筋混凝土拱橋?石拱橋歷史悠久。?創(chuàng)造和推廣了不少新穎的混凝土和鋼筋混凝土拱橋結(jié)構(gòu)。雙曲拱橋,桁架拱、剛架拱、扁殼拱等。?無(wú)支架施工方法。纜索吊裝法、懸臂扣掛或桁架法、勁性骨架法和轉(zhuǎn)體法等。?鋼管混凝土拱橋。①石拱橋1959年建成的湖南黃虎港橋,主跨50m,首次采用木板拱架技術(shù)施工;1961年建成的洛陽(yáng)龍門橋,主跨90m,采用鋼拱架施工;同年建成的云南長(zhǎng)虹橋主跨達(dá)112.5m。1972年,建成了四川豐都縣九溪溝公路大橋,跨度達(dá)到116m。1990年,湖南鳳凰建成烏巢河橋??缍冗_(dá)120m。2000年完成的山西晉城至河南焦作公路線上的丹河大橋,跨度達(dá)146m,創(chuàng)作了新的世界紀(jì)錄。鐵路石拱橋跨度記錄為54m(成昆鐵路一線天橋,1966年)。?鐵路石拱橋(成昆線),跨度54m?有支架(鋼拱架)施工,1966年建成②混凝土和鋼筋混凝土拱橋主要形式:雙曲拱、桁架拱、剛架拱、扁殼拱等。1964年,公路雙曲拱橋開(kāi)始建于江蘇無(wú)錫。其最大跨度曾達(dá)150m(河南嵩縣前河橋,1968年)。采用拱架施工技術(shù)的橋跨記錄是:1972年建成的北京永定河7號(hào)鐵路橋,跨度150m;1983年建成的四川渡口3007號(hào)公路橋,跨度170m。無(wú)支架施工方法對(duì)推動(dòng)鋼筋混凝土拱橋向大跨度發(fā)展起到了重要的作用。1988年,跨度200m的四川涪陵烏江公路大橋建成。1990年建成的四川宜賓金沙江中承式公路拱橋,跨度240m。1996年建成的廣西邕寧邕江公路橋,跨度312m。1997年,重慶萬(wàn)州長(zhǎng)江公路大橋完工。該橋跨度達(dá)420m,居世界同類橋梁首位;該橋的建成,使我國(guó)的拱橋建筑水平處于世界領(lǐng)先水平。?跨度200m,1988年建成?轉(zhuǎn)體法施工③鋼管混凝土拱橋1990年,建成跨度115m的中國(guó)第一座鋼管混凝土拱橋——四川旺蒼東江大橋。廣東高明橋(2×100m中承式拱,1991年),柳州文惠橋(3×180m中承式鋼管拱,1994年)廣東南海市三山西橋(中承式鋼管混凝土剛架系桿拱,跨度200m,1995年)武漢漢江三橋(跨度最大的下承式鋼管混凝土拱,主跨280m,2000年)廣州環(huán)城高速路上的丫髻沙珠江橋(中承式鋼管混凝土系桿拱,主跨360m,轉(zhuǎn)體法施工,2000年)。2005年初開(kāi)通的巫峽長(zhǎng)江大橋(中承式,主跨跨徑460m),居同類橋梁跨度世界第一。在鐵路方面,2001年建成的位于六盤水至柏果鐵路(單)線上的北盤江大橋,為提籃上承式鋼管混凝土拱,拱高280m,采用轉(zhuǎn)體法施工,跨度一舉達(dá)到236m。在建的準(zhǔn)朔鐵路黃河特大橋,主橋?yàn)樘峄@上承式鋼管混凝土拱,主跨達(dá)到360m。四川旺蒼東河大橋?我國(guó)第一座鋼管混凝土系桿拱橋?跨度115m,1990年建成廣州丫髻沙珠江大橋中承式鋼管砼拱橋,主跨460m,2005四川巫峽長(zhǎng)江大橋貴州水柏
線北盤江
大橋?主跨為236m上承提籃式鋼管混凝土鐵路拱橋?軌底到峽谷底深達(dá)280米,為國(guó)內(nèi)最高的鐵路橋梁?轉(zhuǎn)體法施工,2001年建成在我國(guó)貴州省興起的“組合桁架拱橋”獨(dú)具結(jié)構(gòu)特色,且十分經(jīng)濟(jì)。這種橋式是兩個(gè)桁架式懸臂梁與跨中的桁架式拱的組合體系,在結(jié)構(gòu)受力上優(yōu)于常規(guī)的桁架拱或懸臂桁架拱,桁架構(gòu)件材料采用預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼筋混凝土,施工上采用懸臂桁架法配簡(jiǎn)單的人字扒桿。1981年,建成主跨為75m的道真縣長(zhǎng)巖橋;1985年,又建成的主跨100m的白果沱烏江橋和主跨150m的劍河橋。1995年建成的江界河烏江橋主跨飛躍至330m,成為世界同類橋梁的佼佼者。
道真長(zhǎng)巖橋
道真長(zhǎng)巖橋地處貴州省道真縣,兩岸陡壁幾近垂直。該橋主跨75m,于1981年建成,由貴州省交通設(shè)計(jì)院、同濟(jì)大學(xué)設(shè)計(jì)。這座橋被選作該橋型的試點(diǎn)工程,通過(guò)該橋的實(shí)踐,基本上掌握了桁式懸臂組合拱橋的關(guān)鍵設(shè)計(jì)方法和施工工序,為此后建設(shè)此類橋梁作好了技術(shù)準(zhǔn)備。
劍河橋位于貴州省劍河縣城,跨清水江,主跨為150m,于1985年建成,由貴州省交通設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)、同濟(jì)大學(xué)合作。
劍河橋桁架組合拱:貴州花魚洞橋主跨150m1991年建成④鋼拱橋進(jìn)入21世紀(jì)后,鋼拱橋(鋼箱拱和鋼桁架拱)受到青睞。鋼箱拱多采用中承式提籃拱結(jié)構(gòu),2002年建成跨度130m的云南小灣大橋,接著又相繼建成上海盧浦大橋(主跨550m,2003年)、廈門中宅灣大橋(主跨208m,2004年)和重慶菜園壩大橋(主跨420m,2007年)。在鋼桁架拱方面,宜(昌)萬(wàn)(州)鐵路上的萬(wàn)州長(zhǎng)江大橋采用單拱連續(xù)鋼桁架梁結(jié)構(gòu),主跨達(dá)到360m,2005年合攏;2009年合攏的南京大勝關(guān)長(zhǎng)江大橋是世界上設(shè)計(jì)荷載最大的高速鐵路橋(6線鐵路),橋型為6跨連續(xù)鋼桁梁拱橋,兩連拱的主跨為2×336m;廣州新光大橋(主跨428m,2007年)采用飛燕式連續(xù)中承式三跨鋼箱桁架拱結(jié)構(gòu),分跨整體提升施工;重慶朝天門大橋?yàn)槿缰谐惺较禇U鋼桁架拱結(jié)構(gòu),同時(shí)承擔(dān)城市軌道交通和道路交通,主跨達(dá)到創(chuàng)世界紀(jì)錄的552m,2009年建成通車。上海盧浦大橋?中承式提籃拱,鋼箱拱肋,2002年10月強(qiáng)制合龍,2003年2月橋面完成,上半年通車?跨度550m,為世界已建成的第一大拱橋重慶朝天門大橋主跨552米(五)斜拉橋?自20世紀(jì)50年代公路斜拉橋問(wèn)世以來(lái),這種結(jié)構(gòu)合理、跨越能力大、外形美觀的橋型就如異軍突起,發(fā)展迅猛。?在70年代,我國(guó)開(kāi)始探索和實(shí)踐斜拉橋,修建了四川云陽(yáng)湯溪河橋(主跨76m)和上海松江縣新五橋(主跨54m)。?我國(guó)已成為目前世界上建造斜拉橋座數(shù)最多的國(guó)家之一。四川云陽(yáng)湯溪河橋(主跨76m,1975年)上海松江縣新五橋(主跨54m,1975年)上海泖港大橋(混凝土梁,主跨200m,1982年)濟(jì)南黃河大橋(混凝土梁,主跨220m,1982年)山東東營(yíng)黃河橋(鋼梁,主跨288m,1987年)天津永河(混凝土梁,主跨260m,1987年)重慶石門橋(混凝土梁,獨(dú)塔,主跨200+230m,1988年)上海南浦大橋(結(jié)合梁,主跨423m,1991年)上海楊浦大橋(結(jié)合梁,主跨602m,1993年)上海徐浦大橋(結(jié)合梁,主跨590m,1997年)鄖陽(yáng)漢江大橋(混凝土梁,主跨414m,1993年)銅陵長(zhǎng)江大橋(混凝土梁,主跨432m,1995年)重慶長(zhǎng)江二橋(混凝土梁,主跨444m,1995年)武漢長(zhǎng)江二橋(混凝土梁,主跨400m,1995年)武漢長(zhǎng)江三橋(混合梁,主跨618m,2000年)福建青州閩江大橋(結(jié)合梁,主跨605m,2000年)南京長(zhǎng)江二橋(鋼箱梁,主跨628m,2001年)荊州長(zhǎng)江公路大橋(混凝土梁,主跨500m,2002年)四川宜賓中壩大橋(獨(dú)塔,混凝土梁,主跨252m,2003年)南京長(zhǎng)江三橋(鋼箱梁,鋼塔,主跨648m,2005年)香港昂船洲大橋(混合梁,主跨1018m,2009年)蘇通長(zhǎng)江大橋(鋼箱梁,主跨1088m,2008年)由于結(jié)構(gòu)剛度的原因,國(guó)內(nèi)外斜拉橋用于鐵路橋的實(shí)例很少(廣西紅水河橋,混凝土梁,主跨96m,單線,1981年)。2009年12月26日建成通車的武漢天興洲公鐵兩用橋,主橋采用“雙塔三索面斜拉橋”方案,主跨504m,公路橋面為雙向6車道,鐵路橋面布置兩條客運(yùn)線和兩條貨運(yùn)線,是世界上跨度最大、載重最大的公鐵兩用斜拉橋。2010年3月,“武漢天興洲公鐵兩用長(zhǎng)江大橋”,榮獲第27屆國(guó)際橋梁大會(huì)喬治·理查德森大獎(jiǎng)。
四川云陽(yáng)湯溪河橋?我國(guó)第一座試驗(yàn)性斜拉橋,孔跨布置為34.91+75.84+34.91m,全長(zhǎng)153.12m?每塔有三對(duì)斜拉索,由鋼芯纜索組成,呈輻射形布置。主梁為單箱,塔墩固結(jié)?1975年建成上海南浦大橋結(jié)合梁斜拉橋,主跨423m,1991年建成上海楊浦大橋結(jié)合梁斜拉橋,主跨602m,1993年建成上海徐浦大橋混合梁斜拉橋,主跨590m,1997年建成武漢長(zhǎng)江二橋預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋,主跨400m,1995年建成武漢長(zhǎng)江三橋(白沙洲大橋)鋼箱斜拉橋,主跨618m,2000年建成,橋面瀝青混凝土曾出現(xiàn)問(wèn)題武漢長(zhǎng)江四橋(軍山大橋)鋼箱斜拉橋,主跨460m,2001年建成,橋面全寬38.8m,設(shè)雙向6車道,是目前中國(guó)最寬的公路橋。四川宜賓金沙江中壩大橋預(yù)應(yīng)力混凝土獨(dú)塔斜拉橋,主跨252m,2003年建成福建青州閩江大橋結(jié)合梁斜拉橋,主跨605m,2000年建成宜昌夷陵長(zhǎng)江大橋?三塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋?主跨348m,梁段預(yù)制拼裝,2001年完工岳陽(yáng)洞庭湖大橋?三塔預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋,雙索面?主跨310m,2001年2月開(kāi)通斜拉橋特點(diǎn)?結(jié)構(gòu)形式-常采用的是雙塔雙(密)索面(半)漂浮結(jié)構(gòu)體系?主塔材料-多采用鋼筋混凝土?主梁材料-為預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼或兩者的組合?主梁截面-為雙(或多)主梁式、箱形等?懸臂方法施工?技術(shù)研究課題-結(jié)構(gòu)抗風(fēng)、抗震設(shè)計(jì)以及斜索的使用壽命問(wèn)題?由于剛度的原因,鐵路斜拉橋的實(shí)例極少(六)懸索橋盡管懸索橋在我國(guó)有悠久的歷史,也曾建造了重慶朝陽(yáng)大橋(雙鏈加勁梁式懸索橋,主跨186m,1969年)和西藏達(dá)孜(單車道橋,主跨500m,1984年),但直到20世紀(jì)90年代,隨著交通事業(yè)的發(fā)展和對(duì)特大跨度橋梁的需求,我國(guó)才開(kāi)始修建大跨度公路懸索橋。1995年建成通車的汕頭海灣大橋是我國(guó)第一座大跨度懸索橋(三跨雙鉸預(yù)應(yīng)力混凝土加勁梁,主跨452m)。該橋的完成具有開(kāi)創(chuàng)性意義,為隨后修建的大跨度懸索橋積累了經(jīng)驗(yàn)。1996年,被譽(yù)為“神州第一跨”的西陵長(zhǎng)江大橋(全焊鋼箱加勁梁,主跨900m)建成通車。它的建成,促進(jìn)了三峽工程的建設(shè)和三峽地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。1997年,與三峽移民工程有關(guān)的四川豐都長(zhǎng)江大橋(鋼桁架加勁梁,主跨450m)和跨越珠江、包含濃郁歷史色彩的虎門大橋(鋼箱加勁梁,主跨888m)先后建成通車。1997年完工的香港青馬大橋(主跨1337m,公鐵兩用,雙層橋面)和1999年完工的江陰長(zhǎng)江大橋(主跨1385m,鋼加勁梁),已躍居到世界大跨度懸索橋前列。另外,還修建了廈門海滄大橋(三跨連續(xù)鋼箱加勁梁,主跨648m,1999年),宜昌公路大橋(主跨960m,2000年)等懸索橋。進(jìn)入21世紀(jì)后,懸索橋建設(shè)相繼保持發(fā)展勢(shì)頭。先后建成潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋(鋼箱加勁梁,主跨1490m,2005年),武漢陽(yáng)邏長(zhǎng)江公路大橋(主跨1280m,2007年)和舟山西堠門大橋(主跨1650m,2009年)。世界上首座三塔兩跨懸索橋——江蘇泰州長(zhǎng)江大橋(主跨2×1080m)也在建設(shè)中。潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋舟山西堠門大橋從20世紀(jì)90年代中期起,我國(guó)開(kāi)始規(guī)劃超長(zhǎng)的跨海橋梁工程。2003年6月,寧波杭州灣跨海大橋開(kāi)始動(dòng)工。該橋位于同(江)三(亞)國(guó)道主干線上,大橋全長(zhǎng)36km,設(shè)南北兩個(gè)航道,其中北航道橋?yàn)橹骺?48m的雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋,南航道橋位主跨318m的單塔雙索面鋼箱梁斜拉橋,引橋采用30-80m不等的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁,2008年建成通車。2002年6月,東??绾4髽蜷_(kāi)工建設(shè)。該橋是上海國(guó)際航運(yùn)中心洋山深水港區(qū)一期工程的重要配套工程,全長(zhǎng)約31km。全橋設(shè)5000t級(jí)輔通航孔一處,采用主跨420m的雙塔雙索面結(jié)合梁斜拉橋,另設(shè)1000t級(jí)輔通航孔一處和500t級(jí)輔通航孔兩處,引橋?yàn)?0-70m不等的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,2005年底建成通車。2008年開(kāi)建的廈(門)漳(州)跨海大橋總長(zhǎng)9.33km,連接香港、珠海和澳門的港珠澳大橋也在2009年12月開(kāi)建。經(jīng)過(guò)10多年的研究論證,瓊州海峽公鐵兩用跨海大橋有望在2012年開(kāi)工建設(shè)。青島海灣大橋東海大橋(全長(zhǎng)32.5公里)杭州灣大橋(全長(zhǎng)36公里)上海長(zhǎng)江大橋(全橋長(zhǎng)16.5公里)我們?cè)谑澜绲奈恢弥A(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋排名橋梁名稱主跨/m結(jié)構(gòu)形式建成時(shí)間所屬地區(qū)1石板坡長(zhǎng)江大橋330連續(xù)剛構(gòu)2006中國(guó)重慶2斯托爾馬橋(Stolma)301連續(xù)剛構(gòu)1998挪威3拉脫圣德橋(Raftsundet)298連續(xù)剛構(gòu)1998挪威4亞松森橋(Asuncion)2703跨T構(gòu)1979巴拉圭5虎門大橋輔航道橋270連續(xù)剛構(gòu)1997中國(guó)廣東6蘇通大橋輔航道橋268連續(xù)剛構(gòu)2008中國(guó)江蘇7紅河大橋265連續(xù)剛構(gòu)2003中國(guó)云南8門道橋(Gateway)260連續(xù)剛構(gòu)1985澳大利亞9瓦洛德二號(hào)橋(Varodd-2)260連續(xù)梁1994挪威10寧德下白石大橋260連續(xù)剛構(gòu)2003中國(guó)福建我們?cè)谑澜绲奈恢弥皹蚺琶麡蛄好Q主跨/m建成時(shí)間結(jié)構(gòu)類型所屬國(guó)家1朝天門大橋5522009.04鋼桁架拱中國(guó)2盧浦大橋5502003.06鋼拱中國(guó)3新河峽谷大橋5181977鋼桁架拱美國(guó)4貝爾橋5041931
美國(guó)5悉尼港大橋5031932鋼拱澳大利亞6巫山長(zhǎng)江大橋4922005鋼管拱中國(guó)7萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋4201997鋼管砼勁性骨架箱型砼拱中國(guó)8菜園壩長(zhǎng)江大橋4202007.1鋼管混凝土系桿拱中國(guó)9克爾克(KRK)橋3901980鋼筋混凝土克羅地亞10弗里芝特橋3831973
美國(guó)我們?cè)谑澜绲奈恢弥崩瓨蚺琶麡蛄好Q主跨/m所屬國(guó)家建成時(shí)間1蘇通大橋1088中國(guó)20082香港昂船洲大橋1018中國(guó)20093鄂東長(zhǎng)江大橋926中國(guó)20104多多羅大橋890日本19995諾曼底大橋856法國(guó)19956荊岳大橋816中國(guó)20107IncheonBridge800韓國(guó)20098上海長(zhǎng)江大橋730中國(guó)20099閔浦大橋708中國(guó)200910南京長(zhǎng)江三橋648中國(guó)2005我們?cè)谑澜绲奈恢弥畱宜鳂蚺琶麡蛄好Q主跨/m所屬國(guó)家建成時(shí)間1明石海峽大橋1991日本19982西堠門大橋1650中國(guó)20093GreatBeltBridge1624丹麥19984GwangyangBridge1545韓國(guó)在建5潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋1490中國(guó)20056南京長(zhǎng)江四橋1418中國(guó)在建7HumberBridge1410英國(guó)19818江陰長(zhǎng)江大橋1385中國(guó)19999香港青馬大橋1377中國(guó)199710HardangerBridge1310挪威在建我們?cè)谑澜绲奈恢弥绾4髽蚺琶麡蛄好Q總長(zhǎng)/km所屬國(guó)家建成時(shí)間1青島海灣大橋36.48中國(guó)20112杭州灣大橋36中國(guó)20083港珠澳大橋35.6中國(guó)在建4東海大橋32.5中國(guó)20055KingFahdCauseway25巴林19866舟山大陸連島工程25中國(guó)20097GreatBeltBridge17.5丹麥19978OresundStraitBridge16丹麥20009Rio-NiteróiBridge13.3巴西197410杭州灣嘉紹大橋10.1中國(guó)在建我們是橋梁強(qiáng)國(guó)嗎?YesorNo我們只是橋梁大國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,中國(guó)橋梁建設(shè)的差距集中表現(xiàn)在創(chuàng)新不足、質(zhì)量和耐久性存在問(wèn)題、美學(xué)考慮不夠重視等三個(gè)方面。任務(wù)過(guò)多、速度過(guò)快是造成這些問(wèn)題的客觀原因,而創(chuàng)新理念、質(zhì)量觀念和美學(xué)素養(yǎng)的缺乏可能是重要的主觀因素。中國(guó)橋梁發(fā)展的誤區(qū)創(chuàng)新理念的誤區(qū)
中國(guó)是一個(gè)崇尚統(tǒng)一、和諧、中庸,而不太鼓勵(lì)標(biāo)新立異的國(guó)家,往往滿足模仿和重復(fù),比較追求規(guī)模和尺度的超越。似乎只要跨度最大、數(shù)量最多、尺度最大就是“天下第一”,就是“橋梁之最”,而不是以創(chuàng)新論英雄。質(zhì)量觀念的誤區(qū)
中國(guó)的質(zhì)量觀念還不夠高,和發(fā)達(dá)國(guó)家在質(zhì)量上追求精益求精、以質(zhì)量和耐久取勝的理念相比,我們還有不小的差距。中國(guó)橋梁建設(shè)者往往滿足于盡快建成通車,而對(duì)它在壽命期全過(guò)程中的耐久性重視不夠。宣傳報(bào)道的誤區(qū)
中國(guó)國(guó)內(nèi)刊物的文章和總結(jié)常常過(guò)于強(qiáng)調(diào)尺度的突破,有幾個(gè)“第一”,很多“之最”,認(rèn)為尺度突破了,就是最難,建成了最難的橋梁,就是世界第一,就是最高水平。這也是一個(gè)誤區(qū),有時(shí)還會(huì)不顧經(jīng)濟(jì)性而盲目追求跨度第一。中國(guó)的媒體也熱衷于宣傳“第一”和“之最”,如“天下第一拱橋”、“天下第一斜拉橋”。走向橋梁強(qiáng)國(guó)之路中國(guó)橋梁建設(shè)規(guī)模大,如能抓住機(jī)遇,樹立創(chuàng)新理念,每做一項(xiàng)工程都有一、二項(xiàng)真正自主創(chuàng)新,就能取得扎實(shí)的進(jìn)步。因此,我們一定不要滿足于規(guī)模大、速度快的成就,而要走出誤區(qū),瞄準(zhǔn)世界前十名的設(shè)計(jì)公司和施工企業(yè),努力縮小和它們的差距,在創(chuàng)新、質(zhì)量和美學(xué)上狠下功夫。只有自主創(chuàng)新技術(shù)才能獲得國(guó)際同行的尊重,才能樹立自己的品牌,提高中國(guó)橋梁的國(guó)際地位。二、國(guó)外橋梁建筑近代土木工程從十七世紀(jì)虎克定律創(chuàng)立算起,已經(jīng)有三百多年的歷史,特別是第二次世界大戰(zhàn)后計(jì)算機(jī)的問(wèn)世標(biāo)志著土木工程進(jìn)入了現(xiàn)代時(shí)期。近代橋梁工程以十九世紀(jì)的鋼橋和20世紀(jì)初的鋼筋混凝土橋?yàn)橹饕獦?biāo)志,包括相關(guān)的設(shè)計(jì)理論以及基礎(chǔ)工程中所采用的樁基,沉井和沉箱等技術(shù)?,F(xiàn)代橋梁工程則在計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值分析方法的輔助下,創(chuàng)造了預(yù)應(yīng)力混泥土橋梁、斜拉橋、組合結(jié)構(gòu)橋梁,和采用各向異性鋼橋面的新型懸索橋以及60年代出現(xiàn)的各種工法,促進(jìn)了20世紀(jì)下半葉橋梁科技的飛速發(fā)展。1979年,國(guó)際橋梁與結(jié)構(gòu)工程協(xié)會(huì)(LABSE)為紀(jì)念協(xié)會(huì)成立50周年,在瑞士召開(kāi)了以橋梁為主題的大會(huì),全面總結(jié)了歐美國(guó)家在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后的30余年,特別是60—70年代的高潮中所創(chuàng)造的許多現(xiàn)代橋梁技術(shù)。德、法、英、美、瑞士、日本和丹麥等七國(guó)對(duì)現(xiàn)代橋梁的發(fā)展貢獻(xiàn)了大部分創(chuàng)新技術(shù)。尤其是德國(guó),不僅在新材料、新結(jié)構(gòu)和新工法上有許多創(chuàng)造,而且在相關(guān)的設(shè)計(jì)理論和方法也有系統(tǒng)的研究:如各向異性橋面、結(jié)合梁、斜拉橋的施工控制、混凝土配筋配索、橋梁穩(wěn)定和振動(dòng)等方面都做出了突出的貢獻(xiàn)。加爾德水道橋法國(guó)尼姆古羅馬時(shí)代,水道橋建于公元前63~13年,道路橋是1747年加建的水道高出河面
47.4m天使橋羅馬Tiber河建于公元136年公元1668年裝飾了天使雕像嘆息橋意大利威尼斯連接總督府與舊時(shí)的監(jiān)獄建于17世紀(jì)廊橋北美常見(jiàn)木結(jié)構(gòu)福斯鐵路橋是世界上第一座鋼鐵橋,1890年建成于蘇格蘭,該橋主跨達(dá)521.2m,總長(zhǎng)1620m,支承處桁高達(dá)110m。鐵路橋由一條中平衡懸臂橋和兩條懸跨組成。據(jù)說(shuō)英國(guó)的許多新婚夫婦選擇這座鐵橋之下來(lái)舉行婚禮,以取其“百年好合”的吉祥之意。
Towerbridge現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)的懸索開(kāi)啟橋建成于1894年配有蒸汽驅(qū)動(dòng)的提升裝置雙向高架人行通道花崗巖、機(jī)械裝置、古代城堡Cologne-DeutzBridge1948年136m焊接箱梁架設(shè)在被炸毀的懸索橋的舊橋墩上焊接技術(shù)、預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)GoldengateBridge跨度:988m修建:1933~1937把橋梁設(shè)計(jì)引入了現(xiàn)代階段座落于綿延起伏的山間地處氣候條件特殊的多霧地區(qū)橋體直指日落線不同尋常的高度全金屬結(jié)構(gòu)的表面刷有深赭色的紅丹底漆成為早期現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)的通用樣本主跨:853米;全長(zhǎng):1524米;通航凈空:59.4米;
通車日期:1940年7月1日坍塌日期:1940年11月7日oldSevernBridge1961年建成優(yōu)美的輪廓常規(guī)的加勁板被空氣動(dòng)力學(xué)的全焊鋼箱梁代替PlashetGroveSchoolBridgeLondon,UK(倫敦,英國(guó)),2000主跨:67m林蔭大道把該校分成兩個(gè)部分,公交線繁忙,過(guò)馬路危險(xiǎn)連接兩幢主宿舍樓的廊橋CampoVolantinFootbridge把著名的河畔散步道及公園區(qū)與一片廢棄的倉(cāng)庫(kù)區(qū)連接起來(lái),倉(cāng)庫(kù)將開(kāi)發(fā)成商住區(qū)Bilbao,Spain(畢爾巴鄂,西班牙)一九九0~一九九七主跨:71m/233ft明石海峽大橋1986~1998
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