未来桥梁的设计及发展方向.doc

未来桥梁的设计及发展方向 -力学2班 刘佩玮 1117030233 总览 迄今为止，古今中外所有的桥梁均按照构造和受力体系分类，大致可分为8种：刚架桥、拱桥、系杆拱桥、简支梁桥、连续梁桥、T构桥、斜拉桥、悬索桥。如中国古桥赵州桥、各种石拱桥、混凝土拱桥、钢管拱桥均属拱桥类；南京长江大桥、九江长江大桥、杭州钱江二桥等属连续梁桥类；美国旧金山的金门大桥、中国西陵长江大桥、汕头海湾大桥均属悬索吊桥；武汉长江二桥、芜湖长江大桥、宜昌夷陵长江大桥等均属斜拉桥类。 21世纪，随着高强度钢、玻璃钢、铝合金、碳纤维等太空轻质材料的大量启用，桥梁建筑的主要材料将不断更新，桥梁结构的形式将呈现出多样化发展格局。 而斜拉桥是半个多世纪以来最富于想象力和构思内涵最丰富而引人注目的桥型，它具有广泛的适应性。一般来说，对于跨度从200m至700m左右的桥梁，斜拉桥在技术上和经济上都具有相当优越的竞争能力。然而，随着斜拉桥跨度的增大，将会面临桥塔过高和斜索过长等一系列技术问题。另外，必须提到的是，斜拉桥的斜拉索可以说是这种桥梁的生命线，至今国内外已发生过几起通车仅几年就因斜拉索腐蚀严重而导致全部换索的不幸工程实例因此如何做好斜拉索的防腐工作，确保其使用寿命，仍是当今桥梁界十分重视的重要课题。尽管全长达2.46公里，但只用7个桥墩支撑，其中2、3号桥墩分别高达245米和220米，是世界上最高的两个桥墩。如果算上桥墩上方用于支撑斜拉索的桥塔，最高的一个桥墩则达到343米，超过法国巴黎著名的埃菲尔铁塔23米。大桥总重29万吨，其中仅钢结构桥面就重达3.6万吨。斜拉桥的优点是：梁体尺寸较小，桥梁的跨越能力较大；受桥下净空和桥面标高的限制少；便于悬臂施工等。不足之处是，它是多次超静定结构，设计计算复杂；索与梁或塔的连接构造比较复杂；施工中高空作业较多，且施工控制等技术要求严格。有关风力模拟户外试验从1997年就开始了，法国气象局专家甚至在图卢兹一带修建了一个人工山谷，然后向这个 “山谷”灌水，水中夹杂了许多小颗粒，专家通过水流颗粒的变化模拟出塔恩河山谷可能出现的各种复杂风向，从而对大桥各种建筑结构的比例不断进行修改。最终大桥的设计使其可以抵御时速250公里的大风。，专家就利用全球卫星定位系统纠正可能出现的偏差，为了保证施工的精确性，使用了世界最先进的卫星定位测量系统使用了300多个小型精密感应装置。它们有些被浇注在混凝土桥墩中，有些被固定在周围的岩石上。在施工中桥墩只要每升高4米，专家就利用卫星定位系统接受感应装置的信息，从而纠正可能出现的偏差，可以说由温度以及风力引起的任何微小的桥体变化都会被检测出来。这使大桥历时3年建成后，建筑垂直误差不超过5毫米，从而很好地保证了施工的精确性。 我国广大桥梁建设者，充分认识到这一可贵、难得的机遇，竭尽全力，发挥自己的聪明才智，为我国公路桥梁建设事业，积极工作，做出了巨大贡献。我国的公路桥梁形式主要有：一、板式桥 板式桥是公路桥梁中量大、面广的常用桥型，它构造简单、受力明确，可以采用钢筋混凝土和预应力混凝土结构；可做成实心和空心，就地现浇为适应各种形状的弯、坡、斜桥，因此，一般公路、高等级公路和城市道路桥梁中，广泛采用。尤其是建筑高度受到限制和平原区高速公路上的中、小跨径桥梁，特别受到欢迎，从而可以减低路堤填土高度，少占耕地和节省土方工程量。 二、梁式桥 　　梁式桥种类很多，也是公路桥梁中最常用的桥型，其跨越能力可从20m直到300m之间。　　公路桥梁常用的梁式桥形式有：按结构体系分为：简支梁、悬臂梁、连续梁、T型刚构、连续刚构等。按截面型式分为：T型梁、箱型梁（或槽型梁）、衍架梁等。梁式桥跨径大小是技术水平的重要指标，一定程度上反映一个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。 三、钢筋混凝拱桥 　　拱桥在我国有悠久历史，属我国传统项目，也是大跨径桥梁形式之一。 　　我国公路上修建拱桥数量最多。石拱桥由于自重大，在料加工费时费工，大跨石拱桥修建少了。山区道路上的中、小桥涵，因地制宜，采用石拱桥（涵）还是合适的。大跨径拱桥多采用钢筋混凝土箱拱、劲性骨架拱和钢管混凝土拱。钢筋混凝土拱桥的跨径，一直落后于国外，主要原因是受施工方法的限制。我国桥梁工作者都一直在探索，寻求安全、经济、适用的方法。 四、斜拉桥 　　斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。目前为止建成或正在施工的斜拉桥共有3O余座，仅次于德国、日本，而居世界第三位。而大跨径混凝土斜拉桥的数量已居世界第一。50年代中期，瑞典建成第一座现代斜拉桥，40多年来，斜拉桥的发展，具有强劲势头。我国70年代中期开始修建混凝土斜拉桥，改革开放后，我国修建斜拉桥的势头一直呈上升趋势。 我国一直以发展混凝土斜拉桥为主，近几年我国开始修建钢与混凝土的混合式斜拉桥，如汕头石大桥，主跨