1-1橋梁在交通事業(yè)中的地位和發(fā)展概況

1、第一章 概述1-1橋梁在交通事業(yè)中地位和發(fā)展概況1-1-1 橋梁地位和作用各種道路工程關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),跨越各種障礙；里程不長(zhǎng)、難度高、造價(jià)大、工期長(zhǎng)城市立體交通主要構(gòu)成；立體交叉 、高架道路橋梁是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力、科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)力發(fā)展等綜合國(guó)力體現(xiàn)橋梁往往是代表一個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)、歷史、人文等等社會(huì)發(fā)展標(biāo)志性建筑，可以說是社會(huì)歷史發(fā)展一座不朽豐碑。1-1-2 我國(guó)古代橋梁建設(shè)成就距今約三千年周文王時(shí)代，我國(guó)已在渭河上架設(shè)浮橋；公元前 332 年春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，現(xiàn)代樁柱式橋梁已出現(xiàn)；我國(guó)鐵鏈吊橋比西方早千年， 中國(guó)藤、 竹吊橋有三千年歷史； 四川大渡河鐵索橋.1706年建造，長(zhǎng)約 100 米，寬 2.8

2、米；秦漢時(shí)期，開始建造石梁橋。 1053-1059 年建造福建泉州萬(wàn)安橋.，長(zhǎng)達(dá) 1106 米； 福建漳州虎渡橋， 1240 年建造， 梁式石橋， 橋長(zhǎng) 335 米， 石梁長(zhǎng)達(dá) 23.7 米， 重達(dá) 200 噸；宋代建成泉州安平橋 .長(zhǎng)達(dá) 5 華里。拱橋東漢中期出現(xiàn)。 河北趙縣趙州橋 . ，公元 595-605 年建造，空腹式圓弧形石拱橋，凈跨 37.02 米，寬 9米，矢高 7.23米;歐洲比中國(guó)晚了 1200 年。玉帶橋1-1-3 我國(guó)現(xiàn)代橋梁建設(shè)成就解放前落后狀態(tài)， 如錢塘江大橋， 鋼桁梁橋， 并非中國(guó)人設(shè)計(jì)、 建造 （中國(guó)僅是 “業(yè)主 ”） 。1957 年，長(zhǎng)江第一橋武漢大橋建成， 3

3、x128 米連續(xù)鋼桁梁橋，公鐵兩用，橋面寬 18 米；全長(zhǎng) 1690 米； .1969 年南京長(zhǎng)江大橋， 3x160 米鋼桁梁橋，我國(guó)自力更生設(shè)計(jì)建造； .70 年代后，中國(guó)橋梁技術(shù)開始大發(fā)展，尤其80 年代后，橋梁技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平；1-1-4 世界橋梁建筑現(xiàn)狀大跨徑橋梁發(fā)展依賴于施工技術(shù)發(fā)展和輕型材料應(yīng)用。對(duì)橋梁抗風(fēng)、抗災(zāi)問題愈來(lái)愈重視。更注重橋梁與周邊景觀協(xié)調(diào)。設(shè)計(jì)行車速度、 行車舒適性要求提高， 導(dǎo)致一些上部結(jié)構(gòu)在荷載作用下線型不好橋型淘汰。 .高技術(shù)設(shè)計(jì)要求高技術(shù)施工、管理、監(jiān)控。同時(shí)對(duì)材料耐久性和材料防護(hù)要求也越來(lái)越 高。日本在大跨徑橋梁設(shè)計(jì)、施工方面以及在新型建筑材料方面總體上

4、處于領(lǐng)先水平。1-1-o 世界橋梁發(fā)展重要?dú)v程18世紀(jì) 70 年代前，世界橋梁僅為木、石料結(jié)構(gòu)百米內(nèi)小跨橋梁 19世紀(jì)初英國(guó)熟鐵鏈桿橋-曼內(nèi)海峽橋主跨177米為當(dāng)時(shí)世界之最； 1890年英國(guó)建成福斯海灣橋主跨達(dá)521米，為19世紀(jì)末20世紀(jì)初世界橋跨最大記錄; 1931年美國(guó)喬治 華盛頓橋主跨首先突破1000米大關(guān)，為1067米；附：Tacoma大橋.風(fēng)災(zāi)錄像1-1-0世界大跨徑懸索橋一覽表序號(hào)橋梁名主跨（m）所在國(guó)家完成年份l明石海峽大橋1, 991日本1998 .2橋(Great Belt East)1, 62419973潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋1 , 490中國(guó)江蘇2005.04.304亨伯橋(

5、Humber)1, 410英國(guó)19815江陰長(zhǎng)江公路大橋1, 385中國(guó)19996青馬大橋1, 377中國(guó)香港19977費(fèi)雷澤諾海峽橋（Verrazana-Narrows）1298美國(guó)19648金門橋(Golden Gate)1, 280美國(guó)19379霍加考斯特橋（Hoga Kusten） l, 210瑞典199810麥金納克橋M Mackinac )1, 158美國(guó)195711塔蓋斯橋（Tagus）1, 104葡萄牙里斯本196012南備贊獺戶橋1, 100日本198813博斯魯斯二橋1, 090土耳其198814博斯魯斯（一）橋l, 074土耳其197315喬治華盛頓橋1, 067美國(guó)19

6、3116來(lái)島第三大橋l, 030日本19991-1-0世界大跨徑斜拉橋一覽表排序橋梁名稱主跨（m）所在地建成年份1多多羅大橋（Tatara）890日本.19982羅橋（Normandie）3南京長(zhǎng)江二橋856628法國(guó) 中國(guó)199420014武漢白沙洲大橋618中國(guó)20005青州閩江大橋605中國(guó)福州.20006楊浦大橋602中國(guó)上海19937名港中央大橋（Meiko-Chuo）590日本1996徐浦大橋590中國(guó)上海19979斯卡路森特橋（Skarnsundet）530挪威199110碧石大橋518中國(guó)汕頭199911鶴見航路橋(Tsurumi Fairway)510日本199112荊沙長(zhǎng)江

7、大橋500中國(guó)荊州200013生口橋（Ikuchi）490日本1991弗來(lái)森特橋（Fresund）490丹麥-瑞典199915東神戶大橋（Higashi-Kobe）485日本199316西海大橋（Seo Hae）470韓國(guó)199917安娜雪斯橋（Annacis）465加拿大198618橫濱海灣橋(Yakohama Bay)460日本198919 胡克來(lái) 2 號(hào)橋(Second Hooghly Br.)457印度199220 塞文 2 號(hào)橋(Second Sevem Br.)456英國(guó)19961-1-5 橋梁工程前景展望U 懸索橋：適應(yīng)跨徑：目前為 1000m 以上跨徑唯一橋型。我國(guó)今后還會(huì)在長(zhǎng)

8、江、海灣修建更大跨徑懸索橋；一般加勁梁仍用鋼箱；塔、錨用混凝土，但應(yīng)對(duì)大體積混凝土水化熱冷卻降溫措施加以研究；懸索橋風(fēng)動(dòng)穩(wěn)定還需進(jìn)一步研究;鋼箱梁橋面鋪裝，我國(guó)已建成幾座懸索橋，都存在問題。今后應(yīng)進(jìn)一步研究鋼箱梁橋面 鋪裝材料、鋼箱除銹、清潔、鋪裝粘結(jié)以及施工工藝等。U 吊拉組合和未來(lái)纜（索）支體系 .斜拉橋、懸索橋主要問題：側(cè)向穩(wěn)定問題（寬跨比不宜過大）獨(dú)立索振動(dòng)（斜拉橋）斜拉索在加勁梁上軸向分量過大（斜拉橋）地錨過大（懸索橋）理論跨越能力：可達(dá)到 20km ， 5000m 較為可能。 需要解決難題：材料強(qiáng)度及強(qiáng)度密度比（材料輕型化）；高塔（主跨1/5-1/4）及長(zhǎng)索帶來(lái)一系列空氣動(dòng)力問題。

9、制造、運(yùn)輸、安裝、索保護(hù)問題。其它尚未能預(yù)見問題。U 當(dāng)代橋梁建設(shè)技術(shù)發(fā)展新目標(biāo)就是： “大跨、輕質(zhì)、高強(qiáng) ” 。U 主材將采用當(dāng)代高科技含量高強(qiáng)度、高韌性鋼材和抑振合金材料、混凝土材料考慮采用亞納米、加入有機(jī)纖維、水溶性聚合物等提高強(qiáng)度與耐久性；大力發(fā)展新型預(yù)應(yīng)力材料及工藝，橋梁跨徑突破4000 米有希望。 .空間索體系1-2 橋梁基本組成和分類傳統(tǒng)說法橋梁主要由橋跨結(jié)構(gòu)、墩臺(tái)、基礎(chǔ)、附屬工程等部分組成。隨著大型橋梁增多、結(jié)構(gòu)先進(jìn)性和復(fù)雜性增強(qiáng)、對(duì)橋梁使用品質(zhì)要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)提法局限性逐漸顯露?，F(xiàn)在提法：橋梁由 " 五大部件"與"五小部件"組成。1-

10、2 橋梁基本組成和分類（續(xù) 1）所謂 “五大部件 ”是指橋梁承受汽車或其他運(yùn)輸車輛荷載橋跨上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)，它們必須通過承受荷載計(jì)算與分析，是橋梁結(jié)構(gòu)安全性保證。五大部件：1 ）橋跨結(jié)構(gòu)（或稱橋孔結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)）。路線遇到障礙（如江河、山谷或其他路線等）結(jié)構(gòu)物。2）支座系統(tǒng)。支承上部結(jié)構(gòu)并傳遞荷載于橋梁墩臺(tái)上，它應(yīng)保證上部結(jié)構(gòu)預(yù)計(jì)在荷載、溫度變化或其他因素作用下位移功能。3）橋墩。是在河中或岸上支承兩側(cè)橋跨上部結(jié)構(gòu)建筑物。4）橋臺(tái)。設(shè)在橋兩端；一端與路堤相接，并防止路堤滑塌；另一端則支承橋跨上部結(jié)構(gòu)端部。為保護(hù)橋臺(tái)和路堤填土，橋臺(tái)兩側(cè)常做一些防護(hù)工程。5） 墩臺(tái)基礎(chǔ)。 是保證橋梁墩臺(tái)安全并將

11、荷載傳至地基結(jié)構(gòu)。 基礎(chǔ)工程在整個(gè)橋梁工程施工中是比較困難部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到問題也很復(fù)雜。前兩個(gè)部件是橋跨上部結(jié)構(gòu)，后三個(gè)部件是橋跨下部結(jié)構(gòu)。1-2 橋梁基本組成和分類（續(xù) 2）所謂 “五小部件 ” ，是直接與橋梁服務(wù)功能有關(guān)部件，過去總稱為橋面構(gòu)造。五小部件：1 ）橋面鋪裝（或稱行車道鋪裝）。鋪裝平整、 耐磨性、 不翹曲、 不滲水是保證行車舒適關(guān)鍵。 特別是在鋼箱梁上鋪設(shè)瀝青路面時(shí)，其技術(shù)要求甚嚴(yán)。2 ）排水防水系統(tǒng)。應(yīng)能迅速排除橋面積水，并使?jié)B水可能性降至最小限度。城市橋梁排水系統(tǒng)應(yīng)保證橋下無(wú)滴水和結(jié)構(gòu)上無(wú)漏水現(xiàn)象。3 ）欄桿（或防撞欄桿）。它既是保證安全構(gòu)造措施，又是

12、有利于觀賞最佳裝飾件。4 ） 伸縮縫。 橋跨上部結(jié)構(gòu)之間或橋跨上部結(jié)構(gòu)與橋臺(tái)端墻之間所設(shè)縫隙，以保證結(jié)構(gòu)在各種因素作用下變位。為使行車順適、不顛簸，橋面上要設(shè)置伸縮縫構(gòu)造。5 ）燈光照明?，F(xiàn)代城市中，大跨橋梁通常是一個(gè)城市標(biāo)志性建筑，大多裝置了燈光照明系統(tǒng)，構(gòu)成了城市夜景重要組成部分。1-2 橋梁基本組成和分類（續(xù) 3）橋跨結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)-跨越障礙，承受活載；下部結(jié)構(gòu)橋墩、橋臺(tái)；- 支承上部結(jié)構(gòu)，傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載；承上啟下；- 橋臺(tái)兩端，配以路堤、錐形護(hù)坡、擋土墻等；- 大型、重要橋梁設(shè)防撞島；基礎(chǔ) 基礎(chǔ)在最底下，通常埋于土下，將上面荷載傳到大地；是保證結(jié)構(gòu)安全關(guān)鍵。關(guān)于水位：-低水位-枯水季節(jié)

13、最底；高水位-洪峰季節(jié)最高；設(shè)計(jì)洪水位-橋梁規(guī)定設(shè)計(jì)計(jì) 算水位；1-2-1 橋梁基本組成（ 1）1-2-1 橋梁基本組成（ 2）1-2-2 橋梁分類方法按結(jié)構(gòu)力學(xué)特點(diǎn)按用途按結(jié)構(gòu)材料按跨度按施工方法按跨越性質(zhì)按上部結(jié)構(gòu)行車道位置按使用條件1-2-2-1橋梁分類方法（總覽）1、按跨徑劃分（續(xù)1、按跨徑大小分類-我國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)橋梁分類 ）橋梁分類多孔普薩長(zhǎng)單酎）役特大橋100大 橋100 L< 5Q0 4 0WL.<100中 橋30< L< 10020<L.< 40小橋XWL£30 5 L.< 201、按跨徑劃分（續(xù)）上述分類只能理解為一種

14、行業(yè)管理分類，它不能反映橋梁工程設(shè)計(jì)、施工復(fù)雜程度。 國(guó)際上一般認(rèn)為單跨跨徑小于150m屬于中小橋梁、大于150m稱為大橋。而特大橋就不僅僅憑跨徑認(rèn)定，還與橋型有關(guān)；能稱為特大橋，一般是主跨大于1000m懸索橋、主跨大于500m斜拉橋或鋼拱橋、主跨大于300m混凝土拱橋等。2、按橋面位置劃分上承式一一視野好、建筑高度大 .下承式一一建筑高度小、視野差 .中承式兼有兩者特點(diǎn).3、按橋梁用途來(lái)劃分公路橋、鐵路橋、公路鐵路兩用橋農(nóng)橋、人行橋、運(yùn)水橋（渡槽）、其它專用橋梁（如通過管路、電纜等）4、按材料來(lái)劃分木橋、鋼橋、垮工橋（包括磚、石、混凝土橋 卜鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋5 、按結(jié)構(gòu)體系劃

15、分 （詳后）梁式橋 主梁受彎 .拱橋 主拱受壓1、 2、 3剛架橋 構(gòu)件受彎壓1 、 2纜索承重橋 纜索受拉1、 2組合體系橋 1 、 2 、 36、按跨越方式固定式橋梁開啟橋浮橋漫水橋7、按施工方法整體施工橋梁上部結(jié)構(gòu)一次澆筑而成節(jié)段施工橋梁上部結(jié)構(gòu)分節(jié)段組拼而成1-2-2-2 橋梁按結(jié)構(gòu)體系分類 基本分類 梁式橋在豎向荷載作用下，無(wú)水平反力，彎距較大； 簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁、桁架連續(xù)；1-2-2-3 橋梁按結(jié)構(gòu)體系分類 基本分類 拱式橋有拱圈或拱肋，豎向荷載作用下，產(chǎn)生水平推力跨越能力大，美觀，適用材料較多施工比較困難1-2-2-4 橋梁按結(jié)構(gòu)體系分類 基本分類 剛架橋剛架結(jié)構(gòu)，梁與墩柱連接處剛度較大受力介于梁橋與拱橋之間，跨中正彎距小，降低建筑高度受溫度、沉降等不利影響（ T 構(gòu)橋） 、連續(xù)剛構(gòu)橋、斜腿剛