論文我國(guó)鋼橋工程的發(fā)展與未來(lái)

1、拔我國(guó)靶鋼愛(ài)橋稗工程稗的佰發(fā)展與未來(lái)前言捌 擺橋梁是為行人唉和車(chē)輛提供跨斑越山川，河流吧而設(shè)計(jì)的建筑藹物。橋梁的建叭造往往要占道哎路總造價(jià)的百稗分之十到二十按。橋梁的建設(shè)礙可以體現(xiàn)出一案?jìng)€(gè)國(guó)家在設(shè)計(jì)壩，施工方面的藹水平。一個(gè)好板的橋梁工程往靶往是一個(gè)城市氨和一個(gè)國(guó)家的吧驕傲。它的設(shè)啊計(jì)，不僅可以白提供跨越障礙奧的建筑物，還敗可以幫助美化班城市。隘其中橋梁結(jié)構(gòu)絆中，按材料分扳類(lèi)可以分成好矮幾種，分別有扳木橋、圬工橋百（包括磚、石哀、混凝土橋）凹、鋼筋混凝土傲橋、鋼橋等。癌本文所寫(xiě)的是半鋼橋。巴 礙鋼橋利用鋼為傲原材料，使得扮橋梁扮強(qiáng)度扳更把高，剛度稗更芭大岸，但是重力卻哀更小藹。愛(ài)大部分鋼橋在昂

2、工廠阿首先盎預(yù)制，罷然后運(yùn)往昂工地拼接，施癌工按用的時(shí)間段扳，加工方便且案不受季節(jié)影響芭。敗鋼橋的拔跨越能力拔是所有其它橋岸中最擺大的、它熬最合適無(wú)工業(yè)敖化制造愛(ài)、靶便于運(yùn)輸氨、唉安裝快絆、澳鋼橋構(gòu)件易于百修復(fù)和更換盎，白但是鋼材容易襖腐蝕，維護(hù)所瓣需要的費(fèi)用較絆大。我國(guó)發(fā)展歷史哀我國(guó)的鋼橋建哀設(shè)捌開(kāi)始于埃10拜0辦多年癌前。哎清朝末期啊，政府沒(méi)有技拔術(shù)人才，當(dāng)時(shí)艾的鋼架橋大多皚是由外國(guó)人主罷持建造。例如阿說(shuō)邦1986叭 安年由俄國(guó)和比俺利時(shí)建成的哈襖爾濱松花江橋叭，白1905傲 唉年由比利時(shí)人拔建成的鄭州黃哀河橋等。爸我國(guó)第一座鋼搬橋工程是暗灤河大橋癌，由詹天佑設(shè)耙計(jì)指導(dǎo)完成。絆詹天佑的鋼橋

3、哀工程，開(kāi)啟了耙我國(guó)鋼橋建設(shè)般的新紀(jì)元。詹邦天佑伴之后埃，我國(guó)著名的白橋梁專(zhuān)家茅以佰升敗在案193凹7白年開(kāi)始設(shè)計(jì)錢(qián)柏塘江大橋，錢(qián)澳塘江大橋的建癌設(shè)，拉開(kāi)了我俺國(guó)大跨度鋼橋伴建設(shè)的序幕。版新中國(guó)成立后白，背我國(guó)鋼橋建設(shè)霸進(jìn)入一個(gè)新的跋快速發(fā)展的時(shí)辦期。到柏199跋0壩年百時(shí)爸主跨大于吧100 m阿的鐵路鋼橋就按已經(jīng)有了背十余座矮。像是扮1957阿 佰年建成的武漢稗長(zhǎng)江大橋百，為公鐵兩用橋骯，扮正橋?yàn)槿?lián)八，扒每聯(lián)扳為懊3 案128 m盎 拔連續(xù)鉚接鋼桁鞍梁跋；挨1968靶 白年建成的南京半長(zhǎng)江大橋哀，挨也為公鐵兩用板橋扳，氨上部結(jié)構(gòu)的主罷要部分由一孔巴128 m癌的剪支鋼桁梁般和三邦聯(lián)頒3 唉

4、160 m白連續(xù)鋼桁梁組盎成胺。皚在此時(shí)期癌，疤公路鋼橋發(fā)展芭也尤為迅速熬，瓣如擺1984壩 搬年建成的拉薩笆河達(dá)孜懸索橋斑，胺其主跨度為岸500 m稗 盎，1989皚 哎年建成的上海搬南浦大橋?yàn)橹靼笨玳L(zhǎng)案464 m扳 版的三跨連續(xù)組按合斜拉橋芭。柏中國(guó)進(jìn)搬入氨9埃0矮年代是，鋼橋哎發(fā)展速度到達(dá)叭了歷史最快的罷時(shí)候。大量跨暗度大，難度大俺的鋼橋建成。案例如叭江蘇蘇通長(zhǎng)江埃大橋壩是目前世界上翱最長(zhǎng)的斜拉橋啊，建成百于拌200八8叭年。我國(guó)主要鋼橋矮我國(guó)耙鋼橋建設(shè)處于拌高速發(fā)展拌的階段伴。版目前世界主要敗的橋梁的結(jié)構(gòu)擺有柏斜拉橋和懸索板橋。八比較起來(lái)哀懸索橋要比斜埃拉橋的跨度更凹長(zhǎng)。般我國(guó)目前建成

5、胺的笆世界壩跨度最長(zhǎng)的斜盎拉橋是傲江蘇蘇通長(zhǎng)江跋大橋愛(ài)。它是拌七跨連續(xù)鋼箱爸梁斜拉橋骯，總長(zhǎng)度有板 熬2088m芭，它的主梁是芭偏平封閉鋼箱笆梁背。隘建成懊于疤200扳8霸年，它的建成哀擊敗了背之前最長(zhǎng)的斜芭拉橋是日本多澳多拉大氨橋八(Tatar氨a brid凹ge敗)版，跨度為骯89般0俺米氨。絆我國(guó)的斜拉橋安中藹比班江蘇蘇通長(zhǎng)江埃大橋把跨度低點(diǎn)的捌是建成胺于跋200絆5襖南京長(zhǎng)江三橋壩。南京長(zhǎng)江三藹橋是癌我國(guó)第一座鋼扳塔斜拉橋，也八是世界上第一搬座弧線形鋼塔班斜拉橋。主橋捌雙塔鋼箱梁斜般拉橋的索塔采癌用鋼結(jié)班構(gòu)辦;挨全長(zhǎng)約澳15.哀6巴公里芭。主跨跨徑捌64斑8拜米把，設(shè)計(jì)霸為擺6芭車(chē)道高

6、速公路敖。工程挨耗資癌3壩9百億元襖，皚用版1.2吧2矮萬(wàn)噸敖的哎Q370q盎D擺鋼案。巴位于斜拉橋后皚面的有南京長(zhǎng)伴江二橋，武漢背長(zhǎng)江三橋，長(zhǎng)稗度分別為岸125般8挨米八與瓣107背8耙米柏懸索橋的最大百跨度要大于斜叭拉橋，我國(guó)最按大跨度的懸索般橋是愛(ài)江蘇潤(rùn)楊長(zhǎng)江暗大橋北汊橋半，搬全胺長(zhǎng)霸2頒3敗柏6邦6埃公里把；白由把470+14吧90+鞍470m敖單跨雙鉸鋼箱伴梁懸索橋案和吧175.4+襖406+案175.4m擺雙塔雙索面鋼艾箱梁斜拉橋組盎成，斜拉橋長(zhǎng)巴75百8稗米暗。大橋共使用疤各類(lèi)鋼材總量板16.扒3頒萬(wàn)噸，其中擺鋼箱梁用去瓣13000罷 挨噸絆 ，隘斜拉索氨用去班636安 阿噸靶，

7、凹其他鋼材疤用笆7000案 頒噸按。巴它的本質(zhì)屬于背斜拉橋與懸索哀橋的結(jié)合。把位于這座大橋哀之后的有江陰拌長(zhǎng)江大橋，百香港青馬大橋襖，全長(zhǎng)分別為瓣138案5澳米阿和137扳7笆米跋。鋼橋發(fā)展?fàn)顩r1 大跨度扮大跨度鋼橋以芭索梁結(jié)構(gòu)體系俺為最適合的橋挨式昂，艾如懸索橋和斜板拉橋。班懸索橋是跨越礙能力最強(qiáng)的橋哀型之一鞍，版其雛形三千年霸前已在我國(guó)出凹現(xiàn)疤。礙19按 辦世紀(jì)末扮，皚其跨徑突破澳300 m般，搬但當(dāng)時(shí)的問(wèn)題扳是活載撓度過(guò)俺大扒，擺曾通過(guò)增大加拜勁梁剛度來(lái)解靶決這一問(wèn)題唉。頒之后般，挨隨著撓度理論啊的誕生班，板材料、施工方癌法和計(jì)算理論哀的進(jìn)展氨，鞍懸索橋進(jìn)入拜一個(gè)朝低高度矮主梁、高強(qiáng)度敖

8、材料和大跨徑稗方向發(fā)展的階白段。涌現(xiàn)出跨跋度靶100柏0斑米以上的懸索橋把，罷如主跨為鞍128班0暗米巴的金門(mén)大藹橋捌(1937安 八年岸)哎 半。這些橋加勁吧梁均以桁架為板主。辦斜拉橋誕生昂于拔17靶 耙世紀(jì)挨，佰二戰(zhàn)后由于高跋強(qiáng)度材料的廣版泛應(yīng)用、施工骯方法的改進(jìn)和辦結(jié)構(gòu)理論的發(fā)奧展骯，哎使這一古老的拜橋型煥發(fā)出了霸新的生命力。皚如今霸，癌在短短昂的笆50八 熬年里笆，拜鋼斜拉橋有了百飛速的發(fā)展矮，笆成為了凹200 m鞍唉800 m疤 澳跨徑范圍內(nèi)最皚具有競(jìng)爭(zhēng)力的愛(ài)橋梁結(jié)構(gòu)形式罷之一芭，班并且其范圍仍瓣有擴(kuò)大的趨勢(shì)稗。壩隨著科學(xué)技術(shù)愛(ài)的發(fā)展，我們熬有理由相信，芭在一些地基不昂適合修建懸索絆

9、橋的地方，可般能修建超過(guò)暗1 骯200罷米柏的斜拉橋。我笆國(guó)的斜拉橋設(shè)邦計(jì)建造技術(shù)已版跨入世界先進(jìn)敖行列癌，邦建成的楊浦大阿橋襖，八跨度達(dá)搬602 m熬，拜是世界矚目的按疊合梁斜拉橋拜，岸還有南京長(zhǎng)江熬二橋、武漢長(zhǎng)矮江三橋、上海昂徐浦大橋都躋唉身于世界鋼斜骯拉橋前列。2 復(fù)合型癌2拌0搬世百紀(jì)岸8罷0骯年代的時(shí)候，霸歐洲各國(guó)對(duì)復(fù)頒合橋技術(shù)進(jìn)行哀再開(kāi)發(fā)和技術(shù)班革新。建成了鞍各式各樣復(fù)合藹結(jié)構(gòu)的鐵路公矮路的鋼橋，班復(fù)合橋梁將成昂為叭21澳 懊世紀(jì)橋梁發(fā)展奧的重要結(jié)構(gòu)體暗系之一。岸復(fù)合結(jié)構(gòu)大體靶可分為組合結(jié)挨構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)絆。組合結(jié)構(gòu)是礙指由異種材料皚組合斷面的構(gòu)皚件而組成的結(jié)斑構(gòu)體系拜，昂混合結(jié)構(gòu)是

10、指稗把異種材料的靶構(gòu)件通過(guò)接頭埃而組成的結(jié)構(gòu)班體系。隘復(fù)合結(jié)構(gòu)橋梁昂有以下特鞍點(diǎn)艾:a.拌 絆鋼與混凝拜土懊(RC吧 般或笆PC)扳 拜組成的復(fù)合結(jié)耙構(gòu)橋梁可以得氨到比單一材料岸無(wú)法取得的更敗優(yōu)越的結(jié)構(gòu)力百學(xué)特性和合理熬的結(jié)構(gòu)形式扳。案b.疤 懊現(xiàn)今開(kāi)發(fā)的復(fù)扳合結(jié)構(gòu)橋梁耙，愛(ài)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單半，叭易于工廠制造皚，哀提高了制造和背安裝質(zhì)量傲，翱可縮短施工工按期挨，般大大減少了維埃修工作量埃，埃降低了建設(shè)和啊維修管理的成拔本。因此愛(ài)，白復(fù)合結(jié)構(gòu)橋梁頒將成翱為芭2般1懊世紀(jì)橋梁的熱拜點(diǎn)動(dòng)向拌。凹c.翱 奧多種形式的復(fù)半合結(jié)構(gòu)橋梁突埃破了傳統(tǒng)的中安小跨度梁式橋礙的模式安，隘可以適應(yīng)各種半施工條件邦，昂能與周邊

11、環(huán)境把相協(xié)調(diào)鞍，白具有優(yōu)良的景伴觀性。隘復(fù)合結(jié)構(gòu)在橋奧梁上應(yīng)用范圍拌相當(dāng)廣泛懊；啊上部結(jié)構(gòu)組合藹梁類(lèi)包括組合阿工字鋼梁、組疤合箱梁、組合埃鋼桁梁、波形疤鋼腹愛(ài)板跋PC矮 啊箱梁橋、鋼管壩混凝土拱橋百、拔SRC奧 凹梁橋等?；旌习蘖侯?lèi)哎：俺混合連續(xù)箱梁岸橋氨(把鋼箱奧梁氨+ PC壩 百箱霸梁擺) 矮，鞍混合連續(xù)鋼構(gòu)擺橋辦，拔混合加勁梁斜襖拉橋昂，白混合加勁梁矮骯塔斜拉橋等。般下部結(jié)構(gòu)為組埃合橋墩和混合胺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。近捌幾年翱，斑隨著組合梁技案術(shù)的不斷發(fā)展辦，敖組合梁得到了襖廣泛應(yīng)用疤，八尤其在高速鐵矮路上。法百國(guó)暗TGV藹 高速鐵路上大案量采用二主梁拜組合梁柏橋奧(頒約拔占昂45 阿%疤以熬上懊)

12、 辦，背英皚國(guó)和德國(guó)也有癌大體相同的趨辦向捌;捌日本骯的中小跨度橋敖，岸包括一些高速吧鐵路橋梁多采敖用藹SRC壩 扒混合梁橋?；彀逗狭簶蛲诎钪锌绮捎米灾匕圯^輕的鋼箱梁爸，拔側(cè)跨采用自重艾較大拌的巴PC叭 懊箱梁壩，稗這樣可以平衡案中跨彎矩盎，霸并避免端支座敗產(chǎn)生負(fù)反力。扮因此艾，傲其在連續(xù)梁、拔連續(xù)鋼般構(gòu)爸(吧包括斜腿鋼暗構(gòu)班)岸 傲日本木曾川公阿路橋?yàn)榛旌辖Y(jié)巴構(gòu)矮塔斜拉橋斑。吧鋼橋發(fā)展前景八分析1技術(shù)成熟柏鋼橋劃線、切拜割、鉆孔等新岸技術(shù)邦上哎。目前，我國(guó)邦都采用哎了鞍N愛(ài)C隘劃線，切割，版鉆孔。而且對(duì)敗薄板使用空氣擺等離子和激光白切割技術(shù)，伴以減少熱切割搬引起的形變和硬化。傲鋼橋焊接技

13、術(shù)暗上岸，瓣鋼橋焊接材料阿、焊接方法、罷焊接設(shè)備的把技術(shù)在發(fā)展。凹其中，為了減暗少鋼橋的焊接笆裂縫和挨提高焊接效板率昂, 愛(ài)我國(guó)的手工焊奧接技術(shù)開(kāi)始皚超低氫型和鐵耙粉焊條方向發(fā)愛(ài)展。把焊接的設(shè)備開(kāi)隘始往邦可控硅電源向把晶體管逆變器靶、焊接自動(dòng)化辦、機(jī)器人方向半發(fā)展。2材料搬為了熬增加跨度，減癌少鋼重吧, 白我國(guó)開(kāi)始使用辦低合金鋼向高罷合金鋼發(fā)展把，例如耙我國(guó)的白河橋頒、永定新河橋邦、九江大橋也鞍用了盎600N/m白m2阿級(jí)的高強(qiáng)鋼白。吊橋的鋼索皚材料，使用罷了耙1600搬 芭N/mm啊2凹的鋼線，明石板海峽大橋用啊了芭1800霸 癌N/mm笆2案的鋼線。目前耙開(kāi)始使用碳纖埃維的新鋼線。伴為了改

14、善高強(qiáng)辦鋼的焊接性和按抗層狀撕裂性扒能使用了炭當(dāng)氨量低、預(yù)熱溫爸度低、韌性佰好艾, 絆用拔大熱輸人焊接背的凹T M CP鋼。3外觀捌我國(guó)八近代以來(lái)，鋼跋橋的外觀設(shè)計(jì)哀越來(lái)越貼近人八性化，我國(guó)的礙鋼橋的景觀往癌往與邦地景、城市景觀相伴矮生傲,搬 耙有時(shí)其復(fù)合景扳觀意義更大。吧例如熬武漢長(zhǎng)江大橋與龜蛇兩山的骯景觀一直為武敖漢跋的一大景觀。芭夜景中，鋼橋版上的燈光通過(guò)氨合理的配置，背顯示出美麗的敗圖案。如我國(guó)吧的南京長(zhǎng)江三稗橋。但是這種百配置有時(shí)可能芭不能起到照明伴效果還會(huì)浪費(fèi)爸能源。此時(shí)，斑我們開(kāi)始圖案哎美觀，照明效百果好，不浪費(fèi)把能源方面努力拔。4安全班鋼橋的設(shè)計(jì)，八除了要考慮沉哎重外，還要考鞍

15、慮環(huán)境變化時(shí)愛(ài)給鋼橋帶了的佰安全隱患，例爸如地震，火災(zāi)骯，腐蝕。半在功能設(shè)計(jì)地安震作用伴下哀,吧 岸橋梁結(jié)構(gòu)只允敖許發(fā)生十分輕頒微的破傲壞安,柏 按不影響正常的稗交啊通襖,伴 挨不經(jīng)修復(fù)也可瓣以繼續(xù)使用在熬安全設(shè)計(jì)地震靶的作用柏下氨,暗 霸允許橋梁結(jié)構(gòu)背發(fā)生較大的破俺壞拌,跋 瓣但不允許發(fā)生把整體破奧壞吧,叭 罷如倒塌、落梁板等般。艾鋼橋使用有一般定年限，到一跋定時(shí)候，鋼鐵挨會(huì)出現(xiàn)疲勞或芭者腐蝕。這對(duì)哎這些方面，我搬國(guó)開(kāi)始對(duì)構(gòu)造拌細(xì)節(jié)的疲勞研邦究。對(duì)新的鋼皚材料進(jìn)行研究礙。使用新型的跋材料或噴漆等礙方法來(lái)延長(zhǎng)橋胺的使用壽命。辦以減少工程重奧復(fù)使用對(duì)能源阿的浪費(fèi)。5施工唉鋼橋施工時(shí)，鞍對(duì)周邊環(huán)境

16、影氨響小，雜音小搬。施工的周期暗短。一般采用拌工廠澆筑，實(shí)頒地安裝方法。澳是對(duì)環(huán)境影響拌小，人性化的扒建筑工程。扮綜上，可以看霸出，鋼橋的建奧設(shè)使用，愛(ài)是爸2胺1埃世紀(jì)的一大潮敗流。并將繼續(xù)伴發(fā)展。佰并會(huì)向人性化耙，節(jié)能環(huán)保化俺發(fā)展。自身發(fā)展規(guī)劃矮橋梁哀是一個(gè)國(guó)家發(fā)斑展永遠(yuǎn)不會(huì)變阿更的話題，橋靶梁建設(shè)往往體熬現(xiàn)出一個(gè)國(guó)家澳的實(shí)力。稗為此，我決定搬在這方面去努絆力。礙同時(shí)由于鋼橋扮本身存在一些敖缺點(diǎn)，所以我班希望朝改變著瓣些缺點(diǎn)這方面俺努力。主要有昂一下幾個(gè)方面哀1艾提高鋼橋抗震愛(ài)能力奧設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使熬得鋼橋的各個(gè)愛(ài)方向上抗震能阿力加強(qiáng)，防止唉地震發(fā)生時(shí)帶背來(lái)的破壞。可按以加強(qiáng)鋼鐵的捌強(qiáng)度，減少鋼瓣橋的質(zhì)量，從吧材料方面進(jìn)行邦研究。把2吧延長(zhǎng)鋼鐵老化傲?xí)r間敖由于鋼鐵本身隘會(huì)腐蝕，所以捌隨著時(shí)間變久岸，鋼橋的強(qiáng)度按會(huì)大大減少，挨這時(shí)鋼橋承重瓣能力大大降低拌。研究可以從皚