橋梁概述與高速鐵路橋梁的結(jié)構(gòu)形式

橋梁概述與高速鐵路橋梁的結(jié)構(gòu)形式1橋梁概論2大跨度橋梁的類型與橋例一、橋梁概述1.1橋梁術(shù)語基本概念橋梁起源橋梁組成橋梁分類橋梁發(fā)展基本概念橋梁供車輛和行人跨越障礙物的建筑工程結(jié)構(gòu)線路跨越障礙的延伸部分或連接部分橋梁工程橋梁建筑的實(shí)體建造橋梁所需的科技知識意義技術(shù)經(jīng)濟(jì)美學(xué)橋梁起源樹橋：梁橋的雛形橋梁起源（續(xù)）原始木梁橋天然石梁橋早期石梁橋橋梁起源（續(xù)）世界上最長的天然石拱橋，跨度119.5米，位于美國猶他州國家公園中國最長的天然石拱橋，跨度80米，位于重慶涪陵小溪法國阿爾代什峽谷天然石拱橋橋梁受力

橋梁組成上部結(jié)構(gòu)（superstructure），包括橋跨結(jié)構(gòu)，也叫承重結(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（abutmentandpier）墩臺基礎(chǔ)（foundation）支座（bearing）附屬結(jié)構(gòu)物西南交通大學(xué)橋梁專業(yè)部分名詞專用名詞、技術(shù)術(shù)語1、正橋（主橋）：橋梁跨越主要障礙物（如通航河道）的結(jié)構(gòu)部分。2、引橋：從橋臺至正橋的結(jié)構(gòu)部分。3、跨度或跨徑：表示橋梁的跨越能力，對于多跨橋，最大跨度稱為主跨。計算跨徑：橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩支點(diǎn)間的距離l1；凈跨徑：設(shè)計洪水位線上相鄰兩橋墩（臺）間的水平凈距L0，各孔凈跨徑之和稱為總跨徑。標(biāo)準(zhǔn)跨徑的目的：有利于橋梁制造和施工的機(jī)械化，也有利于橋梁養(yǎng)護(hù)維修和戰(zhàn)備需要。

1.1橋梁術(shù)語及其分分類標(biāo)準(zhǔn)跨徑：公公路常用10m、16m、20m、40m鐵路常用20m、24m、32m、48m4、橋長：兩橋臺側(cè)墻或八八字墻尾端之間間的距離。（規(guī)規(guī)模）5、橋下凈空高度度：設(shè)計洪水位（通通航水位）與橋橋跨結(jié)構(gòu)最下緣緣的高差H。6、橋梁建筑高度度：橋面與橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)最下緣的高差差h。橋梁分類橋梁分類（續(xù)））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－系桿拱橋梁按跨徑的分分類橋梁分類公路橋梁鐵路橋梁多孔跨徑總長L1(m)單孔跨徑l(m)橋長L1(m)特大橋L1≥1000l≥150L1＞500大橋100≤L1＜100040≤l＜100100＜L1≤500中橋30＜L1＜10020≤l＜4020＜L1≤1000小橋8≤L1≤305≤l＜20L1≤20梁橋簡支梁橋懸臂梁橋等截面連續(xù)梁橋橋變截面連續(xù)梁橋橋連續(xù)剛構(gòu)梁為承重結(jié)構(gòu)，，主要以其抗彎彎能力來承受荷荷載；在豎向荷荷載作用下，其其支承反力也是是豎直的；簡支支的梁部結(jié)構(gòu)只只受彎受剪，不不承受軸向力增加中間支承，，可減少跨中彎彎矩，更合理地地分配內(nèi)力，加加大跨越能力梁式體系分實(shí)腹式和空腹式，前者的梁截面面為T形、工字形和箱形等，后者指桁架結(jié)構(gòu)；梁的高度度可等高或變高高剛構(gòu)（架）橋門式剛架T形剛構(gòu)斜腿剛構(gòu)V形剛構(gòu)拱橋三鉸拱兩鉸拱無鉸拱系桿拱結(jié)構(gòu)特征：主要承重結(jié)結(jié)構(gòu)具有曲線線外形受力特點(diǎn)：在豎向荷載載作用下，拱拱主要承受軸軸向壓力，但但也受彎受剪剪。支承反力力不僅有豎向向反力，也承承受較大的水水平推力靜力學(xué)分類：單鉸拱、雙雙鉸拱、三鉸鉸拱和無鉸拱拱常用材料：石材、鋼筋筋混凝土、鋼鋼材施工方法：有支架和無無支架施工系桿吊桿主拱圈立柱行車道系懸索橋組成：主要由索（（又稱纜）、、塔、錨碇、、加勁梁等組組成受力：在豎向荷載載作用下，索索受拉，塔受受壓，錨碇受受拉拔反力材料：索通常用高高強(qiáng)度鋼絲制制成圓形大纜纜，加勁梁多多采用鋼桁架架或扁平箱梁梁，橋塔可采采用鋼筋混凝凝土或鋼跨度：因懸索的抗抗拉性能得以以充分發(fā)揮且且大纜尺寸基基本上不受限限制，故懸索索橋的跨越能能力一直在各各種橋型中名名列前茅纜塔錨錠加勁梁斜拉橋形式：由梁、塔和和斜索組成的的組合體系，，結(jié)構(gòu)型式多多樣，造型優(yōu)優(yōu)美壯觀受力：在豎向荷載載作用下，梁梁以受彎為主主，塔以受壓壓為主，斜索索則承受拉力力材料：斜索采用高高強(qiáng)鋼絲制成成，塔多采用用鋼筋混凝土土，梁采用預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土土梁或鋼箱梁梁斜拉索索塔主梁人行橋（pedestrianbridge）上：德國的兩兩座人行橋；；左下：倫敦敦的一座人行行橋；右下：：美國的一座座人行橋造型輕盈別致致、線條流暢暢、與環(huán)境協(xié)協(xié)調(diào)，是其特特點(diǎn)開啟橋（活動動橋）左：伊拉克的的一座平轉(zhuǎn)開開啟橋；中：：巴西的一座座提升開啟橋橋；右：豎轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)開啟橋右下：天津塘塘沽海門開啟啟橋（64m）目的和特點(diǎn)：：節(jié)省總造價價，可保證水水上交通；陸陸地交通受限限制，維修管管理費(fèi)用較高高橋梁的主要橋橋型：·梁橋（連續(xù)剛剛構(gòu)）·拱橋·斜拉橋·懸索橋·組合橋1.2橋梁的類型與與橋例中國橋梁古代橋梁鋼桁架梁橋預(yù)應(yīng)力混凝土土連續(xù)梁橋拱橋斜拉橋懸索橋宋代虹橋虹橋（10321033年），見宋代代畫家張澤端端的名畫《清明上河圖》構(gòu)造奇特，采采用兩套木拱拱并配以橫木木，形成穩(wěn)定定的超靜定結(jié)結(jié)構(gòu)。灞陵橋位于在渭源縣南城城門外的清源源河上，是一一座古典純木木結(jié)構(gòu)臥式懸懸壁拱橋，俗俗稱“臥橋”，結(jié)構(gòu)獨(dú)特，，工藝精巧，，已成為渭水水一大景觀始建于明洪武武初年（1368年），1919年重建，跨度度29.5m，高15.4m，寬4.8m；橋底部以十十根粗壯圓木木并列十一組組，從兩岸橋橋墩逐次遞級級，飛挑凌空空，形成半圓圓狀橋體，橋橋面有臺階通通道三條，并并配有扶手欄欄桿，橋頂為為飛檐挑閣式式廊房，共13間64柱趙州橋在隋大業(yè)元年年（公元605年左右），李李春在河北趙趙縣修建了趙趙州石拱橋（（又稱安濟(jì)橋橋）。該橋凈跨37.02m，寬9m，構(gòu)思巧妙，，造型美觀，，工藝精致，，歷1400年而無恙，舉舉世聞名，被被譽(yù)為“國際土木工程程里程碑建筑筑”。玉帶橋十十七孔橋橋北京頤和園內(nèi)內(nèi)的十七孔橋橋建于清乾隆隆年間（17361795年）拱洞從橋中間間向兩端逐漸漸收小玉帶橋建于清清乾隆十五年年（1750年）兩端有反彎曲曲線的玉石拱拱湖州三橋位于江蘇湖州州雙林鎮(zhèn)，主主拱跨12.6m，寬3.5m居中的拱橋大大約建于800年前中國南方地區(qū)區(qū)拱橋特點(diǎn)大渡河鐵索橋橋建于1706年，長約103m，寬約2.8m，由13條錨固于兩岸岸的鐵鏈組成成錢塘江橋主跨1665.84m，公鐵兩用，，由我國橋梁梁先驅(qū)茅以升升先生主持修修建1937年9月通車，同年年12月侵華日軍攻攻陷杭州，我我國軍隊西撤撤后將橋炸毀毀，1947年3月修復(fù)武漢長江大橋橋中國第一座跨跨越長江的大大橋，1957年完成鋼桁架連續(xù)梁梁橋，主跨128m，雙層橋面，，公鐵兩用懸臂拼裝法施施工南京長江大橋橋1968年完成，其材材料、設(shè)計、、施工全部自自己承擔(dān)鋼桁架連續(xù)梁梁橋，主跨160m，雙層橋面，，公鐵兩用懸臂拼裝法施施工，深水基基礎(chǔ)施工排序橋名主跨(m)橋址年份1斯托爾馬橋(Stolma)301挪威19982拉脫圣德橋(Raftsundet)298洛福坦(Lofoten)，挪威19983虎門輔航道橋270珠江，中國19974瓦羅德2號橋(Varodd-2)260克里斯蒂安桑德(Kristiamsand)，挪威1994門道橋(Gateway)260布里斯班(Brisbane)，澳大利亞19865奧波托橋(Oporto)250道羅河(DouoEiver)，葡萄牙1991諾日姆伯蘭海峽橋(NorthumBerlandStraitcrossing)250(43孔）新布魯斯維克(NewBrunswick)，加拿大1998斯克夏橋(Skye)250斯克夏島(Skyelaland)，英國19956黃石長江大橋245安徽，中國19967*科羅巴卜圖瓦普橋(Koror-Babelthuap)241太平洋托管區(qū)(PacificTrust)，美國19778濱名大橋(Hamana)240靜岡縣(Shizuoka)，日本19769彥島大橋(Hikoshima)236山口縣(Yamaguchi)，日本197510諾達(dá)爾斯弗喬德橋(Norddalsfjord)231索恩-弗喬丹(Sogn-Fjordane)，挪威最大跨跨徑的的混凝凝土連連續(xù)梁梁（連連續(xù)剛剛構(gòu)））橋南昆線線清水水河橋橋鐵路預(yù)預(yù)應(yīng)力力混凝凝土連連續(xù)－－剛構(gòu)構(gòu)橋主跨128m，墩高高100m，1996年完成成南昆線線板其其二號號橋采用曲曲線連連續(xù)剛構(gòu)體體系，，曲線線半徑徑R=450m我國鐵鐵路上上的第第一座座彎梁梁橋主跨布布置為為447244m大跨混混凝土土梁橋橋的長長期撓撓度問問題近10多年來來，我我國相相當(dāng)多多的大大跨梁梁橋在在通車車2～5年后出出現(xiàn)持持續(xù)下下?lián)虾秃涂缰兄械装灏彘_裂裂的現(xiàn)現(xiàn)象（（黃石石長江江大橋橋：32cm；虎門門大橋橋輔航航道橋橋：20cm）。預(yù)拱度度法：：傳統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計計方法法，按按總彎彎矩包包絡(luò)圖圖配筋筋（對對預(yù)應(yīng)應(yīng)力及及其附附加力力進(jìn)行行估算算），，在懸懸臂施施工狀狀態(tài)，，占主主體荷荷載的的恒載載彎矩矩大于于預(yù)加加力產(chǎn)產(chǎn)生的的反向向彎矩矩，這這就導(dǎo)導(dǎo)致成成橋后后跨中中撓度度的持持續(xù)發(fā)發(fā)展。。零彎矩矩法：：建議議的方方法（（有成成功設(shè)設(shè)計的的例子子），，從施施工順順序出出發(fā)，，先以以懸臂臂梁為為基本本圖式式，通通過預(yù)預(yù)應(yīng)力力手段段取得得了力力學(xué)上上平衡衡，由由此不不設(shè)預(yù)預(yù)拱度度，使使施工工的立立模安安裝標(biāo)標(biāo)高與與成橋橋標(biāo)高高能夠夠保持持一致致。這這樣不不但極極大的的簡化化了工工程控控制，，而且且實(shí)踐踐證明明它對對控制制長期期撓度度的效效果也也十分分理想想。其他因因素：：材料料，徐徐變系系數(shù)？？成昆鐵鐵路一一線天天橋鐵路石石拱橋橋，跨跨度54m有支架架（鋼鋼拱架架）施施工，，1966年建成成雙曲拱拱河南前前河大大橋中國最最大的的公路路雙曲曲拱橋橋,跨度150m，1970年建成成有支架架施工工四川宜宜賓金金沙江江小南南門大大橋中承式式混凝凝土提提籃拱拱橋，，跨度度240m，1990年建成成，時時稱“亞洲第第一大大中承承式鋼鋼混拱拱橋”勁性骨骨架法法施工工2001年11月7日4：30分左右右橋面面突然然垮塌塌四川宜宜賓金金沙江江小南南門大大橋重慶綦綦江新新虹橋橋原虹橋橋?yàn)殇撲摴芑旎炷镣料禇U桿拱，，因質(zhì)質(zhì)量事事故于于1999年1月4日整體體垮塌塌，死死40人，傷傷14人，震震驚全全國新虹橋橋系X型鋼筋筋混凝凝土人人行拱拱橋，，全長長160米，凈凈跨130米，寬寬7.5米，1999年9月28日開工工，2000年12月峻工工并投投入使使用，，立碑碑紀(jì)念念四川省省交通通廳設(shè)設(shè)計院院設(shè)計計，大大橋局局施工工，“全國最最老最最大的的建橋橋隊正正建造造一座座該隊隊建橋橋史上上最小小但影影響最最大的的橋”四川旺旺蒼東東河大大橋我國第第一座座鋼管管混凝凝土系系桿拱拱橋跨度115m，1990年建成成三峽工工程專專用公公路黃黃柏河河橋上承式式鋼管管砼拱拱，橋橋長276.71m，跨度度160m轉(zhuǎn)體施施工，，1996年竣工工桁架拱拱：貴貴州劍劍河橋橋主跨150m，1985年建成成組合桁桁架拱拱：江江界河河橋位于貴貴州甕甕安跨度330m，世界界上跨跨度最最大的的桁架架拱橋橋懸臂拼拼裝施施工1995年建成成重慶萬萬州長長江大大橋世界上上跨度度最大大的鋼鋼筋混混凝土土拱橋橋，主主跨420m采用勁勁性骨骨架（（含鋼鋼管混混凝土土）和和纜索索吊裝裝方法法施工工1997年建成成斜拉橋橋19世紀(jì)出出現(xiàn)雛雛形，，20世紀(jì)中中期出出現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)代意意義上上的斜斜拉橋橋，后后期得得到迅迅猛發(fā)發(fā)展（（全世世界約約有400余座，，我國國占大大約1/4）。斜拉橋橋發(fā)展展的原原因和和條件件結(jié)構(gòu)造造型新新穎（（直線線感和和柔細(xì)細(xì)感））新材料料的應(yīng)應(yīng)用（（高強(qiáng)強(qiáng)鋼絲絲，特特別是是斜拉拉索卷卷材））設(shè)計理理論和和計算算技術(shù)術(shù)的進(jìn)進(jìn)步施工技技術(shù)的的進(jìn)步步經(jīng)濟(jì)效效益（（在400～800m跨度內(nèi)內(nèi)具有有很強(qiáng)強(qiáng)競爭爭力））總體趨趨勢：：稀索索－密密索，，混凝凝土斜斜拉橋橋，造造型多多樣化化技術(shù)問問題：：斜拉拉索的的防腐腐，抗抗風(fēng)抗抗震排序橋名主跨(m)橋址年份1蘇通大橋1088長江，江蘇，中國20072昂船舟大橋1018香港，中國20093多多羅橋(Tatara)890日本本州四國聯(lián)絡(luò)線19984諾曼第橋(Normandie)856法國19945南京二橋628長江，中國20006武漢三橋618長江，中國20007*青州閩江大橋605福州，中國20008上海楊浦大橋602上海，中國19939中央名港大橋(Meiko-Chuo)590日本199610上海徐浦大橋590上海，中國1997最大跨跨徑斜拉橋橋中外斜斜拉橋橋跨度度統(tǒng)計計蘇通昂船洲洲南京三三橋仁川上海南南浦大大橋結(jié)合梁梁，主主跨423m，1991年南京長長江二二橋鋼箱梁梁，主主跨628m，2000年廣西來來賓紅紅水河河橋混凝土土梁，，主跨跨96m，1981年懸索橋橋最早的的大跨跨度橋橋型，，保持持橋梁梁跨度度記錄錄的橋橋型與其他他橋型型相比比，懸懸索橋橋的優(yōu)優(yōu)勢：：材料用用量和和加勁勁梁截截面型型式，，不隨隨跨度度增加加而有有大的的改變變構(gòu)件設(shè)設(shè)計，，承重重結(jié)構(gòu)構(gòu)在尺尺寸方方面不不受限限制大纜受受力形形式，，受拉拉，可可充分分發(fā)揮揮材料料能力力施工，，大纜纜是現(xiàn)現(xiàn)成的的懸吊吊式腳腳手架架不足：：剛度度較小小，容容易振振動各國懸懸索橋橋的主主要特特點(diǎn)美國：：鋼主主塔；；直吊吊索；；非連連續(xù)的的桁架架式加加勁梁梁；鋼鋼筋混混凝土土橋面面板；；鑄鋼鋼鞍座座和眼眼桿錨錨拉桿桿；空空中送送絲法法（AS法）歐洲：混凝土主塔塔，全焊梭狀扁平平鋼箱加勁梁；直直吊索和斜吊索；；AS法日本：鋼主塔；直直吊索；桁式加勁勁梁（雙層橋面））；預(yù)制平行絲股股法（PS法）中國：混凝土索塔塔；（傾向于采用用）扁平鋼箱梁；；垂直吊索；PS法汕頭海灣大橋混凝土加勁梁，主主跨452m，1995年西陵長江大橋鋼箱加勁梁，主跨跨900m，1996年廣東虎門大橋鋼箱加勁梁，主跨跨888m，1997年香港青馬大橋鋼箱加勁梁，主跨跨1377m，1997年江陰長江大橋鋼箱加勁梁，主跨跨1385m，1999年排序橋名主跨(m)橋址年份1萬縣長江大橋420萬縣，中國19972克爾克1號橋(Krk-1)390克爾克島(Krklsland)，南斯拉夫19803江界河大橋330黃河，中國19954邕江大橋312廣西，中國19975格萊茲維爾橋(Gladesville)305悉尼(Sydney)，澳大利亞19646艾米贊德橋(PontedaAmizade)290巴拉那河(ParanaRiver)巴西-巴拉圭19647布洛克蘭斯橋(Bolukrans)272布洛克蘭斯(Bloukrans)，南非19838阿拉比達(dá)橋(Arrabida)270奧波托(Oporto)，葡萄牙19639山多橋(Sando)264克拉姆福斯(Kramfors)，瑞典194310拉蘭斯橋(LaRance)261法國1990世界上最大跨徑的的混凝土拱橋鋼拱橋在20世紀(jì)30年代，國外鋼拱橋橋的跨度就超過500m在90年代，興起鋼管混混凝土拱橋目前正熱衷于鋼拱拱橋拱橋向大跨度發(fā)展展，重點(diǎn)在無支架架施工方法上四川旺蒼東河大橋橋，跨度115m，1990，第一座鋼管混凝凝土系桿拱橋鋼管混凝土拱橋柳州市文惠大橋，，跨度3×180m，1994，第一座中承式鋼鋼管混凝土拱橋廣州丫髻沙珠江大大橋，跨度360m，2000年貴州水柏鐵路北盤盤江鐵路大橋，軌底到峽谷底深達(dá)達(dá)280m，跨度236m，轉(zhuǎn)體，2001年武漢江漢三橋，跨度280m，2001年鋼管混凝土拱橋（（續(xù)）宜賓戎州大橋，跨度260m，纜索，2004年歷史上著名的鋼拱拱橋世界上第一座鋼拱拱橋，位于美國密密西西比圣路易斯斯，建于1867-1874年，主跨158.80m雙層橋面，上層為為公路，下層為雙雙線鐵路（使用至至1974年）美國鬼門（HellGate）橋四線鐵路橋，主跨跨298m1916年建成歷史上著名的鋼拱拱橋美國新河谷橋，1977，518.2m澳大利亞悉尼港大大橋，1932，503m美國貝永橋，1931，503.6m美國弗里芒特橋，，1973，382.6mThatcherFerryBridgeinPanamaCalled“bridgeoftheAmericas”byPanamanianpeopleSteelarchedtrussarchwithspanof344m,completedin1962CrossingPanamaCanal韓國傍花大橋，主主跨540m，2000年美國羅斯福湖橋，，主跨330m，1990年日本Kishiwada橋，主跨255m，1993日本Shin-Hamadera橋，主跨254m，1991廈門鐘宅灣大橋，，主跨208m，2004上海盧浦大橋，主主跨550m，2003中國近年來修建的的鋼拱橋——中承式鋼箱提籃拱拱橋云南小灣大橋，主主跨130m，2002上海盧浦大橋，主主跨550m，2003新型的組合式系桿桿鋼拱橋中承式鋼桁系桿拱拱橋獨(dú)塔自錨式懸索橋橋斜拉拱橋組合體系系其他的花式橋組合橋等新型的組合式系桿桿鋼拱橋重慶菜園壩大橋，，主跨420m，2007廣州新光大橋，主主跨428m，在建美國Alsea海灣鋼拱橋，主跨137.16m，1991新型的組合式系桿桿鋼拱橋重慶菜園壩大橋，，主跨420m，2007廣州新光大橋，主主跨428m，2006重慶朝天門大橋，，2008，552m宜萬鐵路萬州長江江大橋，主跨360m的單拱連續(xù)鋼桁梁梁，02年12月開工，2005年6月合龍190米+552米+190米，三跨連續(xù)中承承式鋼桁系桿拱橋橋西東1936年建成1989年地震中損傷獨(dú)塔自錨式懸索橋橋，替代東側(cè)的桁桁架橋，2002年動工，由于經(jīng)濟(jì)濟(jì)原因，工程延誤誤，預(yù)計2012年完工signaturespan廣珠城際鐵路小欖欖水道特大橋主跨220m，在建，施工控制制進(jìn)行中舊金山－奧克蘭海海灣橋西東1936年建成1989年地震中損傷獨(dú)塔自錨式懸索橋橋，替代東側(cè)的桁桁架橋，2002年動工，由于經(jīng)濟(jì)濟(jì)原因，工程延誤誤，預(yù)計2012年完工signaturespan韓國Yeongjong大橋空間纜自錨式懸索索橋，分跨125-300-125m，2000日本大阪konohana（此花）大橋獨(dú)纜自錨式懸索橋橋，分跨120-300-120m，1987馬來西亞SeriSaujana橋斜拉拱橋組合體系系，主跨300m，2002馬來西亞SeriWawasan橋主跨168.5m，2003Alameda橋，主跨130m，1995西班牙的兩座城市市道路鋼拱橋BachdeRoda-FelipeII橋，主跨130m，1995JuscelinoKubitschekBridgeinBrazil2002年3×240m橋梁發(fā)展展橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)繼續(xù)向向大跨發(fā)發(fā)展結(jié)構(gòu)型式式和構(gòu)造造呈多樣樣化發(fā)展展橋梁設(shè)計計理論更更趨完善善和合理理橋梁CAD技術(shù)應(yīng)用用更趨廣廣泛建橋材料料向高強(qiáng)強(qiáng)、輕質(zhì)質(zhì)、新功功能方向向發(fā)展Spanincrementandbridgetypes橋梁建設(shè)設(shè)的基本本目標(biāo)概括地講講，橋梁梁建設(shè)的的基本目目標(biāo)是適用、安安全、經(jīng)經(jīng)濟(jì)、美美觀。圍繞這這一基本本目標(biāo)，，橋梁技技術(shù)的發(fā)發(fā)展應(yīng)表表現(xiàn)在：：橋梁具具有較大大的跨越越能力和和承載能能力；車車輛能安安全運(yùn)行行于橋上上并使旅旅客有舒舒適感；；講求經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益益，力圖圖降低造造價（按按經(jīng)濟(jì)規(guī)規(guī)律辦事事，在跨跨度上不不盲目追追求攀比比）；考考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)與環(huán)境境的協(xié)調(diào)調(diào)。橋梁建設(shè)設(shè)的進(jìn)展展墩臺和基基礎(chǔ)：總的說來來，在橋橋梁墩臺臺和基礎(chǔ)礎(chǔ)技術(shù)水水平方面面，我國國僅次于于日本。。日本因因修建了了較多的的海灣、、海峽橋橋及大跨跨懸索橋橋、斜拉拉橋，使使其在施施工機(jī)械械、大體體積混凝凝土施工工、無人人沉箱、、設(shè)置沉沉井和地地下連續(xù)續(xù)墻等技技術(shù)方面面處于世世界領(lǐng)先先地位。。1960年代以前前，我國國橋梁墩墩臺基本本上都是是重力式式。70年代因修修建成昆昆、湘黔黔、襄渝渝、枝柳柳和邯長長干線，，為解決決鐵路橋橋梁墩臺臺的“笨粗大”，進(jìn)行了了墩臺結(jié)結(jié)構(gòu)改進(jìn)進(jìn)。此工工作采用用兩個途途徑，一一是采用用新結(jié)構(gòu)構(gòu)，就是是根據(jù)使使用情況況不同，，除實(shí)體體圬工墩墩臺外，，發(fā)展了了厚壁空空心墩、、薄壁空空心墩、、樁柱式式墩臺、、構(gòu)架式式墩臺、、框架式式墩臺、、雙柱式式墩、柱柱式橋臺臺、拼裝裝墩臺、、鋼筋混混凝土薄薄壁空心心墩和預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋混凝凝土薄壁壁箱形墩墩等；二二是改善善墩臺受受力，使使墩臺輕輕型化，，比如發(fā)發(fā)展的半半柔半半半剛性墩墩、柔性性墩、輕輕型臺、、錨桿橋橋臺、錨錨定板橋橋臺等。。。橋梁建設(shè)設(shè)的進(jìn)展展橋梁基礎(chǔ)礎(chǔ)，特別別是深水水基礎(chǔ)，，其技術(shù)術(shù)水平是是保證整整座橋梁梁工期和和施工質(zhì)質(zhì)量的關(guān)關(guān)鍵。我我國橋梁梁深水基基礎(chǔ)技術(shù)術(shù)，從50年代開始始發(fā)展至至今，已已進(jìn)入國國際先進(jìn)進(jìn)水平。。50年代因修修建武漢漢長江大大橋的需需要，首首創(chuàng)管柱柱基礎(chǔ)，，自此管管柱直徑徑由1.55m，發(fā)展到到3.0m、3.6m、5.8m；由普通通鋼筋混混凝土發(fā)發(fā)展到預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋混凝凝士。第第二階段段大力發(fā)發(fā)展沉井井和鉆孔孔樁基礎(chǔ)礎(chǔ)：60年代因修修建南京京長江大大橋的需需要，由由于施工工水深達(dá)達(dá)30.5m、覆蓋層層最大厚厚度達(dá)54.87m，發(fā)展了了重型沉沉井、深深水浮運(yùn)運(yùn)鋼筋混混凝土沉沉井和鋼鋼沉井；；又因成成昆線的的需要，，開始較較大規(guī)模模發(fā)展鉆鉆孔樁基基礎(chǔ)。第第三階段段大力發(fā)發(fā)展復(fù)合合基礎(chǔ)：：70年代由于于修建九九江長江江大橋的的需要，，首創(chuàng)了了雙壁鋼鋼箱圍堰堰鉆孔樁樁復(fù)合基基礎(chǔ)；80年代，在在修建茅茅嶺江鐵鐵路大橋橋時采用用了平臺臺式套箱箱圍堰；；在修建建肇慶西西江大橋橋時除采采用鉆孔孔樁、沉沉井及鋼鋼管樁基基礎(chǔ)外，，還采用用了雙承承臺鋼管管樁基礎(chǔ)礎(chǔ)。正如如前述，，到了90年代，我我國深基基礎(chǔ)的施施工和技技術(shù)水平平僅次于于日本，，己進(jìn)入入世界先先進(jìn)水平平。橋梁學(xué)科科科學(xué)研研究材料：橋梁的發(fā)發(fā)展進(jìn)程程表明，，新材料料對其發(fā)發(fā)展具有有關(guān)鍵性性作用。。沒有材材料科學(xué)學(xué)的發(fā)展展，就不不會有長長大跨及及新橋型型的演進(jìn)進(jìn)。從另另一方面面看，正正是由于于材料科科學(xué)的發(fā)發(fā)展還不不滿足橋橋梁科技技進(jìn)步的的需要，，一些目目前己經(jīng)經(jīng)可以構(gòu)構(gòu)思、設(shè)設(shè)計的大大跨橋梁梁工程，，但因沒沒有理想想的材料料而難以以實(shí)現(xiàn)。。由此可可見，新新材料確確實(shí)是橋橋梁的物物質(zhì)基礎(chǔ)礎(chǔ)和重要要依托。。橋梁所所用材料料主要有有兩類，，一為鋼鋼材，另另一為混混凝土，，目前它它們都是是向高強(qiáng)強(qiáng)、輕質(zhì)質(zhì)、新功功能方向向發(fā)展。。下面簡簡介其發(fā)發(fā)展動態(tài)態(tài)。高性能鋼橋梁用鋼的歷歷史，表現(xiàn)出一條條低碳鋼－低低合金鋼－高高強(qiáng)度鋼－高高性能鋼的發(fā)發(fā)展軌跡。高強(qiáng)度鋼（HighStrengthSteel,HSS）在材料韌性性和可焊性等等方面往往不不盡人意高性能鋼（HighPerformanceSteel,HPS）是一種綜合合優(yōu)化了材料料力學(xué)性能、、便于加工制制造、適于低低溫和腐蝕環(huán)環(huán)境、具備較較高性價比的的橋梁結(jié)構(gòu)用用鋼。進(jìn)展：美、日、歐歐洲從20世紀(jì)90年代起，開始始研究和應(yīng)用用HPS。97年日本“超級鋼材”項(xiàng)目，98年中國“新一代鋼鐵材材料重大基礎(chǔ)礎(chǔ)研究”HPS材料特征：化學(xué)成分－碳、磷、硫硫含量有顯著著的減少，增增加有利于防防腐蝕和耐候候稀有元素；；力學(xué)性能－對合金元素素進(jìn)行優(yōu)化組組合，并采用用Q&T或熱力控制處處理（TMCP）技術(shù)，生產(chǎn)產(chǎn)出同時保持持高強(qiáng)度、高高韌性和可焊焊性好的細(xì)晶晶粒結(jié)構(gòu)鋼；；抗腐蝕和耐候候性能－通常無需油油漆；疲勞性能－有待更多試試驗(yàn)橋梁學(xué)科科學(xué)學(xué)研究混凝土:高強(qiáng)混凝土高強(qiáng)混凝土是是相對普通強(qiáng)強(qiáng)度混凝土而而言，其定義義的確定并無無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。我國一般般把強(qiáng)度等級級大于C60級的混凝土稱稱為高強(qiáng)混凝凝土，大于Cl00級的混凝土稱稱為超高強(qiáng)混混凝土；美國國ACI363委員會把強(qiáng)度度超過4lMPa的混凝土定義義為高強(qiáng)混凝凝土；而前蘇蘇聯(lián)則把500號(相當(dāng)于48MPa)以上的混凝土土稱為高強(qiáng)混混凝土。高強(qiáng)強(qiáng)混凝土具有有抗壓強(qiáng)度高高、抗沖擊性性能好、耐久久性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)。因用高強(qiáng)強(qiáng)混凝土建造造橋梁，不僅僅可減小梁高高、又能減輕輕梁自重，從從而使其跨度度增大。據(jù)國國外資料統(tǒng)計計，預(yù)應(yīng)力混混凝土橋采用用高強(qiáng)混凝土土，結(jié)構(gòu)截面面尺寸可減小小近一半，而而構(gòu)件自重與與鋼構(gòu)件相當(dāng)當(dāng)，可提高經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益30%40%。日本歧關(guān)大大橋?yàn)?48m后張T梁，采用60MP的高強(qiáng)混凝土土后，T梁高度降低12.5%，截面積減小小13.5%。橋梁學(xué)科科學(xué)學(xué)研究混凝土:高強(qiáng)混凝土目前，在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室條件下，，我國己能制制成C100級凝土，羅馬馬尼亞可制成成C170級混凝土，美美國己制成C200級混凝土。在在鐵路橋工程程中，我國現(xiàn)現(xiàn)澆混凝土等等級已達(dá)C60C70級，預(yù)制的達(dá)達(dá)C80級，如衡廣復(fù)復(fù)線江村橋混混凝土設(shè)計強(qiáng)強(qiáng)度達(dá)80MPa。在結(jié)構(gòu)工程程領(lǐng)域已達(dá)C100。橋梁學(xué)科科學(xué)學(xué)研究輕質(zhì)混凝土凡用輕質(zhì)骨料料配制的混凝凝土，容重在在1620kN/m3(普通混凝土容容重為2324kN/m3)，強(qiáng)度等級在在C30C50者稱為輕質(zhì)混混凝土。輕質(zhì)質(zhì)混凝土的骨骨料主要是以以頁巖鍛燒膨膨脹而得，其其有陶粒型(破碎成粉后制制成球鍛燒)和非陶粒型(頁巖破碎后原原狀鍛燒)。1965年起，日本開開始將輕質(zhì)混混凝土用于鐵鐵路橋梁制造造，如東北本本線金山架道道橋和總武本本線荒川橋，，其容重為1620kN/m3，強(qiáng)度等級為為40級。橋梁學(xué)科科學(xué)學(xué)研究輕質(zhì)混凝土我國在南京長長江大橋等一一些鐵路橋中中，也采用過過輕質(zhì)混凝土土，但使用并并不普遍。這這主要是輕質(zhì)質(zhì)混凝土在使使用中還存在在著一些難以以處理的問題題。如輕質(zhì)混混凝土自重雖雖可減輕，但但其彈性模量量為同等級普普通混凝土的的5060%、且徐變大，，造成應(yīng)力損損失也大。所所以也有人認(rèn)認(rèn)為將混凝土土等級提高來來減小斷面，，其效果比輕輕質(zhì)混凝土好好。這樣就出出現(xiàn)一種趨向向，認(rèn)為輕質(zhì)質(zhì)混凝土對中中小跨徑鐵路路橋減輕自重重、提高抗震震效能是有一一定效果；但但在大跨徑鐵鐵路橋梁上要要成為理想材材料，還需作作更多的研究究。橋梁學(xué)科科學(xué)學(xué)研究絮凝混凝土水下絮凝混凝凝土可在水中中緩慢地自行行流平和密實(shí)實(shí)，能進(jìn)行鋼鋼筋密集區(qū)、、狹窄斷面、、水下大面積積薄板及小體體積結(jié)構(gòu)等過過去無法施工工的水下混凝凝土工程的施施工。其工藝藝簡單，不受受水位、季節(jié)節(jié)等的限制。。1974年德國首次研研制成功專用用外加劑，其其主要成分是是纖維素醚類類有機(jī)水溶性性高分子聚合合物的抗分散散外加劑。用用它拌制的水水下絮凝混凝凝土，在水中中澆注時不易易因周圍水流流沖洗而分離離，混凝土始始終能粘成一一體，從而達(dá)達(dá)到不離析的的目的。1981年日本三井石石油化學(xué)工業(yè)業(yè)公司引進(jìn)德德國的技術(shù)，，并開發(fā)了自自己的水下不不離析混凝土土。目前，日日本已有十余余種抗分散外外加劑投放市市場，美國、、法國等國也也都在開發(fā)。。橋梁學(xué)科科學(xué)學(xué)研究碳纖維強(qiáng)化復(fù)復(fù)合材料1930年代，美國舊舊金山金門大大橋建成時，，創(chuàng)下了橋梁梁史上跨長1280m的世界記錄。。幾經(jīng)改寫，，到20世紀(jì)末，日本本明石海峽橋橋才將這一記記錄改成1990m。其中，結(jié)構(gòu)構(gòu)理論的發(fā)展展和材料強(qiáng)度度的提高起了了決定性作用用。根據(jù)目前前理論計算，，鋼懸索橋的的極限跨長(指橋跨結(jié)構(gòu)能能支承自重的的跨度)可達(dá)4000m，而到20世紀(jì)末，實(shí)際際所建最大跨跨長只有其一一半。分析表表明，若改用用碳纖維強(qiáng)化化復(fù)合材料，，懸索橋的極極限跨長可比比鋼懸索橋提提高一倍以上上。橋梁學(xué)科科學(xué)學(xué)研究碳纖維強(qiáng)化復(fù)復(fù)合材料可以預(yù)言，纖纖維強(qiáng)化復(fù)合合材料是21世紀(jì)橋梁新新材料的發(fā)發(fā)展方向。。正因如此此，許多發(fā)發(fā)達(dá)國家都都在爭相研研究、開發(fā)發(fā)。目前，，因其成本本太高，主主要還只用用于航天工工業(yè)，橋梁梁工程中只只是極少量量使用。國國內(nèi)現(xiàn)已開開展非金屬屬纖維加勁勁塑料預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋的研研究。其可可作為我國國橋梁工程程中開展碳碳纖維強(qiáng)化化復(fù)合材料料研究的起起步。纖維維加勁材料料的研究是是21世紀(jì)一個重重要的研究究方向。橋梁學(xué)科科科學(xué)研究材料總之，我國國橋梁所用用材料，不不論是結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼材、預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼材材、混凝土土材料，在在強(qiáng)度方面面都已接近近國外先進(jìn)進(jìn)水平；但但在新型高高強(qiáng)材料的的品種、類類型和使用用上比國外外少，今后后要加強(qiáng)這這方面的工工作。橋梁學(xué)科科科學(xué)研究計算機(jī)輔助助設(shè)計與結(jié)結(jié)構(gòu)分析系系統(tǒng)CAD技術(shù)，即計計算機(jī)輔助助設(shè)計技術(shù)術(shù)，自1960年代出現(xiàn)以以來，經(jīng)歷歷近40年的發(fā)展，，在工程領(lǐng)領(lǐng)域取得了了長足進(jìn)步步，在橋梁梁設(shè)計中的的應(yīng)用也越越來越廣泛泛?，F(xiàn)在，，橋梁CAD技術(shù)的主要要內(nèi)容有如如下五部分分：結(jié)構(gòu)分析、、圖形繪制制、結(jié)構(gòu)優(yōu)優(yōu)化、工程程數(shù)據(jù)庫、、專家系統(tǒng)統(tǒng)。橋梁學(xué)科科科學(xué)研究高速鐵路車車橋耦合動動力性能研研究隨著鐵路提提速、高速速鐵路與城城市輕軌的的修建，橋橋梁在移動動列車荷載載下引起的的振動問題題往往成為為橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計時的的控制因素素，“車橋耦合動動力學(xué)”便是針對上上述問題而而產(chǎn)生的一一門新型交交叉學(xué)科。。橋梁學(xué)科科科學(xué)研究高速鐵路車車橋耦合動動力性能研研究研究并建立立車橋耦合合動力學(xué)理理論，是解解決鐵路提提速、高速速鐵路與城城市輕軌修修建帶來的的一系列動動力學(xué)問題題的關(guān)鍵，，隨著京滬滬高速鐵路路建設(shè)，在在一系列國國家攻關(guān)項(xiàng)項(xiàng)目的支撐撐下，開展展了高速鐵鐵路車橋耦耦合動力性性能的研究究，完成了了大量的理理論分析和和數(shù)值計算算工作，并并編制了京京滬高速鐵鐵路橋梁動動力特性分分析及設(shè)計計準(zhǔn)則。橋梁學(xué)科科科學(xué)研究橋梁結(jié)構(gòu)風(fēng)風(fēng)工程研究隨著大跨、、超大跨橋橋梁的發(fā)展展以及跨海海橋梁的建建設(shè)，橋梁梁抗風(fēng)問題題日益突出出，近年來來，針對大大跨度懸索索橋、斜拉拉橋的重大大工程建設(shè)設(shè)，開展了了大量橋梁梁抗風(fēng)性能能研究，對對于諸如虎虎門大橋、、汕頭海灣灣大橋以及及上海盧浦浦大橋等開開展風(fēng)洞試試驗(yàn)及理論論分析研究究，對這些些橋梁的選選型和設(shè)計計、施工方方法起到了了指導(dǎo)作用用。并在顫顫振、抖振振、馳振理理論研究領(lǐng)領(lǐng)域取得了了進(jìn)展，此此外，還開開展了斜拉拉索雨振的的研究。在在此領(lǐng)域的的成果推動動了大跨橋橋梁的發(fā)展展。橋梁學(xué)科科科學(xué)研究橋梁結(jié)構(gòu)抗抗震性能研究研究橋梁在在地震波入入射下的動動力響應(yīng)規(guī)規(guī)律已成為為近年來橋橋梁抗震分分析中的熱熱門研究課課題。1990年代以來，，國內(nèi)在此此領(lǐng)域內(nèi)分分析了斜拉拉橋在縱向向地震波入入射下的動動力響應(yīng)，，并討論了了行波效應(yīng)應(yīng)、地震的的豎向分量量、樁—土—結(jié)構(gòu)相互作作用以及多多點(diǎn)激振對對大跨度橋橋梁地震響響應(yīng)的影響響；對于連連續(xù)剛構(gòu)橋橋，采用平平面桿系有有限元模型型對其地震震動力響應(yīng)應(yīng)進(jìn)行分析析，表明：：豎向地震震激勵對結(jié)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力力影響較小小，行波效效應(yīng)及土—樁—結(jié)構(gòu)相互作作用對結(jié)構(gòu)構(gòu)的位移、、內(nèi)力增長長顯著。對對于大跨、、高墩連續(xù)續(xù)梁橋空間間地震響應(yīng)應(yīng)進(jìn)行了分分析，結(jié)論論是：地震震波相位差差對結(jié)構(gòu)不不利，梁的的橫向剛度度變化對橋橋梁的橫向向地震響應(yīng)應(yīng)影響不大大。橋梁學(xué)科科科學(xué)研究橋梁結(jié)構(gòu)施施工力學(xué)及及既有結(jié)構(gòu)構(gòu)性能評估估研究大跨、超大大跨及新型型橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)由于工程程規(guī)模大、、過程漫長長，施工期期間的環(huán)境境和結(jié)構(gòu)邊邊界條件和和結(jié)構(gòu)狀態(tài)態(tài)（幾何形形狀和物理理特性）經(jīng)經(jīng)常變化，，結(jié)構(gòu)荷載載和材料的的性能是時時變的。最最近幾年的的許多工程程事故大都都發(fā)生在施施工階段，，雖然其中中有許多責(zé)責(zé)任問題，，但和對施施工力學(xué)和和時變力學(xué)學(xué)研究與重重視不夠也也有很大關(guān)關(guān)系。目前前，許多大大跨度橋梁梁施工開展展了施工控控制研究，，但這只是是對一般工工程設(shè)計的的補(bǔ)充和一一般工程力力學(xué)應(yīng)用的的擴(kuò)展，實(shí)實(shí)際上這方方面設(shè)計到到許多學(xué)科科的交叉和和綜合發(fā)展展。橋梁學(xué)科科科學(xué)研究橋梁結(jié)構(gòu)施施工力學(xué)及及既有結(jié)構(gòu)構(gòu)性能評估估研究既有結(jié)構(gòu)的的評估、加加固與合理理利用是目目前世界各各國均十分分關(guān)注的一一個重大問問題。八十十年代以來來，國內(nèi)結(jié)結(jié)合實(shí)際需需要，不同同地區(qū)先后后對此開展展研究，內(nèi)內(nèi)容包括：：結(jié)構(gòu)在經(jīng)經(jīng)歷了若干干年的正常?；蚍钦３Ｊ褂弥蠛?，其各項(xiàng)項(xiàng)功能發(fā)生生的不同程程度退變以以及評價其其承載能力力、損傷程程度、使用用性能、抵抵抗超載的的能力、剩剩余壽命以以及相應(yīng)的的可靠性的的方法。在在正確評價價的基礎(chǔ)上上，進(jìn)一步步研究了對對既有結(jié)構(gòu)構(gòu)的加固措措施與方法法，并在實(shí)實(shí)際工程中中采用了多多種加固措措施，解決決了現(xiàn)代交交通運(yùn)輸對對既有橋梁梁的要求。。該領(lǐng)域的的研究正在在不斷深入入。橋梁學(xué)科科科學(xué)研究總之，緊跟跟世界潮流流。半個世世紀(jì)以來，，我國在橋橋梁建設(shè)規(guī)規(guī)模與水平平、新材料料的開發(fā)與與應(yīng)用、新新技術(shù)的研研究與推廣廣、設(shè)計理理論的研究究、計算機(jī)機(jī)技術(shù)的應(yīng)應(yīng)用等各方方面均開展展了卓有成成效的工作作，取得了了許多重大大成果，建建成了一大大批具有世世界影響的的橋梁工程程，此處難難以全面論論及。隨著著大型跨江江、跨海橋橋梁結(jié)構(gòu)建建設(shè)需要的的日益突出出，如橋梁梁結(jié)構(gòu)抗風(fēng)風(fēng)、快速交交通運(yùn)輸條條件下的橋橋梁動力學(xué)學(xué)結(jié)構(gòu)分析析計算、橋橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計分析與與工程控制制等，對橋橋梁結(jié)構(gòu)行行為理論研研究和應(yīng)用用軟件的開開發(fā)與完善善等都提出出了更高的的要求。對橋梁工程的總總體把握1高速鐵路橋梁的的特點(diǎn)2高速鐵路橋梁設(shè)設(shè)計荷載3高速鐵路橋梁剛剛度要求與變形形限值二、高速鐵路橋橋梁類型與特點(diǎn)點(diǎn)1高速鐵路橋梁的的特點(diǎn)高速鐵路的高速速度、高舒適性性、高安全性、、高密度連續(xù)運(yùn)運(yùn)營等特點(diǎn)對其其土建工程提出出嚴(yán)格的要求。。高速鐵路的發(fā)展展推動現(xiàn)代鐵路路技術(shù)的發(fā)展，，采用設(shè)計，施施工新理念。橋梁設(shè)計突出人人性化，通過滿滿足適用、舒適適、耐久、環(huán)保保，便于維修等等方面的要求體體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性。1高速鐵路橋梁的的特點(diǎn)具體而言，高速速鐵路橋梁的特特點(diǎn)體現(xiàn)在以下下幾個方面：1）橋梁所占的比比例大，高架橋橋長橋多；2）結(jié)構(gòu)的動力效效應(yīng)較大；3）橋上無縫線路路與橋梁及下部部結(jié)構(gòu)共同作用用；4）剛度大，整體體性能好；5）修養(yǎng)護(hù)的時間間少；6）重視耐久性，，便于檢查，維維修；7）強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)與環(huán)環(huán)境的協(xié)調(diào)。1高速鐵路橋梁的的特點(diǎn)高速鐵路的自身身特性對設(shè)計也也提出了新的要要求：1）橋梁應(yīng)具有足足夠的豎向、橫橫向、扭轉(zhuǎn)剛度度，使結(jié)構(gòu)的各各種變形很??；；2）避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)現(xiàn)共振和較大振振動；3）結(jié)構(gòu)符合耐久久性的要求并且且便于檢查；4）常用跨度橋梁梁力求標(biāo)準(zhǔn)化并并簡化規(guī)格，品品種；5）橋梁的設(shè)計要要與周圍的環(huán)境境協(xié)調(diào)，滿足美美觀，降噪，減減振的要求。2高速鐵路橋梁設(shè)設(shè)計荷載—列車活載歐洲歐洲高速鐵路采采用UIC荷載作為設(shè)計活活載，是考慮到到了與其他歐洲洲鐵路網(wǎng)相接，，以及將來高速速鐵路上行走重重型車輛的可能能，UIC活載滿足貨車80-120km/h的重型貨車和高高速輕型客車250-300km/h橋梁設(shè)計要求。。UIC—活載西南交通大學(xué)日本日本采用接近其其高速運(yùn)營列車車的P（N）荷載作為設(shè)計計活載，P荷載僅為UIC活載的40%。N標(biāo)準(zhǔn)活載重0系列100系列200系列300系列WIN350500系列23523027529635030016.015.217.011.310.011.2車型最高速度最大軸重2高速鐵路橋梁設(shè)設(shè)計荷載—列車活載2高速鐵路橋梁設(shè)設(shè)計荷載中國客運(yùn)專線中國高速鐵路采采用ZK荷載作為設(shè)計活活載，ZK活載為普通鐵路路橋梁設(shè)計的中中-活載的70%，為歐洲鐵路聯(lián)聯(lián)盟UIC活載的80%。ZK—活載2高速鐵路橋梁設(shè)設(shè)計荷載中國客貨混運(yùn)橋梁荷載按中—活載設(shè)計，ZK—活載校核。中—活載2高速鐵路橋梁設(shè)設(shè)計荷載中國臺灣中國臺灣高速鐵鐵路采用UIC修正荷載作為設(shè)設(shè)計活載各種荷載相互關(guān)關(guān)系（以中-活載為基準(zhǔn)作簡簡單比較）中-活載UIC荷載ZK荷載臺灣P（N）荷載100%87.5%70%66%35%60603高速鐵路橋梁剛剛度要求與變形形限值（1）橋梁剛度要求求對高速鐵路線上上單跨及多跨簡簡支梁橋的剛度度限值的計算方方法可采用如下下思路確定:1）對高速鐵路線線上運(yùn)行的車輛輛按車輛共振速速度和最高設(shè)計計速度用整車模模型確定其最低低剛度要求；2）結(jié)構(gòu)設(shè)計時按按滿足最低剛度度要求設(shè)計，并并計算其結(jié)構(gòu)自自振頻率；3高速鐵路橋梁剛剛度要求與變形形限值3）對于設(shè)計好的結(jié)結(jié)構(gòu)，根據(jù)其自自振頻率，計算算橋梁及車輛的的共振速度，設(shè)設(shè)法避開車輛及及橋梁同時發(fā)生生共振的結(jié)構(gòu)布布置形式，即在在可能出現(xiàn)車輛輛和橋梁同時共共振的跨度范圍圍，不采用等跨跨度的橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)布置形式；4）對于已設(shè)計好好的結(jié)構(gòu)，用車車—橋耦合振動計算算模型檢算車輛輛和橋梁各自共共振速度時的列列車運(yùn)動舒適性性與安全性，對對不能滿足要求求的橋梁進(jìn)行修修改設(shè)計，直至至滿足舒適性與與安全性的要求求。（2）結(jié)構(gòu)變形限值值---豎向撓度限值不同速度等級的的鐵路，對豎向向撓度限值的限限值規(guī)定是不一一樣的。詳細(xì)列出如下。。3高速鐵路橋梁剛剛度要求與變形形限值２、京滬暫規(guī)中中的梁體的豎向向撓度限值(ZK靜載）跨度mL≤2424<L≤80L>80單跨L/1300L/1000L/1000多跨L/1800L/1500L/1000１、客專無碴軌軌道設(shè)計指南梁梁體的豎向撓度度限值(ZK靜載）L≤50m，無碴軌道鋪設(shè)設(shè)后徐變上拱≤≤10mmL>50m，無碴軌道鋪設(shè)設(shè)后徐變上拱≤≤L/5000，≤20mm西南交通大學(xué)3高速鐵路橋梁剛剛度要求與變形形限值４、200km/h客貨共線暫規(guī)梁梁體的豎向撓度度限值(中－活載）５、鐵路基本規(guī)范梁體的豎向撓度限值值(中－活載）簡支混凝土梁：：L/800跨度mL≤2020<L≤5050<L≤7070<L≤96單跨L/1000L/1000L/900L/900多跨L/1400L/1200L/1000L/900跨度mL≤2424<L≤4040<L<96單跨L/1300L/1000L/1000多跨L/1800L/1500L/1200３、200～250km/h客專暫規(guī)梁體的的豎向撓度限值值(ZK靜載）3高速鐵路橋梁剛剛度要求與變形形限值6、德國鋪設(shè)無碴軌道的的高速鐵路橋梁梁，對橋梁變形的要要求，參照德國國《無碴軌道的總體體技術(shù)規(guī)范技術(shù)術(shù)通告》（2002.8.1DBNetzNST）和DIN技術(shù)報告101：δ=λ（L）δUIC+δK+S≤容許δ=λ（L）δ804L<3.0m時，λ（L）=0.8L>10.0m時，λ（L）=0.4以32m梁為例，λ（L）=0.4容許δ的垂直位移取決決于跨度和速度度L=32m、v=350km/h時3高速鐵路橋梁剛剛度要求與變形形限值墩臺梁體扣件鋼軌道床板道床板θ≤１‰1、客專無碴軌道道設(shè)計指南梁端端的豎向轉(zhuǎn)角(ZK靜載）2、京滬暫規(guī)中的的梁端的豎向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角(ZK靜載）L≤80m無規(guī)定L>80，θ≤2‰3高速鐵路橋梁剛剛度要求與變形形限值４、200km/h客貨共線暫規(guī)梁梁端的豎向轉(zhuǎn)角角(中－活載）５、鐵路基本規(guī)范中中梁體的豎向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角(中－活載）無規(guī)定３、200～250km/h客專暫規(guī)梁端的的豎向轉(zhuǎn)角(ZK靜載）有碴軌道：θ≤2‰無碴軌道：θ≤１‰路基與橋梁過渡渡段：θ<3×10-3rad；兩梁之間：θ1+θ2<6×10-3rad3高速鐵路橋梁剛剛度要求與變形形限值6、德國考慮沖擊系數(shù)的的UIC71活載和溫度，1）單線橋梁：橋橋梁端頭θ<6.5×10-3rad；中間支點(diǎn)處θ1+θ2<10×10-3rad2）雙線橋梁：橋橋梁端頭θ<3.5×10-3rad中間支點(diǎn)處θ1+θ2<5×10-3rad3高速鐵路橋梁剛剛度要求與變形形限值兩梁豎向錯位對對扣件上拔力的的影響兩梁豎向錯位1、《客專無碴軌道設(shè)設(shè)計指南》規(guī)定，梁縫鋼跪跪支點(diǎn)相對位移移不應(yīng)大于1mm2、《德國無碴軌道技技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，設(shè)有縱坡坡的橋梁，由于于活動支座產(chǎn)生生水平位移引起起的梁縫兩側(cè)鋼鋼軌支點(diǎn)間的豎豎向相對位移不不宜大于1mm3高速鐵路橋梁剛剛度要求與變形形限值2）結(jié)構(gòu)變形限值值---橫向力撓度限值值在列車搖擺力、、離心力、風(fēng)力力和溫度的作用用下，梁體的水水平撓度應(yīng)小于于或等于梁體計計算跨度的1/4000；3）結(jié)構(gòu)變形限值值---豎向自振頻率限限值常用簡支梁豎向向自振頻率限值值跨徑（m）16202432404856自振頻率限值（Hz）7.56.05.03.753.02.382.18在高速鐵路線上上，列車對橋梁梁的動力作用增增大，為滿足行行車安全、乘坐坐舒適以及適應(yīng)應(yīng)高速鐵路線路路的構(gòu)造要求，，高速鐵路橋梁梁必須具有足夠夠的強(qiáng)度、更高高的剛度及良好好的穩(wěn)定性，更更大的抗扭能力力和較高的減振振降噪特性。同時，采用無縫縫長鋼軌的線路路，其橋梁體系系的構(gòu)造應(yīng)能很很好地傳遞列車車縱向力，使列列車縱向力不能能過多地分配給給鋼軌。三、世界各國高高速鐵路橋梁的的結(jié)構(gòu)形式為滿足以上要求求，國外一些規(guī)規(guī)定或規(guī)范中對對高速鐵路橋梁梁的結(jié)構(gòu)型式提提出了原則性的的建議或要求。。國際鐵路聯(lián)盟盟UIC776-2《高速和超高速線線路上的橋梁規(guī)規(guī)程》規(guī)定，最適宜的的橋型應(yīng)是橋梁梁上部結(jié)構(gòu)具有有盡可能好的剛剛性，并建議:世界各國高速鐵鐵路橋梁的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式對小跨度橋（l≤20m）·帶道碴的正交異異性板·外包混凝土的鋼鋼梁·鋼筋混凝土或預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土板板或T梁·鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)世界各國高速鐵鐵路橋梁的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式對中等跨度橋（（20m≤l≤≤60m）·鋼筋混凝土或預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土箱箱形梁·鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)對大跨度橋（l＞60m）·上弦設(shè)有抗風(fēng)聯(lián)聯(lián)結(jié)系的雙線橋橋格構(gòu)梁橋·鋼、鋼筋混凝土土或預(yù)應(yīng)力混凝凝土的拱橋世界各國高速鐵鐵路橋梁的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式隨著建橋水平的的提高及預(yù)應(yīng)力力混凝土結(jié)構(gòu)的的廣泛應(yīng)用，同同時人類對環(huán)境境的要求越來越越高，國外近年年修建的高速鐵鐵路新線，基本本上全部采用鋼鋼筋混凝土及預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)，通過采用用不同的結(jié)構(gòu)形形式，即使100m以上的大跨度橋橋，也很少采用用鋼或鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)。世界各國高速鐵鐵路橋梁的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式在日本的鐵路新新干線上，除東東海道新干線設(shè)設(shè)計速度為210km/h外，其余幾條線線的設(shè)計速度為為260km/h。在這些線上，，橋梁總延長所所占線路長度比比重較大，下表表為各條新干線線上橋梁及高架架橋所占比例。。日本新干線上的的橋梁新干線上的橋梁梁及高架橋所占占比重日本新干線上的的橋梁橋型東海道山陽新干線上越東北新干線東京—新大阪新大阪—岡山岡山—博多大宮—新瀉東京—盛岡延長km比率%延長km比率%延長km比率%延長km比率%延長km比率%橋梁5711201231730117515高架橋11622744586221324927956合計173339457117291626035471由上表可見，日日本新干線上高高架橋的比率，，在某些段幾乎乎占了線路總長長的一半。由于于有這樣多的高高架橋，因此日日本新干線上的的高架橋多采用用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。日日本高架橋標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)設(shè)計的基本情情況如表4.3.2，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中橋橋面寬度按表4.3.3確定。日本新干線上的的橋梁日本新干線上的的橋梁日本新干線上的的橋梁日本新干線上的的橋梁東海道道高架架橋的的幾種種標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)設(shè)計計形式式如下下圖所所示。日本新新干線線上的的橋梁梁圖日日本本東海海道標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)設(shè)計框框架式式高架架橋（（單位位:mm）續(xù)上圖圖日日本本東海海道標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)設(shè)計框框架式式高架架橋（（單位位:mm）日本新新干線線上的的橋梁梁除高架架橋外外，日日本新新干線線上其其它橋橋梁采采用了了上承承鋼板板梁、、結(jié)合合梁、、穿式式桁架架、鋼鋼筋混混凝土土及預(yù)預(yù)應(yīng)力力混凝凝土梁梁，也也有少少量拱拱橋。日本新新干線線上的的橋梁梁下表列列出了了各條條新干干線上上采用用的混混凝土土橋與與組合合梁橋橋、鋼鋼橋等等各自自在除除高架架橋外外所占占的比比例。日本新新干線線上的的橋梁梁日本新新干線線上的的橋梁梁上表中中的數(shù)數(shù)據(jù)說說明:除東海海道新新干線線上采采用了了較多多的組組合梁梁橋和和鋼橋橋外，，后來來修建建的新新干線線大量量地采采用了了混凝凝土橋橋，只只在萬萬不得得已的的情況況下才才用組組合梁梁橋和和鋼橋橋。日本新新干線線上的的橋梁梁東海道道新干干線建建成運(yùn)運(yùn)營十十年后后，發(fā)發(fā)現(xiàn)橋橋梁存存在許許多問問題，，尤以以鋼梁梁更突突出，，通過過調(diào)查查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)主要要原因因是設(shè)設(shè)計處處理不不當(dāng)及及橋梁梁振動動、疲疲勞等等原因因所致致；另另外鋼鋼梁橋橋的噪噪音比比混凝凝土橋橋也大大得多多，因因此，，在后后來修修建的的幾條條新干干線上上大量量采用用了混混凝土土橋梁梁，這這樣樣可增增大結(jié)結(jié)構(gòu)阻阻尼、、減小小橋梁梁振動動和噪噪音、、減小小維修修工作作量。。日本新新干線線上的的橋梁梁在選擇擇結(jié)構(gòu)構(gòu)型式式時，，盡量量采用用有碴碴橋面面梁，，聯(lián)邦邦德國國DS804規(guī)范規(guī)規(guī)定，，鐵路路橋一一般應(yīng)應(yīng)采用用上承承式橋橋，在在任何何情況況下都都必須須設(shè)置置道碴碴道床床。日日本東東海道道新干干線上上，曾曾經(jīng)采采用過過明橋橋面鋼鋼梁，，但經(jīng)經(jīng)過幾幾年行行車后后，在在34孔明橋橋面穿穿式板板梁中中，有有8孔在縱縱梁、、橫梁梁端部部腹板板的斷斷面變變化處處出現(xiàn)現(xiàn)向上上斜裂裂縫，，后根根據(jù)裂裂縫發(fā)發(fā)展情情況，，予以以更換換或加加強(qiáng)。。東海海道以以后的的新干干線，，只在在萬不不得已已的情情況下下才采采用。日本新新干線線上的的橋梁梁在日本本新干干線上上，大大量采采用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)設(shè)計的的預(yù)應(yīng)應(yīng)力混混凝土土橋，，共截截面形形式有有T梁和箱箱梁。。T梁跨度度在15～45m，雙線線主梁梁片數(shù)數(shù)從3片到8片不等等。主主梁截截面形形式以以箱梁梁為主主，在在跨度度較小小、梁梁高較較低的的橋梁梁也使使用少少量的的T梁；從從施工工方法法上看看，以以支架架施工工、懸懸臂施施工和和頂推推施工為為主，，預(yù)制制拼裝裝施工工的極極少。。日本新新干線線上的的橋梁梁高速行行車噪噪音引引起沿沿線居居民強(qiáng)強(qiáng)烈不不滿的的問題題，一一直困困擾著著日本本的新新干線線運(yùn)輸輸。為減少少新干干線橋橋梁的的噪音音，現(xiàn)現(xiàn)在的的做法法是在在高架架橋上上設(shè)隔隔音板板。在在鋼梁梁上設(shè)設(shè)隔音音板，，但是是這種種措施施要使使噪音音降至至70dB以下，，目前前來說說是難難以達(dá)達(dá)到的的。日本新新干線線上的的橋梁梁為從根根本上上解決決這一一問題題，不不采用用或盡盡量少少采用用鋼及及鋼—混凝土組合梁是一一比較明智的決策策。另外，無碴橋橋面梁的行車噪音音也比有碴的大。。日本新干線上的橋橋梁設(shè)計速度250km/h、全長327km的德國漢諾威—維爾茨堡和全長104km的曼海姆—斯圖加特兩條新干干線上，共有橋梁梁359座，總延長37km。在359座橋中，152座跨越公路，139座跨越鐵路，其余余68座為大型山谷橋和和高架橋。德國高速鐵路線上上的橋梁結(jié)構(gòu)型式式從橋梁總長與線路路總長之比來看，，德國高速鐵路上上的橋梁數(shù)量遠(yuǎn)小小于日本新干線和和我國修建的京滬滬高速鐵路線。德國這兩條新干線線上的橋梁幾乎全全部是預(yù)應(yīng)力混凝凝土和鋼筋混凝土土橋。其原因一方方面是混凝土橋養(yǎng)養(yǎng)護(hù)維修方便、造造價也較低，另一一更主要的的原因因則是混凝土橋在在高速行車條件下下的噪音遠(yuǎn)比鋼橋橋低。德國高速鐵路線上上的橋梁結(jié)構(gòu)型式式在德國的這兩條新新干線上，大部分分橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝凝土簡支梁和連續(xù)續(xù)梁。簡支梁的墩中心距距基本上采用44m及58m兩種，25m的只有少數(shù)幾跨。。墩中心距44m的梁跨度為42m，58m的梁跨度55.75