橋梁發(fā)展趨勢與現(xiàn)狀總結(jié)

橋梁發(fā)展趨勢與現(xiàn)狀著名橋梁專家潘際炎說“海洋，是孕育地球生命的產(chǎn)床；河流，是孕育人類文明的搖籃；而橋，則是聯(lián)系人類文明的紐帶?！边@紐帶越來越宏偉，越來越精致，越來越藝術(shù)！

一、21世紀橋梁的發(fā)展趨勢橋梁專家們預言：21世紀橋梁將實現(xiàn)大跨、輕質(zhì)、靈敏的國際橋梁發(fā)展新目標，橋梁主體材料將由高強度輕質(zhì)太空材料所取代。高強度鋁合金、玻璃鋼、碳纖維等太空材料將取代當代的橋梁鋼、混凝土，成為橋梁建筑的主體材料，從而實現(xiàn)大跨輕質(zhì)目標；不同類型輕質(zhì)材料組合拼裝的各類新型斜拉橋、懸索橋、輕質(zhì)拱橋?qū)⒁豢缍^大川巨流或小海灣；21世紀橋梁將“頭腦”靈敏，“感覺”敏捷。橋梁上裝配的計算機系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)將可以感知風力、氣溫等天氣狀況，同時可以隨時得到并反映出大橋的承載情況、交通狀況。21世紀橋梁橋面將裝有路徑傳感器，巨型貨車、客車無人駕駛也可順利通過大橋，不會偏離車道發(fā)生墮落現(xiàn)象。橋體內(nèi)的傳感器可測出大橋的內(nèi)部危險、潛在故障并及時發(fā)出警報。嚴寒冬季橋墩上的自動加熱系統(tǒng)將啟動吸收地熱，地熱通過橋墩傳向橋面，融化橋面冰雪；超載汽車、列車通過大橋之前，將會被裝在橋頭的傳感器感測出來，及時傳感到智能裝置，橋頭放行柵欄將自動關(guān)閉，以防橋梁超載過重發(fā)生危險。1.大跨度橋梁向更長、更大、更柔的方向發(fā)展

研究大跨度橋梁在氣動、地震和行車動力作用下，結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定性，將截面做成適應氣動要求的各種流線型加勁梁，增大特大跨度橋梁的剛度；采用以斜纜為主的空間網(wǎng)狀承重體系；采用懸索加斜拉的混合體系(俗稱吊拉橋)；采用輕型而剛度大的復合材料做加勁梁，采用自重輕、強度高的碳纖維材料做主纜。超大跨橋式的發(fā)展將以提高橋梁橫向剛度為主旋律，以斜拉懸吊混合體系等為熱點

*更加重視橋梁抗風、抗震分析和試驗研究，扭轉(zhuǎn)分析及動態(tài)抗風工程學的研究得到進一步發(fā)展；*橋梁非線性分析快速發(fā)展，從彈性理論到撓度理論完善；*各種大跨復雜橋梁全過程受力分析研究；橋梁復雜結(jié)點精確分析方法研究；

*模糊結(jié)構(gòu)力學的發(fā)展使橋梁結(jié)構(gòu)受力分析趨于精確；*有限變位理論的開發(fā),超長大懸索橋時代的解析理論研究……爪哇-巴厘橋斜拉-懸索混合體系，主跨2300米規(guī)劃建設(shè)中西西里橋位于意大利半島南端以西的地中海主跨3300米

新材料應具有高強、高彈模、輕質(zhì)的特點，研究超高強硅煙和聚合物混凝土、高強雙相鋼絲鋼纖維增強混凝土、纖維塑料等一系列材料取代目前橋梁用的鋼和混凝土。2.新材料的開發(fā)和應用在設(shè)計階階段采用用高度發(fā)發(fā)展的計計算機輔輔助手段段，進行行有效的的快速優(yōu)優(yōu)化和仿仿真分析析，運用用智能化化制造系系統(tǒng)在工工廠生產(chǎn)產(chǎn)部件，，利用GPS和遙控技技術(shù)控制制橋梁施施工。3、CAD、CAC高度發(fā)展展和應用用4.橋梁基礎(chǔ)礎(chǔ)工程發(fā)發(fā)展目前世界界橋梁基基礎(chǔ)尚未未超過100米深?；A(chǔ)工程程，下一一步需進進行100~300米深?；A(chǔ)的實實踐。我國在基基礎(chǔ)工程程領(lǐng)域土的本構(gòu)構(gòu)關(guān)系、、按沉降降控制設(shè)設(shè)計法、、變剛度度法、時時空效應應、半逆逆筑法、、基坑支支護、““共同作作用”、、樁端壓壓漿、擠擠擴竹節(jié)節(jié)樁、鉆鉆孔壓漿漿樁、地地基處理理等方面取得得了很好好的效果果,在國內(nèi)外外產(chǎn)生了了良好影影響。深基礎(chǔ)需繼續(xù)研研究解決決的問題題深基礎(chǔ)工工程的概概念設(shè)計計深基礎(chǔ)工工程中存存在的主主要力學學問題(土壓力計計算、土的本構(gòu)構(gòu)模型、、時空效效應理論論、可靠度理理論、沉降問題題）深基礎(chǔ)工工程中ＣＣＡＤ、、ＣＡＣＣ集成智智能系統(tǒng)統(tǒng)超長樁基基設(shè)計與與施工的的變革-沉降控制制方法地基、基基礎(chǔ)、上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)整體共共同作用用理論的的建立和和應用技技術(shù)逆筑法技技術(shù)更加加完善與與推廣應應用深基礎(chǔ)工工程設(shè)備備和施工工技術(shù)創(chuàng)創(chuàng)新問題題橋梁建成成交付使使用后，，將通過過自動監(jiān)監(jiān)測和管管理系統(tǒng)統(tǒng)保證橋橋梁的安安全和正正常運行行，一旦旦發(fā)生故故障或損損傷，將將自動報報告損傷傷部位和和養(yǎng)護對對策。5.智能監(jiān)測測和管理理系統(tǒng)6.重視橋梁梁美學及及環(huán)境保保護橋梁是人人類最杰杰出的建建筑之一一，聞名名遐爾的的美國舊舊金山金金門大橋橋、澳大大利亞悉悉尼港橋橋、英國國倫敦橋橋、日本本明石海海峽大橋橋、中國國上海楊楊浦大橋橋、南京京長江二二橋、香香港青馬馬大橋，，這些著著名大橋橋都是一一件件寶寶貴的時時空藝術(shù)術(shù)品，成成為陸、、海、空空的景觀觀。宏偉偉壯觀的的澳大利利亞悉尼尼港橋與與別具一一格的悉悉尼歌劇劇院融為為一體，，成為今今日悉尼尼的象征征。因此此，21世紀的橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)必將更加加重視建筑藝藝術(shù)造型，重重視橋梁美學學和景觀設(shè)計計，重視環(huán)境境保護，達到到人文景觀同同環(huán)境景觀的的完美結(jié)合。。與環(huán)境協(xié)調(diào)的的橋梁與環(huán)境協(xié)調(diào)的的橋梁橋梁對環(huán)境的的破壞7高科技高技術(shù)術(shù)在橋梁建設(shè)設(shè)中應用*一般橋梁施施工發(fā)展是機機械化、標準準化及預制裝裝配化等;技術(shù)先進大噸噸位起重設(shè)備備研制和使用用；由電腦智能控控制橋梁專用用機械設(shè)備在在開發(fā)研究應應用中；能適應不同深深水基礎(chǔ)工程程的機器人技技術(shù)開發(fā);高塔施工技術(shù)術(shù)及大型橋跨跨結(jié)構(gòu)無支架架技術(shù)完善；；大噸位直升飛飛機的吊裝作作業(yè).北盤江鐵路橋橋北盤江鐵路橋橋大貝爾特東橋橋的主梁浮運運提升青州大橋主纜的張拉室室及錨固端構(gòu)構(gòu)造二、我國橋梁梁的現(xiàn)狀經(jīng)過8年準備、經(jīng)過過500多位專家的55次大規(guī)模評審審和論證，全全長36公里、工程概概算達118億元的杭州灣灣大橋，明年年將建成通車車。它標志著著在中國的江江河湖海上，，已經(jīng)沒有不不能的跨越；；中國人巧手手編織的各種種彩虹成為鑲鑲嵌在祖國母母親身上的美美玉寶石。一）橋梁上部部建設(shè)規(guī)模在第十六屆全全國橋梁學術(shù)術(shù)會議上，揭揭曉了首屆““中國十佳橋橋梁”的評選選結(jié)果香港青馬大橋橋、上海盧浦浦大橋、江陰陰長江大橋、、上海楊浦大大橋、南京長長江二橋、南南京長江大橋橋、萬縣長江江大橋、廣州州丫髻沙大橋橋、岳陽洞庭庭湖大橋、番番禺洛溪大橋橋獲此殊榮。。這十座橋梁中中，南京長江江二橋、上海海楊浦大橋、、岳陽洞庭湖湖大橋是斜拉拉橋；香港青青馬大橋、江江陰長江大橋橋是懸索橋；；上海盧浦大大橋、萬縣長長江大橋、廣廣州丫髻沙大大橋是拱橋；；南京長江大大橋、番禺洛洛溪大橋?qū)儆谟谄渌麡蛐?。。中國橋梁從上上個世紀50年代之后，從從石制橋梁進進入鋼制橋梁梁，從鉚接橋橋梁進到栓焊焊橋梁。在橋橋型、橋跨、、材料上都跨跨進了世界先先進行列。中中國鋼橋的發(fā)發(fā)展，在中國國人的奮斗中中，建立了三三個里程碑，，開創(chuàng)了一個個新紀元。許許多鐵路線逢逢江即斷的現(xiàn)現(xiàn)象，由此變變得“天衣無無縫”1、中國剛橋發(fā)發(fā)展九江長江大橋的跨度、橋長和工程量超過了武長江公鐵路大橋及南京長江公鐵路大橋。216米跨度的剛性桁梁柔性拱，結(jié)構(gòu)雄偉壯觀，輕巧剛勁，橋型秀麗。從此，我國用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高強度、高韌性鋼，建造特大跨度栓焊橋梁，在材料、工藝、理論方面都有了堅實的基礎(chǔ)，九江大橋不僅是長江上第三大跨度公鐵兩用橋，而且徹底地完成了鉚接鋼橋向栓焊鋼橋的過渡。這正是我國鋼橋史第三個里程碑的意義和價值所在！

九江長江橋，跨越長江的公鐵兩用（4車道加雙線）橋。正橋11孔，跨度為3X162+3X162+(180+216+180)+2X126米，架4聯(lián)三角形桁架式鋼連續(xù)梁，3個大孔增設(shè)拱系構(gòu)件加強。主跨216米，為中國當時鐵路鋼橋跨度之最。鋼梁設(shè)雙層橋面，上層公路下層鐵路。2、中國拱橋扛扛鼎之作，風風雨彩虹鏗鏘鏘玫瑰1997年建成的重慶萬縣長江江大橋，跨度度達到了420米，是世界最大大跨度的上承承式鋼筋混凝凝土拱橋；1995年貴州江界河河大橋以330米的跨徑雄居居世界鋼筋混混凝土珩架拱拱橋的榜首；；2000年問世的廣州州丫髻沙珠江江大橋，以360米的“步伐””一躍珠江，，摘取了中國國中承式鋼管管混凝土系桿桿拱橋的桂冠冠；重慶市巫巫山長江大橋橋以460米的跨度，創(chuàng)創(chuàng)造了世界中中承式鋼管混混凝土拱橋的的紀錄；2001年建成的山西西晉城晉焦高高速公路跨徑徑146米的丹河大橋橋，是目前世世界最大跨度度的石拱橋；；我國東方的的特大城市上上海，在完成成了南浦、楊楊浦、徐浦等等幾座黃浦江江上的杰作后后，又把柔美美如虹的拱橋橋舒展地安放放在了黃浦江江上。盧浦大橋550米的輕躍，這這座中承式鋼鋼拱橋所創(chuàng)造造的世界紀錄錄，使中國人人雄踞拱橋皇皇冠明珠之位位。拱橋的發(fā)展拱橋國外：石拱，木拱十八世紀鑄鐵拱十九世紀鋼拱鋼筋混凝土拱國內(nèi)：石拱，木拱雙曲拱桁架拱鋼筋混凝土拱剛架拱桁式組合拱鋼管拱新型組合體系拱1964年70年代80年代80年代中

1997建成的四川萬縣長江大橋（L=420m)

360m廣州丫髻沙特大橋。三跨連續(xù)自錨錨式中承式鋼鋼管混凝土拱橋。以高強預應應力鋼鉸線作作為系桿，拱拱座基礎(chǔ)只有有較小水平推推力。主拱采采用中承式雙雙肋懸鏈線無無鉸拱，矢跨跨比為1/4.5。每片拱肋由由6750鋼管混凝土組組成，由橫向向平聯(lián)板、腹腹桿連接成為為鋼管混凝土土桁架。邊拱拱采用上承式式雙肋懸鏈線線半拱，每片片拱肋由鋼筋筋混凝土單箱箱單室截面組組成。轉(zhuǎn)體施施工法。同濟大學橋梁系葉愛君橋梁與道路結(jié)結(jié)構(gòu)拱式橋3）肋拱橋1988廣東廣州流溪橋（L=90m）鋼筋混凝土箱肋中承式拱，拱矢度1/4.5，全橋采用噴塑裝修工藝，建筑宏偉壯麗，已成為公園的重要景觀。盧浦大橋中國

上海

550

在建

我國跨度大于于400米的斜拉橋已已有20座，已建成通通車14座，在建6座。中國已成成為擁有斜拉拉橋最多的國國家。在世界界10大著名斜拉橋橋排名榜上，，中國有6座，跨度600米以上的斜拉拉橋世界僅有有6座，中國占了了4座。2001年建成名列世世界第三的南南京長江二橋橋鋼箱梁斜拉拉橋和名列世世界第五的福福建青州閩江江結(jié)合梁斜拉拉橋都處于世世界領(lǐng)先地位位。我國斜拉拉橋的設(shè)計、、施工水平已已邁入國際先先進行列，部部分成果達到到國際領(lǐng)先水水平。江蘇蘇蘇通大橋，其其主跨均達到到1080米以上，世界界斜拉橋建設(shè)設(shè)技術(shù)新的突突破將在中國國實現(xiàn)。3、中國斜拉橋建設(shè)設(shè)世界領(lǐng)先南京長江二橋南浦大橋（1991）該橋全長8346米，主橋長846米，主橋采用雙塔塔雙索面鋼與混凝凝土結(jié)合梁斜拉橋橋，主跨跨徑423米武漢天興洲大橋簡簡介工程總投資約110.6億元。該橋位于武武漢長江二橋下游游9.5公里處的天興洲分分汊河段上，正橋橋全長4657米。南汊正橋采用用98+196+504+196+98米雙塔三索面斜拉拉橋，上層為公路路，下層為鐵路;正橋跨度大：武漢漢天興洲大橋在當當今世界公鐵兩用用斜拉橋中跨度第第一，主跨達504米。在我國實現(xiàn)了了公鐵兩用大橋主主跨從300米到500米級的飛躍。結(jié)構(gòu)構(gòu)載荷重：武漢天天興洲大橋是世界界上第一座按四線線鐵路修建的大跨跨度客貨公鐵兩用用斜拉橋，可以同同時承載2萬噸的載荷，是目目前世界上載荷量量最大的公鐵兩用用橋。青州大橋福建青州閩江結(jié)合合梁斜拉橋(主跨605米楊浦大橋(1993)主橋為雙塔空間雙雙索面鋼—混凝土結(jié)合梁斜拉拉橋結(jié)構(gòu)，塔墩固固結(jié)，上部結(jié)構(gòu)為為縱向懸浮體系，，主橋全長1178米，過渡孔45+邊孔（99+144）+主孔602+邊孔（144+99）+45湛江海灣大橋湘桂鐵路Ⅱ線紅水河橋是我國國修建的第一座預預應力混凝土鐵路路斜拉橋。全長398m，采用雙塔豎琴型型、塔梁固結(jié)、塔塔墩分離的結(jié)構(gòu)形形式。主梁截面為為單箱雙室。索塔塔高29m，由兩個塔柱組成成，底部通過強大大的箱形橫梁與主主梁連接成整體。。斜纜分內(nèi)、中、、外三種，平行對對稱布置于斜塔兩兩側(cè)。4、懸索橋是特大跨跨徑橋梁的主要型型式之一，懸索橋橋優(yōu)美的造型和宏宏偉的規(guī)模，人們們將它稱為“橋梁梁皇后”。我國的懸索橋建設(shè)設(shè)猶如百花齊放，，1995年在國內(nèi)率先建成成了汕頭海灣大橋橋。在此后的五年年時間里，相繼建建成了西陵長江大大橋、虎門大橋、、宜昌長江大橋以以及名列世界第四四位的江陰長江大大橋，名列世界第第五位的(公鐵兩用橋名列第第一位)香港青馬大橋等10多座大跨度懸索橋橋。在潑墨丹青、、揮灑彩虹的日子子里，我國懸索橋橋設(shè)計和施工水平平已邁入國際先進進水平行列。中國國正滿懷信心地建建設(shè)潤揚長江大橋橋(主跨1490米)，規(guī)劃建設(shè)青島海灣灣大橋(主跨1652米)、瓊州海峽大橋(主跨1600米)和香港青龍大橋(主跨1418米)等大跨徑懸索橋。。江陰長江大橋是中國第一座座跨徑超千米的橋橋梁，全橋總長近近3km，北邊孔由多跨預預應力連續(xù)剛構(gòu)組組成。南北引橋均均為預應力混凝土土梁橋，分別長132m和1365m。主跨橋道梁采用用帶風嘴的扁鋼箱箱梁結(jié)構(gòu)，一對纜纜索的垂跨比為1/10.5，橋塔為門式鋼筋筋混凝土結(jié)構(gòu)。上海羅山路立交二）、橋梁基礎(chǔ)工工程現(xiàn)狀水深60米已經(jīng)解決100米以上尚待探索設(shè)計水平允許應力法極限狀態(tài)法可靠度理論基礎(chǔ)尤其是大跨徑徑橋梁的深水基礎(chǔ)礎(chǔ)，往往需要解決決施工技術(shù)上的許許多難點，也往往往是控制整個橋梁梁工程進度的關(guān)鍵鍵工程，其費用也也占橋梁造價相當當大的比重。近年來，國外都修修建了不少跨越大大江大河、甚至跨跨越海灣的深水基基礎(chǔ)，取得了很大大的成績與不少新新經(jīng)驗：大直徑鋼鋼管樁、大直徑混混凝土灌注樁和空空心樁、復合基礎(chǔ)礎(chǔ)均得到較廣泛的的采用，地下連續(xù)續(xù)墻已在橋梁基礎(chǔ)礎(chǔ)中采用，超大的的沉井也已經(jīng)出現(xiàn)現(xiàn)并順利設(shè)置或下下沉。這一切都標標志著，橋梁基礎(chǔ)礎(chǔ)工程技術(shù)已取得得了很大的發(fā)展。。下面按基礎(chǔ)的主要要類型進行介紹。。１、大直徑鋼管樁樁、柱大直徑鋼管樁用作作摩擦樁，經(jīng)歷兩兩個階段：初期一一般在管內(nèi)澆筑混混凝土，以防止鋼鋼管的銹蝕。這樣樣做也會帶來一些些不利影響：需在在管內(nèi)取土，而對對提高樁的承載能能力作用不大；增增大了樁的剛度，，在地震時使樁頂頂受力增大；增加加了施工難度與造造價。以后逐漸傾向于管管內(nèi)不填混凝土，，由于管內(nèi)土存在在閉塞效應，因此此鋼管樁的承載能能力比鋼管外壁土土壤摩阻力要增大大不少。而閉塞效效應的機理目前還還不很清楚，因此此往往通過靜載試試驗來確定其承載載力。具體實例如如，日本跨徑240m的濱名大橋每主墩墩采用49根直徑1.6m鋼管樁，組成水上上承臺。在沖刷深、復蓋層層較薄時，往往將將鋼管樁沉至巖面面鉆孔嵌巖，成為為管柱基礎(chǔ)。這時時往往用混凝土填填實。如日本主跨跨為220m及185m的內(nèi)海大橋，水中中四個深水墩均采采用直徑2m的鋼管柱基礎(chǔ)錢塘江二橋施工，，基礎(chǔ)采用鉆孔灌灌注樁，采用BRM型反循環(huán)系列鉆機機施工，位于強涌涌潮河段施工是其其特點，施工涌潮潮高達1.96m，潮壓強度32kPa2、大直徑鉆孔灌注注樁大直徑灌注樁具有有承載力大、剛度度大、施工快、造造價省的優(yōu)點。國國外很多采用直徑徑2～4m的大直徑鉆孔樁；；而且往往采用擴擴孔方法，直徑可可達3～4m，而在日本橫濱港港橫斷大橋-跨徑460m的鋼斜拉橋的基礎(chǔ)礎(chǔ)中，將多柱基礎(chǔ)礎(chǔ)嵌巖擴孔至直徑徑10m，是目前世界最大大的嵌巖直徑。在連續(xù)結(jié)構(gòu)、尤其其是連拱或連續(xù)斜斜拉橋設(shè)計中，剛剛度起關(guān)鍵作用，，以減少下部構(gòu)造造的水平位移，減減少由此引起的附附加內(nèi)力。這時樁樁基水平向承載力力不控制設(shè)計，而而是剛度控制設(shè)計計，大直徑灌注樁樁具有非常明顯的的優(yōu)勢。主橋墩采用28m直徑雙壁鋼圍堰加加16根直徑3m鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，，具有較高的防船船舶撞擊能力３、地下連續(xù)墻、、沉井沉井基礎(chǔ)承載能力力大，剛度大，可可以適用于深水，，但體積龐大，隨隨著樁基的廣泛采采用,沉井的應用范圍有有所減少。不過在在特大跨徑的橋梁梁中，沉井仍為主主要基礎(chǔ)型式之一一。在大跨徑橋梁的深深水基礎(chǔ)中，底節(jié)節(jié)多采用浮式鋼殼殼沉井，用雙壁空空心結(jié)構(gòu)，浮運至至墩位，灌水落床床，再澆筑混凝土土，接高下沉，直直至設(shè)計標高。日日本明石海峽大橋橋，最大施工水深深60m，兩主塔分別采用用直徑80m和78m、高70m和67m的浮式鋼殼沉井，，壁厚12m，分為16個艙，是目前規(guī)模模最大的橋梁沉井井基礎(chǔ)。其特點是是設(shè)置沉井，用大大型抓斗挖泥船開開挖至海底支承地地基，整平巖基，，再用切削機磨平平，然后設(shè)置沉井井，在其周圍拋石石進行沖刷防護，，最后沉井內(nèi)進行行水下混凝土施工工。日本瀨戶大橋橋也用同樣方法施施工。4、復合基礎(chǔ)將樁或管柱與沉井井組合的一種深水水基礎(chǔ)。沉井下到到一定深度,封底，然后鉆孔，，將沉井內(nèi)的樁嵌嵌巖，沉井封底與與樁或柱共同受力力。其優(yōu)點是：i)可以降低承臺的高高度。ii)可提供樁的施工場場地。iii)適應性強,尤其適應在巖面標標高差異很大以及及落差較大的河流流。iv)沉井可作防撞設(shè)施施，保護樁及墩身身。日本跨徑420m的公鐵兩用斜拉橋橋--柜石島橋3#墩巖面傾斜，水深深近20m，采用46×29×30.5m鋼殼設(shè)置沉井與16根4m直徑的灌注樁組合合的復合基礎(chǔ)。正在建設(shè)的蘇通大大橋主四號墩中國橋梁歷史悠久久，式樣美如繁星星。市場經(jīng)濟的魔魔手催發(fā)了中國人人極大的智慧，令令當今世界各國的的橋梁專家矚目中中國。前不久在上上海國際橋梁研討討會參觀盧浦大橋橋時，各國橋梁精精英紛紛前來觀摩摩，從橋梁這一““視角”，折射出出中國經(jīng)濟的活力力紅火似虹。中國國現(xiàn)已有28萬多座公路橋梁和和4萬多座鐵路橋梁雄雄跨、飛峙于神州州大地的江河、山山嶺，不僅是連接接交通的要沖，而而且許多成為了江江河山岳的新景觀觀。本節(jié)后語三、世界橋梁成就就橋梁建設(shè)規(guī)模新材料的應用預應力技術(shù)的應用用