橋梁工程讀書(shū)報(bào)告

橋梁讀書(shū)報(bào)告在這學(xué)期的橋梁課程上，老師建議我們?nèi)プx一些與橋梁有關(guān)的書(shū)籍，報(bào)刊?！堵?huà)橋梁》是我找到的第一本書(shū)，這本書(shū)站在歷史與人文的視角，介紹了橋梁的起源與發(fā)展，豐富多恣的基本形式，描述了橋梁的重大創(chuàng)新過(guò)程和典型橋梁實(shí)例，也講解了許多和橋梁有關(guān)的趣聞與小故事，透過(guò)一串串橋梁跨越的年代和跨度紀(jì)錄，展現(xiàn)了橋梁建設(shè)的歷程和成就，建橋人的艱辛和奮斗，過(guò)去的輝煌和失落，當(dāng)今的努力和進(jìn)取。這本書(shū)算得上是一本非常好的科普書(shū)，書(shū)中穿插了許多相關(guān)的圖片，內(nèi)容很豐富，淺顯易懂。除此之外，還閱讀了《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》，另外還經(jīng)常在網(wǎng)上看一些與橋梁有關(guān)的報(bào)刊，論文。鋼橋指一座橋梁上部結(jié)構(gòu)的主要承重部分用鋼材制成。鋼橋的主要優(yōu)點(diǎn)是：能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化制造和拼裝；上、下部結(jié)構(gòu)可以同時(shí)施工，加快了施工進(jìn)度；鋼材勻質(zhì)、構(gòu)件輕型，利于懸臂施工；高強(qiáng)度利于跨越很大跨度，節(jié)省下部結(jié)構(gòu)的施工時(shí)間與費(fèi)用。鋼橋的主要缺點(diǎn)是：在大氣作用下受侵蝕，易生銹，要經(jīng)常除銹和油漆，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較混凝土橋大；建橋一次性投資成本高。常見(jiàn)的鋼橋結(jié)構(gòu)型式有：梁橋（i型板梁、桁梁、箱梁），拱橋（系桿拱，箱形拱、桁架拱），索橋（懸索橋和斜拉橋）大跨徑公路鋼橋主要是懸索橋和斜拉橋；鐵路鋼橋多為桁梁橋和桁架拱橋。一般鋼材的防銹蝕，需要經(jīng)常除銹、油漆，費(fèi)錢(qián)費(fèi)時(shí)。而不需要油漆的耐候鋼的表面會(huì)形成氧化鐵薄膜以抗銹蝕，例如美國(guó)的a588號(hào)鋼和日本的jisg3114等等。用鋼材制造鋼橋，要經(jīng)過(guò)許多機(jī)械加工工藝和焊接工藝。制成的鋼橋要承受很大的靜、動(dòng)力荷載與沖擊荷載。因此被選作造橋的鋼材，既要能適應(yīng)制造工藝要求，又要滿(mǎn)足使用要求。鋼橋所用鋼的種類(lèi)有碳素鋼、低合金高強(qiáng)度鋼和低合金超高強(qiáng)度鋼。根據(jù)鋼材的形狀分工字鋼、角鋼、槽鋼、鋼板和高強(qiáng)度鋼索?，F(xiàn)代鋼橋用材最多的是鋼板。以往鋼板和型鋼多數(shù)采用低合金鋼16mn或16mnq。或者鑄鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼（如45號(hào)鋼）。在20世紀(jì)我國(guó)已建成了采用可焊性良好的14mnnbq及15mnvnq鋼及栓焊整體節(jié)點(diǎn)組成的大型橋梁，目前還須進(jìn)一步開(kāi)展低含碳量和含其他合金元素，經(jīng)過(guò)微合金化和晶粒細(xì)化處理的超高強(qiáng)度的、可焊性?xún)?yōu)異的鋼材的研究和生產(chǎn)。我國(guó)常用橋梁鋼的強(qiáng)度水平和國(guó)外基本一樣，均為240mpa~420mpa。更高強(qiáng)度鋼在動(dòng)荷載較大的鋼橋中使用受到一定的限制，日本研究較多，我國(guó)和英、美、德在鋼橋中很少使用。我國(guó)橋梁鋼的力學(xué)性能要求標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外是一樣的，但實(shí)物質(zhì)量水平尚不及國(guó)外。用來(lái)造橋的鋼的化學(xué)成分和力學(xué)性能都有嚴(yán)格的規(guī)定。鋼的合金元素有碳、錳、硅及有害雜質(zhì)硫、磷。強(qiáng)度較高的鋼還有微量元素鉛、鎳、釩、鋁、氮等。歐洲在18世紀(jì)下半葉開(kāi)始修建生鐵橋，由于生鐵性脆，在梁橋中沒(méi)有得到推廣，主要用于拱橋。其后轉(zhuǎn)為用鑄鐵造橋，19世紀(jì)40年代開(kāi)始出現(xiàn)熟（鍛）鐵橋，但這兩種橋經(jīng)常失事。19世紀(jì)同時(shí)出現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐和平爐煉鋼。隨著冶煉技術(shù)的進(jìn)步，鋼材逐漸在橋梁中大量應(yīng)用。第一座全鋼橋出現(xiàn)在1878年，自此以后在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展。近代鋼橋不但在跨徑上大大突破原來(lái)的記錄，而且在剛才方面向高強(qiáng)、耐銹蝕的特種剛發(fā)展，在施工工藝上向全焊結(jié)構(gòu)方面發(fā)展，使現(xiàn)代化鋼橋自重更輕，跨越能力更強(qiáng)，形成更多優(yōu)美、合理、實(shí)用的體系。歐洲在18世紀(jì)下半葉開(kāi)始修建生鐵橋，由于生鐵性脆，在梁橋中沒(méi)有得到推廣，主要用于拱橋。其后轉(zhuǎn)為用鑄鐵造橋，19世紀(jì)40年代開(kāi)始出現(xiàn)熟（鍛）鐵橋，但這兩種橋經(jīng)常失事。19世紀(jì)同時(shí)出現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐和平爐煉鋼。隨著冶煉技術(shù)的進(jìn)步，鋼材逐漸在橋梁中大量應(yīng)用。第一座全鋼橋出現(xiàn)在1878年，自此以后在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展。近代鋼橋不但在跨徑上大大突破原來(lái)的記錄，而且在剛才方面向高強(qiáng)、耐銹蝕的特種剛發(fā)展，在施工工藝上向全焊結(jié)構(gòu)方面發(fā)展，使現(xiàn)代化鋼橋自重更輕，跨越能力更強(qiáng)，形成更多優(yōu)美、合理、實(shí)用的體系。鋼桁架是世界上應(yīng)用廣泛最為流行的一種結(jié)構(gòu)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)輸方便、架設(shè)快速、分解容易等特點(diǎn)，同時(shí)具備承載能力大、結(jié)構(gòu)剛性強(qiáng)、疲勞壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。它能根據(jù)可選擇的橋梁跨徑、組合成各種類(lèi)型和各種用途的臨時(shí)橋、應(yīng)急橋和固定橋。在工程及橋梁施工中利用桁架組裝導(dǎo)梁、拱架、塔柱、龍門(mén)吊架、架橋機(jī)等。而大跨度鋼拱橋與同跨度鋼簡(jiǎn)支梁橋相比，省鋼可達(dá)15％以上；但柔性系桿剛性拱與簡(jiǎn)支梁橋相比，省鋼較少而構(gòu)造復(fù)雜，所以跨越平原橋時(shí)，并非最佳方案?，F(xiàn)今公路及鐵路鋼拱橋，多采用雙鉸（桁架拱）或無(wú)鉸拱（板拱）。中下承式板拱，經(jīng)濟(jì)的矢跨比為1/5；上承式板拱不宜小于1/8～1/10。板拱主拱拱頂合理高度約為1/40跨長(zhǎng)；桁架拱約為1/15左右。,鋼拱橋?qū)嵗汉鐦颍杭幽么笈c美國(guó)邊境，主跨290米，公鐵兩用，1941年建成；悉尼港鋼拱橋：主跨503米，公鐵兩用，1931年建成；3002大橋：中國(guó)西南，主跨180米，公路橋，無(wú)鉸鋼板拱。鋼斜拉則指主梁結(jié)構(gòu)為鋼制作的斜拉橋。分為實(shí)腹鋼梁和鋼桁架梁兩種。前者多用于公路，后者多用于鐵路。在跨度較大時(shí)，前者采用措施來(lái)保證抗風(fēng)穩(wěn)定性，如將截面做成流線的扁平箱，后者則不用。強(qiáng)度、延伸率、斷面收縮率、沖擊韌性、冷彎是鋼的幾個(gè)力學(xué)性質(zhì)要求指標(biāo)。鋼的強(qiáng)度表示鋼對(duì)塑性變形和破壞的抵抗能力。鋼的強(qiáng)度有三個(gè)指標(biāo)，第一個(gè)指標(biāo)是彈性極限，第二個(gè)指標(biāo)是屈服強(qiáng)度或稱(chēng)為屈服點(diǎn)，第三個(gè)指標(biāo)是極限強(qiáng)度。橋梁在使用時(shí)，不僅要求在荷載作用下不會(huì)破壞，而且不允許產(chǎn)生過(guò)大的變形。彈性極限及屈服點(diǎn)越高，表示鋼對(duì)變形的抵抗能力越大，鋼在不發(fā)生塑性變形的條件下能承受的應(yīng)力越大。包括伸長(zhǎng)率、斷面收縮率、冷彎。伸長(zhǎng)率和斷面收縮率，是鋼對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性指標(biāo)。因?yàn)闃蛄航Y(jié)構(gòu)中在有局部應(yīng)力集中或有焊接殘余應(yīng)力處，其值可能超過(guò)屈服點(diǎn)。伸長(zhǎng)率高、斷面收縮率高的鋼材就可以通過(guò)塑性變形使應(yīng)力重新分布，避免引起結(jié)構(gòu)的局部破壞而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的失敗。冷彎是檢查鋼材承受規(guī)定彎曲程度的彎曲變形性能，并能顯示鋼板中是否有缺陷。冷彎性能好的材料，有利于制造。它是一項(xiàng)工藝指標(biāo)，也是一項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，但主要還是質(zhì)量指標(biāo)，可以考驗(yàn)鋼板中有沒(méi)有夾碴或分層。在選用造橋鋼材時(shí)除注意強(qiáng)度之外，要特別重視它的韌性。韌性會(huì)影響鋼橋的抗疲勞性和抗脆斷性。鋼橋承受的動(dòng)荷載是隨時(shí)間變化而重復(fù)循環(huán)作用的荷載。這種荷載的大小雖低于結(jié)構(gòu)的名義承載能力，但由于結(jié)構(gòu)中有微小的缺陷或應(yīng)力集中，易產(chǎn)生塑性變形，從而萌生裂紋。隨著外力循環(huán)次數(shù)的增加，微小的裂紋會(huì)逐漸擴(kuò)展，最后導(dǎo)致鋼橋的疲勞斷裂。在結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)可以看得見(jiàn)的裂紋前能承受荷載循環(huán)作用的次數(shù)，工程上稱(chēng)為結(jié)構(gòu)或材料的疲勞壽命。鋼橋構(gòu)件在靜力或加載次數(shù)不多的動(dòng)荷載作用下發(fā)生突然斷裂，斷裂前構(gòu)件變形很小，裂縫開(kāi)展速度很快。這種斷裂稱(chēng)為脆性斷裂.鋼材的脆性斷裂也與其韌性有密切關(guān)系。鋼材的韌性是鋼材破壞前所吸收的能量。韌性不好的鋼材，在低溫或快速加載等不利的條件下，容易使鋼材發(fā)生脆性斷裂。因此，常用低溫沖擊韌性來(lái)判斷鋼材的脆性斷裂傾向。鋼材隨使用年限延長(zhǎng)，會(huì)發(fā)生老化，表現(xiàn)為鋼材變脆、韌性下降，為此還要進(jìn)行時(shí)效沖擊試驗(yàn)。其要求標(biāo)準(zhǔn)與低溫沖擊要求標(biāo)準(zhǔn)相同。鋼橋所用的鋼材，必須可焊性好?？珊感允遣牧贤ㄟ^(guò)一定的工藝條件進(jìn)行焊接而能形成優(yōu)質(zhì)連接接頭的性能。優(yōu)質(zhì)接頭的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)是其各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)下低于母材。如果這種工藝條件是普通的、簡(jiǎn)便的、大批量生產(chǎn)容易控制的，就稱(chēng)這種鋼材有良好的可焊性。反之，工藝條件是特殊的、復(fù)雜的、大批量生產(chǎn)難于控制的，則稱(chēng)這種材料的可焊性差。焊接接頭分為兩部分：一是焊縫金屬；二是在焊縫周?chē)摬氖軣嵊绊懙膮^(qū)域。影響焊縫金屬性能的因素主要包括鋼材、焊絲、焊條等填充金屬的化學(xué)成分，焊條涂料和焊劑的化學(xué)成分以及有關(guān)的工藝參數(shù)，如電流、電壓大小、焊接速度等。影響焊縫周邊金屬熱影響區(qū)力學(xué)性能的因素，主要是鋼材的成分和力學(xué)性能以及焊后溫度冷卻的快慢等。目前我國(guó)公路鋼橋設(shè)計(jì)使用的是容許應(yīng)力理論，它不能充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的潛力，與先進(jìn)國(guó)家相比設(shè)計(jì)理論滯后?？紤]鋼橋自適應(yīng)能更充分地發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的潛在承載力，因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)自應(yīng)力在橋梁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的研究，使橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理、輕巧。大跨度鋼橋使用的設(shè)計(jì)理論，有容許應(yīng)力理論和極限強(qiáng)度理論，鐵路大跨度鋼橋主要是容許應(yīng)力理論。自20世紀(jì)80年代開(kāi)始有學(xué)者研究應(yīng)用可靠度理論。用可靠度理論對(duì)大跨度鋼橋進(jìn)行設(shè)計(jì)，在國(guó)內(nèi)外都是一門(mén)嶄新的學(xué)科，根據(jù)我國(guó)對(duì)可靠度理論研究的進(jìn)度，在近年的各種設(shè)計(jì)規(guī)范將可以把可靠度理論作為基礎(chǔ)了?？煽慷壤碚撛O(shè)計(jì)采用多系數(shù)極限狀態(tài)方程式，分別對(duì)強(qiáng)度極限狀態(tài)、使用極限狀態(tài)和疲勞極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在疲勞可靠度理論設(shè)計(jì)方面，中國(guó)鐵道部花了大量的人力、物力進(jìn)行研究，根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，制定了鐵路疲勞荷載譜和疲勞抗力，有許多規(guī)范不僅適用于鐵路大跨徑鋼橋，也可供其他鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)參考。高性能鋼在美國(guó)鋼橋的應(yīng)用：橋梁用鋼的歷史，表現(xiàn)出一條“低碳鋼-低合金鋼-高強(qiáng)度鋼-高性能鋼”發(fā)展軌跡。一般而言，高強(qiáng)度鋼在材料韌性和可焊性等方面往往不盡人意，這在一定程度上限制了其使用范圍。高性能鋼則是一種綜合優(yōu)化了材料力學(xué)性能、便于加工制造、可用于低溫和腐蝕環(huán)境、具備較高性?xún)r(jià)比的橋梁結(jié)構(gòu)用鋼，它不僅保持了較高的強(qiáng)度，而且在材料的抗腐蝕和耐候性能、可焊性、抗脆斷和疲勞性能等方面都比傳統(tǒng)鋼材有明顯的提高和改善。開(kāi)展高強(qiáng)度鋼和高性能鋼的研究并在橋梁工程中加以應(yīng)用，已成為世界性的趨勢(shì)。早在20世紀(jì)50年代，日本就開(kāi)始采用屈服強(qiáng)度為500mpa和600mpa級(jí)的高強(qiáng)度鋼，在60年代中期開(kāi)始采用800mpa級(jí)鋼，累計(jì)建造了數(shù)百座橋梁。1974年建成的港大橋，耗費(fèi)700mpa級(jí)鋼1073t，800mpa級(jí)鋼4195t。在位于本四連絡(luò)線（兒島-坂出線）的橋梁(包括公鐵兩用的3座懸索橋、2座斜拉橋和1座桁梁橋)上，大量采用了600mpa、700mpa和800mpa級(jí)鋼。在明石海峽大橋的加勁桁梁上采用了800mpa級(jí)鋼，取得了減輕自重的良好效果。目前，日本的高性能鋼取得迅速進(jìn)展，已開(kāi)發(fā)出530～710mpa級(jí)的高性能鋼，以及300～530mpa級(jí)的可用于高腐蝕地區(qū)的系列耐候鋼。美國(guó)較早就開(kāi)始在橋梁工程中應(yīng)用高強(qiáng)度鋼和耐候鋼(如1977年建成的新河谷橋)在高性能鋼研發(fā)之前，橋梁用鋼有4個(gè)等級(jí)[4]:250、345(345s，345w)、485(485w)、690(690w)，代號(hào)中的數(shù)字表示最小屈服強(qiáng)度，單位為mpa，w代表該類(lèi)鋼材具備耐候性能。常用者為345(345w)鋼，更高強(qiáng)度的485(485w)鋼，因焊接工藝和制造精度要求偏高而較少采用。為此，1991美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)和土木工程研究基金會(huì)建議研發(fā)新的橋梁用鋼種高性能鋼，其強(qiáng)度不低于345mpa，同時(shí)材料韌性和可焊性能更好地滿(mǎn)足使用和制造要求。新鋼種系列的代號(hào)分別為高性能鋼345w、高性能鋼485w和高性能鋼690w。高性能鋼的高強(qiáng)度性能，為橋梁工程師提供了設(shè)計(jì)更加輕盈、跨度更大的橋梁的可能;其良好的抗腐蝕和耐候性能(在正常大氣環(huán)境下無(wú)需油漆)，也得到橋梁業(yè)主和管理部門(mén)的認(rèn)可。因此，高性能鋼在美國(guó)橋梁工程界受到青睞，近年來(lái)，采用高性能鋼建造的橋梁數(shù)量呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)(2002年44座，2003年109座，截至2004年9月約有154座)。采用高性能鋼修建的橋梁絕大部分是中小跨度的公路簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁橋（大部分梁橋的跨度在20～50m之間，最大跨度達(dá)到137m)；主梁截面為工字形或開(kāi)口箱形，配混凝土橋面板。高性能鋼的特點(diǎn)可總結(jié)如下：①材料強(qiáng)度高，設(shè)計(jì)自由度增大;例如可減少主梁片數(shù)以減輕自重，可采用更矮的主梁以增加橋下凈空，可增加跨度以減少水中墩。②焊接性能得到改善，這在很大程度上消除了氫致開(kāi)裂;預(yù)熱溫度的降低既減少了制作費(fèi)用，也改善了焊接質(zhì)量。③材料的高韌性，大大降低了在低溫條件下鋼橋發(fā)生脆斷和突然失效的可能性，而且，高韌性也意味著增大了對(duì)裂紋的容忍度，這就爭(zhēng)取到更多時(shí)間在橋梁出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題之前進(jìn)行檢測(cè)和修復(fù)。④良好的耐候性，這保證了未油漆的橋梁在大氣環(huán)境下能正常、長(zhǎng)期地發(fā)揮功能，并節(jié)省整個(gè)服役期內(nèi)的養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。⑤借助混雜設(shè)計(jì)，可充分發(fā)揮高性能鋼的功能，避免其可能存在的不足，同時(shí)也達(dá)到減輕自重、節(jié)省費(fèi)用的目的。美國(guó)的高性能鋼是一種值得關(guān)注和了解的橋梁新型用鋼，它在相當(dāng)程度上代表著鋼橋用材的發(fā)展方向。20世紀(jì)以前，鋼結(jié)構(gòu)采用的材料是抗拉強(qiáng)度很低的鑄鐵和抗拉強(qiáng)度相對(duì)較高的鍛鐵。利用鍛鐵對(duì)鑄鐵施加預(yù)應(yīng)力，可以提高承載力，擴(kuò)大其彈性受力范圍。捷克等國(guó)在19世紀(jì)中期共建造了163座預(yù)應(yīng)力鑄鐵桁架橋，這種桁架橋上弦桿和斜桿由鑄鐵制成，下弦桿和豎桿是由鍛鐵制成。用螺栓對(duì)豎桿進(jìn)行張拉，使斜桿在受荷過(guò)程中始終處于受壓狀態(tài)。早期預(yù)應(yīng)力鋼橋的實(shí)踐，由于所用預(yù)應(yīng)力材料的強(qiáng)度不高，設(shè)計(jì)理論不甚清楚，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期徐變所加預(yù)應(yīng)力損失殆盡，因此經(jīng)濟(jì)性和使用性大大受限，未能得到更加廣泛的應(yīng)用。隨著20世紀(jì)50年代現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)在世界范圍內(nèi)的廣泛研究，采用高強(qiáng)鋼絲的預(yù)應(yīng)力鋼橋在國(guó)內(nèi)外大量興建。前蘇聯(lián)在1948年設(shè)計(jì)并建造了一座跨徑為24.5m，懸臂長(zhǎng)為6.5m的雙懸臂實(shí)腹預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)立交橋。該橋由10榀間距為3m的預(yù)應(yīng)力剛架組成，利用橋面自重荷載施加的先后順序不同在拉索產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，在活荷載作用下，拉索中不出現(xiàn)壓應(yīng)力，成為懸臂端的支座。該工程與一般的鋼結(jié)構(gòu)工程相比可節(jié)約造價(jià)25%左右。1953年，布魯塞爾飛機(jī)庫(kù)大門(mén)采用預(yù)應(yīng)力雙跨連續(xù)鋼桁架，兩跨跨度均為76.5m，它是預(yù)應(yīng)力技術(shù)在大跨度鋼結(jié)構(gòu)中成功應(yīng)用的首例。與不加預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)相比節(jié)約造價(jià)6%，省鋼12%。在同一時(shí)期，德國(guó)也在公路鋼橋中采用了預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)，如1957年修建的montabour公路橋，省鋼達(dá)30%。此外，英國(guó)、美國(guó)等國(guó)家也相繼建設(shè)了一些預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)橋梁和大跨建筑。我國(guó)從20世紀(jì)50年代開(kāi)始進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的研究，首先在一批工礦企業(yè)的運(yùn)輸棧橋和吊車(chē)梁上采用了預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)。國(guó)內(nèi)第一個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)是山西大同煤礦四老溝礦的輸煤棧橋，跨度25m，1958年建成，省鋼達(dá)51%。此后，國(guó)內(nèi)相繼建成了一些跨度從25～50m的預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)輸送棧橋。20世紀(jì)80年代以后，預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)在房屋建筑工程中得到了更加廣泛的應(yīng)用，北京西客站主站房45m大梁即采用預(yù)應(yīng)力鋼桁架。但預(yù)應(yīng)力鋼橋在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用還是很少。問(wèn)題。根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、車(chē)輛動(dòng)力學(xué)、輪軌相互作用以及結(jié)構(gòu)風(fēng)振的基本原理,研究風(fēng)、列車(chē)、橋梁構(gòu)成的動(dòng)力相互作用系統(tǒng)的振動(dòng)機(jī)理。結(jié)合實(shí)橋的動(dòng)力研究,建立風(fēng)荷載作用下的列車(chē)和大跨度橋梁系統(tǒng)動(dòng)力相互作用分析模型,研究橋梁在脈動(dòng)風(fēng)荷載和列車(chē)荷載同時(shí)作用下的振動(dòng)特性,以及橋上列車(chē)受風(fēng)荷載作用下運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性,從而得出風(fēng)速、車(chē)速、橋型等多種因素對(duì)風(fēng)—車(chē)—橋動(dòng)力系統(tǒng)振動(dòng)特性等影響的研究結(jié)論。主要研究?jī)?nèi)容如下。1)結(jié)合我國(guó)現(xiàn)階段大跨度橋梁的建設(shè),考慮橋梁的抖振以及與脈動(dòng)風(fēng)之間的自激振動(dòng)、列車(chē)—橋梁耦合振動(dòng)、車(chē)體橫向平均風(fēng)壓形成的移動(dòng)荷載對(duì)橋梁的橫向沖擊、以及側(cè)向風(fēng)對(duì)車(chē)輛的影響等多種因素,建立風(fēng)荷載作用下的列車(chē)和橋梁系統(tǒng)動(dòng)力相互作用理論分析模型。2)提出建立橋址區(qū)的脈動(dòng)風(fēng)速場(chǎng)的簡(jiǎn)化方法。采用譜解法將實(shí)際面狀的大跨度橋梁的三維相關(guān)脈動(dòng)風(fēng)速場(chǎng)簡(jiǎn)化為沿主梁分布的一維脈動(dòng)風(fēng)速場(chǎng),并采用快速fourier逆變換技術(shù)加快模擬速度。脈動(dòng)風(fēng)場(chǎng)中各風(fēng)速點(diǎn)的模擬功率譜函數(shù)、自相干函數(shù)以及互相干函數(shù)與目標(biāo)值吻合良好。從而導(dǎo)出車(chē)輛和橋梁靜風(fēng)力、抖振風(fēng)力和自激風(fēng)力的時(shí)域表達(dá)式。3)基于上述分析模型和方法,采用模態(tài)綜合技術(shù),建立風(fēng)—車(chē)—橋系統(tǒng)動(dòng)力方程組,并編制風(fēng)—車(chē)—橋動(dòng)力系統(tǒng)耦合振動(dòng)分析計(jì)算程序。4)以武漢天興洲公鐵兩用大跨度橋梁的大跨度懸索橋和斜拉橋兩個(gè)不同階段的設(shè)計(jì)方案為實(shí)際工程背景,采用本文建立的風(fēng)—車(chē)—橋耦合振動(dòng)的分析計(jì)算程序,對(duì)大跨度橋梁同時(shí)在脈動(dòng)風(fēng)和運(yùn)行列車(chē)兩種荷載工況作用下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行動(dòng)力仿真計(jì)算,并對(duì)橋梁的振動(dòng)性能進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。計(jì)算結(jié)果表明:脈動(dòng)風(fēng)對(duì)大跨度橋梁,特別是懸索橋的動(dòng)力響應(yīng)影響顯著;橋梁的橫向、扭轉(zhuǎn)位移響應(yīng)主要受風(fēng)力控制,隨風(fēng)速的增大而逐步急速增大;橋梁的豎向位移響應(yīng)主要受運(yùn)行列車(chē)的影響較大,但隨著風(fēng)速的不斷增大,列車(chē)的影響逐漸減弱;作用在移動(dòng)車(chē)體上的橫向平均風(fēng)壓對(duì)橋梁的橫向沖擊作用十分顯著,它是引起橋面橫向位移響應(yīng)的重要因素。5)通過(guò)理論推導(dǎo)和分析實(shí)例研究車(chē)橋系統(tǒng)的共振機(jī)理和共振條件。橋梁在移動(dòng)車(chē)輛作用下產(chǎn)生的共振包括:①由車(chē)輛重量、離心力、橫向平均風(fēng)荷載等形成移動(dòng)荷載列對(duì)橋梁周期性動(dòng)力作用引起的共振;②由荷載列對(duì)橋梁加載速率引起的共振;③由軌道不平順、輪對(duì)蛇行等周期性加載引起的共振等。車(chē)橋系統(tǒng)的共振與橋梁跨度、長(zhǎng)度、豎向和橫向剛度、列車(chē)編組、車(chē)輛軸距參數(shù)及車(chē)輛的自振頻率等因素有關(guān)。6)根據(jù)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)理論,分析并確定。橋上車(chē)輛運(yùn)行安全性、平穩(wěn)性的評(píng)判準(zhǔn)則。采用本文建立的風(fēng)—車(chē)—橋耦合振動(dòng)的分析方法,模擬列車(chē)通過(guò)武漢天興洲公鐵兩用大跨度懸索橋、斜拉橋方案的全過(guò)程,對(duì)列車(chē)在大跨度橋梁上受風(fēng)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的各項(xiàng)振動(dòng)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算分析,包括脫軌系數(shù)、輪重減載率、輪軸橫向力、傾覆系數(shù)、舒適度指標(biāo)以及橫、豎向車(chē)體振動(dòng)加速度。通過(guò)多工況對(duì)比分析風(fēng)速、車(chē)速、橋型等多種因素對(duì)風(fēng)—車(chē)—橋動(dòng)力系統(tǒng)振動(dòng)特性的影響,確定橋上列車(chē)運(yùn)行安全的風(fēng)速閾值。對(duì)風(fēng)荷載作用下列車(chē)在大跨度橋梁上運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。計(jì)算結(jié)果表明:脈動(dòng)風(fēng)引起橋梁和車(chē)輛的抖振,它們對(duì)橋上列車(chē)的運(yùn)行性能有很大影響;風(fēng)荷載直接作用于運(yùn)動(dòng)著的車(chē)體本身,有使列車(chē)發(fā)生傾覆、脫離軌道的危險(xiǎn);車(chē)輛的各項(xiàng)振動(dòng)指標(biāo)均隨著風(fēng)速的增大而逐步急速增大,當(dāng)平均風(fēng)速超過(guò)25m?s-1時(shí),橋上列車(chē)的運(yùn)行安全將受到威脅。的初始角度等因數(shù)對(duì)大跨度橋梁的靜風(fēng)響應(yīng)都有不同程度的影響。（2）大跨境橋梁靜風(fēng)失穩(wěn)時(shí)的構(gòu)形表現(xiàn)為空間彎扭耦合失穩(wěn)，扭轉(zhuǎn)變形對(duì)結(jié)構(gòu)靜風(fēng)響應(yīng)的影響是明顯的。（3）計(jì)入材料的非線性，靜風(fēng)臨界風(fēng)速教不計(jì)入的結(jié)果小，但失穩(wěn)時(shí)結(jié)構(gòu)并不變成機(jī)構(gòu)，即材料非線性降低了結(jié)構(gòu)的切線剛度，但非引起失穩(wěn)的主要原因。（4）大跨度橋梁的朱亮斷面的升力距曲線斜率與其靜篇二：橋梁工程讀書(shū)筆記橋梁工程第一章總論第一節(jié)橋梁的基本組成和分類(lèi)2003年六月開(kāi)工建設(shè)的浙江寧波杭州灣跨海大橋，全長(zhǎng)36公里，目前是世界上最長(zhǎng)的橋梁。1、橋梁的組成上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、支座、附屬設(shè)施附屬設(shè)施：橋面系、伸縮縫、橋頭搭板，錐形護(hù)坡2、術(shù)語(yǔ)介紹凈跨徑：對(duì)于設(shè)置支座的橋梁為相鄰兩墩、臺(tái)身頂內(nèi)緣之間的水平距離，不設(shè)支座的橋梁為上、下部結(jié)構(gòu)相交處內(nèi)緣間的水平距離?？偪鐝剑憾嗫讟蛄褐懈骺變艨鐝降目偤?。計(jì)算跨徑：對(duì)于設(shè)置支座的橋梁，為相鄰支座中心線的水平距離，對(duì)于不設(shè)置支座的橋梁，為上、下部結(jié)構(gòu)的相交面之中心間的水平距離。標(biāo)準(zhǔn)跨徑：對(duì)于梁式橋、板式橋，以?xún)蓸蚨罩行木€長(zhǎng)度或橋墩中線與橋臺(tái)臺(tái)背前緣線之間橋中心線長(zhǎng)度為準(zhǔn)，拱式橋和涵洞以?xún)艨鐝綖闇?zhǔn)。橋梁全長(zhǎng)：對(duì)于有橋臺(tái)的橋梁為兩岸橋臺(tái)翼墻尾端間的距離，對(duì)于無(wú)橋臺(tái)的橋梁為橋面系行車(chē)道長(zhǎng)度。3、分類(lèi)3）、按跨越障礙的性質(zhì)跨河橋、跨海橋、跨線橋、立交橋、高架橋。4）、按用途公路橋、鐵路橋等。第二節(jié)橋梁發(fā)展動(dòng)態(tài)1、各個(gè)橋型的世界前5名2、我國(guó)橋梁建設(shè)成就3、世界最美橋梁塞爾吉那圖波橋，美國(guó)金門(mén)大橋第二節(jié)橋梁的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)第二章混凝土梁橋和鋼架橋第一節(jié)概述中小跨徑的公路橋梁或城市橋梁，大部分是鋼筋混凝土梁橋或預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋。預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支橋跨徑已達(dá)到50-70米。連續(xù)剛構(gòu)已達(dá)300米。梁式橋分板式、肋式、箱式。又分為簡(jiǎn)支、連續(xù)、懸臂橋。哈還分為預(yù)制的、現(xiàn)澆的。第二節(jié)混凝土梁橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、板橋簡(jiǎn)單方便，跨度小，分簡(jiǎn)支、連續(xù)、懸臂三種?？鐝揭话阍?米以下。裝配式空心板梁跨徑達(dá)6-13米。2、肋梁橋應(yīng)用最廣泛，有門(mén)形、t形和箱形。鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁跨徑8-20米，預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁20-50米。3、懸臂體系由于存在負(fù)彎矩，與簡(jiǎn)支橋相比，跨徑加大。分有掛梁和無(wú)掛梁。普通懸臂跨徑80米，預(yù)應(yīng)力懸臂一般100米以下，最大150米。t形剛構(gòu)懸臂加預(yù)應(yīng)力跨徑達(dá)120米，最大174米。以上懸臂我國(guó)均已少用了。4、連續(xù)體系梁橋伸縮縫少，行車(chē)舒適，跨越能力進(jìn)一步加大。等截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋40-60米，變截面跨徑大于70米。預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋跨徑達(dá)180米以上。最大330米。第三節(jié)剛架橋剛架橋，非鋼架橋，它是將行車(chē)道與橋梁墩臺(tái)采用剛性連接的一種橋梁體系。主要特點(diǎn)是，省掉昂貴的支座費(fèi)用，施工中不用進(jìn)行體系裝轉(zhuǎn)換，屬于梁式受力狀態(tài)。主要包括t形鋼構(gòu)橋、連續(xù)鋼構(gòu)橋、剛構(gòu)連續(xù)-組合體系橋、門(mén)式剛架橋、斜腿式剛架橋、全無(wú)縫式連續(xù)剛架橋。第四階混凝土斜、彎梁簡(jiǎn)介1、斜梁橋中軸線與水流方向設(shè)計(jì)成斜交的，稱(chēng)為斜梁橋。受力較為復(fù)雜，銳角容易翹起。2彎梁橋平面彎曲的曲線橋梁叫彎梁橋。受耦合作用，外圈受力大于內(nèi)圈，汽車(chē)離心力作用。第三章混凝土拱橋第一節(jié)概述1、拱橋的主要特點(diǎn)跨越能力大、受壓力為主節(jié)約大量鋼筋和混凝土、耐久性好維修費(fèi)用少、外觀美麗、構(gòu)造簡(jiǎn)單。自重大，水平推力大，地基要求較高、連續(xù)多孔時(shí)，為了避免一孔破壞影響整個(gè)橋梁時(shí)，需增加復(fù)雜的措施，與梁橋相比建筑高度大。2、拱橋的組成及主要類(lèi)型1）、上部結(jié)構(gòu)：主拱圈、拱上建筑物下部結(jié)構(gòu)：橋墩、橋臺(tái)及基礎(chǔ)拱圈與墩臺(tái)連接處稱(chēng)為拱腳。2）、拱橋類(lèi)型按主拱圈所使用的建筑材料圬工拱橋、鋼筋混凝土拱橋、鋼拱橋、鋼-混凝土拱橋。按拱上建筑的形式實(shí)腹式拱橋、空腹式拱橋按主拱圈形式圓弧線拱橋、拋物線拱橋、懸鏈線拱橋按橋面位置上承式、中承式、下承式拱橋按有無(wú)水平推力有推力拱橋、無(wú)推力拱橋按結(jié)構(gòu)受力圖示三鉸拱，兩鉸拱，無(wú)鉸拱，按拱圈截面形式板拱橋、板肋拱橋、肋拱橋、雙曲拱橋、箱形拱橋、鋼管混凝土拱橋、勁性骨架混凝土拱橋。篇三：同濟(jì)大學(xué)橋梁發(fā)展趨勢(shì)讀書(shū)報(bào)告專(zhuān)題講座報(bào)告課程名稱(chēng):橋梁工程的發(fā)展趨勢(shì)指導(dǎo)老師:_______葛耀軍_________姓名:史先飛學(xué)號(hào):1232627放眼世界、創(chuàng)新技術(shù)、科學(xué)理念，做一名出色的橋梁工程師——讀葛耀軍教授橋梁發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告2012年9月14日，葛耀軍教授在同濟(jì)大學(xué)給我們上了一堂豐富且生動(dòng)的橋梁發(fā)展趨勢(shì)課，做了《大跨度橋梁的抗風(fēng)挑戰(zhàn)與跨徑極限》和《大型橋梁工程可持續(xù)發(fā)展理念與技術(shù)》兩篇報(bào)告，比較系統(tǒng)全面的向我們講述了中國(guó)大跨度橋梁的發(fā)展歷程、現(xiàn)代主要大跨度橋梁的關(guān)鍵問(wèn)題和極限跨徑，以及大型橋梁工程可持續(xù)發(fā)展理念和評(píng)價(jià)，讓我們對(duì)整個(gè)世界大跨度橋梁的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)有了全面的認(rèn)識(shí)，并深刻感悟到可持續(xù)發(fā)展在橋梁工程領(lǐng)域的重要作用，為我們將來(lái)的發(fā)展提供了非常好的基礎(chǔ)和方向。下面我就葛教授的報(bào)告內(nèi)容和我個(gè)人心得進(jìn)行詳細(xì)闡述。一、大跨度橋梁的抗風(fēng)挑戰(zhàn)與跨徑極限我國(guó)大跨度橋梁的發(fā)展我國(guó)橋梁具有五千年的文明歷史，懸索橋最早完成于公元400年，趙州石拱橋完成于公元605年，是全世界第一座敞肩石拱橋。進(jìn)入新世紀(jì)，隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和西部大開(kāi)發(fā)的號(hào)召,改革開(kāi)放活躍的長(zhǎng)江三角洲與發(fā)展?jié)摿薮蟮奈鞑砍缟骄X、雪域高原、黃土高坡,同時(shí)掀起了路橋建設(shè)的高潮。一批堪稱(chēng)“橋梁建筑奇跡”的特大橋應(yīng)運(yùn)而生。至2008年6月底，我國(guó)主跨400m以上的橋梁已建成54座，在建18座；主跨1000m以上的橋梁建成6座，在建5座。已建的梁橋、拱橋、斜拉橋和懸索橋的最大跨徑分別達(dá)到了330m、550m、1088m和1490m。公路橋梁正在朝著美觀、大跨、輕型的方向發(fā)展。過(guò)去二十年中，我國(guó)的橋梁總長(zhǎng)度由3,400km增加到21,000km，總數(shù)量由124,000座增加到550,000座，而1991年建成通車(chē)的南浦大橋則對(duì)中國(guó)大跨徑橋梁的發(fā)展具有里程碑的意義。總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)橋梁的歷史悠久，而現(xiàn)代橋梁雖然起步較晚，但是發(fā)展很快，在如火如荼的現(xiàn)代橋梁的建設(shè)中，取得了很多成就。大跨度橋梁發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題然后葛耀軍教授詳細(xì)給我們講解了大跨度橋梁中懸索橋、斜拉橋和拱式橋的抗風(fēng)挑戰(zhàn)和跨徑極限問(wèn)題。下面分別介紹各類(lèi)橋型的關(guān)鍵問(wèn)題：（1）懸索橋葛教授以江蘇的潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋和舟山西侯門(mén)大橋?yàn)槔?，介紹了大跨度懸索橋的顫振及其控制問(wèn)題。2005年建成的潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋是中國(guó)第二、世界第四大跨徑懸索橋。該橋?yàn)榈湫偷娜绾?jiǎn)支懸索橋,跨徑布置為510m+1490m+510m，如圖1所示。加勁梁斷面為傳統(tǒng)的閉口鋼箱梁,高3m,寬36.3m。橋面雙向各3車(chē)道,每個(gè)車(chē)道寬3.75m,橋面兩側(cè)各留出一道3.5m寬的緊急停車(chē)帶，如圖2所示：圖1潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋立面圖圖2潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋主梁橫斷面潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋的豎彎和側(cè)彎振動(dòng)頻率基本合理,但是扭轉(zhuǎn)頻率比其他兩座懸索橋相對(duì)偏低，為了提高結(jié)構(gòu)的顫振穩(wěn)定性,需考慮采取氣動(dòng)控制措施。在進(jìn)一步的節(jié)段模型試驗(yàn)中,在主梁斷面上增設(shè)了中央穩(wěn)定板(見(jiàn)圖2)。對(duì)于中央穩(wěn)定板的高度選擇，又做了實(shí)驗(yàn)，最終確定了高0.88m的中央穩(wěn)定板。舟山西堠門(mén)大橋作為浙江舟山連島工程的主體工程，是跨越西堠門(mén)水道、連接金塘島和冊(cè)子島的一座大跨度橋梁。橋址選在冊(cè)子島和金塘島之間水道最窄的地方，約2200m寬，在靠近冊(cè)子島處有一個(gè)小島，稱(chēng)為老虎礁，可以布置一個(gè)纜索承重橋梁的主塔。如果將三跨懸索橋的一個(gè)主塔建在老虎礁上，那么另一個(gè)主塔就要落在金塘島的斜礁上。大跨要求是避免深水基礎(chǔ)，并非通航要求。為了確定主塔在金塘島上的位置，進(jìn)行了多種跨徑方案的比選，為了避免深水基礎(chǔ)施工，西堠門(mén)大橋設(shè)計(jì)方案最終確定為兩跨連續(xù)懸索橋，主跨1650m（見(jiàn)圖3）。圖3舟山西侯門(mén)大橋立面圖西堠門(mén)大橋地處我國(guó)東南沿海臺(tái)風(fēng)頻發(fā)地區(qū)，其顫振檢驗(yàn)風(fēng)速更為嚴(yán)格，故對(duì)4種比選箱梁斷面進(jìn)行節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)，這4種比選箱梁斷面包括：傳統(tǒng)的單箱主梁、附加中央穩(wěn)定板的單箱梁、中央開(kāi)槽寬6m的雙箱梁和中央開(kāi)槽寬10.6m的雙箱梁。結(jié)果表明：?jiǎn)蜗淞阂约皢蜗淞焊郊?.2m或1.7m高度中央穩(wěn)定板的顫振臨界風(fēng)速無(wú)法達(dá)到顫振檢驗(yàn)風(fēng)速的要求，附加2.2m高穩(wěn)定板的單箱梁和兩種分體雙箱梁均能滿(mǎn)足顫振穩(wěn)定性的要求。最終選用了中央開(kāi)槽寬6m的分體箱梁斷面。葛教授以這兩個(gè)實(shí)例，生動(dòng)地給我們講解了實(shí)際大跨度懸索橋設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題，從橋位選擇到跨徑比選擇，以及截面的選取和顫振的控制措施，讓我們深刻了解了大跨度懸索橋所遇到的實(shí)際問(wèn)題，以及用橋面開(kāi)槽和組合氣動(dòng)措施等解決辦法。我印象最深刻的就是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，比如箱梁截面的選擇，以及中央穩(wěn)定板高度的選取，所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)要不僅能夠從多種可能性里驗(yàn)證最合適的方案，還應(yīng)該找出規(guī)律給設(shè)計(jì)者足夠的選擇范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)。所以我覺(jué)得一個(gè)科學(xué)的成功的設(shè)計(jì)一定有著科學(xué)的成功的實(shí)驗(yàn)，它能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)提供最優(yōu)的方案，反應(yīng)出問(wèn)題的規(guī)律。接著葛教授以理論推導(dǎo)的形式向我們闡明了懸索橋的跨徑極限，提出了懸索橋的跨徑可到5000m的結(jié)論。但是我有一個(gè)疑問(wèn)，如果設(shè)計(jì)跨徑大于4000m的懸索橋，由于超長(zhǎng)的跨徑，則需要非常高的橋塔，整個(gè)橋的自重和斜拉索的自重也將大大增加，勢(shì)必會(huì)提高斜拉索中的應(yīng)力，那么斜拉索能不能提供那么大的拉力，超高橋墩能不能滿(mǎn)足抗震和抗風(fēng)的要求，以及這種設(shè)計(jì)會(huì)比2000m左右的懸索橋經(jīng)濟(jì)嗎？（2）斜拉橋斜拉橋遇到的最普遍的問(wèn)題是長(zhǎng)拉索在風(fēng)和雨的環(huán)境下的振動(dòng)，世界跨徑排名前十的斜拉橋基本都遇到了拉索振動(dòng)問(wèn)題，而且采用了一到兩種振動(dòng)控制措施，包括在拉索表面刻凹坑或加螺旋線，以及在拉索下端部安裝機(jī)械式阻尼器。在拉索表面纏繞螺旋線和刻制凹坑，是為了防止拉索表面形成水線，因?yàn)樗€是導(dǎo)致拉索風(fēng)雨振動(dòng)的直接原因。斜拉橋的主梁斷面選取也很重要，江蘇蘇通大橋，主梁斷面為流線型正交異性鋼箱梁；香港昂船洲大橋，鋼主梁橫斷面為雙流線型正交異性鋼箱；湖北鄂東大橋，通過(guò)與傳統(tǒng)閉口箱梁在動(dòng)力特性和氣動(dòng)性能方面的比較，鋼主梁的橫斷面設(shè)計(jì)為分離雙箱梁。斜拉橋的扭轉(zhuǎn)頻率對(duì)跨徑不敏感，以及足夠高的顫振臨界風(fēng)速，都支持跨徑的增大，也就是說(shuō)，現(xiàn)在的斜拉橋最大跨徑仍沒(méi)有達(dá)到斜拉橋的極限跨徑，仍可以進(jìn)一步增加。（3）拱式橋世界跨度排名前十的拱橋中只有上海盧浦大橋存在風(fēng)致振動(dòng)問(wèn)題，即渦激共振，該橋渦激共振主要是由于拱肋的鈍體橫斷面所造成的。然后葛教授以上海盧浦大橋?yàn)槔?，詳?xì)給我們介紹了上海盧浦大橋的設(shè)計(jì)和怎么解決渦激振動(dòng)問(wèn)題。上海盧浦大橋是一座中承式拱橋，跨徑100m+550m+100m，是當(dāng)時(shí)世界上跨徑最大的拱橋。橋面6車(chē)道，兩側(cè)各設(shè)一條觀光人行道。主梁為正交異性鋼梁，由拱肋連同吊桿和立柱共同支撐。在端橫梁之間的主梁兩側(cè)各設(shè)有43根水平后張系桿，以平衡中跨拱肋內(nèi)恒載引起的水平推力。整個(gè)鋼拱——梁組合結(jié)構(gòu)由拱肋、正交異性主梁、空間吊桿和立柱、拱肋間的橫撐、以及水平后張系桿組成。作為盧浦大橋的渦振控制措施，建議采用建筑薄膜結(jié)構(gòu)作為渦振啟動(dòng)控制措施a或b的阻擋氣流結(jié)構(gòu)。主要有三方面的原因：一是薄膜材料質(zhì)量輕、剛度小，不會(huì)改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)力學(xué)性能；二是彩色建筑膜結(jié)構(gòu)色彩豐富、造型優(yōu)美．能增添拱粱組合體系的建筑美觀：三是薄膜結(jié)構(gòu)具有降低噪音、改善環(huán)境的作用。由于拱式橋在建造過(guò)程中需要架設(shè)臨時(shí)橋塔，在施工完成后再進(jìn)行拆除，相當(dāng)于把一座斜拉橋再改成一座拱橋，因此成品增大，非常不經(jīng)濟(jì)。所以較大跨徑的拱橋經(jīng)濟(jì)性不強(qiáng)，不如其他類(lèi)型的大跨徑橋梁的經(jīng)濟(jì)性高。通過(guò)近二十年的發(fā)展，中國(guó)已建成了多座世界排名前列的大型橋梁，豐富了世界橋梁的多樣性，提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。而現(xiàn)代橋梁技術(shù)的發(fā)展，我認(rèn)為有兩個(gè)因素：一是客觀的需要，復(fù)雜地形需要不斷提高跨徑，不斷要求新的技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)安全性、耐久性等需要；二是橋梁設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新精神，勇于突破限制，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出新的設(shè)計(jì)理念。作為中國(guó)橋梁的未來(lái)力量，我們要敢于承擔(dān)責(zé)任，不僅要設(shè)計(jì)出質(zhì)量可靠的橋梁，還應(yīng)該積極的拼搏，使中國(guó)的橋梁技術(shù)走在世界的前沿，引領(lǐng)世界橋梁的發(fā)展，為人類(lèi)社會(huì)和橋梁的發(fā)展做出突出的貢獻(xiàn)！二、大型橋梁工程可持續(xù)發(fā)展理念與技術(shù)第二部分，葛教授給我們做了《大型橋梁工程可持續(xù)發(fā)展理念與技術(shù)》的報(bào)告，詳細(xì)的講述了大型橋梁工程可持續(xù)發(fā)展理念的原則、目標(biāo)、指標(biāo)、要求和階段，以及可持續(xù)評(píng)價(jià)的內(nèi)容?？沙掷m(xù)發(fā)展理念橋梁工程中的可持續(xù)理念，遵循可持續(xù)原則，其目標(biāo)為不損害后代和長(zhǎng)時(shí)期發(fā)展，指標(biāo)為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)、生態(tài)可持續(xù)、社會(huì)可持續(xù)，要求包括跨能延展性、功能適用性、構(gòu)件耐久性、結(jié)構(gòu)安全性，階段包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、移除。結(jié)構(gòu)安全性結(jié)構(gòu)破壞的方式分為部分破壞、整體倒塌破壞。橋梁的破壞原因分為主觀失察原因和客觀觸發(fā)原因，其中主觀失察原因包括設(shè)計(jì)、構(gòu)造、施工、養(yǎng)護(hù)、材料等，客觀觸發(fā)原因包括超載、船撞、洪水、強(qiáng)風(fēng)、爆炸、火災(zāi)、滑坡、恐怖襲擊等。中國(guó)事故橋梁中主觀失察和客觀觸發(fā)原因各占一半在主觀失察原因中施工和養(yǎng)護(hù)是兩個(gè)最主要的原因；在客觀觸發(fā)原因中超載占了一半以上，船撞和洪水是另外兩個(gè)主要客觀原因。構(gòu)件耐久性構(gòu)件耐久性是指構(gòu)件抵抗自然風(fēng)化、化學(xué)侵襲、機(jī)械磨損以及其它性能退化過(guò)程的能力?；炷两Y(jié)構(gòu)在近年來(lái)已成為土木工程中最重要的一種結(jié)構(gòu)形式，因其成本低，基地取材，施工方便等特點(diǎn)廣泛地用于各個(gè)領(lǐng)域。但混凝土構(gòu)件的耐久性問(wèn)題直接影響混凝土構(gòu)件的質(zhì)量。雖然中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)要求耐久壽命為100年，但是混凝土斜拉橋中開(kāi)裂橋梁的使用壽命從11年到27年，平均壽命19年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于100年使用壽命。而混凝土梁式橋的下?lián)弦彩蛊鋲勖?年到28年，平均壽命11年。所以，從橋梁工程可持續(xù)理念出發(fā)，就要求提高構(gòu)件的耐久性。這就要求結(jié)構(gòu)具有：可檢性、可修性、可換性、可健性、可控性和可持續(xù)性。功能適用性葛教授舉金塘大橋?yàn)閷?shí)例對(duì)橋梁的功能適用性進(jìn)行了闡述。金塘大橋全長(zhǎng)約20km，分為主通航孔橋和混凝土橋兩大部分。主通航孔橋?yàn)殇撓淞盒崩瓨?，粱?m，總寬30.1m?；炷翗?yàn)殡p幅粱橋，單幅斷面寬度篇四：道橋概論讀書(shū)報(bào)告目錄摘要2拱橋的構(gòu)造和特點(diǎn)2拱橋的基本特點(diǎn)及其適用范圍2拱橋的組成及主要類(lèi)型3拱橋分類(lèi)3拱橋的選擇與布置4拱橋的其它細(xì)部構(gòu)造鉸的設(shè)置其他常用類(lèi)型拱橋的構(gòu)造簡(jiǎn)介桁架拱橋組合桁架拱橋剛架拱橋系桿拱橋總結(jié)7777991011道路橋梁概論讀書(shū)報(bào)告-----------了解拱橋摘要拱橋（archbridge）指的是在豎直平面內(nèi)以拱作為結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。arch在容器內(nèi)的粉料層中如果形成能承受上方粉料的壓力而不將此壓力傳遞給下方的面，此面即稱(chēng)為拱橋。拱橋是向上凸起的曲面，其最大主應(yīng)力沿拱橋曲面作用，沿拱橋垂直方向的最小主應(yīng)力為零。在重力作用下進(jìn)行的粉料流出過(guò)程中可能反復(fù)出現(xiàn)拱橋的形成和崩解過(guò)程，此種拱橋稱(chēng)為動(dòng)拱橋。拱橋是我國(guó)最常用的一種橋梁型式，其式樣之多，數(shù)量之大，為各種橋型之冠，特別是公路橋梁，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的公路橋中7%為拱橋。由于我國(guó)是一個(gè)多山的國(guó)家，石料資源豐富，因此拱橋以石料為主。建于公元1990年，跨徑120m的湖南烏巢河大橋，是當(dāng)今世界跨徑第一的石拱橋。我國(guó)建造的鋼筋混凝土拱橋的形式更是繁花似錦，式樣之多當(dāng)屬世界之最，其中建造得比較多的是箱形拱、雙曲拱、肋拱、桁架拱、剛架拱等，它們大多數(shù)是上承式橋梁，橋面寬敞，造價(jià)低廉。不同標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)①按拱圈(肋)結(jié)構(gòu)的材料分：有石拱橋（見(jiàn)石橋）、鋼拱橋、混凝土拱橋、鋼筋混凝土拱橋。②按拱圈（肋）的靜力圖式分：有無(wú)鉸拱、雙鉸拱、三鉸拱（見(jiàn)拱）。前二者屬超靜定結(jié)構(gòu)，后者為靜定結(jié)構(gòu)。一拱橋的構(gòu)造和特點(diǎn)?1拱橋的基本特點(diǎn)及其適用范圍力學(xué)特點(diǎn)，將橋面的豎向荷載轉(zhuǎn)化為部分水平推力，使拱的彎距大大減小，拱主要承受壓力，充分發(fā)揮圬工材料抗壓性能；?拱橋的優(yōu)點(diǎn)：?1、具有較大的跨越能力，充分發(fā)揮圬工及其它抗壓材料的性能；?2、構(gòu)造較簡(jiǎn)單，受力明確簡(jiǎn)潔；?3、形式多樣、外型美觀；?拱橋的缺點(diǎn)：?1、有水平推力的拱橋，對(duì)地基基礎(chǔ)要求較高，多孔連續(xù)拱橋互相影響；?2、跨徑較大時(shí)，自重較大，對(duì)施工工藝等要求較高；?3、建筑高度較高，對(duì)穩(wěn)定不利；拱橋的組成及主要類(lèi)型?一、拱橋的主要組成:?拱圈（拱背、拱腹、拱頂、拱腳）、拱上結(jié)構(gòu)?矢跨比f(wàn)/l—反映拱橋受力特性的重要指標(biāo)二、拱橋分類(lèi)?按材料?圬工拱橋?鋼拱橋?鋼筋混凝土拱橋?鋼管混凝土拱橋?型鋼混凝土拱橋?圬工拱橋是使用圬工材料修建的的拱橋，如：石拱橋以及拱圈不配鋼筋的混凝土拱橋等拱橋分類(lèi)?按行車(chē)道位置上承式拱橋中承式拱橋下承式拱橋?按拱軸線型式：圓弧拱橋拋物線拱橋選鏈線拱橋?按拱上結(jié)構(gòu)形式：實(shí)腹式拱橋空腹式拱橋按截面板拱橋箱型拱橋肋拱橋雙曲拱橋按結(jié)構(gòu)受力圖式?簡(jiǎn)單體系：無(wú)鉸拱二鉸拱三鉸拱組合體系（有無(wú)推力）：剛架拱橋桁架拱橋桁式組合拱梁拱組合橋系桿拱橋-按拱肋及系桿的尺寸，柔性、剛性：三、拱橋的選擇與布置?1、應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件及施工的方便和可能確定拱橋類(lèi)型及分孔；?2、多孔拱橋最好選用等跨分孔；采用不等跨分孔應(yīng)采取措施減少跨間的不平衡，如：不同的矢跨比，不同的拱腳標(biāo)高及調(diào)整拱上建筑重量等；?3、選則合理的矢跨比及拱軸線，一般拱橋失跨比在1/5~1/10；?4、根據(jù)環(huán)境選擇結(jié)構(gòu)的造型及注意全橋的美觀；永保橋跨越瀾滄江，主孔為下承式80m肋拱橋，東岸2x24m連續(xù)梁，西岸1孔18m斜梁。該橋?yàn)槿嵝钥v梁的下承式肋拱橋，主拱圈的推力分別傳至兩岸橋臺(tái)。高明橋是一跨越西江的大型公路橋，主通航孔采用中承式鋼管混凝土拱，引橋系鋼筋混凝土肋拱。渾水河橋?yàn)?跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土桁拱結(jié)構(gòu)。由于鄰孔跨徑比甚大，采用兩組盆式橡膠支座承受正、負(fù)反力和伸縮變形。主跨123米.3主拱的構(gòu)造?1、板拱石板拱混凝土板拱鋼筋混凝土板拱?鋼筋混凝土板拱的拱頂厚度采用跨徑的1/60~1/70；拱腳厚度可按下式：?拱頂厚度dj?dd/cos??拱腳處拱軸線的傾角j2、肋拱--（矩形、工字型、箱型）?矩形截面：肋高為跨徑的1/40~1/60，肋寬為肋高的0.5~2.0倍；?工字型及箱型：肋高為跨徑的1/25~1/35，肋寬為肋高的0.4~0.5倍；腹板、翼板厚度按構(gòu)造及抗剪最小尺寸要求0.25~~0.5m;?肋拱間必須設(shè)橫梁、橫撐；3、箱形拱?適合大跨徑拱橋；?特點(diǎn)：截面挖空率大，節(jié)省材料；形心軸靠中適應(yīng)主拱正負(fù)彎距變化；主拱整體篇五：讀書(shū)筆記橋梁工程讀書(shū)筆記橋梁工程一、橋墩橋墩：承受上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的豎向力和水平力還要承受水流，風(fēng)力和船只的撞擊力。要求：足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性滿(mǎn)足能航通車(chē)的要求二、橋臺(tái)橋臺(tái)承受上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的豎向力和水平力還要承受擋土護(hù)岸等土的壓力。類(lèi)型②實(shí)體式：以u(píng)字、八字較常見(jiàn)。②埋置式：臺(tái)身大部分埋入錐體護(hù)坡中三、整體式墩臺(tái)施工要點(diǎn)混凝土及鋼筋混凝土墩、臺(tái)施工要求混凝土墩臺(tái)施工要點(diǎn)：（1）墩臺(tái)施工前應(yīng)在基礎(chǔ)頂面放出墩、臺(tái)中線和墩、臺(tái)內(nèi)、外輪廓線的準(zhǔn)確位置。（2）現(xiàn)澆混凝土墩、臺(tái)鋼筋的綁扎應(yīng)和混凝土的灌注配合進(jìn)行。（3）注意掌握混凝土的澆筑速度。（4）若墩、臺(tái)截面積不大時(shí)，混凝土應(yīng)連續(xù)一次澆筑完成，以保證其整體性。若墩、臺(tái)截面積過(guò)大，應(yīng)分段分塊澆筑。（5）在混凝土澆筑過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)觀察所設(shè)置的預(yù)埋螺栓、預(yù)埋支座的位置是否移動(dòng)若發(fā)現(xiàn)移位應(yīng)及時(shí)校正。澆筑過(guò)程中還應(yīng)注意模板、支架情況，如有變形或沉陷應(yīng)立即校對(duì)并加固。（6）高大的橋臺(tái)，若臺(tái)身后仰，本身自重力偏心較大，為平衡臺(tái)身偏心，施工時(shí)應(yīng)在填筑臺(tái)身四周路堤土方的同時(shí)砌筑或澆筑臺(tái)身，防止橋臺(tái)后傾或向前滑移。（7）v形、y形和x形橋墩，通常劃為v形墩結(jié)構(gòu)、錨跨結(jié)構(gòu)和掛孔部分3個(gè)施工階段。四、為防止墩臺(tái)基礎(chǔ)的第一層混凝土中的水分被基底吸收或基底水分滲入混凝土，應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：⑴基底為非粘性土或干土?xí)r，應(yīng)將其濕潤(rùn)。⑵如果為濕土?xí)r，應(yīng)在基底設(shè)計(jì)高程下鋪填一層10~15cm厚片石或碎石層。⑶如為巖石時(shí)，應(yīng)將其濕潤(rùn)，鋪一層厚2~3cm水泥漿，然后在漿凝結(jié)前澆筑混凝土。五、墩臺(tái)是大體積圬工，為避免水化熱過(guò)高，導(dǎo)致混凝土因內(nèi)外溫差引起裂縫，可采取如下措施：改善集料級(jí)配、降低水灰比；采用水化熱低的水泥；減小澆筑層的厚度，加快混凝土散熱速度；用料避免太陽(yáng)曝曬；混凝土內(nèi)埋置冷卻管通水冷卻。六、高墩施工目前采用的施工方法主要有滑模、爬模和翻模三種。七、鉆孔灌注樁施工八、埋設(shè)護(hù)筒護(hù)筒的作用：固定樁孔位置，保護(hù)孔口，防止地面水流入，增加孔內(nèi)水壓力，防止塌孔，成孔時(shí)引導(dǎo)鉆頭的方向。護(hù)筒的制作要求：①護(hù)筒通常采用鋼筋混凝土和鋼制兩種，視具體情況而定。鋼護(hù)筒厚4~8mm，鋼筋混凝土護(hù)筒厚8~10cm。護(hù)筒上部設(shè)1～2個(gè)溢漿孔，②護(hù)筒的內(nèi)徑比鉆孔樁設(shè)計(jì)直徑稍大。用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆孔的宜加大20～30厘m；用沖擊鉆和沖抓鉆鉆孔的宜加大30～40厘m。護(hù)筒的埋設(shè)要求：孔前，在現(xiàn)場(chǎng)放線定位，按樁位挖去樁孔表層土，并埋設(shè)護(hù)筒。埋設(shè)護(hù)筒可采用挖埋或錘擊、振動(dòng)、加壓等方法。埋置深度一般情況為2—4m，特殊情況應(yīng)加深。護(hù)筒頂端高程應(yīng)滿(mǎn)足孔內(nèi)水位設(shè)置高度的要求；九、泥漿作用：在孔壁形成泥皮穩(wěn)定孔壁、懸浮鉆渣、潤(rùn)滑鉆具、正循環(huán)排渣。泥漿的組成及要求：①水：水的ph值7～8之間，不含雜質(zhì)；②粘土（或膨潤(rùn)土）：塑性指數(shù)大于25，粒徑小于0.005mm顆粒含量多于總量的50%，相對(duì)密度為1.1～1.5；③添加劑：無(wú)機(jī)：純堿等促使顆粒分散、防止凝聚下沉有機(jī)：丹寧液、拷膠液等降低粘度十、全套管沖抓成孔：特點(diǎn)：無(wú)噪音，無(wú)振動(dòng)；不使用泥漿；挖掘時(shí)可以很直觀地判別土壤及巖性特征，對(duì)于端承樁，便于現(xiàn)場(chǎng)確定樁長(zhǎng)；挖掘速度快，挖掘深度大；成孔垂直度易于掌握；孔壁不會(huì)產(chǎn)生坍落現(xiàn)象，成孔質(zhì)量高。成樁質(zhì)量高；