1中国铁路钢桥的发展历程及展望
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中国钢桥发展历史的回眸••中国建设钢桥的历史可以追朔到百年以前,在我国7万多公里的铁路线上,有8000多座钢桥在服役,其中超过百年的老龄钢桥有160多孔。
而早期的老龄钢桥大多是外国人设计并建造。
旧中国的铁路钢桥建设,由于受到当时的政治、经济和科学技术的限制,材料、设计水平、制造水平、施工技术等条件都很落后,钢桥的发展极为缓慢。
••1934年~1937年,39岁的茅以升先生带领中国工程师设计并监造了钱塘江大桥(主跨65.84m,全长1453m),开创了我国自行建造钢桥的历史••中国最早的钢桥制造厂有超过百年的历史(1894),但是,直到50年代初期,桥梁工厂只有制造铆接桥的技术。
1956年,苏联专家与中国技术人员合作,在沈阳桥梁厂试焊成功第一孔24米焊接板梁,此后,第一批320孔24m焊接板梁桥,架设在石太线和湛江附近支线上,这是我国第一次制造焊接桥。
••1957年,借助前苏联专家的技术和材料,中国建造完成了武汉长江公铁两用大桥。
桥梁全长1155.5m,主跨128m,该桥的建设培养了中国第一批钢桥设计、施工、制作、研究的科学技术人员,为中国钢桥事业的发展奠定了基础。
••1968年,中国人靠自己的技术、材料,自行设计建造了正桥长1576m,铁路桥全长6772m,公路桥全长4588m的南京长江大桥,主跨160m,首次使用国产的16Mnq钢。
••六十年代中期,在中国西南成昆铁路建设中,由科研、设计、施工、制造单位组成了栓焊梁战斗组,系统地研究了栓焊钢桥建造技术,编制了我国最早的《栓焊钢梁设计暂行办法》,并以此为指导,在成昆线上建成了不同形式的栓焊钢桥44座,结束了中国铆接钢桥的历史,开创了中国栓焊钢桥技术发展的新纪元。
、以特大型桥梁建设为标志的五个里程碑1、武汉长江大桥(第一个里程碑)特点:(1)长江上第一座公、铁两用桥(2)跨度:128m(3)材料:3号桥梁钢(Q240)(4)铆接2、南京长江大桥(第二个里程碑)特点:(1)跨度:160m(2)材料:16Mnq (Q345)(3)铆接(4)我国独立自主从材料到建设完全依靠自己力量,写入党的历史问题决议中。
试论中国铁路桥梁技术发展与展望摘要:本文以时间为线索,论述了新中国成立以来具有典型特征的铁路桥梁在跨径、结构形式、工程材料、施工工艺、技术装备等各个方面所取得的技术进步。
简要地介绍了我国铁路桥梁的现状和解放以来的发展历程,论述了既有桥梁提速后出现的问题以及解决问题的对策、高速铁路桥梁的特点和设计要求,最后对新世纪铁路桥梁的几个主要发展方向的前景做了评述。
关键词:铁路桥梁; 技术成就; 桥梁科技;展望1我国铁路桥梁的现状铁路桥梁由于荷载大、动力响应剧烈,与公路桥梁相比,其结构形式创新和跨度发展的速度受到了制约。
在众多的铁路桥梁当中,简支的中小跨度桥梁占有很高的比例,主要型式有:1) 钢筋混凝土简支梁跨度一般小于20 m ,1975 年铁道部对小跨度的钢筋混凝土桥编制了标准设计,在4~20 m 跨度范围内编制了8 种不同跨度的定型设计。
2) 预应力混凝土简支梁20 世纪50 年代初试制的是跨度23.8 m T 型截面的PC 梁,1957 年编制了跨度19.8~27.7 m 的标准设计,以后又生产了31.7 m 的T 形截面的PC 梁,这种跨度梁在目前铁路建设中被广泛的采用。
80 年代后,又设计了24m、40 m 跨度的箱型截面梁。
目前,铁路预应力混凝土简支梁最大跨度为64 m。
3) 钢板梁有上承与下承式2 种类型,解放前遗留下来的钢板梁跨度不一,解放后进行定型设计, 目前常见的有32 m 和40 m 两种跨度。
下承式板梁主梁间距大于上承钢板梁,又带有纵横梁结构的桥面系,因此,下承式板梁横向刚度较大,稳定性好。
由于预应力混凝土梁的普遍采用,目前铁路建设中这种型式桥梁很少采用。
20 世纪50 年代至60 年代末,大跨度钢桁梁基本上以连续钢桁梁为主要结构形式,如武汉长江大桥、南京长江大桥。
70 年代起,出现了简支的刚性桁梁和柔性拱的组合结构,跨度达112 m (成昆线的迎水村桥) 。
80 年代初建成的汉江钢箱斜腿刚构桥,斜腿底铰中心距176 m ,居世界同类型桥梁跨度第一位。
中国桥梁用钢发展我国铁路桥梁的发展自 1957 年的武汉长江大桥开始,经历南京长江大桥,九江长江大桥到 1998 年的芜湖长江大桥,经过四个标志性的阶段,各阶段都代表了一个时期桥梁技术的发展水平和冶金技术的发展水平。
铁路桥梁由铆接、栓焊发展到芜湖长江大桥的整体焊接节点。
钢梁的跨度也由 128m 发展到312m,直至 504m。
2000 年通车的公铁两用桥-芜湖长江大桥,主跨达到 312m,集数十项世界率先技术为一体,标志着我国铁路桥梁的创造技术已达到世界领先水平、正在建设的南京大胜关长江大桥,是我国第一条大跨度高速铁路桥梁,桥面为六线铁路,设计时速为 300km,标志着我国桥梁行业又发展到一个新的水平。
我国公路桥梁自 20 世纪 50 年代至 80 年代经历了预应力钢筋混凝土梁式桥后, 80 年代末随着大跨度公路桥梁的建造,钢结构现代索桥(斜拉、悬索)显示出强有力的竞争力,得到快速发展。
国内相继建造了几十余座世界级的大跨度斜拉及悬索桥。
我国跨海桥梁从无到有,也经历了飞速的发展,我国第一条跨海大桥东海大桥总长约为 31km。
大桥按双向六车道加紧急停车带的高速公路标准设计,设计车速 80km/h。
2022 年通车的杭州湾跨海大桥全长 36.4km,双向六车道高速公路,设计时速 100km/h。
2.1 铁路桥梁钢发展2.1.1 发展历程与桥梁设计及创造相比,国内铁路桥梁用钢的发展起步较早,但发展缓慢。
60-80 年代开辟了 16Mnq、15MnVq、15MnVNq (桥梁结构用钢标准 YB/168- 70、YB (T) 10-81)。
其中 16Mnq 在行业中虽然应用广泛,但使用部门反映,16Mnq 钢板采用U 形缺口冲击,韧性指标偏低。
同时也反映板厚效应严重,铁路桥仅能用到 32mm,超过此厚度冶金质量难以保证。
80 年代末,由于九江长江大桥建设需要,九江桥采用了R ≥420MPa 的eL15MnVNq。
我国钢桥的发展趋势随着我国经济的快速发展,交通建设也在不断加快。
钢桥作为一种重要的交通建设设施,其发展趋势也在不断变化。
本文将从以下几个方面探讨我国钢桥的发展趋势。
一、钢桥的材料趋势钢桥的材料是其重要的组成部分,其材料的选择直接影响到钢桥的质量和使用寿命。
目前,我国钢桥的材料主要有钢、混凝土和木材等。
其中,钢材是最常用的材料,其强度高、耐腐蚀性好、施工方便等优点,使得钢桥在大型桥梁建设中得到广泛应用。
未来,随着科技的不断进步,新型材料的研发和应用将成为钢桥发展的重要趋势。
二、钢桥的设计趋势钢桥的设计是其建设的关键环节,其设计的合理性直接影响到钢桥的使用效果。
目前,我国钢桥的设计趋势主要是以安全、经济、美观为主要考虑因素。
未来,随着城市化进程的加快,钢桥的设计将更加注重环保、节能、智能化等方面,以满足城市交通建设的需求。
三、钢桥的施工趋势钢桥的施工是其建设的重要环节,其施工的质量和效率直接影响到钢桥的使用寿命和安全性。
目前,我国钢桥的施工趋势主要是以机械化、自动化为主要特点。
未来,随着科技的不断进步,钢桥的施工将更加注重智能化、数字化等方面,以提高施工效率和质量。
四、钢桥的维护趋势钢桥的维护是其使用过程中的重要环节,其维护的质量和及时性直接影响到钢桥的使用寿命和安全性。
目前,我国钢桥的维护趋势主要是以定期检查、维护为主要特点。
未来,随着科技的不断进步,钢桥的维护将更加注重智能化、数字化等方面,以提高维护效率和质量。
五、钢桥的应用趋势钢桥的应用是其发展的重要方向,其应用的范围和领域直接影响到钢桥的市场需求和发展前景。
目前,我国钢桥的应用趋势主要是以大型桥梁、高速公路、城市交通等为主要领域。
未来,随着城市化进程的加快和交通建设的不断推进,钢桥的应用将更加广泛,涉及到城市轨道交通、高速铁路等领域。
我国钢桥的发展趋势是多方面的,其材料、设计、施工、维护和应用等方面都将不断发展和创新。
未来,随着科技的不断进步和社会需求的不断变化,钢桥的发展前景将更加广阔。
我国大跨度铁路钢桥的技术发展中铁大桥勘测设计院高宗余总程师教授级高总工程师教授级高工博士2009.9武汉目录一、前言二、正在建设中的大跨度钢桥简介三、大跨度钢桥新技术中铁大桥勘测设计院一、前言中铁大桥勘测设计院随着我国“中长期铁路网规划”和“十一五”规划的陆续实施,目前有一大批高速客运专线铁路正在建设中。
我国幅员辽阔,大江大河众多,随着经济的不断发展,水上航运也越来越繁忙,因此,桥梁跨度也越来越大。
上世纪90年代以来,我国一直在进行高速客运专线铁路大跨度钢桥的研究设计工作。
中铁大桥勘测设计院桥梁是铁路客运专线重要工程结构,对于客运专线列车运行的平稳性、旅客乘坐舒适性和安全性具有重要影响。
目前,客运专线大跨度桥梁,除必须满足传统的强度要求外,首要考虑的是需要更好的刚度和更高的耐久性。
中铁大桥勘测设计院我国大跨度铁路钢桥的技术发展二、正在建设中的大跨度钢桥简介中铁大桥勘测设计院我国大跨度铁路钢桥的技术发展二、大跨度钢桥简介主要介绍跨越长江、黄河的几座铁路客运专线大桥,包括武汉天兴洲长江大桥、南京大胜关长江大桥、郑州黄河公铁两用大桥、京沪高速铁路济南黄河大桥、安庆铁路长江大桥等。
经过技术及经济性比选,上述几座大桥均采用了能够提供良好刚度条件的钢桁梁结构。
钢桁梁结构是铁路大跨度桥梁最常采用的结构形式,为了满足大跨、重载、高速行车的要求,必须进行技术创新,在几座大桥的设计、施工中采用了大量的新材料、新结构、新工艺和新设备。
中铁大桥勘测设计院1、武汉天兴洲公铁两用长江大桥武汉天兴洲长江大桥是公铁两用桥,它是武汉铁路枢纽内的第二过江通道,同时也是武汉市城市中环线的过江通道。
大桥位于武汉长江公路桥下游9.5公里的天兴洲江段。
中铁大桥勘测设计院大桥通行4线铁路,6车道城市公路。
4线铁路中,2线为京广客运专线,桥上设计车速为200km/h以上;另2线为I级铁路。
中铁大桥勘测设计院主桥采用主跨504m的双塔斜1092拉桥,全长1092m。
钢桥的发展史一、桥梁历史概述桥梁,作为一种越来越重要的交通设施,从原始时期开始逐步发展,从自然倒下来的树木,自然形成的石梁或石拱,到后来的人造木桥、石桥一直到近代的钢筋混凝土桥很钢构桥,技术不断发展进步,跨度越来越大,材料也日趋先进。
特别是钢桥,虽然仅有两百多年的发展历史,但由于自身的特性,在现代桥梁建设中得到了众多设计师的青睐,因而有许多著名的钢桥出现。
二、国外钢桥的发展1779年英国建筑师与炼铁专家达比建成世界第一座铁铸拱桥。
1840年惠普尔用铸铁和锻铁建成全铁桁梁。
自1850年之后,工程界逐步掌握了静定钢桁架梁的内力分析方法。
1867年,H.格贝尔哈斯富特建成了一座静定悬臂桁架桥。
1890年英国便建成了跨度521.2米的福斯湾铁路桥,它是公认的铁路桥梁史上的里程碑之一,这是一座弦杆用管形杆件的双臂梁铁路桥,据说这座桥的结构系统是从中国的木伸臂梁演变而来的。
19世纪60年代,炼钢技术的逐步发展,美国于1874年建成世界上第一座公路铁路两用的路易斯钢拱桥。
1883年交付使用的纽约布鲁克林大桥,连接着布鲁克林区和曼哈顿岛,是当时世界上最初的悬索桥,也是世界上首次以钢材建造的大桥,落成时被认为是继世界古代七大奇迹之后的第八大奇迹,被誉为工业革命时代全世界7个划时代的建筑工程奇迹之一,至今仍被使用,它的抗风性能好,为悬索桥向更大跨度的发展开创了先例。
旧金山金门大桥,1993年1月始建,1937年5月首次建成通车。
金门大桥横跨南北,将旧金山市与Marin县连结起来。
花费四年多时间修建的这座桥是世界上最漂亮的结构之一。
它不是世界上最长的悬索桥,但它却是最著名的。
金门大桥的巨大桥塔高227米,每根钢索重6412公吨,由27000根钢丝绞成。
1998年4月5日,世界上目前最长的吊桥——日本明石海峡大桥正式通车。
大桥坐落在日本神户市与淡路岛之间,全长3911米,主桥墩跨度1991米,直径1.12米,由290根细钢缆组成,重约5万吨。
钢桥的发展史范文钢桥是指使用钢材构建的桥梁,具有承重能力强、抗风抗震性好、寿命长等特点。
它的发展历史可以追溯到19世纪末的工业革命时期,以下是钢桥的详细发展史。
19世纪末,随着钢铁工业的兴起,钢材开始广泛应用于桥梁的建设。
1875年,法国工程师高纳建造了世界上第一座采用大跨度钢桁架结构的钢桥,加米舍桥。
这座桥创立了钢桥时代的先河,奠定了钢材在桥梁领域的地位。
20世纪初,钢桥得到了迅速发展。
1903年,美国克莱蒙特大桥的建成标志着全球第一座采用钢拱桥形式的大型钢桥诞生。
这座桥的跨度达到了1800英尺(约549米),被誉为世界上最大的钢桥之一、随后,各国纷纷效仿,相继建造了许多大型的钢拱桥,推动了钢桥的发展。
在第一次世界大战期间,钢桥的发展受到了较大的限制。
由于供应短缺和战争的影响,桥梁建设几乎停滞不前。
直到战后,随着经济的复苏和技术的进步,钢桥行业才得以重新崛起。
二战后的20世纪50年代,钢桥进入了一个高速发展的时期。
新的材料和技术的引入使得钢桥的建设更加灵活和高效。
1955年,美国金门大桥的完工拉开了钢桥建设的新篇章。
这座桥跨越旧金山湾,采用悬索桥结构,成为了钢桥技术的里程碑。
20世纪80年代以后,随着计算机技术和钢结构设计理论的快速发展,钢桥的设计和建造更加精确和高效。
化学腐蚀和防火涂层的推出,使钢材能够更好地应对恶劣的环境条件。
此时,钢桥已经成为城市交通和铁路建设中不可或缺的重要组成部分。
进入21世纪,随着城市化进程的加速和交通需求的增长,钢桥的发展势头更加迅猛。
大跨度、高强度、美观性和绿色环保成为钢桥设计的重要指标。
同时,新材料、新技术的不断涌现也为钢桥的创新提供了保障,如碳纤维增强聚合物、高效防腐涂层等。
总的来说,钢桥的发展史是一部与现代工业和技术进步相伴随的发展史。
从19世纪末的小型桁架桥到20世纪初大跨度钢拱桥的兴起,再到近期高效、精确和环保的钢桥设计和建造,钢桥行业一直在不断进步和创新。
中国桥梁工程的发展历史与展望1.中国桥梁工程的发展历史中国古今桥梁的科学技术,不少都曾走在世界桥梁建筑的前列,许多桥梁样式仍继续对世界近代桥梁建筑产生影响。
同时,它又是活的文物瑰宝,记载着许多珍贵的资料。
中国是桥的故乡,自古就有“桥的国度”之称,发展于隋,兴盛于宋。
遍布在神州大地的桥、编织成四通八达的交通网络,连接着祖国的四面八方。
我国古代桥梁的建筑艺术,有不少是世界桥梁史上的创举,充分显示了我国古代劳动人民的非凡智慧。
1.1木桥桥梁最早文献记载见于公元前13世纪,但均不详细。
《水经注》记有春秋时晋国公平年间(公元前556~前532年)曾在汾水上建木梁木柱桥。
秦代(公元前221~前200年)建都咸阳,西汉(公元前206~公元24年)建都长安(今陕西西安),那时所修建的渭河桥、灞河桥等,在《水经注》、《三辅黄图》中都有确凿记载。
这些桥屡毁屡建,多采用木梁木柱或木梁石柱桥式,当桥的跨度大于木材长度时,曾使用悬臂梁式桥及拱桥。
按南北朝宋代《沙州记》记载,在安西到吐鲁番之间,羌人曾修建单跨悬臂梁桥,称为“河厉”。
其法是“两岸垒石作基陛,节节相次,大木纵横更相镇压,两边俱平,相去三丈。
并大材以板横次之,施钩栏甚严饰”。
如是多跨桥,则是在各桥墩上用大木纵横相叠,各向跨中伸出,再在伸出端之间用纵梁相连;为保持稳定,一般需在桥墩台纵横大木之上修建楼阁,用其重量压住悬臂的固端,如始建于南宋理宗宝六年(1258年)的湖南醴陵渌江桥。
在拱式木桥中,宋代虹桥构造奇特。
据《渑水燕谈录》等书,知其始建于宋明道中(1032~1033年)。
在宋代名画《清明上河图》上绘有宋代汴京(今河南开封)的虹桥(见彩图[《清明上河图》中的宋代虹桥,一种构造奇特的木拱桥])。
其承重结构实际由两套多铰木拱各若干片相间排列,配以横木,以篾索扎成。
其中一套多铰木拱拱骨包括长木3根,作梯形布置;另套木拱拱骨包括长木2根,短木2根,作尖拱状布置。
各木以端头彼此抵紧,形成铰接;一套拱骨的铰,恰好是在另一套拱骨长木中点之上;用蔑索将两套木拱夹着横木扎紧,于是,两套木拱就形成了稳定的超静定结构(图5 [虹桥和梅]" class=image>[桥的承重结构比较])。