我国钢桥制造的发展
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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。
中国钢桥的发展及制造现状1.栓焊钢桥的发展历程2.近年来建设的大跨度钢桥3.钢材及钢桥产量4.钢桥制造技术现状5.钢桥制造的今后课题xx1.栓焊钢桥的发展历程近10年中,中国建设了许多大规模钢桥,包括正在施工的主跨1088m的苏通长江大桥,全长36km的杭州湾大桥,和已建成的全长31km的东海大桥等,取得了长足的进步。
现在的成绩是经过了40多年持续不断的研究和实践,在材料、结构设计、制造工艺和施工等技术方面有了较深厚的积累。
表1为中国栓焊钢桥和全焊钢桥的简要发展历程,表中列举了钢材、高强度螺栓(HTB)和焊接等在钢桥上的应用情况。
由于1950~1990年钢材短缺,国家采用了限制钢材使用等措施,即基本上限于大跨度铁路桥梁才建设钢桥,所以,焊接和栓接技术的研发首先始于铁路钢桥,1980年以后,随着经济和钢材产量的持续增长,高速公路和城市交通工程快速发展,对大跨度桥梁建设的需求,促进了公路钢桥的建设和发展。
1985年以后开始建设大跨度钢拱桥,1995年以后开始建设扁平钢箱梁的大跨度斜拉桥和悬索桥。
2. 近年来建设的大跨度钢桥表2~表5分别列出了近10余年中建设的大跨度公路钢拱桥、钢斜拉桥、钢悬索桥,以及铁路钢桥代表性桥梁。
3. 钢材及钢桥产量(1)中国钢材产量的增长1985年以前,中国年钢材产量不足5×107t,1996年为0.9×108t,2004年达到2.97×108t,2005年为3.97×108t,20年中增加了约8倍。
中厚板(t≥5mm)钢材,1996年为1.2×107t,2005年为5.3×107t,图1为中国钢材和中厚板钢材的年产量增长图。
图1 中国钢材和中厚板钢材的年产量增长(2) 钢桥用钢的品种、性能表6为中国桥梁钢的品种及其化学成份和力学性能(GB/T714—2000)表7为适用于各种钢材的埋弧焊丝的品种。
表8为高强度螺栓品种及钢材(GB/T1228~1231—1991)此外,还开发了满足钢桥多项设计要求的各种性能的钢材和品种,如:●钢材的屈服强度等级:235 MPa级,345 MPa级,355 MPa级,370 MPa级,420 MPa级,460 MPa级等。
铁道大学钢桥设计复习重点(精简版)1.我国钢桥和钢材发展情况和主要特点?1)钢桥主要特点:钢桥跨越能力强;钢桥构件适合于工业化制造,便于运输,工地安装速度快,钢桥施工工期短;钢桥易于修复和更换;但同时刚才易于锈蚀,需要经常检查和按期维护,故钢桥养护费用比石桥和钢筋混凝土桥高;铁路钢桥采用明桥面时噪声较大,不宜用2.我国铁路钢桥的基本材料?1)钢梁主体结构用钢:Q235qD、Q345qD、Q345qE、Q370qD、Q370qE、Q420qD、Q420qE;2)桥梁辅助结构用钢:Q235-B.Z。
3)连接型钢用钢:Q345c。
4)高强度螺栓用钢:螺纹直径为M22、M24、M27、M30,螺栓用20MntiB、35VB,性能等级为10.9S,20MntiB适用于直径小于等于M24,35VB 适用于直径小于等于M30,螺母及垫圈用35号钢、45号钢15MnVB。
5)铸件用钢:ZG230-450Ⅱ、ZG270-500Ⅱ。
6)销、铰、辊轴用钢:35号锻钢。
4. 钢板梁桥的构造特点?主梁:主梁是由工字型截面,由翼缘及腹板组成。
跨度较小的板梁桥,其主梁常用等截面的板梁,翼缘只用一块钢板;跨度较大的板梁桥,为了使主梁截面承受弯矩的能力能大致符合弯矩图,借以节省材料,主梁常做成变截面的,这时,翼缘如仍用一块钢板,则翼缘板可在宽度或厚度方面加以变化,靠梁端的翼缘板用较窄的或较厚的钢板。
联结系:平纵联杆件端部的节点板,可与上翼缘焊接,但不应与受拉翼缘焊连,这是由于受拉翼缘的疲劳强度受焊接影响较大。
5. 板梁桥主梁腹板的稳定如何保证的?对于腹板,为防止起在外力作用下丧失局部稳定,通常是用加劲肋来增强它的刚度。
为免去腹板局部稳定性的繁琐计算,对简支板梁腹板的中间加劲肋和水平加劲肋6. 板梁桥主梁疲劳应检算的部位有那些?主梁疲劳容许应力幅检算截面:根据焊接结构的特性,主要检算下翼缘底面和加劲肋切口与腹板的焊接处。
下翼缘的底面,拉应力最大处;加劲肋与腹板焊缝的下端;具有多层盖板,盖板中断点截面的强度;板梁横向对接焊缝。
第一章绪论1、钢桥的优缺点?优点:(1)跨越能力强;(2)其构件适合于工业化制造,便于运输,工地安装速度快,钢桥施工工期短;(3)易于修复和更换。
缺点:(1)钢材易于锈蚀,需要经常检查和按期维护,故养护费用比石桥和钢砼桥高;(2)铁路钢桥采用明桥面时噪声较大,不宜用于城市及周边地区;(3)钢桥造价高。
2、钢桥主体结构的材料?主要是碳素结构钢和低合金钢。
3、建国后,我国钢桥的发展情况?发展很大:几十年来建造了大量钢桥,材料、工艺、结构理论、结构形式取得很大发展;拥有雄厚建桥技术力量和先进科研手段。
(详见P2-P4)4、钢桥发展趋势?近二十年发展很快,特别是大跨度桥梁,采用钢结构已经越来越多了。
我国的钢产量已雄踞世界第一,可以预计,我国的钢结构桥梁一定会有一个大发展。
第二章钢板梁一、钢板梁桥构造思考题:1、钢板梁桥是如何分类的?分为上承式~和下承式~。
2、解释全焊和栓焊钢板梁的连接方式。
全焊:板梁的全部结构均在工厂焊接完成,主梁在工厂用自动焊做成工字形梁,两片工字形梁之间的联结系则用手工焊于主梁上,然后整孔梁出厂,无需再进行连接工作即可架设。
栓焊:主梁桥面系和联结杆系分别在工厂焊成,然后在工地用高强螺栓联结成整孔。
(适用于不能用整孔运输的情况)钢板梁标准设计:上承式24m、32m是全焊,40m是栓焊;下承式栓焊板梁标准跨度20m,24m,32m,40m.3、上承式与下承式钢板梁的构造各分为哪些部分?各有什么作用?(详见P10-P11)上承式主梁:作为主要承重结构。
联结系(上、下平纵联,端横联,横撑):整个钢板梁成为一个稳定的空间结构。
下承式主梁:作为主要承重结构。
联结系(下平纵联,肱板):整个钢板梁成为一个稳定的空间结构;肱板的作用是:①对主梁上翼缘起支撑作用,保证上翼缘的稳定);②肱板与横梁连成一块,可起到横连的作用。
桥面系(包括纵横梁;桥面不在主梁而在纵梁上):作用是直接承受列车荷载并将其传递至主梁。
钢结构的发展史人类采用钢结构的历史和炼铁、炼钢的发展有密切的关系。
对于一个国家来说,还和本国的钢铁产量有关。
在古代,我们中华民族在冶炼技术方面是处于遥遥领先的地位的。
从江苏六合和湖南长沙等地春秋时期的墓葬和遗址中,发现人工冶炼的铁块、铁条、铁销、铁锛等,说明中国在春秋时期已使用人工制铁。
中国发现的最早生铁制品,比外国最先使用生铁的时间早一千八百多年。
我国也是最早用铁建造承重结构的国家。
在公元前二百多年(秦始皇时代)就已经用铁建造桥墩。
在公元前六七十年间,就成功地用熟铁建造铁链桥。
以后建造的铁链桥不下数十座之多,其中以云南的沅江桥(四百多年前),贵州的盘江桥(三百年前)及四川泸定大渡河桥(建于1696年)为最大。
大渡河铁链桥净跨长达100米,桥宽2.8米,可并列两辆马车,由九根桥面铁链和四根桥栏铁链构成。
铁链是由生铁铸成,每根铁链重达一吨半,锚固在直径为20厘米,长4米的锚桩上。
该桥比英国用铸铁建造的欧洲第一座跨长31米的拱桥早八十三年,比美洲第一座跨度为21.3米的铁链桥早一百多年。
此外我国还建造了不少铁塔,如湖北荆州玉泉寺铁塔,山东济宁寺铁塔和镇江甘露寺铁塔等。
玉泉寺,共13层,17.9m高,位于湖北当阳城西15公里的玉泉山东麓,始建于东汉末年(1061年),为我国历代著名的佛教寺院之一。
这些建筑物都表明了我国古代建筑和冶金技术方面的高度水平。
欧洲在18世纪下半叶开始修建生铁桥,由于生铁性脆,在梁桥中没有得到推广,主要用于拱桥。
世界上第一座铸铁桥是英国科尔布鲁克戴尔厂所造的赛文河桥,建于1779年,为半圆拱,由五片拱肋组成,跨径30.7米。
其后转为用铸铁造桥,19世纪40年代开始出现熟(锻)铁桥,但这两种桥经常失事。
19世纪同时出现了转炉和平炉炼钢。
欧洲第一座铁链吊桥是英国的蒂斯河桥,建于1741年,跨径20米,宽0.63米。
1855年,美国建成尼亚加拉瀑布公路铁路两用桥。
这座桥是采用锻铁索和加劲梁的吊车,跨径为250米。
桥梁工程发展史qiaoliang gongcheng fazhanshi桥梁工程发展史history of bridge engineering桥梁是线路的重要组成部分。
在历史上,每当运输工具发生重大变化,对桥梁在载重、跨度等方面提出新的要求,便推动了桥梁工程技术的发展。
在19世纪20年代铁路出现以前,造桥所用的材料是以石材和木材为主,铸铁和锻铁只是偶尔使用。
在漫长岁月里,造桥的实践积累了丰富的经验,创造了多种多样的形式。
但现今使用的各种主要桥式几乎都能在古代找到起源。
在最基本的三种桥式中,梁式桥起源于模仿倒伏于溪沟上的树木而建成的独木桥,由此演变为木梁桥、石梁桥、直至19世纪的桁架梁桥;悬索桥起源于模仿天然生长的跨越深沟而可资攀援的藤条而建成的竹索桥,演变为铁索桥、柔式悬索桥,直至有加劲梁的悬索桥;拱桥起源于模仿石灰岩溶洞所形成的“天生桥”而建成的石拱桥,演变为木拱桥和铸铁拱桥。
在有了铁路以后,木桥、石桥、铁桥和原来的桥梁基础施工技术就难于适应需要。
但到19世纪末叶,由于结构力学基本知识的传播、钢材的大量供应、气压沉箱应用技术的成熟,使铁路桥梁工程获得迅速发展。
20世纪初,北美洲曾在铁路钢桥跨度方面连创世界纪录。
到第二次世界大战前,公路钢桥和钢筋混凝土桥的跨度记录又都超过了铁路桥。
第二次世界大战后,大量被破坏的桥梁急待修复,新桥急需修建,而造桥钢材短缺,于是,利用30年代以来所积累的关于高强材料和高效工艺(焊接、预应力张拉及锚固、高强度螺栓施工工艺等)的经验,推广了几种新型桥──用正交异性钢桥面板的箱形截面钢实腹梁桥,预应力混凝土桥和斜张桥。
60年代以来,汽车运输猛增,材料供应缓和,科学技术迅猛发展,桥梁工程又在提高质量、降低造价、降低桥梁养护费等方面获得了很大改进。
国外桥梁工程的发展19世纪20年代以前(有铁路之前)①木桥。
在公元前2000多年前,巴比伦曾在幼发拉底河上建石墩木梁桥,其木梁可以在夜间撤除,以防敌人偷袭。
日本钢桥概况及中国钢桥的应用与发展日本是一个拥有众多桥梁的岛国,钢桥是其中重要的一种桥梁形式。
首先,我将介绍一下日本钢桥的概况,然后再谈谈中国钢桥的应用与发展。
日本钢桥的概况:1.历史悠久:日本钢桥的历史可以追溯到19世纪末20世纪初,早期采用的是铁框架结构,发展到后来大规模应用钢结构,如钢筋混凝土梁桥、悬索桥、斜拉桥等。
2.技术先进:日本在钢桥的设计和制造方面拥有丰富的经验和先进的技术,其桥梁工程研究所对钢桥的研究不断取得突破,如使用新型材料、新型构造和新型施工方法等。
3.良好维护管理:日本对桥梁的维护管理十分重视,建立了完善的桥梁维护体系,定期进行桥梁检查和维修,确保桥梁的安全和可靠性。
4.利用现代科技:随着科技的发展,日本的钢桥在设计和施工上也得到了很大的提升,如利用软件进行桥梁的设计和分析,利用机械化设备进行桥梁的施工。
中国钢桥的应用与发展:1.应用广泛:随着我国城市化的进程加快和交通繁忙程度的增加,钢桥在我国得到了广泛的应用,既包括城市道路上的钢梁桥、悬索桥、斜拉桥等,也包括高速公路和铁路上的跨度大、载荷大的大型钢桥。
2.技术不断创新:中国在钢桥的设计和制造方面也在不断创新,不仅引进了日本等发达国家的先进技术,还大力发展自主创新,提高了我国钢桥的设计水平和质量。
3.建设速度快:随着我国基础设施建设的快速发展,钢桥的建设速度也在不断加快,例如,在高铁建设过程中,很多地区都采用了快速搭建的钢桥,可以大大节约建设时间和成本。
4.环境友好:钢材是可循环利用的绿色建材,在钢桥建设中可以大大减少对自然资源的消耗,降低施工对环境的污染,符合我国推进可持续发展的要求。
总结起来,日本钢桥的应用与发展源于其悠久的历史、先进的技术和良好的维护管理,而中国钢桥目前正处于蓬勃发展阶段,应用广泛且技术不断创新,对于我国的交通和城市发展起到了重要的推动作用。
随着科技的发展和经验的积累,相信我国钢桥的应用和发展会越来越好。