我国桥梁建设的发展历史
- 格式:doc
- 大小:27.00 KB
- 文档页数:6
中国是世界上经历封建统治时间最长的国家,从春秋战国时期到秦、汉时期,再到隋唐时期,战乱与统一周而复始。
我国古代科学技术水平在朝代更替过程中缓慢提高,也逐渐具有了符合自身文化与内涵的特色。
期间由劳动人民创造出的一座座形式多样的桥梁,经历了千百年岁月的洗礼和天灾人祸的考验,直到今天,许多古代桥梁依然发挥着巨大的作用。
我国古代桥梁的发展历程始于原始社会结束于清代,大体上可分为六个阶段。
原始社会时期在我国浙江余姚出土的河姆渡遗址中,发现了一些木梁柱结构的建筑,从形制来看,它们采用了榫卯和藤索连接房屋构件的方式。
从时间上来看,这些建筑建造于距今约7000年的新石器时代晚期,所以可推测,当时的人民已经初步掌握了不同性能材质的组合使用方法,已经具备了建造木梁木柱桥的物质和技术基础。
距今约4000年的新石器时代,人类已经形成了群居的文明,陕西西安的半坡村曾发现了一处总面积高达五万平方米的大型氏族聚落,聚落中住房密集分布有序,周围还有宽达5-6米用于防卫的壕沟。
考虑到在不需要进行防御或警戒的时候村民方便快捷的越过壕沟出入村落,不排除当时就有使用人造桥梁的可能性。
原始时期先民受限于的材料加工、造桥技术等方面的因素,建造的桥梁必然存在许多缺陷与不足,例如桥梁的强度与耐久性不足以承受几千年间自然灾害或人为因素的破坏,如今已难觅踪迹。
但是他们在桥梁方面的努力与行动,为以后的桥梁发展奠定了重要的基础。
周秦时期从周革殷命到列国纷争、春秋五霸、战国七雄,直至秦始皇一统中国,其间跨越500余年,这是我国古代桥梁的创始时期。
西周时期,生产资料及土地私有制的逐步形成促进了农业、手工业和商业的发展,一些著名的桥梁开始出现。
但这个时期人们还无法做到遇水架桥,依然处于一种较为原始的渡河状态。
到了春秋末期及战国初期,随着冶炼技术日益成熟,铁器丰富了桥梁的选材列表,同时各种建筑物的兴起也对石材的利用起到了推波助澜的作用。
有了石材的投入使用,原本单一的木柱梁桥形式得以升级,石柱、石梁、石质桥面等全新的构件相继出现并运用到桥梁的建设之中。
我国桥梁工程的发展现状1、我国桥梁建设的发展历史改革开放以来,我国的经济,政治各个方面都处于落后时期,作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到了相应发展,特别是近十年来,我国大跨径桥梁的建设进入了一个最辉煌的时期,一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大和科技含量高的大跨径桥梁相继建成,标志着我国的公路桥梁建设水平已跻身于国际先进行列。
近几年建成的特大桥梁,不少在世界桥梁科技进步中具有显著地位。
诸如正在建设的重庆朝天门大桥是世界最大跨度钢拱桥,并创造了该类型桥梁十余项世界第一;苏通大桥以主跨1088m 为世界第一跨度斜拉桥,同时成为世界上连续长度最大的双塔斜拉桥;刚通车的杭州湾跨海大桥为世界第一长跨海大桥;万县长江大桥为目前世界上跨度最大的混凝土拱桥;此外江阴长江公路大桥、香港青马大桥,其跨度分别在悬索桥中居世界第四位和第五位;南京长江二桥、白沙洲长江大桥、荆沙长江大桥、鄂黄长江大桥、大佛寺长江大桥、李家沱长江大桥等特大桥的跨度名列预应力混凝土斜拉桥世界前十位。
一座座桥,实现了天堑的跨越,缩短了时间与空间的距离,美化了秀美山川,为我国疆域的沟通和经济的腾飞起着了重要的作用。
2、我国桥梁工程面临的问题随着交通运输事业的发展,交通运输量大幅度增长,行车密度及车辆载重越来越大,而现有道路中部分桥梁或由于当初设计标准低,经过一段时间的交通发展,荷载标准或桥上、桥下的净空不能满足新交通的需要,或结构陈旧老化、到它原有设计能力而危及运行的,严重影响了交通运输的发展。
目前公路桥梁运营养护和管理所面临的问题主要有:(1)交通量越来越大,旧桥的承载能力很多已经不能满足新的荷载等级要求。
(2)桥梁耐久性问题由于设计考虑欠周,钢筋腐蚀、冻融损坏、碱集料反应和化学物质侵袭、环境影响等,使得结构的承载力会随着时间推移而降低。
尤其是,当混凝土保护层剥露、钢筋腐蚀后,其有效截面积会不断减小,就使得结构的承载能力迅速下降,并不可恢复,严重时还会出现钢筋断裂。
桥梁发展历程桥梁是连接两个地点的重要交通设施,承载着人们的交通需求和经济发展。
桥梁的发展历程可以追溯到古代,经历了漫长的历史过程,演变为如今的现代桥梁。
本文将从古代桥梁的简单原始形态开始,逐步阐述桥梁的发展历程。
最早的桥梁由自然材料如石头、木头和藤条等构成,没有明确的设计和规划。
这些原始的桥梁往往是简单的木板或石块搭建而成,主要用于过河等基本交通需求。
古代文明如古埃及和古罗马帝国在桥梁建设方面取得了重要的突破,他们利用石头和混凝土建造了许多耐久的拱桥和石桥,其中一些依然可以看到。
随着技术的进步和复杂交通需求的增加,人们开始进行桥梁设计与建设的研究。
中世纪的桥梁工程主要集中在修道院等宗教组织,用于连接修道院与附近的村庄。
这些桥梁通常由古老的方法如凿洞,在两岸的烧成砖中填充木材构建。
一些中世纪桥梁在建造过程中纳入了建筑师的设计,形成了具有美学价值的桥梁,这些桥梁至今还被人们所保留。
随着工业革命的到来,桥梁建设迎来了一次重要的飞跃。
19世纪,钢材的产生和广泛应用为桥梁的设计与建设提供了巨大的机会。
此时期的桥梁多以铁和钢作为主要材料,特点是结构坚固、跨度大、设计独特。
比如美国的布鲁克林大桥、英国的塔韦桥等,这些桥梁成为了世界上最著名的建筑奇迹之一。
20世纪是桥梁设计与建设的创新时期。
随着混凝土技术的发展,桥梁的形状、结构和施工方法都得到了极大的丰富和改进。
混凝土桥梁的设计更加灵活多样,不再局限于传统的拱桥和梁桥。
20世纪中后期,预应力混凝土的引入使得桥梁跨度进一步增大,高速公路和高铁桥梁开始兴起,提高了交通运输的效率。
现代桥梁技术进一步拓宽了桥梁建设的可能性。
近年来,斜拉桥、吊索桥、悬索桥等新型桥梁成为了设计师的创新焦点。
这些桥梁不仅在结构上突破了传统的限制,还具有美学价值和建筑技术的突破。
例如,在中国的长江大桥、美国的金门大桥等,这些桥梁成为了当地的地标和旅游景点,促进了当地经济和发展。
随着科技的不断进步,桥梁建设也将会迈入一个更加高级和智能化的阶段。
中国桥梁发展史中国桥梁的历史可以上溯到6000年前的氏族公社时代,到了1000多年前的隋、唐、宋三代,古代桥梁发展到了巅峰时期。
在最近的1000年中,中国的桥梁技术全而落后于世界的脚步,中国第一座现代化桥梁的出现距今仅100多年历史,而且是由外国人建造的。
从钱塘江大桥算起,中国人自己设计现代桥梁的历史还不足70年;从南京长江大桥算起,中国人自行设计建造大型桥梁的历史仅34年。
九十年代以来,中国桥梁的成就才使我们重新无愧于祖先地站到了世界前列,这是中国桥梁建设的伟大复兴时代。
梁桥的新生梁桥作为最简单实用的桥型,在桥梁史上岀现得最早,在中国古代曾被拱桥的光环所湮没,但却是现代桥梁的始作俑者。
现代梁桥技术中, 钢板梁桥和钢桁架梁桥出现得最早,以后,混凝土桥梁以其经济性和便于维护的优势,得到了长足的发展。
中国的预应力混凝土简支梁桥和连续梁桥在八十年代以后得到广泛采用,成为长桥和大跨径桥梁的主要桥型。
浙江省瑞安飞云江桥最大跨径62米,桥长2722米,是中国当时最大跨径的预应力混凝土简支梁公路桥。
八十年代以来,预应如區土连续梁桥成为中国公路桥梁的重要桥型。
1984年建成的湖北省沙洋汉江桥是首座跨径超过100米的连续梁桥,跨径100米以上的连续梁桥还有广东省广州大桥、江门外海桥、惠州东江桥、湖南省常德沅江桥、贵州省思南乌江桥、天津市永定新河华北桥、湖北省宜城汉江桥、宜昌乐天溪桥、江苏省南京长江第二大桥北汉桥等,其中南京长江第二大桥北汉桥的最大跨径达到165米,外海桥的连续长度达到880米。
作为现代梁桥的分支一一连续刚构、斜腿刚构等新桥型在八十年代取得了突破性进展。
1981年中国跨径最大的预应力混凝土斜腿刚构桥——浊漳河桥建成,此桥是邯(郸)长(治)铁路上的一座大型桥梁, 位于山西省黎城和潞城交界处,跨越两岸陡悄的浊漳河,主跨达到82米。
1982年底,另一座更大的钢箱型斜腿刚构桥落成。
这就是位于陕西省安康水电站铁路专用线上的安康汉江桥,主跨达176米,是当时世界跨径最大的钢斜腿刚构铁路桥。
简述中国桥梁的发展史
中国桥梁的发展史悠久且丰富多彩,从古代的简单木桥和石桥到现代的大跨度钢结构和斜拉桥,中国的桥梁建设经历了长期的发展过程。
具体如下:
1. 古代桥梁:中国的桥梁历史可以追溯到商朝,当时已有“钜桥”的记载。
《诗经》中也有周文王在渭河上架设浮桥的记载。
春秋战国时期到秦汉,随着社会的发展和战争的需要,桥梁技术逐渐提高。
隋唐时期,桥梁建设达到了一个新的高度,出现了许多著名的石桥和铁索桥。
2. 中世纪桥梁:宋、元、明、清各代,桥梁技术继续发展,特别是石拱桥的建设技术日臻成熟,留下了许多历史悠久的古桥,如赵州桥等。
3. 近现代桥梁:进入近现代,随着科技的进步和工程技术的发展,中国开始建造更为先进的桥梁。
1968年建成的南京长江大桥,是一座公路铁路两用的连续钢桁架桥,标志着中国桥梁建设的一个重要里程碑。
4. 当代桥梁:改革开放以来,中国的桥梁建设进入了快速发展期。
1982年建成的陕西安康汉江斜腿钢架桥,主跨176米的铁路钢桥,是当时世界同类桥梁跨度较大的。
1991年开工的上海杨浦大桥,主跨602米的结合梁斜拉桥在1994年建成时,居世界斜拉桥跨度之首,是中国大跨度桥梁的又一里程碑。
综上所述,中国桥梁的发展史反映了中国古代至现代社会的工程技术成就和文化特色,从最初的简易桥梁到如今的世界级大跨度桥梁,中国的桥梁建设展现了不断创新和突破的精神。
桥的发展历史桥是人类在交通和交流中最重要的基础设施之一,它在人类历史上的发展经历了漫长的进化过程。
以下是简述桥的发展历史的概述:原始桥梁(约公元前2000年前后):最早的桥梁形式是简单的木板或石块跨越河流或深谷。
这些桥梁主要由人工搭建,没有固定结构。
拱桥的兴起(公元前3世纪):古希腊和古罗马时期,拱桥开始出现。
拱桥的特点是利用拱形结构承受压力,使得桥梁更加稳固和耐用。
这一时期的代表性桥梁包括罗马的波尔图桥和古罗马道路上的许多拱桥。
悬索桥的出现(公元前1000年左右):悬索桥是一种利用悬挂在主塔或支柱上的钢索来支撑桥面的结构。
最早的悬索桥出现在古代中国和印度。
这种桥梁形式在中世纪得到了进一步的发展和改进。
工业革命时期的创新(18世纪中叶至19世纪):随着工业革命的到来,桥梁建设经历了巨大的进步。
铁路的发展推动了铁桥的兴起,如英国的铁桥和美国的布鲁克林大桥。
同时,钢的广泛应用使得桥梁更加坚固和耐用。
混凝土桥的崛起(20世纪初至今):混凝土桥梁在20世纪初开始出现,并在后来的几十年里得到了广泛应用。
混凝土桥梁的优点是施工相对简单、耐久性强和造价较低。
现代的混凝土桥梁设计也注重美学和环境因素。
高科技桥梁(21世纪):随着科技的不断进步,桥梁设计和建设正变得更加创新和高科技化。
例如,斜拉桥、悬臂桥和悬浮桥等新型桥梁形式的出现,以及使用先进的材料和传感技术来提高桥梁的安全性和可持续性。
总的来说,桥梁的发展历史是一个不断创新和改进的过程,人类通过不断探索和应用新的技术和材料,使得桥梁越来越安全、稳固和耐用,为人类的交通和交流提供了重要的基础设施。
桥梁工程发展史编辑词条分享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。
在罗马,G.J.恺撒曾因行军需要,于公元前55年在莱茵河上修建一座长达 300多米的木排架桥。
桥梁工程的发展历史回顾与未来展望一、本文概述桥梁工程,作为土木工程的重要分支,承载着连接地理空间、促进经济交流和文化融合的重要使命。
从古代的简单木梁桥到现代的高科技大桥,桥梁工程的发展历程见证了人类智慧的结晶和技术进步的足迹。
本文旨在回顾桥梁工程的发展历程,分析其关键技术的演变,并展望未来的发展趋势。
我们将从古代桥梁的初创阶段、近现代桥梁技术的飞速发展以及当代桥梁工程的创新挑战等多个层面展开探讨,以期对桥梁工程的历史和未来发展有一个全面而深入的理解。
通过这样的回顾与展望,我们不仅可以更好地理解桥梁工程的历史价值,还可以为未来的桥梁设计与建设提供有益的启示和借鉴。
二、桥梁工程的发展历史回顾桥梁工程的发展历史源远流长,与人类文明的进步和科技进步紧密相连。
从最初的简单木梁、石拱桥,到现代的钢筋混凝土大桥、钢桥,再到未来的智能化、绿色化桥梁,桥梁工程的发展历程充满了挑战与突破。
在古代,桥梁的建设主要依赖于天然材料和简单的建筑技术。
例如,中国的石拱桥以其优雅的形态和坚固的结构,在桥梁史上独树一帜。
赵州桥就是其中的杰出代表,它以其独特的拱形设计和精美的石雕装饰,展示了古代桥梁工程的智慧和美学。
随着工业革命的到来,桥梁工程迎来了前所未有的发展机遇。
钢铁和混凝土等新型材料的出现,使得桥梁的跨度和承载能力得到了极大的提升。
例如,19世纪的铁路桥和20世纪的公路桥,都体现了桥梁工程在材料和技术上的重大突破。
进入21世纪,桥梁工程的发展更加迅速,也更加注重环保和可持续发展。
新型材料如高强度钢、碳纤维等的应用,以及先进的施工技术和设计方法,使得桥梁工程在安全、经济、美观等方面达到了新的高度。
随着计算机技术和数值模拟方法的广泛应用,桥梁工程的设计和施工也变得更加精确和高效。
回顾桥梁工程的发展历史,我们可以看到,每一次科技进步和材料创新都为桥梁工程带来了新的发展机遇和挑战。
未来,随着科技的不断进步和人们对美好生活需求的不断提高,桥梁工程将继续发挥重要作用,为人类社会的发展做出更大贡献。
我国桥梁工程的发展现状1、我国桥梁建设的发展历史改革开放以来,我国的经济,政治各个方面都处于落后时期,作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到了相应发展,特别是近十年来,我国大跨径桥梁的建设进入了一个最辉煌的时期,一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大和科技含量高的大跨径桥梁相继建成,标志着我国的公路桥梁建设水平已跻身于国际先进行列。
近几年建成的特大桥梁,不少在世界桥梁科技进步中具有显著地位。
诸如正在建设的重庆朝天门大桥是世界最大跨度钢拱桥,并创造了该类型桥梁十余项世界第一;苏通大桥以主跨1088m 为世界第一跨度斜拉桥,同时成为世界上连续长度最大的双塔斜拉桥;刚通车的杭州湾跨海大桥为世界第一长跨海大桥;万县长江大桥为目前世界上跨度最大的混凝土拱桥;此外江阴长江公路大桥、香港青马大桥,其跨度分别在悬索桥中居世界第四位和第五位;南京长江二桥、白沙洲长江大桥、荆沙长江大桥、鄂黄长江大桥、大佛寺长江大桥、李家沱长江大桥等特大桥的跨度名列预应力混凝土斜拉桥世界前十位。
一座座桥,实现了天堑的跨越,缩短了时间与空间的距离,美化了秀美山川,为我国疆域的沟通和经济的腾飞起着了重要的作用。
2、我国桥梁工程面临的问题随着交通运输事业的发展,交通运输量大幅度增长,行车密度及车辆载重越来越大,而现有道路中部分桥梁或由于当初设计标准低,经过一段时间的交通发展,荷载标准或桥上、桥下的净空不能满足新交通的需要,或结构陈旧老化、到它原有设计能力而危及运行的,严重影响了交通运输的发展。
目前公路桥梁运营养护和管理所面临的问题主要有:(1)交通量越来越大,旧桥的承载能力很多已经不能满足新的荷载等级要求。
(2)桥梁耐久性问题由于设计考虑欠周,钢筋腐蚀、冻融损坏、碱集料反应和化学物质侵袭、环境影响等,使得结构的承载力会随着时间推移而降低。
尤其是,当混凝土保护层剥露、钢筋腐蚀后,其有效截面积会不断减小,就使得结构的承载能力迅速下降,并不可恢复,严重时还会出现钢筋断裂。
我国桥梁建设的发展历史中国桥梁建设史可追溯到商周时期,当时的桥梁以木质结构为主,主要是梁桥和浮桥。
秦汉时期,随着冶炼技术的成熟和券石技术的产生,我国具备了梁、拱、索、浮四大桥梁基本体系。
回溯中国古代桥梁建筑,有不少属于世界桥梁史上的创举,潮州湘子桥、河北赵州桥、泉州洛阳桥、北京卢沟桥四大古桥是中国古代桥梁的建设典范。
河北赵州桥单孔石拱跨度超37米,在当时是一个创举。
设计师李春在原先叠梁拱的架构基础上,两侧添加小拱,创造出第一个“敞肩拱”的新式桥型。
这种设计,不仅节约石料,减轻桥的自重,还能减轻洪水对桥身的冲击,在世界上相当长的时间里是独一无二的。
近代以来,自鸦片战争到新中国成立前的一个多世纪,我国桥梁自主发展近乎停滞。
直至20世纪30年代,“中国现代桥梁之父”茅以升主持修建钱塘江大桥,这是一座公铁两用的双层钢桁梁桥。
当时,国内外都有人断言,钱塘江江底流沙层厚,建桥不可能成功。
但茅以升利用“气压沉箱法”克服了这一困难,只以两年多的时间和较低的成本,就建成了我国近代史上第一座自行设计和主持修建的公铁两用大桥,结束了由外国人垄断中国桥梁建设的历史。
新中国成立后,受限于国内资源、技术和工业化水平,造桥基本靠手工作业。
尽管如此,这一时期,我国公路桥梁数量仍快速增长,规模由1957年的3.68万座增长到1978年的12.82万座。
其中,20世纪60年代修建的南京长江大桥是长江上首座新中国自行设计和建造的公铁两用特大桥,打破了外国专家做出的“水深流急,不宜建桥”的结论,在中国桥梁史和世界桥梁史上均具有重要意义。
南京长江大桥的建成,标志着中国桥梁建设在勘测设计、科研试验、施工技术、建筑材料、设备制造等方面均提升至全新水平,是中国桥梁建设历程上的又一里程碑。
改革开放以来,我国开展了全球最大规模的现代桥梁建设,修建了主跨超600米的斜拉桥上海杨浦大桥、主跨888米的悬索桥广东虎门大桥、主跨420米的拱桥四川万县长江大桥(现重庆万州长江大桥)。
一桥通南北,天堑变通途课文一桥通南北, 天堑变通途──课文深度解读一、前言课文“一桥通南北, 天堑变通途”描述了我国大桥建设的发展历程,展现了我国在交通基础设施建设上取得的令人瞩目的成就。
这不仅是一篇描述桥梁建设的文章,更是对我国基础设施建设发展的见证和记录。
本文将从不同角度深度解读这篇课文,探讨我国桥梁建设的背后故事和我国基础设施建设的意义。
二、发展历程1. 从简到繁的发展文章中提到,“一桥通南北, 天堑变通途”所描绘的我国大桥建设的发展历程,从最早的拱桥、梁桥,到现代化的跨海大桥,呈现出我国桥梁建设从简单到复杂、从小到大的发展演变过程。
这一发展历程不仅仅是技术的进步,更是我国基础设施建设水平不断提高的体现。
2. 桥梁建设的意义在文章中可以看到,“一桥通南北, 天堑变通途”是我国交通基础设施建设的一个缩影,反映了我国桥梁建设对于经济发展、民生改善以及国家统一的重要意义。
我国大桥的建设不仅仅是满足交通需求,更是我国经济腾飞的重要支撑。
三、个人观点和理解我认为,“一桥通南北, 天堑变通途”所描绘的我国桥梁建设发展历程是我国改革开放以来基础设施建设领域的一个缩影。
我国桥梁建设的发展不仅仅体现了我国在科技和工程方面的成就,更反映了我国政府积极投入基础设施建设,从而推动了我国经济的发展。
在我看来,这篇课文是对我国基础设施建设进步的生动记录,也是鼓舞人心的我国故事。
四、总结“一桥通南北, 天堑变通途”这篇课文以一个简单的题目,深刻地展现了我国桥梁建设的发展历程和意义。
通过对这篇课文的深度解读,我们更加深入地了解了我国在交通基础设施建设领域取得的成就,也更加清晰地认识到基础设施建设对于国家发展的重要性。
这篇课文不仅是一次故事的讲述,更是一次人们对于我国发展的见证和记录。
通过深度解读“一桥通南北, 天堑变通途”这篇课文,我们深刻了解了我国桥梁建设的发展历程和意义,也更加清晰地认识到基础设施建设对国家发展的重要性。
我国桥梁工程的发展现状1、我国桥梁建设的发展历史改革开放以来,我国的经济,政治各个方面都处于落后时期,作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到了相应发展,特别是近十年来,我国大跨径桥梁的建设进入了一个最辉煌的时期,一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大和科技含量高的大跨径桥梁相继建成,标志着我国的公路桥梁建设水平已跻身于国际先进行列。
近几年建成的特大桥梁,不少在世界桥梁科技进步中具有显著地位。
诸如正在建设的重庆朝天门大桥是世界最大跨度钢拱桥,并创造了该类型桥梁十余项世界第一;苏通大桥以主跨1088m 为世界第一跨度斜拉桥,同时成为世界上连续长度最大的双塔斜拉桥;刚通车的杭州湾跨海大桥为世界第一长跨海大桥;万县长江大桥为目前世界上跨度最大的混凝土拱桥;此外江阴长江公路大桥、香港青马大桥,其跨度分别在悬索桥中居世界第四位和第五位;南京长江二桥、白沙洲长江大桥、荆沙长江大桥、鄂黄长江大桥、大佛寺长江大桥、李家沱长江大桥等特大桥的跨度名列预应力混凝土斜拉桥世界前十位。
一座座桥,实现了天堑的跨越,缩短了时间与空间的距离,美化了秀美山川,为我国疆域的沟通和经济的腾飞起着了重要的作用。
2、我国桥梁工程面临的问题随着交通运输事业的发展,交通运输量大幅度增长,行车密度及车辆载重越来越大,而现有道路中部分桥梁或由于当初设计标准低,经过一段时间的交通发展,荷载标准或桥上、桥下的净空不能满足新交通的需要,或结构陈旧老化、到它原有设计能力而危及运行的,严重影响了交通运输的发展。
目前公路桥梁运营养护和管理所面临的问题主要有:(1)交通量越来越大,旧桥的承载能力很多已经不能满足新的荷载等级要求。
(2)桥梁耐久性问题由于设计考虑欠周,钢筋腐蚀、冻融损坏、碱集料反应和化学物质侵袭、环境影响等,使得结构的承载力会随着时间推移而降低。
尤其是,当混凝土保护层剥露、钢筋腐蚀后,其有效截面积会不断减小,就使得结构的承载能力迅速下降,并不可恢复,严重时还会出现钢筋断裂。
当结构的剩余承载能力低于作用荷载时,桥梁结构就有可能发生破坏。
因此,由钢筋腐蚀病害而引起的桥梁耐久性问题,已成为一个非常突出的灾害性问题。
(3)疲劳问题桥梁所采用的材料往往含有微小的缺陷,在循环荷载作用下,这些微缺陷(微裂纹和微孔洞)会成核,发展及合并形成损伤,并逐步在材料中形成宏观裂纹。
如果宏观裂纹不得到有效控制,极有可能会引起材料、结构的脆性断裂。
疲劳损伤是钢桥设计中的核心问题,有不少因疲劳断裂引起桥梁垮塌的案例。
早期疲劳损伤往往不易被检测到,但其带来的后果可能是灾难性的。
(4)桥梁的超载桥梁的超载现象是客观存在的,在某些路段十分突出,有两种情况:其一是早期修建的老桥超龄、超负载运营;另一种情况是违规超载车辆的存在。
前者产生的原因主要是设计规范的变化和交通量的增加及重载车辆的发展所致,这种现象是必然的;而后者是由于车辆使用者违反交通运输法规超载营运,这样的违规超载现象在中国公路运输中是很普遍的。
超载会使桥梁损伤和裂缝加剧,甚至会出现一些过载引发的结构破坏事故。
(5)偶然事件的发生、撞击船只和车辆撞击桥梁、火灾等突发事件时有发生,严重的发生车毁、船沉、桥塌的恶性事故,极大威胁着桥梁的正常使用和耐久性。
(6)维修资金紧缺、缺乏有效的监测和管理限于资金和材料的紧缺,一方面不可能大量地拆除旧桥改建新桥,另一方面,还缺乏一整套有效的桥梁运营监测和管理的系统,帮助管理者维护桥梁。
另外,从桥梁的设计到使用,由于科技发展水平的限制,还有许多我们所未知的,如桥梁的地震特性,风振特性及控制及复杂结构的确切的空间受力行为和强度机理等方面研究都只能说是初步的,至少是不全面的。
针对目前公路桥梁所面临的问题,对桥梁采取有效的监测检测、分析、维修与加固等技术措施,对于降低投资、延长结构的使用寿命、减少灾难性事故的发生、维持和缓解当前交通压力显得尤为重要。
而桥梁的养护、监测、检测、分析、加固改造过程处在一种位置、结构形式不断变化,材料、空间都受到局限的被动的技术状态之下,加上桥梁结构形式多样,地形、地质变化差别很大,跨径大小不同,建筑方法和材料特性各异等因素,使桥梁检测加固成为当前广泛存在而又变化多端、极其复杂的一项课题,必须利用现有的科学技术及新材料、新方法,对现有道路桥梁的运营、养护和管理提出一种全面的解决方案。
3、我国桥梁工程的解决办法目前常规的主要的手段和检测方法、技术有外观目测调查分析及借助部分仪器设备的检测判断,检测方法根据问题的不同,分为以下几个方面:1 混凝土强度的检测(1)无损检测法比较常用的是超声波速法与回弹仪法,可使测定的强度误差缩小到12%以内。
(2)挖取试样法这种检验方法的优点是既能做强度试验又能做密度试验,测定结果也符合实际情况。
缺点是破损了结构、费工、试验条件要求较高。
因此常用于测定精度要求高的含量较小的大体积混凝土。
2 裂缝检测桥梁结构出现裂缝之后,应加强检查与观测。
根据裂缝的特征,结合设计、施工资料进行分析、查明裂缝性质、原因极其危害程度,确定是否需要修补并为修补方案的制定提供可靠的依据。
检测内容包括:(1)裂缝发生的部位、走向、宽度、深度、分布状况以及大小和长度等;(2)裂缝的变化发展情况。
观测裂缝的仪器一般有塞尺、手持式读数显微镜。
也可采用长裂缝应变片、千分表引伸仪等。
裂缝宽度的检测一般用手持式读数显微镜,测量结构较为精确,精度可以达到0.01。
为了了解裂缝对结构的危害程度对一些主要裂缝要进行深度的检测,现在比较常用的方法是超声波技术检测裂缝深度,这种技术对结构没有损害,且精度也较高。
但是还有一些不足,当有钢筋穿过裂缝时,如果发射和接收换能器的联线靠近钢筋,则沿钢筋传播的脉冲首先到达接收换能器,测试结果不能反映裂缝的深度。
试验证明,当换能器与钢筋的距离大于或等于1.5倍的裂缝深度时,可基本避开钢筋对测试结果的影响。
3承载力的检测现有桥梁承载力的检定,常采用以下两种方法:(1) 荷载试验法此法是比较普遍采用的方法,通过现场荷载试验及测试,可以直接检验桥梁的实际承载力。
它又分为:静载试验和动载试验。
静载试验测试内容包括应变、挠度和裂缝。
动载试验法主要是通过对桥梁载在动荷载作用下产生的动力系数、自振频率和阻尼数据进行分析,求得桥梁的实际承载能力。
近年来,桥梁动载试验由于工作量较小,费用低,试验时间短,操作方便、快捷而受到青睐,因此,桥梁动载试验迅速发展起来,并得到了广泛的应用,但是桥梁动载试验在真正的实际应用中还存在一些局限,有待进一步解决。
目前国际上广泛采用的以结构自振频率或结构位移模态为基础的损伤识别指标体系不够理想。
桥梁作为一个由多种材料,不同结构组合而成的大型综合系统, 系统各个成分应力状态、易损性不一,刚度、动力特性相差甚大。
笼统地用某种单的动力特性变化指标去评估整体结构的状态,是难以取得预期的效果的。
桥梁动载试验对桥梁结构的功能(承载力、变形量、可靠性等)进行定性分析比较容易,但进行定量评估则相当困难。
由于上述局限,在许多方面,桥梁动载试验、损伤识别还必须与最成熟的静载试验结合使用。
随着计算机和计算分析技术的不断进步,先进的智能化数字化仪器仪表的广泛使用,以及其本身技术的发展,桥梁动力试验、损伤识别的局限将很大程度地被克服,必将显示出其令人振奋的发展前景。
(2) 长期跟踪法此法是由实际交通情况来检定桥梁承载力的动态求法。
它是对被检定桥梁进行相当长期的观测,根据桥梁通过的车辆荷载,测定车辆通过时桥梁各主要部位的挠度(跨或产生挠度最大处)、应变、应力、裂缝开展情况等数据,然后对这些统计分析,从而得出桥梁可以承受的荷载等级。
但是一般用于结构监测的传统传感器,其测量能力只局限于逐点检测,当需要对大型结构如桥梁的状况进行评估时,采用具有的大面积检测能力的传感器就显得非常重要了。
此外,对桥梁结构的承载能力的“非侵入式”检测也是桥的迫切需求。
4 钢筋腐蚀及氯化物含量的检测用于预测桥面系或混凝土结构钢筋腐蚀等病害的一般方法是:测量氯化物含量和钢筋腐蚀的半电池电势,并进行肉眼观测,这样既费时又妨碍交通。
更糟的是它不能就沥青桥面铺装的整个病害情况提供准确数据。
因只把注意力集中在由于腐蚀而导致的顶面钢筋保护层的层裂上,而忽视了由于冻/融循环造成的沥青铺装的混凝土裂崩的检测。
使用雷达、红外热像仪、激光光学、超声波和其它一些心得技术手段可在仅仅一天之内就能准确地测量成百上千公里路面或几十座桥的桥面。
“红外热像仪”是利用一台红外摄像机来产生一幅桥面温度图的。
这种温度图像揭示了在阳光照射下混凝土那个的桥面“热点” 这种温度较高的。
“热点”是由于薄的充满空气的裂绝热体一样,使得其上的混凝土的温度上升得更快些而形成的。
“雷达”的工作原理是发射短促的电磁脉冲,然后由这些电磁脉冲形成的电磁波可被混凝土中的各种异质界面反射回来而产生回波。
雷达回波的交替变化之波形和混凝土发生病害及出现层裂后状况有密切的对应关系。
将雷达检测混凝土的冻/融裂崩和高含水量以及红外热像仪在干燥情况下检测混凝土层裂这两种方法结合起来就可以创造一种有效地检测大多数病检测方法。
5 疲劳的检测目前对于钢结构、特别是埋置在混凝土中的缆索锚头间的钢筋的疲劳还没有一个很好的检测办法,许多学者正尝试通过各种方法进行检测研究,目前,往往借助直观的检测。
4、我国公路桥梁发展趋势随着科技的发展,新材料的开发和应用,在桥梁设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段,进行有效的快速优化和仿真分析,运用智能化制造系统在工厂生产部件,利用GPS 和遥控技术控制桥梁施工。
目前,我国桥梁建设正在与国际接轨,开始向大跨、新型、轻质和美观方向发展。
(1)跨径不断增大目前,世界上钢梁、钢拱的最大跨径已超过500m,钢斜拉桥为890m,而钢悬索桥达1990m。
随着跨江跨海的需要,钢斜拉桥的跨径已经突破1000m,钢悬索桥将超过3000m。
至于混凝土桥,梁桥的最大跨径为300m,拱桥已达420m,斜拉桥为530m(2)桥型不断丰富本世纪50~60 年代,桥梁技术经历了一次飞跃:混凝土梁桥悬臂平衡施工法、顶推法和拱桥无支架方法的出现,极大地提高了混凝土桥梁的竞争能力;斜拉桥涌现和崛起,展示了丰富多彩的内容和极大的生命力;悬索桥采用钢箱加劲梁,技术上出现新的突破。
(3)结构不断轻型化悬索桥采用钢箱加劲梁,斜拉桥的基础上采用开口截面甚至是板,使梁的高跨比大大减少,非常轻盈;拱桥采用拱肋或桁架体系;梁桥采用长悬臂、薄板件等,这些都使桥梁上部结构越来越轻型化。
(4)重视美学及环境保护桥梁是人类最杰出的建筑之一,闻名遐尔的美国旧金山金门大桥、澳大利亚悉尼港桥、英国伦敦桥、日本明石海峡大桥、中国上海杨浦大桥、南京长江二桥、香港青马大桥,这些著名大桥都是一件件宝贵的空间艺术品,成为陆地、江河、海洋和天空的景观,成为城市标志性建筑。