钢结构在桥梁中的应用和发展
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钢结构在高速公路桥梁中的应用及其施工初探一、高速公路桥梁的特点及钢结构的应用1. 高速公路桥梁的特点高速公路桥梁通常跨度大、跨径远、跨越地形复杂,承载车流量大、运行速度快,并且要求结构轻巧、经济,对材料的性能和施工工艺都有较高的要求。
这些特点给桥梁的设计、施工和维护带来了很大的挑战。
2. 钢结构在高速公路桥梁中的应用钢结构桥梁由于其轻质、高强、易于加工和连接的特性,以及施工速度快、对施工场地要求低等优点,逐渐成为高速公路桥梁的主流结构形式。
目前,我国大部分高速公路桥梁采用钢结构进行设计和施工,钢结构桥梁已成为高速公路桥梁建设的主流。
二、高速公路钢结构桥梁施工的问题及解决方法1. 钢结构制作由于高速公路桥梁跨径大、承载力要求高,钢结构桥梁需要大型的钢材制作和连接。
钢结构的加工制作需要大型的机械设备和高技术工艺,并且对材料的质量和加工精度有很高的要求。
解决方法:提高钢结构制作技术水平,引进国外先进的生产技术和设备,加强对工艺和材料的研究,保证钢结构的质量和加工精度。
2. 施工技术钢结构桥梁的施工对施工工艺和施工现场要求严格,需要大型机械作业和高空作业,而且对现场管理和安全保障有很高的要求。
解决方法:钢结构桥梁施工应采取合理的施工顺序和方法,严格控制施工过程中的质量和安全,提高施工管理水平和工人素质,保障施工的顺利进行。
三、钢结构高速公路桥梁的优势1. 结构轻质由于钢结构桥梁材料轻,可有效降低桥梁自重,减小地基荷载,降低桥梁成本,节省钢材。
2. 施工速度快采用钢结构桥梁可以减少施工周期,节约施工成本,提高工程进度。
3. 环保节能钢结构桥梁的材料可以回收再利用,减少对环境的污染,符合可持续发展的要求。
四、结语钢结构在高速公路桥梁中的应用,为高速公路桥梁的设计、施工和维护提供了新的解决方案。
但是在实际施工中,仍然面临着一些问题和挑战。
需要我们加强研究和技术创新,不断提高钢结构桥梁的设计和施工水平,为高速公路桥梁的安全、经济和可持续发展做出贡献。
我国公路桥梁施工技术现状及发展趋势我国公路桥梁施工技术现状当前,我国公路桥梁施工技术经历了从传统施工向现代化施工方式的转变。
其中,钢结构桥梁、混凝土桥梁、斜拉桥、预应力桥等各种桥梁工程,都经过了创新成果的应用和不断的技术进步。
1. 钢结构桥梁钢结构桥梁具有轻质、高强度、易于制造和安装等优点,逐渐成为我国公路桥梁建设的主要发展方向。
此类桥梁适用于大跨度、重载、高速公路等场合。
2. 混凝土桥梁混凝土桥梁的主要特点是设计先进、材料可靠、施工方便、耐久性好。
近年来,混凝土桥梁的施工技术也得到了较大的发展,如旋转施工法、连续刚构法、精细满浆等,提高了混凝土桥梁的质量与安全性能。
3. 斜拉桥斜拉桥是我国近年来发展较快的一种桥梁形式,主要采用大直径、高强度的钢缆进行支撑,对支座的要求较低,可跨越水面、山谷和公路等障碍。
同时,斜拉桥具有优美、大气的造型,也成为吸引游客的景点之一。
4. 预应力桥预应力桥梁的优点主要表现在强度和耐久性能的提高,具有较好的反抗荷载和抗震的能力。
预应力桥梁在建设中需要在钢筋加工、张拉钢筋、灌浆、松弛处理等方面做好技术细节工作,才能确保桥梁的质量和安全。
发展趋势未来,公路桥梁建设将面临一系列新的挑战。
其中,强调绿色建设、节能减排和资源循环,将成为公路桥梁建设的主要目标。
为实现高质量、高效益、低风险、可持续发展,公路桥梁建设将逐渐呈现以下发展趋势:1. 信息化模式逐渐实现工程全过程信息化管理,利用先进技术手段实现工程设计、施工、运营、管理的无缝衔接,提高工程的效率和质量。
2. 高强度材料和新技术采用新型材料和新技术,提高桥梁设计和施工的质量、效率和安全性,降低桥梁的建设成本。
3. 建筑工程智能化利用数字化技术、智能化设备和物联网等先进技术手段,实现公路桥梁建设的智能化、自动化、智能协同等,提高施工效率和质量。
4. 节能减排在公路桥梁建设中采用生态环保的设计和施工方式,充分利用可再生资源和节能技术,降低对环境的影响,实现可持续发展。
2024年桥梁钢结构市场前景分析引言桥梁是交通运输和城市建设的重要组成部分,而钢结构在桥梁中的应用已经越来越广泛。
由于钢结构具有高强度、轻巧和抗腐蚀等优势,越来越多的桥梁项目选择采用钢结构来解决工程问题。
本文将对桥梁钢结构市场的发展前景进行分析。
市场规模近年来,随着城市建设的不断推进以及交通运输需求的增加,桥梁建设市场持续火热。
而钢结构作为桥梁建设的重要构件,市场需求也在不断增加。
根据市场调查,预计未来五年桥梁钢结构市场规模将保持较高的增长,年均增长率预计在10%以上。
技术发展趋势在桥梁钢结构市场中,技术的不断进步也是一个重要的影响因素。
现代化技术的引入和应用,使得钢结构的设计和施工更加精确和高效。
例如,计算机模拟技术和数字化建模技术的应用,可以提高桥梁的抗风性能和减震效果。
此外,新型钢材和组装技术的发展,也为桥梁的设计和建造提供了更多可能性。
环保意识的提高随着环保意识的提高,政府和企业对于环境友好型建筑和基础设施的需求也在逐渐增加。
钢结构作为一种可循环利用的材料,符合绿色建筑的理念,因此在市场上越来越受到关注。
与传统的混凝土结构相比,钢结构不仅减少了施工废料的产生,还可以有效降低能耗。
未来,环保意识的提高将进一步推动桥梁钢结构市场的发展。
经济因素的影响桥梁钢结构的市场前景也受到经济因素的影响。
经济的持续发展和城市化进程的推进,将持续增加桥梁建设的需求。
此外,政府对于基础设施建设的投资力度也是一个重要的因素。
在经济繁荣时期,政府会加大对桥梁建设的支持力度,从而刺激钢结构市场的增长。
挑战和机遇尽管桥梁钢结构市场前景看好,但市场竞争也不可小觑。
随着市场的增长,竞争对手也会增加,产品同质化现象也可能出现。
此外,不断变化的市场需求和政策的调整,也会对市场带来一定的不确定性。
因此,企业需要积极应对挑战,寻找发展的机遇。
总结从以上分析可以看出,桥梁钢结构市场前景广阔。
技术的不断进步、环保意识的提高、经济的发展以及市场竞争等因素都将影响市场的发展。
钢结构在桥梁中的应用及防腐措施科学技术的快速发展,使传统桥梁施工建设已无法匹配当前社会的发展需求,在人们对桥梁的质量要求越来越高的时候,钢结构技术凭借其良好的强度和自重,被广泛应用在桥梁施工建设中,形成了典型的桥梁结构类型。
尽管钢结构技术优点很多,但也存在许多问题,限制了钢结构技术的发展,为打破这种局面,结合施工经验,探究了钢结构桥梁施工中的运用,分析和研究如下所述。
钢构在桥梁工程中的特点1强度高钢结构体具备钢筋特质,能表现出良好的弹性,其出色的强度对桥梁施工而言,可从整体上显著提升建筑物结构的稳定性和牢固性。
同时,钢结构良好的抗压性能使其在承受同等压力强度时的截面积有较大幅度的减小,从而增加桥梁的有效使用空间。
2抗震性能好采用自重较轻的钢结构,在地震来临时,不会产生较大幅度的晃动且稳定性高,能改善桥梁施工建设中的裂痕、沉降等问题,确保了工程质量与梁的安全性。
3绿色节能钢结构最为突出的特点体现在健康环保和绿色节能上。
钢结构中的钢梁、钢柱等钢材均可回收重复使用,建筑建设过程与使用过程中产生的建筑垃圾污染少,不会释放大量的有毒有害物质。
施工要点1做好施工前的筹备工作钢结构施工工序复杂,会影响施工进度和质量,因此,务必搞好钢结构的施工筹备工作。
筹备工作如下所述。
(1)对设计出的图纸进行图纸会审和设计交底,并掌握施工技术,了解设计意图。
结合现场实际情况提出合理性的建议,并对施工上有矛盾的部位请设计部门调整设计图纸,调整后方能投入使用。
(2)施工人员应就工程项目设计图纸与设计单位人员、建设单位人员、监理单位人员进行充分沟通,熟知施工中的难点,全面了解设计目的和工程施工质量标准,并结合工作经验和自身技术,解决施工中的难点问题,保障施工的顺利进行,提高施工质量。
2制定施工计划编制详尽的桥梁施工计划并严格审查。
施工组织计划应建立在施工企业完善的施工技术管理体系和质量、安全管理体系上,对工程实施过程进行周密、合理的计划和安排,对一切可能出现的问题和影响工程施工的因素进行分析,并提出可行的防范措施。
我国桥梁钢结构的应用情况及发展趋势摘要:我国当前的钢结构桥梁的建设已经取得了十分瞩目的成就,许多大桥的建造水平都在世界的领先地位,实用型也比较强。
但是,就现在钢结构桥梁的建设情况来看还存在一些不足,在大型桥梁的建设方面我们做的很好,可是一些小型的桥梁依然处在技术、材料落后的状态,出现了一种发展不平衡的现象,由此可以推断,这是因为钢结构桥梁建造技术还不是很成熟,没有达到普及的效果,本文主要讨论的是钢桥在我国的应用情况,以及会出现的发展趋势。
关键词:钢桥;钢结构;使用现状;发展趋势一、中外桥梁的发展比较相比较国外的桥梁发展情况,我国处于先进水平。
近年来随着科学技术的发展,高速、铁路等的快速发展,给各国、各地区之间的经济文化交流提供了方便。
同时,大型桥梁的数量也在不断地增加,国内外在桥梁建设这方面的技术都几乎在同一水平,但是,我国的桥梁建设的综合实力比较高,无论是斜拉桥,还是梁式桥,中国的桥梁一直在世界桥梁的各个排行榜上居于榜首,例如,苏州长江大桥、香港昂船洲大桥、重庆长江复线桥等,都在世界桥梁史上占着十分重要的为止。
从桥梁的数量上看,我国已经超过世界上任何一个国家至少2-3倍,位居世界第一。
从桥梁的跨度上来看,在近几年我国一直在不断打破自己保持的世界纪录。
从桥梁的材料上看,我国拥有质量好、品种丰富的钢铁产品,为大型桥梁建设提供了基础。
跨海大桥的建设是一个国家的综合实力的体现。
近年来,许多发达国家都在进行这方面的研究,我国也不例外,并且在这方面取得了十分显著的成果,也充分说明了我国在桥梁建设方面取得的成就。
二、我国钢结构桥梁的发展现状1.钢结构的应用自上世纪90年代起,我国的钢铁产量已经连续十几年位居世界第一,并且钢铁产品的种类、产量都有很大的提高,都以达到世界先进水平。
近年来,许多大型的钢铁企业都有了自己的先进技术,承包了一系列的大型重点钢结构工程,例如,鸟巢,中央电视台等标志性建筑,既保证了实用性,又做到了美观,这就为钢结构桥梁的建设提供了一定的基础。
钢结构与桥梁设计钢结构在桥梁设计中起着重要的角色。
其独特的特点使得钢结构成为桥梁设计领域中的首选材料。
本文将探讨钢结构在桥梁设计中的应用和重要性,并介绍一些常见的钢结构桥梁设计方法。
一、钢结构在桥梁设计中的优势钢结构因其高强度、轻质、易加工等特点而在桥梁设计中广泛应用。
相比于传统的混凝土桥梁,钢结构桥梁具有以下优势:1. 高强度:钢材具备很高的强度和刚度,能够承受更大的荷载和变形,因此能够为桥梁提供更好的支撑和稳定性。
2. 轻质:相比于混凝土桥梁,钢结构桥梁的自重轻,可以减少对桥墩和地基的负荷,从而降低了施工难度和成本。
3. 可塑性:钢材具备较好的可塑性和可变形性,能够适应各种复杂的桥梁形状和设计需求。
4. 施工周期短:由于钢结构的制造和安装相对简单,相较于混凝土桥梁,钢结构桥梁的施工周期通常要短得多,能够有效地缩短工期。
5. 可回收利用:钢结构可以回收利用,降低了对资源的消耗,符合可持续发展的要求。
二、常见的钢结构桥梁设计方法1. 梁桥设计:梁桥是一种常见且简单的钢结构桥梁设计方法。
它由一系列的钢梁构成,梁与梁之间通过横梁连接。
梁桥的设计依据主要为梁的受力性能和桥梁的跨度需求。
2. 拱桥设计:拱桥是一种美观且结构稳定的设计方法,其通过弧形的钢拱承载桥面上的荷载。
拱桥设计需要考虑拱的形状、跨度、高度等因素,以及拱与桥面之间的连续性设计。
3. 斜拉桥设计:斜拉桥是一种由斜拉索组成的钢结构桥梁设计方法。
斜拉索通过拉力将桥面承载的荷载传递到桥塔上,从而实现了大跨度的设计需求。
斜拉桥设计需要考虑斜拉索的数量、角度、长度等因素。
4. 悬索桥设计:悬索桥是一种由主悬索和横向拉索组成的设计方法,它通过主悬索将桥面的荷载传递到桥塔上。
悬索桥设计需要考虑主悬索的高度、跨度、支座等因素,以及横向拉索的数量和角度。
总结:钢结构在桥梁设计中具有独特的优势,其高强度、轻质、易加工等特点使其成为桥梁设计领域的首选材料。
常见的钢结构桥梁设计方法包括梁桥设计、拱桥设计、斜拉桥设计和悬索桥设计。
钢结构的水利工程钢结构在水利工程领域中的应用越来越广泛,主要是因为钢结构具有优异的性能,如强度高、稳定性好、耐腐蚀、耐久性强等特点。
在水利工程中,钢结构主要用于建造桥梁、隧道、水闸和水电站等设施,为水利工程的安全和稳定提供了强有力的保障。
一、钢结构在桥梁建设中的应用桥梁是水利工程中最常见的工程之一,而钢结构在桥梁建设中的应用越来越广泛。
钢结构桥梁具有大跨度、轻量化、施工时间短、经济效益高等优势,这些优势能够满足不同规模和跨度的桥梁工程设计和建造。
例如,江苏凤凰城特大桥在设计过程中,采用了大量的钢结构,支撑着整座大桥。
该桥的开工时间为2010年,工期为5年,使用了35万吨钢材,成为目前亚洲最长和最高的跨度钢结构桥梁。
二、钢结构在隧道建设中的应用随着城市化进程的加快,地下空间的利用越来越广泛,而隧道工程是地下空间利用的重要手段。
钢结构在隧道工程中的应用也越来越重要。
钢结构隧道具有结构简单、施工周期短、经济效益好等优点。
同时,钢结构也可以满足不同设计和施工条件,如地质条件、隧道长度和施工孔径等要求。
例如,浙江省杭州市大运河公路隧道是一座盾构隧道,采用了大量的钢材和钢结构支撑。
该隧道开挖长度达到6.63公里,最大埋深达到70米。
通过钢结构的应用,大大地加速了隧道的建设进程。
三、钢结构在水闸建设中的应用水闸是水利工程的核心设施之一,水闸工程是为了保护防洪灾害和调节水流,而钢结构在水闸建设中的应用可以为水闸的施工和运行带来很大优势。
钢结构水闸具有防腐蚀、减少施工时间、经济效益好等优点。
钢结构还可以使用更稳定的基础和钢结构支撑体系,从而更好地保护水闸的结构和安全。
例如,江苏省南京市长江二桥的船闸,使用了大量的钢结构来支撑船闸主要部件,不仅能够更好地保证船闸的稳定性和耐久性,还能够减少船闸的维护和保养成本。
四、钢结构在水电站建设中的应用水电站是水利工程的核心设施之一,钢结构在水电站建设中的应用也越来越广泛。
钢结构可以为水电站快速建设、设计灵活、运行安全等方面提供强大保障。
钢结构在建设工程中的应用在现代建设工程领域,钢结构因其优越的性能和广泛的应用领域而备受关注。
本文将探讨钢结构在建设工程中的应用情况,并从不同角度分析其优势和挑战。
一、钢结构在建筑领域的应用1. 高层建筑钢结构在高层建筑中得到了广泛应用。
相比于传统的混凝土结构,钢结构具有较小的自重和灵活的分布载荷传递能力,可以有效减轻地基负荷并提高建筑物的抗震性能。
此外,钢结构施工速度快,且可以实现组装化施工,大大缩短了建筑周期。
2. 桥梁和交通设施钢结构在桥梁和交通设施的建设中占据重要地位。
钢结构桥梁具有较大的跨度、较轻的自重和良好的抗震性能,可以适应各种复杂的地理环境。
同时,钢结构可以工厂化生产,减少现场施工难度和时间,提高了工程质量和安全性。
3. 工业厂房和设备支撑结构工业厂房和设备支撑结构对强度和稳定性要求较高,而钢结构正好满足了这些要求。
钢结构具有较高的抗压和抗拉能力,可以有效承受设备的重量和振动载荷,并且不易受到腐蚀和老化的影响,延长了使用寿命。
二、钢结构应用的优势1. 强度和稳定性钢结构具有较高的强度和稳定性,可以承受较大的荷载,并且在地震等自然灾害中表现出优异的性能。
这使得钢结构在建筑高度和跨度相对较大的项目中具有独特优势。
2. 施工速度钢结构的构件可以在工厂预制,然后运至工地进行现场组装,大大提高了施工速度。
相比之下,传统的混凝土结构需要等待混凝土的凝固和强度达到要求,施工周期较长。
3. 环保可持续钢结构的生产过程中能源消耗较低且没有废水排放,与木材结构相比,也减少了对森林资源的开采压力。
同时,钢结构在回收利用方面具有独特优势,可以实现高比例的材料循环利用,降低了建筑废弃物对环境的影响。
三、钢结构应用的挑战1. 高成本钢材价格较高,钢结构与传统混凝土结构相比较,成本较高。
此外,钢结构需要较高的技术要求和施工难度,进一步增加了项目的总体成本。
2. 防腐蚀和维护钢结构容易受到腐蚀的影响,特别是在海洋环境和潮湿气候条件下。
2024年桥梁钢结构市场发展现状引言随着城市化进程的不断加速和交通运输产业的迅猛发展,桥梁建设在现代社会中扮演着重要的角色。
钢结构桥梁作为一种重要的桥梁建设方式,具有优秀的性能和广泛的应用前景。
本文将分析当前桥梁钢结构市场的发展现状,探讨其存在的问题和未来的发展趋势。
市场概况桥梁钢结构市场是一个庞大的市场,包括桥梁设计、制造、施工等多个环节。
在全球范围内,桥梁钢结构市场需求量大,市场竞争激烈。
目前,中国是全球桥梁钢结构市场的主要生产和消费国家之一。
市场发展现状市场规模桥梁钢结构市场规模庞大。
据数据显示,全球桥梁钢结构市场规模近年来呈现稳步增长的趋势。
市场的发展主要受到经济增长、基础设施建设需求和城市化进程的影响。
中国拥有大量老化的桥梁,因此桥梁维修和更新的需求也推动了市场规模的增长。
市场竞争格局桥梁钢结构市场竞争激烈。
目前市场上存在着众多的钢结构制造企业,竞争格局较为分散。
主要的竞争因素包括企业的技术实力、资金实力、产品质量和服务等。
一些大型综合性建筑企业拥有强大的生产能力和技术优势,成为市场的主要参与者。
产业发展趋势当前桥梁钢结构市场存在以下几个发展趋势:1.技术升级:随着科技的进步,桥梁钢结构制造技术不断创新和升级。
新材料和新工艺的引入为桥梁钢结构的发展提供了新的机遇。
2.环保要求:环保意识的增强,推动了桥梁钢结构市场向更环保的方向发展。
企业在生产和施工过程中需要考虑减少能耗、降低废气排放等环保要求。
3.钢质桥梁维护与更新需求:随着时间的推移,一些桥梁出现老化和损坏的情况,钢结构桥梁的维护和更新需求日益增长。
4.智能化发展:智能化技术在桥梁建设中的应用越来越广泛。
智能化桥梁钢结构具有监测、预警和自适应等功能,为桥梁安全保障提供了更多可能。
面临的问题桥梁钢结构市场在发展中也面临着一些问题:1.产能过剩:由于市场竞争激烈,一些小型企业的产能过剩,导致市场价格下降,影响了整个市场的健康发展。
2.质量问题:部分企业为了降低成本,可能存在产品质量不过关的问题,给市场带来安全隐患。
我国钢结构的应用与发展前景3篇我国钢结构的应用与发展前景1随着我国工业现代化的不断推进,钢结构已经成为了建筑结构中不可忽视的一部分。
近几年来,钢结构在建筑施工中的应用日益广泛,其灵活性和可靠性使其成为了许多建筑项目不可或缺的一部分。
在未来,随着技术的不断提升和市场需求的逐步增长,我国的钢结构将呈现出良好的发展前景。
一、我国钢结构的应用现状目前,我国的建筑市场中,钢结构的应用已经逐步普及。
许多大型商业建筑、工厂、体育场馆等建筑物中,都使用了钢结构。
例如,北京国家体育场“鸟巢”、上海中心大厦、广州塔等建筑物都是由钢铁构成的。
此外,钢结构还被广泛应用于轻轨、地铁、高速公路等基础设施建设中。
相比传统的建筑结构,钢结构具有更高的强度、更轻的自重以及更短的施工周期,同时能够满足更高的抗震需求。
因此,在许多需要快速建设、有特殊需求的场所,钢结构的应用就变得更加重要。
二、我国钢结构的发展趋势随着新型材料以及新型构建技术的不断涌现,我们可以看到钢结构的发展趋势也在逐步改变。
1. 轻量化钢结构的轻量化已经成为了未来发展的趋势之一。
该措施可以使得钢结构在施工中更加便利,更快速地整合资源,并且更为灵活。
2. 高效性钢结构的高效性是其在现代建筑中应用的另一个重要优势。
在实际施工中,钢结构可以更好地提高建筑的质量和效率,同时也满足大型建筑项目进度的要求。
3. 环保性在环保意识逐渐增强的今天,钢结构的环保性也成为了其未来发展中不可或缺的一部分。
与传统建筑相比,钢结构可以大幅减少污染的排放,使得建筑更具可持续性,有助于减少污染和节约能源。
三、发展前景作为中国建筑发展的一部分,钢结构未来的发展前景非常广阔。
未来在国家的支持下,钢结构将会在各种领域得到广泛应用。
随着我国经济的发展和城市化进程的加速,预计这种趋势将持续数十年。
总之,钢结构作为近年来受到关注的一种新兴建筑材料,其应用已经不断地发展壮大。
随着人们对建筑质量要求不断提高,钢结构将会成为未来建筑市场中的一种重要建筑结构材料。
钢结构在桥梁中的应用和发展郑鸿儒—摘要:总结了我国钢结构在桥梁结构体系中的应用概况,提出了钢结构在进今后桥梁建设中面临的主要问题和今后在桥梁建设的发展前景作了一系列的规划,并对其进行了深入的调研与思考,提出了有借鉴性的建议。
关键词:钢结构;应用;发展。
纵观世界城市建设的发展趋势,钢结构桥梁将代砼结构桥梁,引领桥梁建设新时代。
伴随经济高速发展,为拓展生活空间,我国已进入现代桥梁设新时代,将建造越来越多、越来越大、越来越长桥梁,这为钢结构桥梁提供了广阔的天地。
一.钢结构桥梁的现状1. 钢结构桥梁的应用随着我国城市建设的高速发展和钢结构桥梁疲、焊接、振动及桥梁上下结构设计、制造、施工等方技术的日益成熟与发展,钢结构桥梁已广泛应用铁路、公路、公铁两用桥及人行天桥。
铁路桥有济铁路桥、郑州铁路桥、兰州市黄河桥等,公路桥有州丫髻沙桥、上海南浦大桥、广东虎门大桥等,公两用桥有武汉长江大桥、香港青马大桥等,人行天有上海阂行区新梅人行钢网架天桥与贵阳大十字街人行环形钢天桥。
虽然钢结构桥梁在多方面得了应用,但现阶段我国的桥梁仍旧以砼结构占主地位。
2. 钢结构桥梁的主要形式1)钢拱桥。
承重结构拱肋,主要承受轴向力,有弯矩或弯矩很小,主拱多用钢管,主拱和横梁可分别吊装、现场焊接,解决一次吊装质量过重的问题,现场施工吊装方便,大大缩短了工期。
其代表有庆乌江大桥、四川万县长江大桥、广州丫髻沙桥。
2)斜拉桥。
由加肋梁桥面体系与钢索索塔体共同组成,其桥面体系为钢箱梁、结合梁、钢桁架。
代表有南京长江二桥、武汉军山长江大桥。
3)悬索桥。
由固定于索塔的主缆支承梁跨,主为承重索,它通过吊索吊住加劲,主缆索的两端锚于地面。
悬索桥是跨径最大的桥梁,其最大跨径论上可达4 000 m,是跨千米以上桥梁的优选桥型。
其代表有香港青马大桥、江阴长江大桥、广东虎门大桥等。
3. 钢结构桥梁的优点1)钢材的抗拉、抗压、抗剪强度相对来说较高,钢构件断面小、自重轻。
强度高,适于建造荷载很大的桥梁;自重轻则可减轻基础的负荷,降低基础造价,同时还便于运输和吊装。
2)钢材的塑性和韧性好,使钢结构桥梁的抗震性能好。
由于钢材有良好的塑性和韧性,在地震作用下通过结构的变形能较多地吸收能量,同时又具有能反复作用的韧性,从而大大提高了钢结构的抗震性能。
抗震和抗风是桥梁安全的保障,钢结构桥梁优良的抗震性能,扩展了其使用范围,尤其在高烈度地震区。
3)施工工期短。
钢结构的材料可轧制成多种型材,加工简易而迅速;建筑材料的运输量少,施工现场占地面积小;零星部件可在现场制作,连接简便,安装方便,施工周期短。
4)钢桥质量容易保证。
钢结构构件一般都在工厂制造、加工,工业化程度较高,精度高。
5)钢结构桥梁在使用过程中易于改造,如加固、接高、拓宽路面,变动比较容易、灵活。
6)钢结构是环保产品。
从钢桥上拆换下来的旧部件可重新熔炼,可节约能源,符合可持续发展的政策。
7)管线布置方便。
在钢桥的结构空间中,有许多孔洞与空腔,使管线的布置较为方便,而且管线的更换、修理较方便。
8)钢结构桥梁适用范围广,且易做成大跨度。
实践和研究表明:钢砼结构适用于500 m以下跨度的拱桥和斜拉桥,不适用于悬索桥;钢结构桥适用于跨度的拱桥、悬索桥和斜拉桥,特别是大跨度的索桥。
钢结构将撑起我国即将建造的多座又长又的跨海跨江桥梁。
发展钢结构桥梁的良好基础。
二.有如下几个方面的良好基础1. 物质基础我国钢铁工业的发展突飞猛进,为钢结构桥梁发展提供了坚实基础。
自1996年我国钢产量突1亿t后,钢材产量一路飙升。
同时,钢铁企业通结构调整和技术改造使钢铁产品的品种及材质有明显改善,国内长期短缺的H型钢和厚钢板等品的供应已基本解决。
我国有实力雄厚的专业桥梁,如山海关、丰台、宝鸡和株洲等专业桥梁厂。
有布全国的钢结构施工单位和造船厂,这些企业都合钢结构桥梁的施工,如常州船厂、广船国际集团司都为多座桥梁提供了钢结构。
2. 技术基础钢桥疲劳、焊接、振动及桥梁上下结构设计、制、施工等方面技术的成熟与发展,有关规范、规程不断完善,为钢结构桥梁的应用奠定了必要的技基础。
我国有关钢结构焊接和高强度螺栓连接、与砼组合结构、钢管砼及钢骨砼结构等方面的设、施工、验收规范及行业标准已发行了20多本。
3. 钢桥防腐难题得到了有效解决桥梁专家对钢桥的损坏原因进行研究后得出结:钢桥失效主要是由材料制作不良、自然灾害和各交通事故、金属腐蚀等造成的,其中金属腐蚀是主原因之一。
涂料涂装防腐涂层的使用寿命只有215年,每3~5年的防腐蚀涂装费用巨大,占钢桥费用的10%以上。
因此,世界各国都致力于开发梁防腐蚀新工艺、新材料,并成功开发出热喷涂长防腐技术:依靠专用设备产生的热源(火焰、电弧、离子等),把金属或金属固体材料加热熔融或软,并用热源自身的动力或外加高速气流雾化,使雾化的喷涂材料快速喷射到经预处理干净的基体表面形成涂层。
这些喷涂层具有防腐蚀、耐磨、耐热、抗氧化、绝缘、导电、屏蔽等功能,其耐腐蚀寿命可达30~50年。
热喷涂现有喷锌、喷铝两种。
20世纪50年代,北美洲和欧洲在钢桥防腐中大量使用热喷涂长效防腐技术。
该技术于20世纪90年代在我国桥梁领域得到了部分应用,并取得了良好效果。
目前,我国在施工质量和生产效率方面都获得了稳定提高,将使热喷涂长效防腐技术在钢桥梁中得到广泛应用,从而推动钢桥梁的发展。
4. 我国发展战略的实施将为钢结构桥梁提供广阔的天地。
我国在20世纪后20年交通领域所取得成就的鼓舞下,构想21世纪更大规模的发展。
实现南北贯通的主干线之一的同三线(同江—三亚)上将兴建渤海海峡工程、长江口越江工程、杭州湾跨海工程、珠江口伶仃洋工程;舟山群岛也在进行通过6个跨岛桥梁工程与大陆相连接的宏伟规划;许多沿江城市都将通过建造多座越江大桥形成城市环线,以解决日益拥挤的交通问题。
所有这些宏伟规划的实施,特别是超长大桥梁的建设将为钢结构桥梁提供广阔的天地。
5. 结论适用于不同形式、各种跨度的钢结构桥梁在我国桥梁建设中将得到越来越多的应用,特别是在超长大桥梁中,钢结构桥梁的应用前景更加广阔。
三、我国桥梁用钢的发展现状由于其工作环境和所承受的载荷的不同,大型桥梁用钢可分为公路桥梁用钢和铁路桥梁用钢两大类。
另外跨海大桥用钢由于其所处的海洋腐蚀性环境以及桥梁下部结构的不问,也有其不同的特点。
1. 铁路桥梁用钢自从前苏联援建武汉长江大桥以来,我国已建造了大量的大跨度铁路桥梁。
最初的武汉长江大桥采用的是前苏联生产的A3钢,其屈服强度仅要求大于等于240MPa,桥梁的上段结构采用的是铆接菱形连续梁。
武汉长江大桥1969年建成通车的南京长江大桥,则是由完全由我国自主没计建造的大型公铁两用桥梁,采用的是16Mnq钢,其屈服强度仅要求大于等于320MPa。
当时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。
南京长江大桥受制于大跨度铁道桥梁的发展需求,迫切需求铁路桥梁用钢提高强度级别。
1995年建成的九江长江大桥,采用的就是15MnVNq。
和16Mnq钢相比,这种钢的强度确实有了显著提高,屈服强度要求大于等于412MPa(当板厚≤16mm时)。
但由于采用加钒捉高强度的方法,导致钢板低温韧性和焊接性较差,给桥梁制造带来很多困难。
九江长江大桥建成后,该钢种一直未能得到推广应用。
桥梁钢已成为制约铁路桥梁发展的一个突出矛盾。
上世纪90年代初,铁路桥梁建设面临芜湖长江大桥的建设,主跨达312米。
桥梁钢问题显得愈加突出。
为了保证桥梁工程的安全性和加工制造的方便,需要突出解决钢板的低温韧性和焊接性等问题。
为此中铁大桥局和武钢联合共同开发了大跨度铁路桥梁用钢14MnNbq。
该钢采用降碳加铌合超纯净的冶金方法,保证了屈服强度ReL≥370MPa的基础上,具有优异的-40℃低温冲击韧性(芜湖桥标准要求-40℃Akv≥120J)。
同时焊接性能也大大提高,解决了板厚效应问题,可大批量供应32~50mm厚钢板。
在芜湖长江大桥46000吨供货统计数据表明:所供10~50mm钢板冲击韧性平均实物质量达到-40℃Akv为223J的优异水平。
芜湖长江大桥桥建设后的10年时间里,14MnNbq钢在全面满足了铁路桥梁建设的需要,得到了极为广泛的应用。
2000年,14MnNbq钢纳入桥梁钢国家标准,成为Q370qE 钢。
铁路桥梁用钢正在建设的京沪高速铁路南京大胜关长江大桥,是京沪高速铁路和沪汉蓉铁路于南京跨越长江的越江通道,是我国铁路桥梁史上的又一个里程碑,为六线铁路桥梁,设计时速300km/h,是京沪高速铁路的控制性工程。
该桥具有大跨、重载、高速三大特点。
主桁构件最大轴力高达9000余吨,中主墩最大支座反力约15000吨。
如果继续使用传统的14MnNbq钢,则最大板厚必须使用到120mm,这将会给设计施工带来极大的困难。
为此,武钢和中铁大桥局联合开发了WNQ570钢,以满足国家“十一五”重点工程——京沪高速铁路南京大胜关长江大桥的工程需要。
与我国现有桥梁钢相比,WNQ570钢有以下特点:强度明显提高,不区分板厚效应,在12~68mm范围内,均要求Rm≥570MPa。
而15MnVNq钢和14MnNbq钢在板厚为68mm时,仅为Rm≥530MPa或Rm≥490MPa。
由于采用一系列精炼技术,同时随着轧制力的提高,钢板由传统的最大使用板厚为50mm扩展到68mm。
在焊接材料上,革新传统的C-Mn、Si-Mn系焊材的焊缝强度仅在500MPa级别以下、焊缝低温冲击韧性仅能达到-30℃时48J的状况,研制新型针状铁索体型桥梁用钢的手工焊、气保焊、埋弧焊焊接材料,焊缝强度大于570MPa,同时-40℃冲击韧性可以达到48J以上。
我国铁路桥梁发展的标志性工程见表1。
2. 公路桥梁用钢由于公路桥梁的受力状况和铁路桥梁有诸多不同,因此,公路桥梁用钢多选用Q345、Q370等钢种,也有使用Q420的,但供货技术条件中强度一般都是随板厚的增加而递减。
钢板的规格也比较薄,需求较大,该品种的竞争主要集中在价格、钢厂资源等方面。
钢牌号以及各种钢种3. 跨海大桥用钢跨海大桥用钢主要集中于管桩钢、通航主桥的桥梁钢、桥面护栏以及带肋钢筋,其中管桩钢、通航主桥的桥梁钢占钢材总量的60%,仅管桩钢就占其钢材总量的50%左右。
管桩钢的材质主要为Q345C,规格范围为16~25mm之间,大部分为热轧卷板,并采用螺旋焊管形式,跨海大桥的管桩用钢量特别大,杭州湾跨海大桥就使用了武钢生产的管桩钢Q345C约39万吨。
通航主桥的桥梁钢的材质主要集中于Q345D级别,规格为10~50mm之间,主要为平板产品;护栏用钢的材质为Q345D/Q390D,规格为4~25mm之间。