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斜拉桥发展历史及未来方向斜拉桥的发展历程及未来发展趋势通过本学期的学习，我们学习了梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥的计算方法。
通过老师的讲解使我们了解到了不同桥梁的受力特点的不同以及不同桥梁计算时使用的不同的理论。
梁桥以受弯为主的主梁作为承重构件的桥梁。
主梁可以是实腹梁或桁架梁。
实腹梁构造简单，制造、架设和维修均较方便，广泛用于中、小跨度桥梁，但在材料利用上不够经济。
桁架梁的杆件承受轴向力，材料能充分利用，自重较轻，跨越能力大，多用于建造大跨度桥梁。
拱桥指的是在竖直平面内以拱作为结构主要承重构件的桥梁。
拱桥是向上凸起的曲面，其最大主应力沿拱桥曲面作用，沿拱桥垂直方向的最小主应力为零。
悬索桥既吊桥指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸（或桥两端）的缆索（或钢链）作为上部结构主要承重构件的桥梁。
其缆索几何形状由力的平衡条件决定，一般接近抛物线。
从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小活载所引起的挠度变形。
下面我们重点来说说斜拉桥，斜拉桥是由主梁、索塔和斜拉索三大部分组成，主梁一般采用混凝土结构、钢和混凝土结构、组合结构或钢结构，索塔主要采用混凝土结构，斜拉索采用高强材料的钢丝或钢绞线制成。
它的主要优点有在各个支点支承的作用下跨中弯矩大大减小，而且由于结构自重较轻，既节省了结构材料，又能大幅地增大桥梁的跨越能力。
此外，斜拉索轴力产生的水平分力对主梁施加了预应力，从而可以增强主梁的抗裂能力，节约主梁中预应力钢材的用钢量。
斜拉桥和梁桥和拱桥相比有着跨越能力大的优势。
而与悬索桥相比在300-1000米跨度又有经济性的优势。
同时外形对称美观更兼线条纤秀，构造简洁，造型优美。
符合桥梁美学的要求。
适合在跨度为300-1000米的桥梁使用。
斜拉桥的发展其实进行了一个漫长的历史，在国外1784年德国人勒舍尔建造了一座跨径为32米的木桥，这是世界上第一座斜拉桥。
1821年法国建筑师叶帕特在世界上第一次系统地提出了斜拉桥的结构体系。
斜拉桥内容提要：在本章内主要介绍斜拉桥。
内容包括其构造类型和结构体系。
学习的基本要求：1、了解斜拉桥各组成部分（斜索、塔柱、主梁）的构造类型2、了解斜拉桥的四大结构体系斜拉桥——20世纪50年代蓬勃兴起的一种桥梁型式。
斜拉桥是一种用斜拉索悬吊桥面的桥梁。
最早的这种桥梁，其承重索是用藤罗或竹材编制而成。
它们可以说是现代斜拉桥的雏形。
斜拉桥的发展，有着一段十分曲折而漫长的历程。
18世纪下半叶，在西方的法国、德国、英国等国家都曾修建过一些用铁链或钢拉杆建成的斜拉桥。
可是由于当时对桥梁结构的力学理论缺乏认识，拉索材料的强度不足，致使塌桥事故时有发生。
如德国萨尔河桥（1824）在建成第二年，就在一次有246人举行的火炬游行人群聚集桥上时，桥突然坍塌而酿成50 人丧生的严重惨剧。
因此在相当长的一段时间内，斜拉桥这一桥型就销声匿迹了。
直至第二次世界大战后，在重建欧洲的年月中，为了寻求既经济又建造便捷的桥型，使几乎被遗忘的斜拉桥重新被重视起来。
世界上第一座现代公路斜拉桥是1955年在瑞典建成的，主跨为182.6m 的斯特罗姆海峡钢斜拉桥。
近年来斜拉桥在国内外得到了迅速发展，目前已建成跨度最大的是日本国多多罗桥（890m ）。
一、斜拉桥的构造类型预应力混凝土斜拉桥的斜索布置、塔柱型式和主梁截面是多种多样的，现扼要介绍它们的构造类型。
1、 斜索（一） 辐射式：斜索集中塔顶，锚固困难。
（二） 竖琴式：斜索相互平行，倾角相同，外形美观。
（三） 扇式：介于两者之间，采用最多。
2、 塔柱从桥梁行车方向看，塔柱可做成独柱式、双柱式、门式、斜腿门式、倒V 式、宝石式和倒Y 式等多种型式。
3、 主梁斜拉桥主梁的截面形式有板式、箱形截面二、斜拉桥的结构体系斜拉桥的主要组成部分为斜索、塔柱和主梁，这三者可按相互的结合方式组成四种不同的结构体系，即悬浮体系、支承体系、塔梁固结体系和刚构体系。
1、 悬浮体系（漂浮体系）塔墩固结，塔梁分离，主梁除两端外全部用缆索吊起而在纵向可稍作浮动的一种体系。
有关斜拉桥的发展与创新一、斜拉桥的发展历程世界上第一座现代的斜拉桥——斯特伦松德桥是德国工程师弗兰茨·狄辛格从1955年开始在瑞典主持设计的。
1975年，这种桥型传入我国，第一座试验性斜拉桥——四川云阳汤溪河大桥（当时重庆属四川管辖）建成。
虽然我国斜拉桥的建造比世界晚了二十年，但是经过中国桥梁工程师们不懈的理论探索和创新实践，中国的斜拉桥事业发展迅速，到现在中国已经成为世界第一桥梁大国。
根据查找资料了解到我国斜拉桥的发展历程大致可以分为三个阶段。
第一阶段是我国斜拉桥的起步阶段，从1975～1982年，是我国斜拉桥发展的第一次高潮。
在这期间所修建的斜拉桥均为混凝土斜拉桥。
除了一开始提到的于1975年2月我国建成的第一座试验性斜拉桥——四川云阳汤溪河大桥以外；还有1980年建成的第一座预应力混凝土斜拉桥——三台涪江大桥；然后是1980年，我国在广西建成的第一座铁路预应力混凝土斜拉桥——红水河铁路桥；还有1981年我国建成了第一座独塔斜拉桥——四川金川县曾达桥，这座桥创造性地采用了平转法施工；1982年建成了上海泖港大桥为双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，是中国第一座真正意义上的大跨度斜拉桥。
第二阶段是我国斜拉桥的提升阶段，从1983～1991年。
为何会有提升阶段的划分呢?这是由于第一阶段的建成的斜拉桥大多有拉索上的损坏问题，危及桥梁安全。
在这种情况下，越来越多优秀的桥梁工程师开始了斜拉桥的深入研究。
1985年，上海市政设计院的林元培先生主持设计了重庆嘉陵江石门大桥及上海恒丰北路桥，为日后设计建造南浦大桥积累了宝贵的技术经验。
1987年建成了天津永和大桥。
该桥是跨越永定新河的一座公路桥，是津汉公路的重要通道。
第三阶段是我国斜拉桥的飞跃式发展阶段，从1991年至2023年。
从1990年以后，我国经济迅速发展，交通的建设也必须提上日程，所以中国迎来了桥梁建设的春天。
尤其是造型美观的斜拉桥往往成为首选桥型。
亚东桥话-3：斜拉桥探源 有点桥梁工程基础知识的人都知道，按照结构体系分类，桥梁可为梁、拱和索三种基本体系和其他组合体系。在组合体系中，由梁、斜索、塔组合而成的斜拉桥，从20世纪下半叶开始风靡全球。尽管斜拉桥的构造比梁、拱和索者复杂一些，但其大有发展成为第四种基本体系的趋势。 世间万物，包括人造的桥梁，其发展过程总有个来龙去脉。那么，现代斜拉桥问世之前的情况如何？本文拟按年代顺序，就此论述一二。 古代——埃及的帆船与爪哇岛的竹桥 为使年代衔接不出现空白，这里姑且把欧洲文艺复兴之前的年代都划归到“古代”。在文艺复兴之前的漫长岁月中，人们还只能用石头和木材做一些拱桥和梁桥，对斜拉桥，估计一点概念都没有。灵光乍现的东西，出现在古埃及的帆船上。大家知道，古埃及是世界上最早出现帆船的地方。考古发现，在公元前3100年的一只古埃及陶器上，绘有如图1所示的帆船。这船的船帆称为四角帆，中间用桅杆支撑两根平行的横杆，桅杆与下横杆用多根斜向的帆索相连，最后挂上四方形或梯形的布。假若，视船上的桅杆为斜拉桥的塔，下横杆为斜拉桥的梁，帆索为斜拉桥的索，再把它移到河上，那就是一座比较地道的斜拉桥了。可惜了，这项伟大的发明只是用在了帆船上。
图1 古埃及帆船 另一种实实在在的斜拉桥，就隐藏在印度尼西亚爪哇岛的热带雨林中。大概爪洼岛盛产毛竹，不知从何年何月起，当地人就用竹子造桥。图2所示的是中爪哇省沃诺索博跨越塞拉尤（Serayu）河的一座竹桥，建于1900左右。这类桥只设一跨，长度可做到50m左右；梁、斜索、塔均用毛竹制作，用棕榈皮制成的细绳或者竹篾绑扎；因竹子长度毕竟有限，除布置竖直的“塔”外，还要布置倾斜的“塔”，以便把桥跨内的竹索转向衔接，最后通过简单的榫接方式锚于地面木桩上；见图3。 图2 爪哇岛塞拉尤河上的一座竹桥（1910年摄） 图3 竹索的绑扎及锚固（1941年摄） 印度尼西亚的竹桥，具备两个明显特点。一是体现出“原始桥”的明显特征，即：采用自然界的现成材料，无需仔细加工；不做长久打算，使用时间有限，随坏随修。现存最早的竹桥照片约摄于1870年，真实的起始年代应该就比较遥远了（这也是把竹桥放在“古代”一节的原因）。二是清晰地表现出用多根斜向的“竹索”拉住桥面的构造，且梁、斜索、塔一应俱全。说竹桥是古代人行斜拉桥，应该没有什么异议。今天，在印度尼西亚的雨林深处或一些旅游区内，仍有竹桥存在，这些竹桥多半没有竹塔（直接借用两岸的大树），做工也比较粗糙（估计手艺也失传得差不多了），见图4。
图4 在Sungkung跨越Sekayam河的竹桥（2013年摄） 文艺复兴时期——名人的构想 这个时期内，世界上仍无斜拉桥的踪影，但有几位大名人，对桥梁的发展比较感兴趣。一位是誉满全球的意大利天才列奥纳多·达·芬奇（1452-1519），他曾提出过超大跨度石拱桥以及木桁梁桥的构想。另一位是出版了《建筑四书》的、西方最具影响力的意大利建筑师安德烈亚·帕拉第奥（1508-1580），他把建筑里的木桁架引入到桥梁领域，并做过几座木梁桥和木拱桥。不过，在今天的克罗地亚希贝尼克地区，还有一位名叫浮士德·威朗兹欧（Fausto Veranzio，1551 – 1617）的主教，他除了侍奉上帝以外，也是一位有名的博学家与发明家。在1595及1616年，他自费出版了一本令后人称赞的名著：新式机器（MachinaeNovae）。在这本书中，他用49幅绘画描述了56种不同的机器、装置和技术概念；当然，也包括桥梁，而且是当时欧洲还不存在的系杆拱桥、悬索桥和斜拉桥等。图5所呈现的，就是浮士德·威朗兹欧手绘的部分桥梁大作，其中图5（c）就显现出了斜拉桥的大概模样了（有人认为那是斜拉-悬索组合体系，还有文献说这图描绘的是中国古代的一座铁链悬索桥）。特别值得提醒的是：图5中的各式桥梁，均在大约200年后才逐步得以实现。据此，称浮士德·威朗兹欧是一位伟大的桥梁技术发展预言家，一点都不为过。
（a）系杆拱桥 （b）悬索桥 （c）斜拉桥 图5 Fausto Veranzio构想的几种新桥式 18世纪末至19世纪初——斜拉桥的萌芽与尝试 这个时期，尽管还没有适用的材料和计算手段，但斜拉桥的构思在欧洲开始萌发，并付诸实施。1784年，德国（据说是一个木匠）在弗莱堡建造了一座木斜拉桥，跨度32m，见图6。1817年，英国在苏格兰建成跨越特威德河的King’s Meadow桥，跨度33.5m（一说16.5m），见图7。该桥的拉索扇形布置，采用7.6mm直径的铁丝制成，桥塔和桥面板也采用铁材，大约在1950-1960年间废弃（不明白的是，拆桥的时候，20世纪都过一半了，为何英国人没有留下哪怕一张照片？）。
图6 1784年在德国弗莱堡建造的木斜拉桥（半跨） 图7 1817年英国建成的King's Meadow桥 另一座桥是德国宁堡的萨勒桥（Saalebrücke），见图8。该桥看上去是一座像模像样的斜拉桥，跨度80m，采用熟铁链杆作为拉索，还在跨中设置了很短的开启段以利通航。相当悲催的是，1825年12月6日，举行桥梁落成典礼，领导也来了，烟花也放了，四方百姓也都赶来看热闹，大家兴高采烈、载歌载舞地过桥，这时桥的一半突然垮塌，造成55人淹死或冻死的惨剧，喜事于是办成了丧事。事后的调查结论是：劣质的链杆材料，人群偏载和振动过大。
图8 德国萨勒桥（1824-1825） 19世纪末至20世纪初——桥式的演变 19世纪60-70年代，是桥梁开始迈进现代工程行列的前夜。英国工程师罗兰德·梅森奥迪仕（Rowland Mason Ordish）利用他1858年与一位法国工程师一起申请的专利——奥迪仕-勒菲弗体系（Ordish-LefeuvreSystem），开始了斜拉桥的工程实践。所谓“奥迪仕-勒菲弗体系”，就是简化的悬索体系与斜拉体系的混用。具体做法是：按抛物线设置主索，其只与中跨的跨中直接相连，梁的其余部分则用斜向布置的铁链杆锚于塔顶；在靠近桥塔处，在主索与链杆之间设置一些竖向短吊索。 采用这一体系建造的桥梁大概只有三座，不能算成功。1868，在布拉格建造了弗朗茨·约瑟夫桥（Franz Joseph Bridge，注意不是位于布达佩斯的那座同名桥梁），跨度100m（一说146m），见图9。该桥后来重建，1941年废弃。另一座是跨越泰晤士河的阿尔伯特桥（Albert Bridge），主跨122m，1873建成；因结构有问题，1884-1887年间进行了改造（大概是在主索上加设了一些直接连接到桥面的吊索），1973年又在主跨中间下面加支墩。即便如此加固，今天在桥头仍保留着一块牌子，提醒排队过桥的人员必须打乱步伐行走，免得共振。运气比较好的是建在新加坡的加文纳桥（Cavenagh Bridge），这桥1869年建成，主跨60.96m；这桥是一座人行桥，荷载不大，至今仍在使用。
图9 弗朗茨·约瑟夫桥 进入20世纪，法国开始探索斜拉桥。法国军事工程师艾伯特·吉思克拉（Albert Gisclard，1844-1909）在1899年申请了一个斜拉系统的专利，随后成功应用于若干座铁路桥。这个系统的构造特点是：各斜拉索与几乎水平向的主索相连，在连接处通过短吊杆将主索与桥面相连。这样做的好处，是避免梁体承受水平力，由此可较准确计算铁路重载下桥梁的承载能力。1909年，艾伯特·吉思克拉设计的卡塞林（Cassagne）铁路钢桥建成，跨度156m，见图10。令人唏嘘的是，在通车试验时，列车出轨，导致艾伯特·吉思克拉（及其他5人）不幸以身殉职，而他所设计的桥至今仍在默默无闻地服务于社会。采用同一专利（但有所改进），法国在1924年建成一座公铁两用桥——莱扎尔德里厄（Lezardrieux）桥（现只通汽车），主跨112m，从图11看上去，其俨然就是一座现代斜拉桥了。
图10 法国卡塞林铁路钢桥 图11 法国莱扎尔德里厄公铁两用桥 20世纪中期——现代斜拉桥的诞生 基于百余年来桥梁先驱们持续不断的工程实践，借助于二战后高强材料、预应力技术和设计计算方法的发展，现代斜拉桥才开始有机会破茧而出。 1952年，法国建成栋泽尔-蒙德拉贡（Donzère-Mondragon）桥，见图12。这桥是一座钢筋混凝土公路桥，主跨81m；尽管跨度有限，但这似乎可以算作是世界上第一座混凝土斜拉桥。这桥的设计者是法国著名工程师阿尔贝?卡科（Albert Caquot，1881-1976），他是法国科学院院士，一生设计的桥梁、隧道、船坞、大坝、水力发电站等超过300件；让他获得国际声誉的，是巴西科科瓦多山顶上屹立的里约热内卢基督像。 1955年，德国著名工程师弗兰茨·狄辛格（1887-1953）设计的瑞典斯特伦松德（Str?msundd）桥建成，见图13。这桥是一座双车道公路钢桥，主跨183m，被视为现代斜拉桥的开山之作。令人惋惜的是，狄辛格没能亲眼看到它的建成。随后，德国开始大力发展钢斜拉桥，先后建造了杜塞尔多夫北桥（双塔，主跨260m，1958年），科隆塞弗林桥（独塔，主跨301m，1960），杜塞尔多夫格尼桥（独塔，主跨319m，1969年）等，成为20世纪斜拉桥建设的领跑者。 图12 法国栋泽尔-蒙德拉贡公路桥 图13 瑞典斯特伦松德公路桥 20世纪下半叶，斜拉桥在全世界范围内得到迅猛发展；21世纪的今天，斜拉桥发展仍方兴未艾。目前，世界上建有各类斜拉桥600余座，中国占了1/3强。世界钢斜拉桥的跨度已超过千米，中国在钢斜拉桥和混凝土斜拉桥的跨度前十排名中已占据多数；大跨重载公铁两用桁梁斜拉桥的建设，更是中国对世界斜拉桥发展做出的杰出贡献。本文回顾一下斜拉桥的起源，既是为了进一步厘清斜拉桥的桥式演变过程，也是为了表达对桥梁先驱者们的敬意。 （作者注：本文参考了诸多文献资料，不一一列出，在此一并致谢）
