浅析对我国桥梁的认识
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浅析对我国桥梁的认识
姓名:王涛
班级:土木
通过土木工程概论课,我对道桥工程有了一些初步了解,对那宏伟壮观的桥梁产生了浓
厚的兴趣,看到那些伟大的桥梁,既坚固实用又美观经济,堪称完美啊。在老师教予我的关 于桥梁知识的基础上,我又查阅了相关资料,在此浅谈一下我对桥梁的认识。
桥梁是一种架空的人造通道。由上部结构和下部结构两部分组成。上部结构包括桥身和
桥面;下部结构包括桥墩、桥台和基础。它们高悬低卧,形态万千,有的雄距山岙野岭,古 朴雅致;有的跨越岩壑溪间,山川增辉;有的坐落闹市通衢,造型奇巧;有的一桥多用,巧 夺天工。不管风吹雨淋,无论酷暑严冬,它们总是默默无闻地为广大的行人、 车马跨江过河,
飞津济渡。
建桥最主要的目的,就是为了解决跨水或者越谷的交通,以便于运输工具或行人在桥上
畅通无阻。若从其最早或者最主要的功用来说,桥应该是专指跨水行空的道路。故 《说问解
字》段玉裁的注释为:“梁之字,用木跨水,今之桥也。”说明桥的最初含意是指架木于水 面上的通道,以后方有引伸为架于悬崖峭壁上的“栈道”和架于楼阁宫殿间的“飞阁”等天 桥形式。
我国山川众多、江河纵横,是个桥梁大国,在古代无论是建桥技术,还是桥梁数量都处
于世界领先地位。千百年来,桥梁早已成为人们社会生活中不可缺少的组成部分。 但由于我
国幅员辽阔,从南到北,从东到西,在地理气候、文化习俗以及社会生产力发展水平上,都 存在较大的差异。因此,各自立足于自己的实际条件和根据自己的需要,经过长期的时间, 遂创造出多种多样的桥梁形式, 并逐步形成了自己的特色, 有着明显的地域性,而且形式多
种多样,功能更是复杂多变,同时还有其美观性和群众公益性。
我国的桥梁,大致经历了四个发展阶段。第一阶段以西周、春秋为主,包括此前的历史
时代,这是古桥的创始时期。 此时的桥梁除原始的独木桥和汀步桥外, 主要有梁桥和浮桥两
种形式。第二阶段以秦、汉为主,包括战国和三国,是古代桥梁的创建发展时期。秦汉是我
国建筑史上一个璀灿夺目的发展阶段, 这时不仅发明了人造建筑材料的砖, 而且还创造了以 宋为主的,包括两晋、南北朝和隋、五代时期,这是古代桥梁发展的鼎盛时期。隋唐国力较 之秦汉更为强盛, 唐宋两代又取得了较长时间的安定统一, 工商业、 运输交通业以及科学技 术水平等十分发达,是当时世界上最先进的国家。
桥的类型,若以建桥的主要材料分,便有木、石、砖、竹、藤、铁、盐、冰桥等之别。 按照体系划分又可分为梁式桥、 拱桥、斜拉桥、 悬索桥等类型。 在此主要介绍一下这四种桥。
梁式桥是指以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。 主梁可以是实腹梁或者是桁架 梁(空腹梁) 。实腹梁外形简单,制作、安装、维修都较方便,因此广泛用于中、 小跨径桥
梁。但实腹梁在材料利用上不够经济。 桁架梁中组成桁架的各杆件基本只承受轴向力, 可以 较好地利用杆件材料强度,但桁架梁的构造复杂、 制造费工, 多用于较大跨径桥梁。桁架梁 一般用钢材制作, 也可用预应力混凝土或钢筋混凝土制作, 但用的较少。 过去也曾用木材制 作桁架梁,因耐久性差,现很少使用。实腹梁主要用钢筋混凝土、预应力混凝土制作,也可 以用钢材做成钢钣梁或钢箱梁。 实腹梁桥的最早形式是用原木做成的木梁桥和用石材做成的 石板桥。由于天然材料本身的尺寸、性能、资源等原因,木桥现在已基本上不采用, 石板 桥也只用作小跨人行桥。
拱桥是以承受轴向压力为主的拱 ( 称为主拱圈 ) 作为主要承重构件的桥梁。 根据其构造情 况以及拱券的圆弧和排列形式可分为: 陡徒和坦拱式拱桥、 尖拱和圆拱式拱桥、 连拱和固端 式拱桥,单孔和多孔式拱桥、实腹和空腹式拱桥,以及虹桥等等。其拱券的圆弧则有半圆、 马蹄、全圆、锅底、蛋圆、椭圆、抛物线圆及折边等形式,排列形式则有并列和横联两种, 其中横联式应用最多,并派生出镶边横联券和框式横联券两种。
斜拉桥是由主梁、斜向拉紧主梁的钢缆索以及支承缆索的索塔等部分组成。斜拉桥的缆 索张拉成直线形 , 整个结构为几何不变体 , 其刚度比悬索桥大。 主梁同弹性支承上的连续梁的 性能相似。 斜拉桥的跨径一般在梁桥和悬索桥之间。 斜拉桥在构造上有单塔或双塔、 单面布 索或两面布索、密索或少索等形式,索的布置也有不同的放射形式,塔、梁、墩之间铰接或 固接等也有多种类型。 将梁用若干根斜拉索拉在塔在上, 便形成斜拉桥。 与多孔梁桥对照起 来看,一根斜拉索就是代替一个桥墩的(弹性)支点,从而增大了桥梁的跨度。斜拉桥这种 结构型式古已有之。 但是由于斜拉索中所受的力很难计算和很难控制, 所以一直没有得到发 展和广泛应用。 直到本世纪中, 由于电子计算机的出现, 解决了索力计算难的问题,以及调
整装置的完善,解决了索力的控制问题,使得斜拉桥成为近 50 年内发展最快,应用日广的 一种桥型。
悬索桥又名吊桥, 是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁。 悬索桥由悬索、 索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。悬索桥的主要承重构件是悬索,它主要承受拉力, 一般用抗拉强度高的钢材(钢丝、钢绞线、钢缆等)制作。由于悬索桥可以充分利用材料的 强度, 并具有用料省、自重轻的特点,因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大, 跨径
可以达到 1000 米以上。悬索桥的主要缺点是刚度小,在荷载作用下容易产生较大的挠度和 振动, 需注意采取相应的措施。 按照桥面系的刚度大小, 悬索桥可分为柔性悬索桥和刚性悬 索桥。 柔性悬索桥的桥面系一般不设加劲梁, 因而刚度较小, 在车辆荷载作用下, 桥面将随 悬索形状的改变而产生 S形的变形,对行车不利,但它的构造简单,一般用作临时性桥梁。 刚性悬索桥的桥面用加劲梁加强, 刚度较大。 加劲梁能同桥梁整体结构承受竖向荷载。 除以 上形式外, 为增强悬索桥刚度, 还可采用双链式悬索桥和斜吊杆式悬索桥等形式, 但构造较 复杂。
这就是四种桥的大体介绍。在我国,桥梁还有着其艺术价值和文学价值,桥,是架设于 山水之间的建筑物, 它长期屹立于大自然之中, 也就成为点缀和美化大自然的一员。 有山有 水自然也就会有桥, 桥梁本身也是实用与艺术的融合体, 如桥梁的平直、索桥的凌空、 浮桥 的韵味、拱桥的涵影等, 原来就摇曳着艺术的风采。故英国李约瑟先生说, 没有中国桥欠美 的,并且有很多是特出色的美。 我国桥梁的艺术性,主要表现在两方面,即造型风格和装饰 工艺。造型风格主要体现在曲线柔和、 韵律协调和雄伟壮观上。 而江南水乡的一些小梁细桥, 则更使人联想到 “小桥 流水 人家 ”的诗情画意。
此外,我国许多桥梁,往往在桥上或桥头上构建有许多附属建筑物。桥上构筑建筑物, 起自木桥的防腐和压基作用, 后成为桥与建筑的结合物。 桥头构筑建筑物, 是作为桥梁出入 口的标志, 并兼有衬托、拱卫和装饰桥梁的作用。
我为我国所拥有的如此多样性、 艺术性、 实用性的桥梁而感到无比的骄傲。 真的真的希 望自己将来能成为一名出色的桥梁设计师,设计出一个最完美的桥梁啊。