进一步了解相关内容你可以在站内搜索以下相关问题
- 道路桥梁工程设计,专科, 有哪些发展方向, 可以精通cad往设计方...
- 道路桥梁工程设计与合同计量哪个适合女生 那个有发展啊
- 西南交大土木工程设计有限公司厦门分公司桥梁设计待遇怎么样...
- 济南市市政工程设计研究院怎么样?待遇和发展情况?我说学桥...
进一步了解相关内容你可以在站内搜索以下相关关键词
国内外桥梁研究现状 国内桥梁现状 国内外桥梁发展现状 桥梁国内外现状 国内外桥梁发展趋势 国内外重大桥梁事故 国内著名桥梁 国内桥梁运输【专家解说】：3 20世纪桥梁发展主要成就
3.1 学科发展
桥梁工程已被确认为一门独立的科学技术,不再是
仅凭桥梁设计者们智慧和经验的创造过程。它已发展成
融理论分析、设计、施工控制及管理于一体的系统性学
科。由于科技的进步,一些相关的学科也渗透入桥梁工
程领域中,发展了新的分支学科,如桥梁抗风、抗震、桥梁
CAD、桥梁的施工控制及桥梁检测技术等等。
3.2 建设规模及施工技术
3.2.1 跨径不断增大
目前,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,
钢斜拉桥的跨径将突破1000m,钢悬索桥将超过3000m。
至于混凝土桥,梁桥的最大跨径为270m,拱桥已达
420m,斜拉桥为530m。
3.2.2 桥型不断丰富
20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;斜拉桥的涌
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。所有这一切,
使桥梁技术得到空前的发展。
3.2.3 结构不断轻型化
悬索桥采用钢箱加劲梁,斜拉桥在密索体系的基础
上采用开口截面甚至是板,使梁的高跨比大大减少,非常
轻颖;拱桥采用少箱甚至拱肋或桁架体系;梁桥采用长悬
臂、板件减薄等,这些都使桥梁上部结构越来越轻型化。
3.2.4 桥梁墩台及基础技术不断发展
随着上部结构的迅猛发展,必然给下部结构提出更
高的要求。自钢筋混凝土推广使用以来,桥梁墩台的结
构形式趋于多样化。除了传统的重力墩台外,发展了空
心墩、桩柱式墩台、构架式墩台、框架式墩台、双柱式墩、
拼装墩台及预应力钢筋薄壁墩等新型墩台,并日趋轻型、
柔性化。高墩技术也有较大发展。与此同时,桥梁基础
也在发展。50年代以后,越江、跨海湾、海峡大桥的兴建
以中国、日本为首大力发展了深水基础技术。如50年代
在武汉长江大桥中首创了管柱基础;60年代在南京长江
大桥中发展了重型沉井、深水钢筋混凝土沉井和钢沉井;
70年代在九江长江大桥中创造了双壁钢围堰钻孔桩基
础;80年代后进一步发展了复合基础。在日本,由于本
四联络线工程的建设,近20年来,其深水基础技术发展
很快,以地下连续墙、设置沉井和无人沉箱技术最为突
出。
3.3 设计风格
桥梁设计风格的转变主要表现为以下3个方面:
(1)由于计算机的出现与发展,为桥梁设计师们提
供了新的设计工具,并已逐步取代了手工制图。桥梁设
计师们的创造力与想象力在电脑中得以充分展现。
(2)随着人类对地球生态平衡、自然环境及资源的
日益重视,对桥梁工程提出了与周围环境相协调的要求
桥梁的设计更加注重景观设计。
(3)大跨度桥梁的发展,不仅要求对成桥状态进行
设计,对施工阶段的设计也很重视,将施工方法与施工过
程相结合已成为现代桥梁设计的一大特色。
4 桥梁工程发展探因
4.1材料革新
土木工程发展史表明,材料的每一次变革都会带来
土木工程的巨大飞跃。桥梁工程因此获得了一次又一次
的发展机遇。公元前5世纪至公元前3世纪,砖出现于
中国,实现了土木工程的第1次飞跃,开始了砖、木结构
的桥梁时代。19世纪波特兰水泥、现代钢材在欧洲的出
现,实现了土木工程的第2次飞跃,桥梁工程获得了空前
大发展,桥梁结构形式及规模有了突破。20世纪初叶,
预应力混凝土的出现,实现了土木工程的第3次飞跃,开
始了混凝土桥梁结构的时代。20世纪70年代开始,出
现了以碳纤维为代表的高级复合材料,首先被用于航空、
航天等高科技领域,现正逐步渗透到桥梁工程领域之中。
4.2 电子计算机技术
当今的各种高新技术革命中,以计算机技术革命最
为耀眼。自本世纪70年代第1台微型计算机的诞生,开
辟了计算机新时代,从根本上改变了结构工程分析的历
史,一门新的学科---计算结构力学得以产生,有限元法
就此成为分析复杂桥梁结构形式的主要方法。随着计算
机技术的不断进步,促成了以计算机为辅助设计的桥梁
CAD技术分支学科的形成。
4.3 预应力思想
预应力思想被喻为本世纪中最为革命的结构思想,
它源于1910年法国工程师金.弗来西奈设计建造的足尺
试验拱桥(跨度72.5m)中。此后的数十年里被推广到混
凝土结构中,形成了一整套预应力混凝土技术。在桥梁
工程的建设中,发挥出重大作用,创造了巨大的经济与社
会效益,其应用已遍及各种桥梁结构形式,不仅带动了中
小跨度桥梁的迅猛发展,也促成了大跨度桥梁的进步。
尤其在斜拉桥中,这种思想的发挥达到了顶点。此外,它
也被用于桥梁工程的施工过程之中,衍生出许多新的施
工方法和工艺;而在旧桥加固领域里,也显示出很强的竞
争力。当今由于预应力思想的结合,使得预应力混凝土
已成为本世纪最主要的桥梁材料。
4.4 自架设体系思想
在本世纪桥梁工程的发展历程中,预应力思想促进
了桥梁结构形式的变革,而自架设体系思想带来了大跨
度桥梁施工技术的变革,两种思想交相辉映。自架设体
系思想是通过将结构离散成若干小的单元或构件,以便
于预制或现浇,然后按特定的施工步骤进行拼装或浇注,
已完成的结构部分就可以作为支撑体系参与下一阶段的
施工,直到全部结构的完成。它体现了“化整为零、集零
为整”的特点。这种思想在大跨度悬索桥、斜拉桥、拱桥
及连续梁桥等桥型的施工中得到灵活应用。在施工过程
中,由于存在着体系转化及受几何非线性、材料非线性因
素的影响,施工期间结构的受力状态比成桥状态更为不
利,于是提出了对施工阶段进行控制设计的要求。几经
发展,施工控制技术已逐步成为一门新兴的桥梁工程分
支学科。
4.5 桥梁设计竞赛机制
桥梁设计竞赛的传统在19世纪末就已在瑞士盛行,
促进了当时瑞士桥梁工程的发展。两位世界级的桥梁设
计师罗伯特.马亚尔(1872-1940)和奥斯玛.安曼(1879
-1966)就深得这种传统的熏陶,前者曾创造出轻盈的薄
混凝土拱桥,而后者设计了乔治.华盛顿桥、维拉扎诺悬
索桥。随后在国外的许多大型跨海工程中都广泛地实行
了竞赛制,如丹麦的大贝尔特工程,由于政治原因设计竞
赛持续了25年之久,期间许多新的设计构思层出不穷,
积累了丰富的桥梁结构设计经验。因而设计竞赛的实行
一定程序上推动了桥梁工程事业的发展。4.6施工管理
体制桥梁工程的建设过程实际上也是施工组织活动的过
程。18世纪,欧洲兴起花型建筑的热潮,开始出现设计
与施工的分离。后来在英国进一步发展成了工程建设监
理体制。1956年由国际咨询工程师联合会(FIDIC)和欧
洲建筑工程联合会(FIEC)共同发起对英国土木工程师
学会(ICE)制定的合同条款进行修改,颁布了“FIDIC”合
同条件,后经历了1969、1977、1987年的3次改版。几十
年来它已被世界各国土木工程界广泛接受和借鉴,给桥
梁工程建设行业注入了新的活力,为确保桥梁的工程质
量、加快工程进度、控制工程造价提供了可靠的保障。
5 21世纪桥梁工程发展前瞻
5.1 学科发展
如前所述,本世纪以来桥梁结构工程已发展成系统
性的工程学科,主体框架已构筑完毕,但远未完善。可以
预见,未来的世纪,这些分支将得以独立发展成熟,同时
也会相互渗透。
桥梁抗风领域,大跨度桥梁风致振动控制技术将成
为研究的热点,试验仍将以风洞为依托。随着计算机技
术的不断更新进步,数值风洞技术可望有突破。
随着计算机微处理器技术的迅猛发展,桥梁CAD技
术将面临新的发展机遇。集结构分析、工程制图、工程数
据库及专家系统的桥梁CAD软件将会问世,并将迈入桥
梁设计的网络时代。
桥梁施工控制技术将进一步发展,GPS(Global Posi-
tioning System)技术的应用将成为施工测量技术研究的
热点。基础工程发展的重点在于海洋钻井平台技术的引
进。旧桥加固检测技术的开发应用将成为下一世纪桥梁
工程领域的另一道风景线。
5.2材料发展
目前,在世界范围,高性能混凝土的研究在深入,应
用在扩展。北欧国家如挪威、瑞典,桥梁基本都采用
HPC(高性能混凝土)建造,目前对桥梁混凝土除高耐久
与高强要求外,又增加了轻质的要求,因为桥梁上部结构
使用轻质HPC(容重约1.9t/m3),桥梁自重减轻了,可以
降低桥梁下部结构的成本,轻质高强(56~74MPa)HPC
已经成功地在挪威一些工程中应用。美国、加拿大在
SHRP计划的研究与应用基础上,正在大力宣传和推广
应用HPC建设桥梁。有理由相信,高性能混凝土将获得
越来越广泛的应用,并且会成为21世纪桥梁建设的优选
工程材料。