桥梁发展趋势与现状T总结124

桥梁发展趋势与现状著名桥梁专家潘际炎说“海洋，是孕育地球生命的产床；河流，是孕育人类文明的摇篮；而桥，则是联系人类文明的纽带。”这纽带越来越宏伟，越来越精致，越来越艺术！

一、21世纪桥梁的发展趋势桥梁专家们预言：21世纪桥梁将实现大跨、轻质、灵敏的国际桥梁发展新目标，桥梁主体材料将由高强度轻质太空材料所取代。高强度铝合金、玻璃钢、碳纤维等太空材料将取代当代的桥梁钢、混凝土，成为桥梁建筑的主体材料，从而实现大跨轻质目标；不同类型轻质材料组合拼装的各类新型斜拉桥、悬索桥、轻质拱桥将一跨而过大川巨流或小海湾；21世纪桥梁将“头脑”灵敏，“感觉”敏捷。桥梁上装配的计算机系统、传感器系统将可以感知风力、气温等天气状况，同时可以随时得到并反映出大桥的承载情况、交通状况。21世纪桥梁桥面将装有路径传感器，巨型货车、客车无人驾驶也可顺利通过大桥，不会偏离车道发生堕落现象。桥体内的传感器可测出大桥的内部危险、潜在故障并及时发出警报。严寒冬季桥墩上的自动加热系统将启动吸收地热，地热通过桥墩传向桥面，融化桥面冰雪；超载汽车、列车通过大桥之前，将会被装在桥头的传感器感测出来，及时传感到智能装置，桥头放行栅栏将自动关闭，以防桥梁超载过重发生危险。1.大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向发展

研究大跨度桥梁在气动、地震和行车动力作用下，结构的安全和稳定性，将截面做成适应气动要求的各种流线型加劲梁，增大特大跨度桥梁的刚度；采用以斜缆为主的空间网状承重体系；采用悬索加斜拉的混合体系(俗称吊拉桥)；采用轻型而刚度大的复合材料做加劲梁，采用自重轻、强度高的碳纤维材料做主缆。超大跨桥式的发展将以提高桥梁横向刚度为主旋律，以斜拉悬吊混合体系等为热点

*更加重视桥梁抗风、抗震分析和试验研究，扭转分析及动态抗风工程学的研究得到进一步发展；*桥梁非线性分析快速发展，从弹性理论到挠度理论完善；*各种大跨复杂桥梁全过程受力分析研究；桥梁复杂结点精确分析方法研究；

*模糊结构力学的发展使桥梁结构受力分析趋于精确；*有限变位理论的开发,超长大悬索桥时代的解析理论研究……爪哇-巴厘桥斜拉-悬索混合体系，主跨2300米规划建设中西西里桥位于意大利半岛南端以西的地中海主跨3300米

新材料应具有高强、高弹模、轻质的特点，研究超高强硅烟和聚合物混凝土、高强双相钢丝钢纤维增强混凝土、纤维塑料等一系列材料取代目前桥梁用的钢和混凝土。2.新材料的开发和应用在设计阶段段采用高度度发展的计计算机辅助助手段，进进行有效的的快速优化化和仿真分分析，运用用智能化制制造系统在在工厂生产产部件，利利用GPS和遥控技术术控制桥梁梁施工。3、CAD、CAC高度发展和和应用4.桥梁基础工工程发展目前世界桥桥梁基础尚尚未超过100米深海基础础工程，下下一步需进进行100~300米深海基础础的实践。。我国在基础础工程领域域土的本构关关系、按沉沉降控制设设计法、变变刚度法、、时空效应应、半逆筑筑法、基坑坑支护、““共同作用用”、桩端端压浆、挤挤扩竹节桩桩、钻孔压压浆桩、地地基处理等等方面取得了了很好的效效果,在国内外产产生了良好好影响。深基础需继续研究究解决的问问题深基础工程程的概念设设计深基础工程程中存在的的主要力学学问题(土压力计算算、土的本构模模型、时空空效应理论论、可靠度理论论、沉降问题）深基础工程程中ＣＡＤＤ、ＣＡＣＣ集成智能能系统超长桩基设设计与施工工的变革-沉降控制方方法地基、基础础、上部结结构整体共共同作用理理论的建立立和应用技技术逆筑法法技术术更加加完善善与推推广应应用深基础础工程程设备备和施施工技技术创创新问问题桥梁建建成交交付使使用后后，将将通过过自动动监测测和管管理系系统保保证桥桥梁的的安全全和正正常运运行，，一旦旦发生生故障障或损损伤，，将自自动报报告损损伤部部位和和养护护对策策。5.智能监监测和和管理理系统统6.重视桥桥梁美美学及及环境境保护护桥梁是是人类类最杰杰出的的建筑筑之一一，闻闻名遐遐尔的的美国国旧金金山金金门大大桥、、澳大大利亚亚悉尼尼港桥桥、英英国伦伦敦桥桥、日日本明明石海海峡大大桥、、中国国上海海杨浦浦大桥桥、南南京长长江二二桥、、香港港青马马大桥桥，这这些著著名大大桥都都是一一件件件宝贵贵的时时空艺艺术品品，成成为陆陆、海海、空空的景景观。。宏伟伟壮观观的澳澳大利利亚悉悉尼港港桥与与别具具一格格的悉悉尼歌歌剧院院融为为一体体，成成为今今日悉悉尼的的象征征。因因此，，21世纪的的桥梁梁结构构必将将更加加重视视建筑筑艺术术造型型，重重视桥桥梁美美学和和景观观设计计，重重视环环境保保护，，达到到人文文景观观同环环境景景观的的完美美结合合。与环境境协调调的桥桥梁与环境境协调调的桥桥梁桥梁对对环境境的破破坏7高科技技高技技术在在桥梁梁建设设中应应用*一般般桥梁梁施工工发展展是机机械化化、标标准化化及预预制装装配化化等;技术先先进大大吨位位起重重设备备研制制和使使用；；由电脑脑智能能控制制桥梁梁专用用机械械设备备在开开发研研究应应用中中；能适应应不同同深水水基础础工程程的机机器人人技术术开发发;高塔施施工技技术及及大型型桥跨跨结构构无支支架技技术完完善；；大吨位位直升升飞机机的吊吊装作作业.北盘江江铁路路桥北盘江江铁路路桥大贝尔尔特东东桥的的主梁梁浮运运提升升青州大大桥主缆的的张拉拉室及及锚固固端构构造二、我我国桥桥梁的的现状状经过8年准备备、经经过500多位专专家的的55次大规规模评评审和和论证证，全全长36公里、、工程程概算算达118亿元的的杭州州湾大大桥，，明年年将建建成通通车。。它标标志着着在中中国的的江河河湖海海上，，已经经没有有不能能的跨跨越；；中国国人巧巧手编编织的的各种种彩虹虹成为为镶嵌嵌在祖祖国母母亲身身上的的美玉玉宝石石。一）桥桥梁上上部建建设规规模在第十十六届届全国国桥梁梁学术术会议议上，，揭晓晓了首首届““中国国十佳佳桥梁梁”的的评选选结果果香港青青马大大桥、、上海海卢浦浦大桥桥、江江阴长长江大大桥、、上海海杨浦浦大桥桥、南南京长长江二二桥、、南京京长江江大桥桥、万万县长长江大大桥、、广州州丫髻髻沙大大桥、、岳阳阳洞庭庭湖大大桥、、番禺禺洛溪溪大桥桥获此此殊荣荣。这十座座桥梁梁中，，南京京长江江二桥桥、上上海杨杨浦大大桥、、岳阳阳洞庭庭湖大大桥是是斜拉拉桥；；香港港青马马大桥桥、江江阴长长江大大桥是是悬索索桥；；上海海卢浦浦大桥桥、万万县长长江大大桥、、广州州丫髻髻沙大大桥是是拱桥桥；南南京长长江大大桥、、番禺禺洛溪溪大桥桥属于于其他他桥型型。中国桥桥梁从从上个个世纪纪50年代之之后，，从石石制桥桥梁进进入钢钢制桥桥梁，，从铆铆接桥桥梁进进到栓栓焊桥桥梁。。在桥桥型、、桥跨跨、材材料上上都跨跨进了了世界界先进进行列列。中中国钢钢桥的的发展展，在在中国国人的的奋斗斗中，，建立立了三三个里里程碑碑，开开创了了一个个新纪纪元。。许多多铁路路线逢逢江即即断的的现象象，由由此变变得““天衣衣无缝缝”1、中国国刚桥桥发展展九江长江大桥的跨度、桥长和工程量超过了武长江公铁路大桥及南京长江公铁路大桥。216米跨度的刚性桁梁柔性拱，结构雄伟壮观，轻巧刚劲，桥型秀丽。从此，我国用国产优质高强度、高韧性钢，建造特大跨度栓焊桥梁，在材料、工艺、理论方面都有了坚实的基础，九江大桥不仅是长江上第三大跨度公铁两用桥，而且彻底地完成了铆接钢桥向栓焊钢桥的过渡。这正是我国钢桥史第三个里程碑的意义和价值所在！

九江长江桥，跨越长江的公铁两用（4车道加双线）桥。正桥11孔，跨度为3X162+3X162+(180+216+180)+2X126米，架4联三角形桁架式钢连续梁，3个大孔增设拱系构件加强。主跨216米，为中国当时铁路钢桥跨度之最。钢梁设双层桥面，上层公路下层铁路。2、中国国拱桥桥扛鼎鼎之作作，风风雨彩彩虹铿铿锵玫玫瑰1997年建成成的重庆万万县长长江大大桥，，跨度度达到到了420米，是世世界最最大跨跨度的的上承承式钢钢筋混混凝土土拱桥桥；1995年贵州州江界界河大大桥以以330米的跨跨径雄雄居世世界钢钢筋混混凝土土珩架架拱桥桥的榜榜首；；2000年问世世的广广州丫丫髻沙沙珠江江大桥桥，以以360米的““步伐伐”一一跃珠珠江，，摘取取了中中国中中承式式钢管管混凝凝土系系杆拱拱桥的的桂冠冠；重重庆市市巫山山长江江大桥桥以460米的跨跨度，，创造造了世世界中中承式式钢管管混凝凝土拱拱桥的的纪录录；2001年建成成的山山西晋晋城晋晋焦高高速公公路跨跨径146米的丹丹河大大桥，，是目目前世世界最最大跨跨度的的石拱拱桥；；我国国东方方的特特大城城市上上海，，在完完成了了南浦浦、杨杨浦、、徐浦浦等几几座黄黄浦江江上的的杰作作后，，又把把柔美美如虹虹的拱拱桥舒舒展地地安放放在了了黄浦浦江上上。卢浦大大桥550米的轻轻跃，，这座座中承承式钢钢拱桥桥所创创造的的世界界纪录录，使使中国国人雄雄踞拱拱桥皇皇冠明明珠之之位。。拱桥的的发展展拱桥国外：石拱，木拱十八世纪铸铁拱十九世纪钢拱钢筋混凝土拱国内：石拱，木拱双曲拱桁架拱钢筋混凝土拱刚架拱桁式组合拱钢管拱新型组合体系拱1964年70年代80年代80年代中

1997建成的四川万县长江大桥（L=420m)

360m广州丫髻沙特大桥。三跨连连续自自锚式式中承承式钢钢管混混凝土土拱桥。以高高强预预应力力钢铰铰线作作为系系杆，，拱座座基础础只有有较小小水平平推力力。主主拱采采用中中承式式双肋肋悬链链线无无铰拱拱，矢矢跨比比为1/4.5。每片片拱肋肋由6750钢管混混凝土土组成成，由由横向向平联联板、、腹杆杆连接接成为为钢管管混凝凝土桁桁架。。边拱拱采用用上承承式双双肋悬悬链线线半拱拱，每每片拱拱肋由由钢筋筋混凝凝土单单箱单单室截截面组组成。。转体体施工工法。。同济大大学桥梁系系叶爱君君桥梁与与道路路结构构拱式桥桥3）肋拱拱桥1988广东广州流溪桥（L=90m）钢筋混凝土箱肋中承式拱，拱矢度1/4.5，全桥采用喷塑装修工艺，建筑宏伟壮丽，已成为公园的重要景观。卢浦大桥中国

上海

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在建

我国国跨跨度度大大于于400米的的斜斜拉拉桥桥已已有有20座，，已已建建成成通通车车14座，，在在建建6座。。中中国国已已成成为为拥拥有有斜斜拉拉桥桥最最多多的的国国家家。。在在世世界界10大著著名名斜斜拉拉桥桥排排名名榜榜上上，，中中国国有有6座，，跨跨度度600米以以上上的的斜斜拉拉桥桥世世界界仅仅有有6座，，中中国国占占了了4座。。2001年建建成成名名列列世世界界第第三三的的南南京京长长江江二二桥桥钢钢箱箱梁梁斜斜拉拉桥桥和和名名列列世世界界第第五五的的福福建建青青州州闽闽江江结结合合梁梁斜斜拉拉桥桥都都处处于于世世界界领领先先地地位位。。我我国国斜斜拉拉桥桥的的设设计计、、施施工工水水平平已已迈迈入入国国际际先先进进行行列列，，部部分分成成果果达达到到国国际际领领先先水水平平。。江江苏苏苏苏通通大大桥桥，，其其主主跨跨均均达达到到1080米以以上上，，世世界界斜斜拉拉桥桥建建设设技技术术新新的的突突破破将将在在中中国国实实现现。。3、中中国国斜斜拉拉桥桥建建设设世世界界领领先先南京京长长江江二二桥桥南浦浦大大桥桥（（1991）该桥桥全全长长8346米，，主主桥桥长长846米，，主主桥桥采采用用双双塔塔双双索索面面钢钢与与混混凝凝土土结结合合梁梁斜斜拉拉桥桥，，主主跨跨跨跨径径423米武汉汉天天兴兴洲洲大大桥桥简简介介工程程总总投投资资约约110.6亿元元。。该该桥桥位位于于武武汉汉长长江江二二桥桥下下游游9.5公里里处处的的天天兴兴洲洲分分汊汊河河段段上上，，正正桥桥全全长长4657米。。南南汊汊正正桥桥采采用用98+196+504+196+98米双双塔塔三三索索面面斜斜拉拉桥桥，，上上层层为为公公路路，，下下层层为为铁铁路路;正桥桥跨跨度度大大：：武武汉汉天天兴兴洲洲大大桥桥在在当当今今世世界界公公铁铁两两用用斜斜拉拉桥桥中中跨跨度度第第一一，，主主跨跨达达504米。。在在我我国国实实现现了了公公铁铁两两用用大大桥桥主主跨跨从从300米到到500米级级的的飞飞跃跃。。结结构构载载荷荷重重：：武武汉汉天天兴兴洲洲大大桥桥是是世世界界上上第第一一座座按按四四线线铁铁路路修修建建的的大大跨跨度度客客货货公公铁铁两两用用斜斜拉拉桥桥，，可可以以同同时时承承载载2万吨吨的的载载荷荷，，是是目目前前世世界界上上载载荷荷量量最最大大的的公公铁铁两两用用桥桥。。青州州大大桥桥福建建青青州州闽闽江江结结合合梁梁斜斜拉拉桥桥(主跨跨605米杨浦浦大大桥桥(1993)主桥桥为为双双塔塔空空间间双双索索面面钢钢—混凝凝土土结结合合梁梁斜斜拉拉桥桥结结构构，，塔塔墩墩固固结结，，上上部部结结构构为为纵纵向向悬悬浮浮体体系系，，主主桥桥全全长长1178米，，过过渡渡孔孔45+边孔孔（（99+144）+主孔孔602+边孔孔（（144+99）+45湛江江海海湾湾大大桥桥湘桂桂铁铁路路Ⅱ线红红水水河河桥桥是是我我国国修修建建的的第第一一座座预预应应力力混混凝凝土土铁铁路路斜斜拉拉桥桥。。全全长长398m，采采用用双双塔塔竖竖琴琴型型、、塔塔梁梁固固结结、、塔塔墩墩分分离离的的结结构构形形式式。。主主梁梁截截面面为为单单箱箱双双室室。。索索塔塔高高29m，由由两两个个塔塔柱柱组组成成，，底底部部通通过过强强大大的的箱箱形形横横梁梁与与主主梁梁连连接接成成整整体体。。斜斜缆缆分分内内、、中中、、外外三三种种，，平平行行对对称称布布置置于于斜斜塔塔两两侧侧。。4、悬悬索索桥桥是是特特大大跨跨径径桥桥梁梁的的主主要要型型式式之之一一，，悬悬索索桥桥优优美美的的造造型型和和宏宏伟伟的的规规模模，，人人们们将将它它称称为为““桥桥梁梁皇皇后后””。。我国国的的悬悬索索桥桥建建设设犹犹如如百百花花齐齐放放，，1995年在在国国内内率率先先建建成成了了汕汕头头海海湾湾大大桥桥。。在在此此后后的的五五年年时时间间里里，，相相继继建建成成了了西西陵陵长长江江大大桥桥、、虎虎门门大大桥桥、、宜宜昌昌长长江江大大桥桥以以及及名名列列世世界界第第四四位位的的江江阴阴长长江江大大桥桥，，名名列列世世界界第第五五位位的的(公铁铁两两用用桥桥名名列列第第一一位位)香港港青青马马大大桥桥等等10多座座大大跨跨度度悬悬索索桥桥。。在在泼泼墨墨丹丹青青、、挥挥洒洒彩彩虹虹的的日日子子里里，，我我国国悬悬索索桥桥设设计计和和施施工工水水平平已已迈迈入入国国际际先先进进水水平平行行列列。。中中国国正正满满怀怀信信心心地地建建设设润润扬扬长长江江大大桥桥(主跨跨1490米)，规划划建建设设青青岛岛海海湾湾大大桥桥(主跨跨1652米)、琼琼州州海海峡峡大大桥桥(主跨跨1600米)和香香港港青青龙龙大大桥桥(主跨跨1418米)等大大跨跨径径悬悬索索桥桥。。江阴阴长长江江大桥桥是是中中国国第第一一座座跨跨径径超超千千米米的的桥桥梁梁，，全全桥桥总总长长近近3km，北边孔孔由多跨跨预应力力连续刚刚构组成成。南北北引桥均均为预应应力混凝凝土梁桥桥，分别别长132m和1365m。主跨桥桥道梁采采用带风风嘴的扁扁钢箱梁梁结构，，一对缆缆索的垂垂跨比为为1/10.5，桥塔为为门式钢钢筋混凝凝土结构构。上海罗山山路立交交二）、桥桥梁基础础工程现现状水深60米已经解解决100米以上尚尚待探索索设计水平平允许应力力法极限状态态法可靠度理理论基础尤其其是大跨跨径桥梁梁的深水水基础，，往往需需要解决决施工技技术上的的许多难难点，也也往往是是控制整整个桥梁梁工程进进度的关关键工程程，其费费用也占占桥梁造造价相当当大的比比重。近年来，，国外都都修建了了不少跨跨越大江江大河、、甚至跨跨越海湾湾的深水水基础，，取得了了很大的的成绩与与不少新新经验：：大直径径钢管桩桩、大直直径混凝凝土灌注注桩和空空心桩、、复合基基础均得得到较广广泛的采采用，地地下连续续墙已在在桥梁基基础中采采用，超超大的沉沉井也已已经出现现并顺利利设置或或下沉。。这一切切都标志志着，桥桥梁基础础工程技技术已取取得了很很大的发发展。下面按基基础的主主要类型型进行介介绍。１、大直直径钢管管桩、柱柱大直径钢钢管桩用用作摩擦擦桩，经经历两个个阶段：：初期一一般在管管内浇筑筑混凝土土，以防防止钢管管的锈蚀蚀。这样样做也会会带来一一些不利利影响：：需在管管内取土土，而对对提高桩桩的承载载能力作作用不大大；增大大了桩的的刚度，，在地震震时使桩桩顶受力力增大；；增加了了施工难难度与造造价。以后逐渐渐倾向于于管内不不填混凝凝土，由由于管内内土存在在闭塞效效应，因因此钢管管桩的承承载能力力比钢管管外壁土土壤摩阻阻力要增增大不少少。而闭闭塞效应应的机理理目前还还不很清清楚，因因此往往往通过静静载试验验来确定定其承载载力。具具体实例例如，日日本跨径径240m的滨名大大桥每主主墩采用用49根直径1.6m钢管桩，，组成水水上承台台。在冲刷深深、复盖盖层较薄薄时，往往往将钢钢管桩沉沉至岩面面钻孔嵌嵌岩，成成为管柱柱基础。。这时往往往用混混凝土填填实。如如日本主主跨为220m及185m的内海大大桥，水水中四个个深水墩墩均采用用直径2m的钢管柱柱基础钱塘江二二桥施工工，基础础采用钻钻孔灌注注桩，采采用BRM型反循环环系列钻钻机施工工，位于于强涌潮潮河段施施工是其其特点，，施工涌涌潮高达达1.96m，潮压强强度32kPa2、大直径径钻孔灌灌注桩大直径灌注桩桩具有承载力力大、刚度大大、施工快、、造价省的优优点。国外很很多采用直径径2～4m的大直径钻孔孔桩；而且往往往采用扩孔孔方法，直径径可达3～4m，而在日本横横滨港横断大大桥-跨径460m的钢斜拉桥的的基础中，将将多柱基础嵌嵌岩扩孔至直直径10m，是目前世界界最大的嵌岩岩直径。在连续结构、、尤其是连拱拱或连续斜拉拉桥设计中，，刚度起关键键作用，以减减少下部构造造的水平位移移，减少由此此引起的附加加内力。这时时桩基水平向向承载力不控控制设计，而而是刚度控制制设计，大直直径灌注桩具具有非常明显显的优势。主桥墩采用28m直径双壁钢围围堰加16根直径3m钻孔灌注桩基基础，具有较较高的防船舶舶撞击能力３、地下连续续墙、沉井沉井基础承载载能力大，刚刚度大，可以以适用于深水水，但体积庞庞大，随着桩桩基的广泛采采用,沉井的应用范范围有所减少少。不过在特特大跨径的桥桥梁中，沉井井仍为主要基基础型式之一一。在大跨径桥梁梁的深水基础础中，底节多多采用浮式钢钢壳沉井，用用双壁空心结结构，浮运至至墩位，灌水水落床，再浇浇筑混凝土，，接高下沉，，直至设计标标高。日本明明石海峡大桥桥，最大施工工水深60m，两主塔分别别采用直径80m和78m、高70m和67m的浮式钢壳沉沉井，壁厚12m，分为16个舱，是目前前规模最大的的桥梁沉井基基础。其特点点是设置沉井井，用大型抓抓斗挖泥船开开挖至海底支支承地基，整整平岩基，再再用切削机磨磨平，然后设设置沉井，在在其周围抛石石进行冲刷防防护，最后沉沉井内进行水水下混凝土施施工。日本濑濑户大桥也用用同样方法施施工。4、复合基础将桩或管柱与与沉井组合的的一种深水基基础。沉井下下到一定深度度,封底，然后钻钻孔，将沉井井内的桩嵌岩岩，沉井封底底与桩或柱共共同受力。其优点是：i)可以降低承台台的高度。ii)可提供桩的施施工场地。iii)适应性强,尤其适应在岩岩面标高差异异很大以及落落差较大的河河流。iv)沉井可作防撞撞设施，保护护桩及墩身。。日本跨径420m的公铁两用斜斜拉桥--柜石岛桥3#墩岩面倾斜，，水深近20m，采用46×29××30.5m钢壳设置沉井井与16根4m直径的灌注桩桩组合的复合合基础。正在建设的苏苏通大桥主四四号墩中国桥梁历史史悠久，式样样美如繁星