桥梁发展趋势与现状总结

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阶段采用用高度发发展的计计算机辅辅助手段段，进行行有效的的快速优优化和仿仿真分析析，运用用智能化化制造系系统在工工厂生产产部件，，利用GPS和遥控技技术控制制桥梁施施工。3、CAD、CAC高度发展展和应用用4.桥梁基础础工程发发展目前世界界桥梁基基础尚未未超过100米深海基基础工程程，下一一步需进进行100~300米深海基基础的实实践。我国在基基础工程程领域土的本构构关系、、按沉降降控制设设计法、、变刚度度法、时时空效应应、半逆逆筑法、、基坑支支护、““共同作作用”、、桩端压压浆、挤挤扩竹节节桩、钻钻孔压浆浆桩、地地基处理理等方面取得得了很好好的效果果,在国内外外产生了了良好影影响。深基础需继续研研究解决决的问题题深基础工工程的概概念设计计深基础工工程中存存在的主主要力学学问题(土压力计计算、土的本构构模型、、时空效效应理论论、可靠度理理论、沉降问题题）深基础工工程中ＣＣＡＤ、、ＣＡＣＣ集成智智能系统统超长桩基基设计与与施工的的变革-沉降控制制方法地基、基基础、上上部结构构整体共共同作用用理论的的建立和和应用技技术逆筑法技技术更加加完善与与推广应应用深基础工工程设备备和施工工技术创创新问题题桥梁建成成交付使使用后，，将通过过自动监监测和管管理系统统保证桥桥梁的安安全和正正常运行行，一旦旦发生故故障或损损伤，将将自动报报告损伤伤部位和和养护对对策。5.智能监测测和管理理系统6.重视桥梁梁美学及及环境保保护桥梁是人人类最杰杰出的建建筑之一一，闻名名遐尔的的美国旧旧金山金金门大桥桥、澳大大利亚悉悉尼港桥桥、英国国伦敦桥桥、日本本明石海海峡大桥桥、中国国上海杨杨浦大桥桥、南京京长江二二桥、香香港青马马大桥，，这些著著名大桥桥都是一一件件宝宝贵的时时空艺术术品，成成为陆、、海、空空的景观观。宏伟伟壮观的的澳大利利亚悉尼尼港桥与与别具一一格的悉悉尼歌剧剧院融为为一体，，成为今今日悉尼尼的象征征。因此此，21世纪的桥梁结结构必将更加加重视建筑艺艺术造型，重重视桥梁美学学和景观设计计，重视环境境保护，达到到人文景观同同环境景观的的完美结合。。与环境协调的的桥梁与环境协调的的桥梁桥梁对环境的的破坏7高科技高技术术在桥梁建设设中应用*一般桥梁施施工发展是机机械化、标准准化及预制装装配化等;技术先进大吨吨位起重设备备研制和使用用；由电脑智能控控制桥梁专用用机械设备在在开发研究应应用中；能适应不同深深水基础工程程的机器人技技术开发;高塔施工技术术及大型桥跨跨结构无支架架技术完善；；大吨位直升飞飞机的吊装作作业.北盘江铁路桥桥北盘江铁路桥桥大贝尔特东桥桥的主梁浮运运提升青州大桥主缆的张拉室室及锚固端构构造二、我国桥梁梁的现状经过8年准备、经过过500多位专家的55次大规模评审审和论证，全全长36公里、工程概概算达118亿元的杭州湾湾大桥，明年年将建成通车车。它标志着着在中国的江江河湖海上，，已经没有不不能的跨越；；中国人巧手手编织的各种种彩虹成为镶镶嵌在祖国母母亲身上的美美玉宝石。一）桥梁上部部建设规模在第十六届全全国桥梁学术术会议上，揭揭晓了首届““中国十佳桥桥梁”的评选选结果香港青马大桥桥、上海卢浦浦大桥、江阴阴长江大桥、、上海杨浦大大桥、南京长长江二桥、南南京长江大桥桥、万县长江江大桥、广州州丫髻沙大桥桥、岳阳洞庭庭湖大桥、番番禺洛溪大桥桥获此殊荣。。这十座桥梁中中，南京长江江二桥、上海海杨浦大桥、、岳阳洞庭湖湖大桥是斜拉拉桥；香港青青马大桥、江江阴长江大桥桥是悬索桥；；上海卢浦大大桥、万县长长江大桥、广广州丫髻沙大大桥是拱桥；；南京长江大大桥、番禺洛洛溪大桥属于于其他桥型。。中国桥梁从上上个世纪50年代之后，从从石制桥梁进进入钢制桥梁梁，从铆接桥桥梁进到栓焊焊桥梁。在桥桥型、桥跨、、材料上都跨跨进了世界先先进行列。中中国钢桥的发发展，在中国国人的奋斗中中，建立了三三个里程碑，，开创了一个个新纪元。许许多铁路线逢逢江即断的现现象，由此变变得“天衣无无缝”1、中国刚桥发发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、中国拱桥扛扛鼎之作，风风雨彩虹铿锵锵玫瑰1997年建成的重庆万县长江江大桥，跨度度达到了420米，是世界最大大跨度的上承承式钢筋混凝凝土拱桥；1995年贵州江界河河大桥以330米的跨径雄居居世界钢筋混混凝土珩架拱拱桥的榜首；；2000年问世的广州州丫髻沙珠江江大桥，以360米的“步伐””一跃珠江，，摘取了中国国中承式钢管管混凝土系杆杆拱桥的桂冠冠；重庆市巫巫山长江大桥桥以460米的跨度，创创造了世界中中承式钢管混混凝土拱桥的的纪录；2001年建成的山西西晋城晋焦高高速公路跨径径146米的丹河大桥桥，是目前世世界最大跨度度的石拱桥；；我国东方的的特大城市上上海，在完成成了南浦、杨杨浦、徐浦等等几座黄浦江江上的杰作后后，又把柔美美如虹的拱桥桥舒展地安放放在了黄浦江江上。卢浦大桥550米的轻跃，这这座中承式钢钢拱桥所创造造的世界纪录录，使中国人人雄踞拱桥皇皇冠明珠之位位。拱桥的发展拱桥国外：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。三跨连续自锚锚式中承式钢钢管混凝土拱桥。以高强预应应力钢铰线作作为系杆，拱拱座基础只有有较小水平推推力。主拱采采用中承式双双肋悬链线无无铰拱，矢跨跨比为1/4.5。每片拱肋由由6750钢管混凝土组组成，由横向向平联板、腹腹杆连接成为为钢管混凝土土桁架。边拱拱采用上承式式双肋悬链线线半拱，每片片拱肋由钢筋筋混凝土单箱箱单室截面组组成。转体施施工法。同济大学桥梁系叶爱君桥梁与道路结结构拱式桥3）肋拱桥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

550

在建

我国跨度大于于400米的斜拉桥已已有20座，已建成通通车14座，在建6座。中国已成成为拥有斜拉拉桥最多的国国家。在世界界10大著名斜拉桥桥排名榜上，，中国有6座，跨度600米以上的斜拉拉桥世界仅有有6座，中国占了了4座。2001年建成名列世世界第三的南南京长江二桥桥钢箱梁斜拉拉桥和名列世世界第五的福福建青州闽江江结合梁斜拉拉桥都处于世世界领先地位位。我国斜拉拉桥的设计、、施工水平已已迈入国际先先进行列，部部分成果达到到国际领先水水平。江苏苏苏通大桥，其其主跨均达到到1080米以上，世界界斜拉桥建设设技术新的突突破将在中国国实现。3、中国斜拉桥建设设世界领先南京长江二桥南浦大桥（1991）该桥全长8346米，主桥长846米，主桥采用双塔塔双索面钢与混凝凝土结合梁斜拉桥桥，主跨跨径423米武汉天兴洲大桥简简介工程总投资约110.6亿元。该桥位于武武汉长江二桥下游游9.5公里处的天兴洲分分汊河段上，正桥桥全长4657米。南汊正桥采用用98+196+504+196+98米双塔三索面斜拉拉桥，上层为公路路，下层为铁路;正桥跨度大：武汉汉天兴洲大桥在当当今世界公铁两用用斜拉桥中跨度第第一，主跨达504米。在我国实现了了公铁两用大桥主主跨从300米到500米级的飞跃。结构构载荷重：武汉天天兴洲大桥是世界界上第一座按四线线铁路修建的大跨跨度客货公铁两用用斜拉桥，可以同同时承载2万吨的载荷，是目目前世界上载荷量量最大的公铁两用用桥。青州大桥福建青州闽江结合合梁斜拉桥(主跨605米杨浦大桥(1993)主桥为双塔空间双双索面钢—混凝土结合梁斜拉拉桥结构，塔墩固固结，上部结构为为纵向悬浮体系，，主桥全长1178米，过渡孔45+边孔（99+144）+主孔602+边孔（144+99）+45湛江海湾大桥湘桂铁路Ⅱ线红水河桥是我国国修建的第一座预预应力混凝土铁路路斜拉桥。全长398m，采用双塔竖琴型型、塔梁固结、塔塔墩分离的结构形形式。主梁截面为为单箱双室。索塔塔高29m，由两个塔柱组成成，底部通过强大大的箱形横梁与主主梁连接成整体。。斜缆分内、中、、外三种，平行对对称布置于斜塔两两侧。4、悬索桥是特大跨跨径桥梁的主要型型式之一，悬索桥桥优美的造型和宏宏伟的规模，人们们将它称为“桥梁梁皇后”。我国的悬索桥建设设犹如百花齐放，，1995年在国内率先建成成了汕头海湾大桥桥。在此后的五年年时间里，相继建建成了西陵长江大大桥、虎门大桥、、宜昌长江大桥以以及名列世界第四四位的江阴长江大大桥，名列世界第第五位的(公铁两用桥名列第第一位)香港青马大桥等10多座大跨度悬索桥桥。在泼墨丹青、、挥洒彩虹的日子子里，我国悬索桥桥设计和施工水平平已迈入国际先进进水平行列。中国国正满怀信心地建建设润扬长江大桥桥(主跨1490米)，规划建设青岛海湾湾大桥(主跨1652米)、琼州海峡大桥(主跨1600米)和香港青龙大桥(主跨1418米)等大跨径悬索桥。。江阴长江大桥是中国第一座座跨径超千米的桥桥梁，全桥总长近近3km，北边孔由多跨预预应力连续刚构组组成。南北引桥均均为预应力混凝土土梁桥，分别长132m和1365m。主跨桥道梁采用用带风嘴的扁钢箱箱梁结构，一对缆缆索的垂跨比为1/10.5，桥塔为门式钢筋筋混凝土结构。上海罗山路立交二）、桥梁基础工工程现状水深60米已经解决100米以上尚待探索设计水平允许应力法极限状态法可靠度理论基础尤其是大跨径径桥梁的深水基础础，往往需要解决决施工技术上的许许多难点，也往往往是控制整个桥梁梁工程进度的关键键工程，其费用也也占桥梁造价相当当大的比重。近年来，国外都修修建了不少跨越大大江大河、甚至跨跨越海湾的深水基基础，取得了很大大的成绩与不少新新经验：大直径钢钢管桩、大直径混混凝土灌注桩和空空心桩、复合基础础均得到较广泛的的采用，地下连续续墙已在桥梁基础础中采用，超大的的沉井也已经出现现并顺利设置或下下沉。这一切都标标志着，桥梁基础础工程技术已取得得了很大的发展。。下面按基础的主要要类型进行介绍。。１、大直径钢管桩桩、柱大直径钢管桩用作作摩擦桩，经历两两个阶段：初期一一般在管内浇筑混混凝土，以防止钢钢管的锈蚀。这样样做也会带来一些些不利影响：需在在管内取土，而对对提高桩的承载能能力作用不大；增增大了桩的刚度，，在地震时使桩顶顶受力增大；增加加了施工难度与造造价。以后逐渐倾向于管管内不填混凝土，，由于管内土存在在闭塞效应，因此此钢管桩的承载能能力比钢管外壁土土壤摩阻力要增大大不少。而闭塞效效应的机理目前还还不很清楚，因此此往往通过静载试试验来确定其承载载力。具体实例如如，日本跨径240m的滨名大桥每主墩墩采用49根直径1.6m钢管桩，组成水上上承台。在冲刷深、复盖层层较薄时，往往将将钢管桩沉至岩面面钻孔嵌岩，成为为管柱基础。这时时往往用混凝土填填实。如日本主跨跨为220m及185m的内海大桥，水中中四个深水墩均采采用直径2m的钢管柱基础钱塘江二桥施工，，基础采用钻孔灌灌注桩，采用BRM型反循环系列钻机机施工，位于强涌涌潮河段施工是其其特点，施工涌潮潮高达1.96m，潮压强度32kPa2、大直径钻孔灌注注桩大直径灌注桩具有有承载力大、刚度度大、施工快、造造价省的优点。国国外很多采用直径径2～4m的大直径钻孔桩；；而且往往采用扩扩孔方法，直径可可达3～4m，而在日本横滨港港横断大桥-跨径460m的钢斜拉桥的基础础中，将多柱基础础嵌岩扩孔至直径径10m，是目前世界最大大的嵌岩直径。在连续结构、尤其其是连拱或连续斜斜拉桥设计中，刚刚度起关键作用，，以减少下部构造造的水平位移，减减少由此引起的附附加内力。这时桩桩基水平向承载力力不控制设计，而而是刚度控制设计计，大直径灌注桩桩具有非常明显的的优势。主桥墩采用28m直径双壁钢围堰加加16根直径3m钻孔灌注桩基础，，具有较高的防船船舶撞击能力３、地下连续墙、、沉井沉井基础承载能力力大，刚度大，可可以适用于深水，，但体积庞大，随随着桩基的广泛采采用,沉井的应用范围有有所减少。不过在在特大跨径的桥梁梁中，沉井仍为主主要基础型式之一一。在大跨径桥梁的深深水基础中，底节节多采用浮式钢壳壳沉井，用双壁空空心结构，浮运至至墩位，灌水落床床，再浇筑混凝土土，接高下沉，直直至设计标高。日日本明石海峡大桥桥，最大施工水深深60m，两主塔分别采用用直径80m和78m、高70m和67m的浮式钢壳沉井，，壁厚12m，分为16个舱，是目前规模模最大的桥梁沉井井基础。其特点是是设置沉井，用大大型抓斗挖泥船开开挖至海底支承地地基，整平岩基，，再用切削机磨平平，然后设置沉井井，在其周围抛石石进行冲刷防护，，最后沉井内进行行水下混凝土施工工。日本濑户大桥桥也用同样方法施施工。4、复合基础将桩或管柱与沉井井组合的一种深水水基础。沉井下到到一定深度,封底，然后钻孔，，将沉井内的桩嵌嵌岩，沉井封底与与桩或柱共同受力力。其优点是：i)可以降低承台的高高度。ii)可提供桩的施工场场地。iii)适应性强,尤其适应在岩面标标高差异很大以及及落差较大的河流流。iv)沉井可作防撞设施施，保护桩及墩身身。日本跨径420m的公铁两用斜拉桥桥--柜石岛桥3#墩岩面倾斜，水深深近20m，采用46×29×30.5m钢壳设置沉井与16根4m直径的灌注桩组合合的复合基础。正在建设的苏通大大桥主四号墩中国桥梁历史悠久久，式样美如繁星星。市场经济的魔魔手催发了中国人人极大的智慧，令令当今世界各国的的桥梁专家瞩目中中国。前不久在上上海国际桥梁研讨讨会参观卢浦大桥桥时，各国桥梁精精英纷纷前来观摩摩，从桥梁这一““视角”，折射出出中国经济的活力力红火似虹。中国国现已有28万多座公路桥梁和和4万多座铁路桥梁雄雄跨、飞峙于神州州大地的江河、山山岭，不仅是连接接交通的要冲，而而且许多成为了江江河山岳的新景观观。本节后语三、世界桥梁成就就桥梁建设规模新材料的应用预应力技术的应用用