浅谈桥梁建设的科学发展观y

浅谈桥梁建设的科学发展观（PPT）目录1绪言12桥梁建设的理念13关于桥梁发展的科学知识的继承性和进步23.1桥梁结构的演变和技术进步23.2桥梁建设年代、地区转移和技术上的主要贡献23.3科学性和知识的继承性43.3.1关于结构选形43.3.2不合理的结构53.3.3关于结构的计算分析73.3.4关于试验研究84构造细节的重要性84.1桥梁结构设计概要84.2关于构造细节设计94.2.1关于钢桥面板（正交异性板）的细节94.2.2关于构件连接细节114.3关于制造细节124.4关于安装细节135关于思维模式145.1思维模式的变化及其影响145.2关于技术指标155.3关于桥梁景观及其他165.4关于创新、世界第一和奇迹175.5关于评奖186结束语18PAGE261绪言纵观世界桥梁的发展史，人类在桥梁的跨越能力以及伴随着桥梁发展的各项技术上，取得了太多辉煌，但也经历了许多沉痛的教训。所有这些辉煌和教训，都是一笔宝贵的财富，促进了桥梁建设走上科学发展之路。1990年以来，短短的十几年中，我国建成了近百座主跨超过300m的拱桥、超过400m的斜拉桥和超过600m的悬索桥，桥梁建设的重心已由欧美、日本转移到了中国。然而，个别桥梁在施工过程中或建成不久即垮塌，许多桥梁建成以后很快就产生了不同程度的病害，特别是桥面铺装层裂纹和钢梁的疲劳裂纹。有些城市桥梁，全长100~200m或400~500m，往往需要上亿元或数亿元投资。所有这些迫使我们每一个桥梁工作者深入思考：哪些方面出现了偏差？如何正视这些问题？如何使我国桥梁建设科学地发展？桥梁的科学发展是一个很大的题目，很难谈，这里，从存在的问题出发，谈一些我思考的内容：桥梁建设理念和思维模式、桥梁技术的引入和转化、桥梁科学发展的知识继承性等，认识非常粗浅，仅供参考。2桥梁建设的理念桥梁作为公共交通设施，应具有满足其功能所要求的机能，应有足够的安全性和耐久性、良好的施工性（制造、安装）和维修性、优美的景观性、合理的经济性。(1)桥梁功能：指交通功能，即行人、行车、以及桥下无障碍行车、通航。(2)结构机能和安全性：体现在所要求的性能上，如：·结构安全性，即承载力、静力和动力稳定性、抗疲劳脆断性、刚度等。·使用性，即车辆走行安全性和舒适性。·可恢复性，即桥梁受到局部损伤后，可通过维修恢复其性能。(3)耐久性和维修性：使用寿命≥100年，建立在适时维修管理的基础上。(4)景观性：指桥梁的功能美和与周边环境的协调性。(5)经济性：指满足桥梁功能、安全、耐久、景观等要求的全部投资（初始建设费和维修管理费）。偏重于其中一项或几项而忽视其余，都不能称为完整的桥梁建设理念。3关于桥梁发展的科学知识的继承性和进步3.1桥梁结构的演变和技术进步桥梁的发展经历了以下历程：原始的天然木梁、洞穴成拱、藤索道原始的天然木梁、洞穴成拱、藤索道加工自然材料（木、石、藤）的古代桥梁人造材料（钢、混凝土）的近代、现代桥梁在这一演变过程中，桥梁的基本结构形式仍然是梁桥、拱桥和索支撑桥梁这三大类，但其内涵有了巨大的变化，主要体现在以下几个方面：·高性能材料的开发和应用；·力学知识和结构分析理论的进步和正确应用；·计算手段的发展和应用；·制造和施工技术的进步；·社会先进技术的引入和应用。3.2桥梁建设年代、地区转移和技术上的主要贡献(1)19世纪末~第二次世界大战前桥梁建设的重心主要在英国和美国，尤其是美国的东、西海岸，建成了许多大跨度悬索桥。主要的技术进步如下：·1883年建成的Brooklyn悬索桥（主跨长486m），第一次采用了高强度镀锌钢丝束；·1903年建成的Williamsburg桥（主跨长487.5m），是第一座钢塔悬索桥；·大挠度理论解决了大跨度悬索桥的结构分析问题，1931年建成的GeorgeWashington悬索桥（主跨长1067m）跨度突破了1000m；·风洞试验及气动分析解决了大跨度桥梁抗风稳定性问题；·大跨度悬索桥先索后梁（无临时支架）施工法；·海湾深水、复杂地质条件下的沉箱/沉井基础施工法；·铆接钢结构设计和制造技术的完善。(2)第二次世界大战后桥梁建设的重心转移至欧洲，主要技术贡献如下：·PC梁的发展，德国科式锚和法国弗式锚等预应力体系的开发和应用，完成了由RC桥梁向PC桥梁的变革。·焊接和高强度螺栓连接技术全面取代了铆接连接技术。·电子计算机的引入和通用计算程序的开发，使高次超静定结构的精确计算成为可能，促进了象斜拉桥这样复杂桥梁结构的应用和推广。·钢桥面板（正交异性板）的应用和改进，减轻了自重，延伸了跨度。(3)1970年后·桥梁建设的重心转移到日本，代表性的桥梁是本州—四国联络桥，1998年建成的明石海峡大桥使悬索桥的跨度达到了1990m，1999年建成的多多罗大桥使斜拉桥的跨度达到了890m。虽然没有重大技术性突破，但在全面吸收欧美国家技术的基础上，转化成日本桥梁技术，在桥梁设计、制造和架设等方面的精细化上升了一个等级，并在制造上用数控（NC）作业法逐步取代了过去的实物放样作业法，在施工上采用大型浮吊大段吊装，以及海湾深水基础施工等方面取得了很大进步，被桥梁界一致认为，本四联络桥代表了当代桥梁技术的最高水平。·钢—混凝土组合结构桥梁的新生过去的组合梁，把钢、混凝土按弹性模量比换算成同一种材料，用线弹性理论（平面变形）进行计算分析，造成混凝土板的过大开裂、剪力键的疲劳破坏，引起承载力降低，导致1960~1970年代组合结构桥梁建设降至“冰点”。1980年代，法国和德国在研究中，基于钢与混凝土之间的非连续界面，考虑了剪力键的抗剪刚度，用不完全平面变形理论代替过去的完全平面变形理论，并采用了限制混凝土板裂纹宽度的设计法，从而使组合结构得以健康发展，并开发了许多非常有特色的组合结构，推广至世界各国。例如：——组合板梁、组合箱梁、组合桁梁；——中间支点双层组合连续梁；——组合刚构；——组合桥面板；——波形钢腹板组合箱梁；——ExtradosedBridge（矮塔斜拉桥），外形似斜拉桥，受力特性接近连续梁桥；——SRC(ShapeReinforcedConcrete)梁。——CFT(Concrete–filledSteelTube)结构。(4)1990年后桥梁建设的重点转移到东亚、中国。短短十几年内，中国建成了100座左右的大跨度悬索桥、斜拉桥和拱桥等，其中包括跨长名列世界第二的悬索桥——西堠门大桥（主跨长1650m）、世界最大跨长的斜拉桥——苏通长江大桥（主跨长1088m）、世界最大跨长的钢拱桥——卢浦大桥（跨长550m）。杨振宁教授在联合国教科文组织谈中国科学进步达到了世界水平时，列举的事例，一是造船，二是桥梁。这一切都表明，我国在引入、吸收和转化欧、美、日本的桥梁建设技术的基础上，取得了长足的进步。3.3科学性和知识的继承性我们有理由为我国桥梁的发展速度而自豪。然而，也应清醒地注意到问题的严重性。特别是桥梁的科学性和长久积累的知识的继承性。举例如下：3.3.1关于结构选形桥梁结构的形式经过了数百年的演变和优胜劣汰，符合力学原理、施工方便、经济、经受长期运营检验的留下了，反之，被淘汰了。另外，一种结构形式有一定的跨度适用范围。现举几例与上述相悖的结构形式。①“大转轮”桥（后因大家反对而放弃）原“创意”：集交通、娱乐、商业为一体。该桥的问题：·忽略了桥梁的交通功能，加剧了城市交通的“瓶颈”效应；·受力不合理，产生了转轮与桥梁动力相互影响这一原本不该有的难题；·投资过大。②“苜蓿叶”型斜拉桥“龙”桥（自锚式悬索桥）特点：1根主斜索分成3股锚固于梁上特点： a自锚式悬索桥；（80年代初架设时垮塌） b拱形塔； c主缆分成7根索股锚固于塔上； d三角形斜吊索图3.1“苜蓿叶”型斜拉桥示意图图3.2“龙”桥示意图这两座桥的共同点是：主索在散索点分成3根束股或7根束股，在移动的交通荷载作用下，散索点的空间位置会发生变化，各索股的受力随之变化，相互之间会产生变形差，从而引起微动摩擦疲劳（Frettingfrictionalfatigue）。另外，该桥的特点都是将来的问题点。③“蝴蝶”拱桥、“月牙”拱桥、“风帆”拱桥、“集束管”拱桥虽然受力不合理，但可以实现。然而，增加了材料的用量和施工的难度，投资增加2倍至数倍，而且耐久性令人质疑。④一种特殊的斜拉桥(a)某斜拉桥(b)德国公园桥特点：斜拉索吊在半跨的各一侧；主塔成70°，纺锤形断面图3.3特殊的斜拉桥这是一种令人十分费解的“斜拉桥”，它违背了斜拉桥的基本特性，并带来一系列问题。这种形式在德国一座公园里有一座跨度约30m的人行桥，见图3.3(b)，平面呈“S”形曲线，桥面向主塔侧倾的扭曲状。如果把在公园里建设的带有趣味性、观赏性的小桥，作为具有正规交通功能的大型桥梁，就令人十分不解了。3.3.2不不合理的结结构不合理的结构往往往忽视了了材料、地地质、制造造和桥位架架设等条件件，以及受受力的合理理性、耐久久性和经济济性。还有有一些桥梁梁，仅仅是是为了追求求个人的喜喜好，与众众不同。运运营后难免免会产生各各种问题。(1)索系杆拱桥桥系杆拱桥是用钢钢系杆承受受拱肋水平平推力、支支座承受垂垂直压力，形形成自平衡衡的拱桥，这这是一种受受力非常合合理的结构构，被广泛泛应用。1980年代，我我国建设了了一批索系系杆拱桥，由由于钢丝束束与钢构件件的弹性模量差差，以及索索的弹性模模量离散性性大、蠕变变等特性，成成桥后引起起永久变形形，并引起起次弯矩，导导致承载力力和耐久性性的降低。(2)软弱地基上上建PC刚构桥经典结构力学指指出，软弱弱地基上不不宜建刚构构桥。由于于地基受载载后的变位位（不均匀匀沉降和转转动）的缓缓慢发展，引引起PC刚构产生生较大的次次弯矩，进进而出现过过大裂纹，有有些已成为为危桥。遗遗憾的是，几几乎没有一一座桥在基基础上设置置固定测点点，以测量基础础的时程变位，表表明对这一一问题的忽忽视。(3)自锚式悬索索桥悬索桥是跨越能能力最大的的桥梁结构构形式；其优点之二是施工时时不需要临临时中间支支架，采用用先索后梁梁的施工方方法，可以以使大跨度度桥梁的架设得以以实现；优优点之三是主梁弹弹性连续支支撑在吊索索上，吊索索距一般10多米，梁梁可以做得得很柔细、经经济。表1悬索桥与自锚式式悬索桥的的比较比较项目架设方法先梁后索，需临临时支架、难难度大、工工期长先索后梁，不需需临时支架架塔高约L/3~L/5，主主塔不经济济约L/9~L/111，经济主梁压弯构件，且长长度很大，主主梁不经济济受弯构件（跨距距小），经经济锚碇不需要需要适用跨度100m~4000m，更适合合该跨度的的是梁式桥桥、拱桥和和斜拉桥＞500m，甚至至50000m耐久性令人质疑美国早期建设的的悬索桥已已达100年经济性与梁桥、斜拉桥桥相比，投投资约增加加一倍以上上/(4)关于大跨度度拱桥双层层桥面的主主梁桁架形形式有的大跨度拱桥桥主梁采用用桁架，主主跨偏偏采采用三维矩矩形框架。经经典结构力力学明确指指出，以直直线杆件组组成的三角角形为基本本形状而构构成的桁架架杆件只承受轴力力，并考虑虑节点刚性性引起的次次弯矩。矩矩形框架则则要承受轴轴力、弯矩矩和剪力，受受载后矩形形框架易发生生畸变而产产生次弯矩矩，明显不不易作为桁桁架，这种种矩形框架的经济济性、耐久久性令人质质疑。(5)曲索面斜拉拉桥斜拉桥是索支撑撑桥梁，即即由斜拉索索的垂直分分力承担主主梁和交通通荷载的重重力，所以以最长索锚锚固在塔的的最上面，而而且最长索索与主梁的的水平夹角角需大于22º，塔高（自自桥面算起起）与主跨跨比宜在1/5..0~1//6.5之之间，这是一种合合理的斜拉拉桥设计。为为什么偏偏偏要反其道道而行之呢呢？很明显显忽视了结结构受力的的基本原理理。图3.4曲索面面斜拉桥示示意图(6)空间曲线形形主缆的自自锚式悬索索桥近来在自锚式悬悬索桥的花花样翻新上上下足了功功夫，有的的做成拱形形塔，有的的做成A形塔，这这样，主缆缆在塔顶锚锚固间距较较窄，梁端端锚固间距距较宽，成成桥时，吊吊索张拉后后主缆就成成空间曲线线状。然而而，忽视轴轴向受力才才能发挥钢钢丝的高强强度性能，而而且索不具具备抗弯曲曲、抗扭转转的能力，在在移动活载载作用下主主缆的空间间曲线是变变化的，必必然引起主主缆空间弯弯曲和扭转转变形，主主缆、索夹夹和吊索的的抗疲劳耐耐久性都受受到质疑。(7)“贝壳”形形薄壳主塔塔索支撑桥梁的主主塔呈垂直直状，是承承受压力为为主的压弯弯构件，通通常设计成成闭口断面面的箱形构构件。某桥桥设计成开开口薄壁“贝壳”形断面的RC塔，施工工难暂且不不说，一个个数十米高高的主塔现现场浇注混混凝土，钢钢支架和模模板就需2000多吨，这这种开口的的薄壳RC结构作为为受压构件件明显是不不合适的，可可又偏偏称称之为最合合理的结构构。3.3.3关关于结构的的计算分析析电子计算机的普普及和大型型通用程序序以及专业业程序的开开发，使年年轻工程师师们很快掌掌握了复杂杂桥梁结构构的计算分分析。然而而，如果忽忽视了对各各种基本结结构的力学学原理、材材料性能、制制造、施工工、维修等等知识的全全面认识，就就可能出现现较大的计计算误差，甚甚至被错误误的计算结结果所误导导。目前，电算分析析上存在的的误区大体体如下：·计算模型（包括括约束条件件和荷载作作用）不准准确；·计算理论选用不不正确；·误把FEM分析作为为一种计算算理论，认认为凡是用用FEM分析的就就是正确的的，其实，FEM（FiniiteEElemeentMMethood）仅仅是是一种方法法，应用不不正确，照照样出错误误。另外，对对分析结果果不检验。·自编程序缺乏必必要的检验验。3.3.4关关于试验研研究现在一些较大的的重点工程程项目都列列出了一些些科研课题题，很大一一笔科研经经费来自工工程项目，无无疑这对促促进我国应应用科学的的研究和工工程质量的的提高是非非常有意义义的。然而而有相当一一部分试验验研究是单单纯地验证证设计意图图（不管这这一意图是是否正确）；；后续工程中又较低水水平地重复复进行同一内容的的试验；不不管试验结结果是否可可信，就认认为有科技技含量。另外，针对不同同的试验目目的前人已经建建立了各自自的模拟理理论，可是是，许多试试验忽视了了这一知识识。这里举举一例：某重点工程列了了一项课题题，研究焊焊接接头焊焊缝、热影影响区、母母材三个区区域的裂纹纹扩展速率率（da/ddN），整理理出的试验验报告厚厚厚一大册（就就是没有试试样、焊接接、加载方方法等背景景资料），结结论之一是是容许有毫米级的的贯穿板厚厚的裂纹。经经一追问，试试样为12mm板、X形坡口、CO2对接焊接接头，采用用电火花方方法预制3mm深的裂纹纹后进行疲疲劳试验。由由下图可见见，小线能能量的CO2焊接，其其热影响区区宽度约0.5mmm左右，且且呈45°走向，预预制3mm深的裂纹纹，裂纹尖尖端已进入入母材，这这能表明是是热影响区区的da/ddN吗？图3.5对接焊焊接头4构造细节的重要要性4.1桥梁结结构设计概概要桥梁结构设计过过程可概括括为两点：：①对经过方案比选选选定的结结构类型，建建立准确的的计算模型型（包括约约束条件、荷荷载作用等等），采用用正确的计计算理论进进行内力分分析，求得得内力，选选定构件断断面，进行行应力和变变形检验。②选择合适的构件件之间的连连接方式和和构造细节节，确保传传力直接、匀匀顺。钢桥疲劳设计规规范中，花花了很大篇篇幅介绍各各种典型构构造细节的的疲劳抗力力，以及对对其描述和和要求。现代桥梁内力分分析的错误误一般较少少，而构造造细节不当当引发的疲疲劳裂纹及及其他病害害则屡屡发发生。在桥桥梁发展史史上，构造造细节的研研究和实践践是最多的的课题之一一，也是不不断进行改改进，演变变最多的部部分之一。所所以，现在在流行一种种说法，叫叫“构造细节节决定成败败”，表明了了构造细节节（设计、制制造和安装装）的重要要性。4.2关于构构造细节设设计我国近年来施工工或建成的的一些桥梁梁出现的一一些问题，特特别是钢箱箱梁桥面板板的疲劳裂裂纹，往往往与构造细细节有关。这这里仅举几几例。4.2.1关关于钢桥面面板（正交交异性板）的的细节(1)荷载、构造造及受力特特点·荷载：钢桥面板板直接承受受纵横向均均可移动的的汽车轮载载作用，次次数非常频频繁。·构造：正交异性性板由厚度度较薄的面面板、纵向向和横向加加劲肋组成成，三者互互为垂直，焊焊接成一体体共同工作作。·受力特点：用钢钢量少、自自重轻、承承载力大。但但是，其中中任一构件件的挠曲变变形都会导导致相邻垂垂直构件的的面外变形形，受到焊焊接连接的的约束就会会产生次弯弯曲应力，如果设计不当，极易引发疲劳裂纹。所以，要求面板厚度、纵肋刚度和肋脚间距、横肋刚度和间距等有很好的匹配性。(2)疲劳裂纹举举例钢桥面板的裂纹纹类型很多多，原因各各不相同，这这里仅举几几例。①纵向U形肋下翼缘与横横肋相交处处的弧形缺缺口形状尺尺寸及由此此引发的裂裂纹设置该弧形缺口口的目的，是是要减小纵纵肋挠曲变变形受横肋肋的约束，同同时，又要要满足U形肋侧壁壁与横肋腹腹板角焊缝缝的抗剪强强度，以及及不过分消消弱横肋腹腹板断面（即即满足弯曲曲应力和剪剪应力检算算要求）。 面板t≥12mm 面板板t≥19mm U形肋300×2800×8mmm U形肋420×330×88mm 横肋t≥10mm，间距距2.0mm~3.00m 横隔板t≥12mm，间距4.0m~~5.0m 弧形缺口R1≥≥5t 弧形缺口R1≥5t R2＝25mm R22＝35mm R3＝5t＋25mm RR3＝83mm R4＝266mm 注：圆弧间、圆圆弧与直线线间相切 注：各圆圆弧间相切切图4.1横隔板板与纵向U形肋相交交处的弧形形缺口图4.1列出了经经过长期研研究和实践践的较好的的两种弧形形缺口尺寸寸，而许多多桥梁仍然然延用以前前的未经改改进的弧形形缺口尺寸寸，这就难难免产生早早期裂纹了了。②横隔板连接细节节问题：·横隔板板作为面板板和U形肋的支支撑，··横肋断口口不连续，后后果也很严严重；这一偏心导致桥桥面的变形形增加，·避免不了了仰焊；后果是产生疲劳劳裂纹和铺铺装层的过过早损坏；；·未按照实实际结构建建立计算模模型。·这种搭接接头需需仰焊，并并引起次弯弯曲应力；；·基本未按实际结结构建立计计算模型。图4.2不正确确的横隔板板/横肋的连连接③关于纵向U形肋肋的工地连连接(a)以前的连连接方式b)改进后的的连接方式式问题：(a)··U形肋工地地钢衬垫板板对接焊质质量差；(b)·摩擦型高高强度螺栓栓疲劳强度度高；·全部仰焊；·施工快快；·工期长。·有有人说：由由全焊结构构改为栓焊焊结构是“倒退”。实质上忽略了HHTB连接正式式用于桥梁梁是在焊接接之后。图4.3纵向UU形肋工地地连接的改改进4.2.2关关于构件连连接细节(1)某钢桁梁悬悬索桥为了减少逐段架架设过程中中由于主缆缆线型的变变化引起的的钢桁梁过过大的次应应力，通常常采用“二铰”或“四铰”架设法，并并在某一对对称节点上上设置临时时“铰”。而该桥桥则把斜腹腹杆断开成成三段，仅仅在H形杆自由由翼缘侧边边用角焊缝缝与节点板板连接，并并作为永久久性连接。很很显然，这这种连接的的构造细节节疲劳强度度很低，其其耐久性令令人担心。(2)某桥吊索与与主梁锚固固采用锚固固板销轴连连接（如图图所示）图4.4某桥吊吊索与主梁梁锚固装置置示意图由图可见：·传力途径过多、不不顺。吊索拉力→销轴轴→锚固板短横肋———————→短横肋→短纵肋→主梁横隔隔板槽口封封闭板→上翼缘→短横肋→短纵肋→主梁横隔隔板·在圆孔、槽口处处的焊缝端端引起很大大的应力集集中，而且且这些焊缝缝端部是多多道焊缝的的起、熄弧弧处，不可可避免存在在焊接缺陷陷重叠。·主梁横隔板间距距3.6m，短纵肋肋间距2.0m，在传力力途径中，每每处都产生生次弯矩。问题：耐久性差差；一旦出现现疲劳裂纹纹，很难修修复。4.3关于制制造细节这里仅举几例。(1)关于厂房内内焊接与工工地焊接的的界面处理理例如：T形接头头角焊缝图4.5厂内焊焊接和工地地焊接从工厂焊接到工工地焊接，少少则3个月，多多则半年以以上，里面面全生锈了了，而且无无法清除，焊焊接时全熔熔入焊缝，极极易在焊根根引起缺陷陷，导致裂裂纹。奇怪怪的是最近近有些图纸纸上也这样样注明，忽忽略了这是是中外各国国规范都绝绝对不容许许的。解决办法：如果果担心万一一工地组装装时板错边边量超过允允许极限，应应在厂内用用连续定位位焊（4×4mmm）焊满，工工地气刨后后再焊。(2)关于仰焊仰焊、俯焊、立立焊是焊接接位置的区区分。众所所周知，仰仰焊只能采采用焊条弧弧焊、CO2焊等焊接接方法，仰仰焊的缺点点是：劳动动强度大；；飞溅等伤伤害焊工；；焊缝成型型差；需要要偏高的电电流，咬边边大；疲劳劳性能差；；效率低；；消耗焊接接材料多；；成本高，8×8mmm角焊缝，如如采用俯焊焊只要一道道即可，而而采用仰焊焊需两道以以上。此外外，组装精精度控制、焊焊缝检测的的难度增大大。所以，桥桥梁制造规规范中往往往规定：制制造时应利利用转胎等等工装使之之在俯视位位置下焊接接。在钢箱梁制造中中，个别提提出“整体横隔隔板、仰焊焊”的方法，认认为这是一一种“创新”，甚至说“站着仰焊焊比蹲着俯俯焊舒服”，“通过试验验证明仰焊焊比俯焊的的疲劳性能能好”。实际上上这违背了了钢桥制造造的原则，钢钢桥的制造造原本就是是要对图纸纸上的整体体结构进行行合理的分分割，精确确地组装和和精心地焊焊接，确保保各构件的的组装和结结构整体几几何精度，以以及焊接质质量。如果果对带有许许多槽口的的横隔板整整体制造，必必然影响与与带有许多多纵向肋的的面板和底底板的组装装精度，进进而影响焊焊接变形的的控制和箱箱梁的几何何精度，以以及焊接质质量。4.4关于安安装细节这里也仅举几例例。(1)关于摩擦型型高强度螺螺栓连接和和焊接连接接并用接头头的施工有许多如下图所所示的栓焊焊并用接头头，应先焊焊接后终拧拧高强度螺螺栓。如先先施工螺栓栓后焊接，将将降低摩擦擦型高强度度螺栓连接接的承载力力。图4.6高强度度螺栓和焊焊接并用接接头(2)关于施工精精度管理桥梁的制造、安安装不可避避免都会有有误差，施施工精度管管理的目的的就是要在在施工全过过程中，通通过施工测测量和计算算分析，找找出产生误误差的原因因，适时地地调整在目目标精度范范围之内。施工精度管理主主要控制的的项目：·应力·几何精度，如主主塔的垂直直度、主梁梁的预拱度度和桥轴线线偏差、各各支点的标标高（支座座和索支点点等）然而，许多桥梁梁在施工监监测中，往往往忽略了了对基础测测点的保护护，一旦失失去基础测测点的资料料，上部结结构的几何何测量资料料将失去意意义。5关于思维模式5.1思维模模式的变化化及其影响响A·布朗教授去年为为美国“未来学者”杂志写了了一篇文章章，从生物物学的角度度出发，谈谈思维模式式和科学发发展。他认认为，过去去数百年，人人们对任何何事物一直直以一种机机械模式为为基础，其其目标是“完善”，即把事事物改造得得更大、更更快、更好好。现如今今，我们已已看到，这这种机械模模式已经转转化成生物物模式，完完善性已不不再受到关关注，取而而代之的是是功能性，凡凡事不必过过分追求完完善，只要要它们在其其存在的环环境中发挥挥足够的功功能即可，其其中的关键键是适应性性，具体说说就是随环环境变化作作出改变的能能力。机械思维模式是是要建立一一种主观的的世界秩序序，生物思思维模式是是要认同和和顺应世界界的自然秩秩序。思维模式属于哲哲学范畴，起起着决定技技术方针和和路线的作作用。如果果在思维模模式上出了了偏差，其其影响就非非常之大。现举几例。(1)强震区城际际高速铁路路高架桥（一般桥梁占线路总长约80%以上）和大跨度桥梁的引桥，提出“简支化”的技术决策。且不说简支梁在在资源、材材料上的投投入较大，造造成不必要要的浪费。今今年“5.12”四川省汶汶川大地震震造成的桥桥梁震害及及对抗震救救灾的影响响，应给我我们一个很很沉痛的教教训，电视视画面显示示，一些较较大跨度的的连续梁或或拱桥（外外部超静定定结构）震震后仍然屹屹立在江中中，而引桥桥上跨度较较小的简支支梁几乎全全部震垮。在地震频度较大大的日本，1970年代，就就已实施了了原有简支支梁连续化化的改造计计划，新建建桥中很少少建简支梁梁。(2)在一些城市市桥梁上，提提出了这样样一些要求求：“一桥一景”、“建成桥梁梁博览会”、“把桥梁建建设成雕塑塑、艺术品品”、“小河上建建大桥”、“要建成集集交通、商商业、游乐乐于一体的的桥梁”。于是，就就出现了“龙桥”、“贝壳”桥、“明珠”桥、特殊殊斜拉桥、曲曲索面斜拉拉桥、“蝴蝶”拱桥、“月牙”拱桥、“风帆”拱桥等等等，这些忽略略了桥梁功功能、耐久久性、施工工性、维修修性、经济济性，仅凭凭个人喜好好的形形色色色的桥梁梁。5.2关于技技术指标桥梁的设计、制制造和安装装等文件上上都会提出出一些技术术指标，如如几何精度度、刚度、焊焊接质量等等。毫无疑疑问，这些些技术指标标对考核桥桥梁的机能能、耐久性性和经济性性等有重要要意义。如如果这些指指标的精度度标准定的的过低，将将导致结构构机能和耐耐久性降低低，如果过过高，将导导致成本增增加和工期期延长。所所以，这些些指标应有有其合理性性。这个问问题，几乎乎每次专家家会上都会会引起讨论论，实际上上反映了思思维模式的的影响，是是机械的主主观的思维维模式，还还是顺应客客观变化的的思维模式式。现举几例。(1)某桥架设时时，技术总总结上、媒媒体宣传上上称已达到到了“零误差”合龙，世世界上任何何事物有零零误差吗？？显然，这这是出于宣宣传的说法法，而非科科学的说法法。(2)某几座桥，出出于防止低低温脆断的的考虑，要要求对接焊焊接接头的的抗拉强度度不得大于于母材强度度100MMPa，角焊接接头不大于于120MMPa。很显然然，这是一一种“拍脑袋”提出的要要求，而非非科学的要要求。理由由如下：①规范上规定钢材材强度是基基准值，即即保证值（最低值）。实际上上同一材质质的各项性性能均有一一定的离散散性，其离离散范围一一般超过了了上述要求求的限值，即即使同一块块钢板不同同部位取样样，也有很很大的离散散性。日本、美国钢材材标准规定定，热轧钢钢的抗拉强强度范围是是120MMPa、140MMPa，欧洲联联盟标准中中仅规定了了基准值，没没有上限值值的限制。上述要求是针对对基准值，还还是实际钢钢材？如是是后者，如如何取样？？如何判别别？②焊接是在特别熔熔池内的冶冶金过程，要要求焊接接接头各项性性能与母材材原则上等等强匹配，应应在选择焊焊材和焊接接工艺上予予以充分考考虑。但在在抗拉强度度上没有如如此严的量量值的限制制。③焊接桥梁从19926年开始，已已有80年的历史史，尚未发发现因焊缝缝抗拉强度度较高而发发生低温脆脆断的事例例。绝大部部分是疲劳劳断裂。然而，就是这一一主观的要要求，却带带来了过多多的成本投投入，而且且还不知如如何判别。(3)钢箱梁宽宽度的精度度标准对于20m~40mm宽的钢箱箱梁，在一一些招标文文件上要求求宽度的容容许误差为为±2mmm~±4mmm。这里列列出日本本本四联络桥桥上悬索桥桥和斜拉桥桥中钢箱梁梁宽度（纵纵梁间距）的的精度标准准如下：ΔB≤4＋0.5(B-22)mmm，B为纵梁间间距，以m计；且相邻节段的纵纵梁相对错错边≤2mm。相比之下，日本本的这一精精度标准是是合理的、严严格的，也也是科学的的。合理性性表示在第第1项上，20m~~40m宽的钢箱箱梁，仅翼翼缘就有10几块板单单元需组装装焊接，要要求10几道焊缝缝的焊接变变形累积的的预计值，与与设计尺寸寸之差达到到2~4mmm是不现实实的。另外外，如此宽宽的钢箱梁梁，宽度差差20mmm左右，对实实际受力性性能的影响响微乎其微微。严格性性表示在第第2项上，相相邻节段宽宽度的相对对差是必须须控制的，它它要求所有有节段必须须在同一精精度的胎架架上组装，也也必须采用用同样的制制造流程和和工艺，否否则难以达达到这一精精度要求。而我们的精度标标准不切实实际、不合合理、不科科学。这类类问题讨论论过多次，却却总是不愿愿意改变，原原因仍然是是认识上的偏差，思思维模式的的主观机械械性。(4)关于主梁梁预拱度误误差主梁预拱度的误误差标准是是制造和安安装时的一一项重要指指标，它涉涉及施工误误差对结构构受力特性性（应力和和变形）、车车辆走行性性、以及排排水等的影影响。这里以索支撑桥桥梁主梁预预拱度允许许误差的表表示方法为为例作一说说明。已建的一些桥梁梁，跨中预预拱度的允允许误差：：=±A(mmm)，A为随跨长而而不同的常常数值。第2种表达方式：((mm)式中：a为常数数，考虑支支点标高施施工误差，一一般取10mmm；b为系数，制造预预拼时一般般取0.25，安装时时一般取0.5；x为距离最近支点点的距离，以m计。很显然，第2种种表达方式式较切合实实际、合理理、科学。它反映了支点的的施工误差差、制造时时和安装时时的条件不不同及其误误差；要求主梁预拼和和安装的预预拱度误差差是连续的的曲线；负误差为正误差差绝对值的的一半，这这是考虑了了支撑索的的松弛，主主梁受载后后应力调整整等因素引引起永久挠挠曲变形。即使达到最大误误差时，对对主梁产生生的应力增增量一般在在2%以下。5.3关于桥桥梁景观及及其他桥梁美术在一定定程度上带带有个人的喜喜好成分，但但有两点是是共同的，一一是体现桥桥梁的功能能美，二是是与周边环境的协协调性。如如美国旧金金山的金门门桥的整体体景观美；；日本明石石海峡大桥桥的略有内内倾带交叉叉腹杆的钢钢塔；中国国南京长江江第三大桥桥的“人”字形钢塔塔，把钢塔塔的功能与与人的力度度较完善地地集合在一一体，等等等，都可称称得上桥梁梁景观的杰杰出代表。然而，现在各地地往往把桥桥梁视为“政绩工程”、“形象工程”、“标志性工工程”来对待，这这本是一件件好事，但但是，如果果背离了上上述两个基基本点，过过分地加进进了主观的的喜好成分分，就会出出现偏差。近来建筑界有一一种称为“尖叫”的派别，就就是在一个个安静的环环境里，突突然有人发发出一声尖尖叫，众人人立即转过过头去注视视他，称这这种画面是是一种“美”的感染。如如果把这种种“美”感染到桥桥梁建设的的思维上来来，就难免免会出现一