桥梁工程第一章 绪论

前言桥梁工程课的地位——最主要的专业课主要内容——桥梁设计和构造原理、计算理论、分析方法、施工概要有关桥梁工程的主要课程——混凝土桥、钢桥、桥梁施工、桥梁电算、其它专题报告本课程的主要内容——桥梁工程总体概论、分类介绍各种桥型本课程拟讲述的桥型混凝土简支梁桥混凝土悬臂梁桥混凝土连续梁桥混凝土刚构桥混凝土拱桥混凝土斜拉桥悬索桥讲述思路受力特点适用范围施工概要构造原理主要做法、结构尺寸计算原理计算理论、计算方法第一章概论第一节桥梁工程的地位和作用第二节古代桥梁简述第三节我国近代桥梁建筑的成就第一节桥梁工程的地位和作用主要内容：1.桥梁的定义2.桥梁工程的含义3.桥梁在交通运输事业中的地位4.桥梁的发展1.桥梁的定义桥梁是供铁路、道路、渠道、管线、车辆、行人等跨越河流、山谷、湖泊、低地或其它交通线路时使用的建筑结构。从线路的角度讲，也是线路在跨越上述障碍时的延伸或连接部分。2.桥梁工程的含义(1)指桥梁建筑的实体。(2)指建造桥梁所需的科学知识和技术。包括：桥梁的基础理论和研究，桥梁的规划、勘测设计、建造和养护维修等3.桥梁在交通运输事业中的地位在经济上，桥涵的造价一般占公路总造价的10%~20%。在国防上，桥涵是交通运输的咽喉，在现代战争中具有非常重要的地位。在技术上，桥涵的设计建造技术代表了一个国家的桥梁建筑水平。4.桥梁的发展桥梁的发展是随着生产力和科学技术的发展而发展的。桥梁的发展大致经历了以下几个阶段。古代桥梁现代桥梁当代桥梁第二节古代桥梁简述桥梁是随着历史的演进和社会的进步而逐渐发展起来的。每当交通运输工具发生重大变化时，对桥梁在载重、跨度等方面提出新的要求时，便推动了桥梁工程技术的发展。古代：交通运输工具简陋，科学技术不发达，人们只能利用自然界现有的材料建造一些简单的桥梁。但我国在桥梁建筑史上的成绩是辉煌的，我国的古代桥梁不但数目惊人，且类型丰富多彩，几乎包括了所有近代桥梁中的最主要形式。所用建筑材料多是一些天然材料：土、石、木、砖等。距今约三千年周文王时代，我国已在渭河上架设浮桥；公元前332年春秋战国时期，现代桩柱式桥梁已出现；我国的铁链吊桥比西方早千年，中国的藤、竹吊桥有三千年的历史；四川大渡河铁索桥，1706年建造，长约100米，宽2.8米；秦汉时期，就开始建造石梁桥1053-1059年建造福建泉州万安桥，长达1106米；福建漳州虎渡桥，1240年建造，梁式石桥，桥长335米，石梁长达23.7米，重达200吨；宋代建成的泉州安平桥，长达5华里。拱桥东汉中期出现河北赵县赵州桥，公元595-605年建造，空腹式圆弧形石拱桥，净跨37.02米，宽9米，矢高7.23米;欧洲比中国晚了1200年。泸定大渡河铁索桥全长：103米建成时间：公元1706年简介：四川沪定铁索桥，跨越大渡河，位于川、藏要道，是铁索桥中现存制作最精良的一座。桥始建于清·康熙四十四年(１７０５年)，次年完成。桥净跨１００米，桥宽２．８米，上铺木板，底索９根，每根索长约１２８米，两侧各有两根栏杆索，由四川善于制作铁索桥的全天州修建。两岸石砌桥台，用台身自重来平衡铁索的拉力。泉州安平桥简支梁桥，全长2223米，建成时间公元1151年简介：石墩、石梁，有３６２孔，桥长５里(２２２３ｍ)，故又名五里桥(现桥长)２１００ｍ，保持了７００余年的桥长记录。桥始建于宋·绍兴八年(公元１１３８年)，成于绍兴二十一年(公元１１５１年)，历时１３年。泉州万安桥主跨：17米；全长：1106米；建成时间：公元1059年简介：泉州万安桥，俗称洛阳桥，石墩、石梁共有４７孔，建于洛阳江入海口，桥总长约１１０６米，每孔约１１～１７米，桥宽３．７米。桥始建于宋皇佑五年(公元１０５３年)，完成于宋·嘉裕四年(公元１０５９年)。*河床以磐石铺底，利用牡蛎胶固而成整体筏型基础，可谓匠心独具，开筏型基础之先河。赵州桥世界著名古石桥，又称安济桥。位于河北赵县，建于隋代（公元595-605年），为李春父子所建。全长50.83m,净跨37.02m，矢高7.23m。第三节近代桥梁简述解放前落后状态，如钱塘江大桥，钢桁梁桥。1957年，长江第一桥武汉长江大桥建成，3x128米连续钢桁梁桥，公铁两用，桥面宽18米；全长1690米；1969年南京长江大桥，3x160米钢桁梁桥，我国自力更生设计建造；70年代后，中国桥梁技术开始大发展，尤其80年代后，桥梁技术达到世界先进水平；我国的桥梁工程发展水平已步入世界先进行列各种桥型的跨径在世界排行榜上都已处于领先地位桥名桥型跨径（米）世界同类桥梁排名润扬长江公路大桥悬索桥14903【图】江阴长江大桥悬索桥13855【图】香港青马大桥悬索桥13776【图】南京长江二桥斜拉桥6283【图】万县长江大桥混凝土拱桥4201【图】上海卢浦大桥钢拱桥5501【图】世界第三中国第一润扬大桥～夜景江阴长江大桥青马大桥南京长江二桥万县长江大桥上海--卢浦大桥◎2003年6月28日建成通车◎世界最大跨径的拱桥，主跨550m◎中承式钢箱拱桥◎所采用的全焊接技术是世界钢结构桥梁发展的最新技术和发展方向。第四节、世界桥梁建造现状•大跨径桥梁的发展依赖于施工技术的发展和轻型材料的应用。•对桥梁的抗风、抗灾问题愈来愈重视。•更注重桥梁与周边景观的协调。•设计行车速度、行车舒适性要求的提高，导致一些上部结构在荷载作用下线型不好的桥型的淘汰。【乌龙江大桥】•高技术设计要求高技术的施工、管理、监控。同时对材料的耐久性和材料的防护要求也越来越高。•日本在大跨径桥梁的设计、施工方面以及在新型建筑材料方面总体上处于领先水平。乌龙江大桥主跨：144米；桥梁类型：梁桥、T型刚构桥；全长552米。建成时间1971年9月。跨径纪录保持了整个七十年代；是我国大跨径桥梁发展过程中的一个里程碑。（本桥型现已基本淘汰）简介：乌龙江桥位于福建省福州市乌龙江下游峡口处，是中国较早建成的一座大跨度预应力混凝土Ｔ型钢构桥。总长５５２ｍ，分跨为５８＋３×１４４＋５８(ｍ)，各刚构间采用３３ｍ简支挂梁连接。桥宽１２ｍ。世界桥梁发展的重要历程◎18世纪70年代前，世界桥梁仅为木、石料结构的百米内小跨桥梁◎19世纪初英国熟铁链杆桥－曼内海峡桥主跨177米为当时世界之最；◎1890年英国建成福斯海湾桥主跨达521米，为19世纪末20世纪初世界桥跨最大记录；◎1931年美国乔治·华盛顿桥主跨首先突破1000米大关，为1067米；【附】Tacoma大桥.风灾录像英国.福斯海湾桥世界大跨径悬索桥一览表排序桥梁名称主跨(m)所在国家完成年份l明石海峡大桥1，991日本1998【图】2大带东桥(GreatBeltEast)1，624丹麦19973润扬长江公路大桥1，490中国江苏2005.04.304亨伯桥(Humber)1，410英国19815江阴长江公路大桥1，385中国19996青马大桥1，377中国香港19977费雷泽诺海峡桥1，298美国19648金门桥(GoldenGate)1，280美国19379霍加考斯特桥（HogaKusten）l，210瑞典199810麦金纳克桥（Mackinac）1，158美国195711塔盖斯桥（Tagus）1，104葡萄牙·里斯本196012南备赞獭户桥1，100日本198813博斯鲁斯二桥1，090土耳其198814博斯鲁斯（一）桥l，074土耳其197315乔治华盛顿桥1，067美国193116来岛第三大桥l，030日本1999世界大跨径斜拉桥一览表排序桥梁名称主跨（m）所在地建成年份1多多罗大桥（Tatara）890日本1998【图】2罗曼蒂大桥(Normandie)856法国19943南京长江二桥628中国20014武汉白沙洲大桥618中国20005青州闽江大桥605中国·福州20006杨浦大桥602中国·上海19937名港中央大桥(Meiko-Chuo)590日本1996*7徐浦大桥590中国·上海19979斯卡路森特桥(Skarnsundet)530挪威199110礐石大桥518中国·汕头199911鹤见航路桥（TsurumiFairway）510日本199112荆沙长江大桥500中国·荆州200013生口桥（Ikuchi）490日本199114弗来森特桥(Fresund)490丹麦-瑞典199915东神户大桥(Higashi-Kobe)485日本199316西海大桥(SeoHae)470韩国199917安娜雪斯桥（Annacis）465加拿大198618横滨海湾桥(YakohamaBay)460日本198919胡克来2号桥(SecondHooghlyBr.)457印度199220塞文2号桥（SecondSevemBr.）456英国19965、桥梁工程的前景展望悬索桥：适应跨径：目前为1000m以上跨径的唯一桥型。当代桥梁建设的技术发展新目标就是：“大跨、轻质、高强”。主材将采用当代高科技含量的高强度、高韧性钢材和抑振合金材料、混凝土材料考虑采用亚纳米、加入有机纤维、水溶性聚合物等提高强度与耐久性；大力发展新型预应力材料及工艺，桥梁跨径突破4000米有希望。【图：待建的墨西拿大桥】日本.明石海峡大桥Tatara：位于日本Nishi-Seto高速公路日本.多多罗大桥墨西拿海峡大桥（意大利、待建）主跨3300米，设计已完成，桥梁技术及跨度步入登峰造极水平.杭州湾大桥【附】著名人物简介【附】李国豪◎中国桥梁学家、力学家、教育家。中国科学院资深院士、中国工程院资深院士。中国土木工程学会名誉理事长，国际桥梁与结构工程协会中国组组长；◎广东梅县人，生于1913-4-13【2005.02.23逝世】；1936毕业于同济大学，1938留学德国达姆施塔大学，1940获工学博士学位，1943获教授资格博士学位。◎1946起历任同济大学教授、土木系主任、工学院院长、副校长、校长◎1955年当选中科院学部委员。◎因在悬索桥研究方面的突出贡献而以“悬（索）桥李”闻名国际结构工程界乃至整个土木工程界。◎他的斜交异性板的弯曲理论被称为“李氏理论”◎1981年被国际桥梁及结构工程协会推荐为十位国际著名桥梁专家之一。◎1982年获联邦德国歌德奖章，◎1987年获国际结构工程功绩奖；◎包括《大英百科全书》在内的绝大部分国家的百科全书均有“李国豪”这一条目。◎精通德、英、法、日四门外语。【附】项海帆中国工程院院士；中国土木工程学会副理事长；中国风工程学会副理事长；上海振动工程学会副理事长；国务院学位委员会第四届学科评议组成员；国际桥梁与结构工程协会(IABSE)常务委员(中国代表)【附】范立础中国土木工程学会常务理事兼桥梁与结构工程学会理事长；中国工程院院士；中国振动工程学会结构振动控制分会副理事长；土木工程防灾国家重点实验室学术委员会常务副主任；【附】茅以升•中国桥梁学家、教育家。江苏镇江人。1916毕业于唐山工业专门学校。1921获美国卡内基理工学院博士。•1935-37以工程处长的身份代表业主主持钱塘江大桥的修建工作。•对中国古代桥梁史颇有研究。•1955年当选中科院学部委员。【附】林同炎•1911年生，福州人。1931年毕业于交通大学唐山工程学院，1933获美国加利福尼亚大学硕士。•1933-46在成渝铁路、滇缅铁路任桥梁课、设计课课长。•1946年定居美国（51年入美国籍）。•林同炎设计事务所、林同炎国际公司蜚声世界土木界、建筑界。•1967当选美国工程科学院院士，有预应力混凝土先生之称。