三、桥梁工程展望

2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章1三、桥梁工程展望2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章2桥梁建设的发展特点•桥跨结构继续向大跨发展•预应力混凝土桥仍是中小跨度桥梁的主体•结构型式和构造呈多样化发展•桥梁设计理论更趋完善和合理•桥梁CAD技术应用更趋广泛•建桥材料向高强、新功能、轻质方向发展2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章3Spanincrementandbridgetypes2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章4TheWorld'sLargestBridges2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章5意大利Messina大桥设计2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章6Messina大桥截面设计2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章7香港昂船洲大桥设计2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章8跨越直布罗陀海峡的桥梁设计方案返回桥梁是怎样做成的Location:StraitofGibraltar.LinksSpainandMorocco.Length:9miles,twospansof41/2mileseachHeight:Eachtoweris3,000feettall,twiceashighastheworld'stallestskyscraper.Width:5trafficlanes,2breakdownlanesineachdirectionRoadDeckMaterial:FiberglassLengthofWireCables:1,000,000miles(EnoughtocircletheEarthalmost30times)2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章9表现在以下几方面：(1)中小跨度的公路、铁路桥梁以及城市立交、高架桥多采用钢筋混凝土或预应力混凝土桥；(2)预应力混凝土连续梁（刚构）成为跨度在100300m范围内的公路、铁路桥的优选桥式，具有强大的竞争力；(3)对更大跨度（300500m），可考虑采用混凝土斜拉桥、拱桥等桥型。预应力混凝土桥仍是中小跨度桥梁的主体返回2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章10马来西亚的SeriSaujana斜拉拱桥•Cable-stayedarchbridge,newconceptofcombinationsystem,emphasizingontheaestheticsofthestructure•2leaningpylons53mhigh,twosteelparabolicarches•Spanof300m,32mwideandwillbefinishedin20022020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章11YumemaiOhashiBridge•Afloatingswingarchbridgewithlengthof480m•Thebridgerestsontwopontoonfoundationssupportedbyrubberfendersanddolphins•Manyeng.Issuessuchastheresponsetowave,windandearthquakeloadswereinvestigatedandsolved•Regardedasahigh-techbridgefitting21thcentury•Completedin20002020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章12土耳其Izmit混合型缆索桥(主跨1668m)设计2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章13旧金山奥克兰海湾大桥（1）2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章14旧金山奥克兰海湾大桥（2）返回2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章15桥梁设计理论更趋完善和合理•自20世纪70年代以来，国际上开始逐步采用以可靠性理论为基础、以分项安全系数表达的概率极限状态设计法，如英国规范BS5400、美国规范AREA（铁路）和AASHTO（公路）、加拿大规范CAN/CSA-S6-88等。•与过去采用的容许应力设计和破坏强度设计等方法相比，极限状态设计理论更趋完善和合理。•我国公路桥梁已从1985年开始采用极限状态法进行结构设计，新的铁路桥梁设计规范规也即将颁布实施。返回2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章16桥梁CAD技术应用更趋广泛•由于计算机工业的高速发展，CAD技术在铁路桥梁工程中的应用也越来越广泛。•桥梁CAD技术的主要内容有以下几部分：结构分析、图形绘制、结构优化、工程数据库、专家系统等。目前使用较多的是前三部分。•在我国，除采用国外商业化通用程序进行结构分析外，还逐步开发了一些桥梁结构分析及CAD专项软件，较大地提高了设计质量和效率。返回2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章17建桥材料向高强、新功能、轻质方向发展•材料强度方面–高强钢的屈服点（抗拉强度：600－900MPa）–预应力钢筋（φ28mm，900MPa－φ44mm，1350MPa）–高强度钢丝及钢绞线（φ4-9mm,1550-2000MPa）–高强混凝土（C100-C200级）•材料的新功能方面–耐侯钢–抗裂钢，抗层裂钢，变厚度钢–絮凝混凝土•新材料–碳纤维强化复合材料2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章18桥梁建设的基本目标概括地讲，桥梁建设的基本目标是安全、适用、经济、美观。围绕这一基本目标，桥梁技术的发展应表现在：桥梁具有较大的跨越能力和承载能力；车辆能安全运行于桥上并使旅客有舒适感；讲求经济效益，力图降低造价（按经济规律办事，在跨度上不盲目追求攀比）；考虑结构与环境的协调。技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章19我国桥梁的发展方向•发展大跨度和特大跨度的桥梁；•开发中小跨度预应力混凝土桥的新的截面型式，完善的桥梁的标准设计；•提高桥梁建造的机械化、自动化水平，加强科学管理；•以极限状态法和可靠性理论为基础指导桥梁设计；•新的和高强度材料的应用；•准高速和高速铁路桥梁的设计、施工及加固问题；•建立桥梁管理系统，提高既有桥梁的养护、评估和加固水平。2020年1月19日李亚东:《桥梁工程概论》第一章20思考题•一般梁式桥的基本组成部分•跨径、主跨、计算跨径和总跨径的含义•桥梁的主要分类方法•梁、拱、索的受力特点•目前世界上跨度最大的斜拉桥和悬索桥•我国桥梁工程的发展方向