钢桥应用前景

12014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong钢桥特点与应用前景吴冲同济大学桥梁工程系[e-mail]钢结构桥梁建设技术研讨会2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong1前言钢桥发展差距中国59万座桥梁，钢桥不足1%美国60万座桥梁，钢桥33%日本13万座桥梁，钢桥41%钢桥发展空间大跨度桥梁已跨入世界前列，向经济合理和耐久发展中小跨径桥梁的应用阻碍发展的原因20世纪以前钢材产量低桥梁结构形式与受力体系不合理导致不经济对钢桥受力特性、破坏形式与原因认识不足导致不经济合理重计算，轻构造、可制造性与可养护性重强度，轻稳定与导致疲劳、不耐久22014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong钢桥的特点优点强度高、材性好：可以适用于大跨度结构和复杂结构桥梁结构轻、延性好：抗震性能好，适用于地震多发和强震地区工厂化生产程度高：质量易控制，可靠性高钢结构工厂制作与现场施工同步进行：工期短，效率高无支架施工保畅通，实现无障碍跨越铁路、高速公路、城市交叉口等充分发挥桥梁先进施工工艺和设备的作用，施工更安全污染少、环保易修复，可回收：可重复利用，可持续发展缺点耐锈蚀性差，对养护要求高22014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong3钢桥的特点强度高、材性好，可以适用于大跨度结构苏通大桥：100+100+300+1088+300+100+100m32014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong42.1舟山西堠门大桥西堠门大桥跨越水深流急的西堠门水道,为主跨1650m的钢箱梁悬索桥,其主跨跨径目前世界排名第二、国内排名第一,也是目前世界上最大跨径的钢箱梁悬索桥。大桥全长2588m,造价约22亿元人民币强度高、材性好，可以适用于大跨度结构2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong5钢桥的特点主桥为190m+552m+190m三跨连续钢桁系杆拱桥,中间主跨通航,两侧边跨不通航,钢梁全长934.1m(包括端纵梁),全宽36.5m,主梁采用两片主桁,桁宽29m,两侧边跨为变高度桁梁,中跨为钢桁系杆拱。拱顶至中间支点高度为142m,拱肋下弦线形采用二次抛物线,其矢高为128m,矢跨比为1/4.3125;拱肋上弦部分线形也采用二次抛物线,并与边跨上弦之间采用R=700m的圆曲线进行过渡。朝天门长江大桥：55242014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong6钢桥的特点大桥主桥为全钢结构，大桥全长3900米，其中主桥长750米，宽28.75米，采用一跨过江，由于主跨直径达550米，居世界同类桥梁之首，被誉为“世界第一钢拱桥”。主桥按6车道设计，引桥按六车道、四车道设计，设计航道净空为46米，通航净宽为340米。主拱截面世界最大，为9米高，5米宽，桥下可通过7万吨级的轮船。它也是世界上首座完全采用焊接工艺连接的大型拱桥。卢浦大桥：550m2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong钢桥的特点强度高、材性好，适用于复杂结构桥梁752014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong8钢桥的特点强度高、材性好，适用于复杂结构桥梁2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong9钢桥的特点结构轻、韧性好：抗震性能好62014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong10钢桥的特点结构轻、韧性好：抗震性能好2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong11钢桥的特点结构轻、韧性好：抗震性能好72014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong钢桥的特点工厂化生产，质量易控制，可靠性高美国纽约布鲁克林大桥（BrooklynBridge）（1883年）122014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong钢桥的特点工厂化生产，质量易控制，可靠性高澳大利亚悉尼港大桥（503m，1932年）1382014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong钢桥的特点工厂化生产，质量易控制，可靠性高上海外白渡桥（1908年1月20日建成通车）142014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong钢桥的特点工厂化生产程度高，质量易控制，可靠性高钱塘江大桥（16×65.84m简支钢桁梁，1937年建成1592014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong16钢桥的特点钢结构工厂制作与现场施工同步进行：工期短，效率高2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong17钢桥的特点无支架施工保畅通，实现无障碍跨越铁路、高速公路、城市交叉口等充分发挥桥梁先进施工工艺和设备的作用，施工更安全102014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong18钢桥的特点无支架施工保畅通，实现无障碍跨越铁路、高速公路、城市交叉口等充分发挥桥梁先进施工工艺和设备的作用，施工更安全2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong钢桥的特点无支架施工保畅通，实现无障碍跨越铁路、高速公路、城市交叉口等充分发挥桥梁先进施工工艺和设备的作用，施工更安全19112014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChongTongjiUniversity,WCh20钢桥的特点：顶推施工2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChongTongjiUniversity,WCh21钢桥的特点：顶推施工122014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChongTongjiUniversity,WCh22钢桥的特点：顶推施工2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChongTongjiUniversity,WCh23钢桥的特点：顶推施工132014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChongTongjiUniversity,WCh24钢桥的特点：顶推施工2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong钢桥的特点无支架施工保畅通，实现无障碍跨越铁路、高速公路、城市交叉口等充分发挥桥梁先进施工工艺和设备的作用，施工更安全25142014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChongTongjiUniversity,WCh26钢桥的特点：竖直提升（广州凤凰三桥）2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChongTongjiUniversity,WCh27钢桥的特点：竖直提升（广州凤凰三桥）152014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong钢桥的特点钢结构污染少、环保砼结构对环境影响大2003年我国砼用量24亿m3，占世界砼用量的40~60%，砂石料的采集和废弃砼等对自然环境造成极大的影响水泥的生产对空气质量和自然环境造成极大的影响砼桥梁现场浇筑时，要求地基处理和预压，通常采用浇注砼进行地基处理，造成大量废弃砼，对自然环境造成极大的影响282014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong29钢桥的特点易修复，可回收：可重复利用，可持续发展162014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong30钢桥的特点易修复，可回收：可重复利用，可持续发展2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong钢桥的特点钢桥的特点172014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong钢桥的特点钢桥的特点2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong钢桥的特点钢桥防腐与养护涂装技术发展热喷涂长效防腐蚀技术：寿命可达40~50年常用防腐涂装技术：寿命可达15~25年33涂层名称涂装道数涂层厚度（μm）无机富锌底漆175环氧铁红封闭漆125环氧云铁中间漆280丙烯酸聚氨酯面漆280虎门大桥钢箱梁外表面涂装(1997年)，至今未更换涂装182014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong钢桥的特点耐锈蚀性差，对养护要求高耐候钢的应用：免涂装342014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong35组合结构桥梁的应用箱型组合梁桥192014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChongTongjiUniversity,WuChong同济大学吴冲36组合刚构桥—钢箱梁+混凝土墩横浜绿IC桥（日本,1997年完成）7跨连续刚构桥32.3m＋4×40.0m＋42.0m＋40.1m横梁与混凝土固结组合结构桥梁的应用2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChongTongjiUniversity,WuChong同济大学吴冲37组合结构桥梁的应用组合钢箱桥BoisdeRosset桥（瑞士，1991年完成）连续桥，23m+34.2+11*42.75m+51.3m+38.5m槽形钢截面+横向预应力混凝土桥面板202014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChongTongjiUniversity,WuChong同济大学吴冲38组合结构桥梁的应用上海长江大桥：105m组合梁2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong39上海长江大桥:105m组合梁组合结构桥梁的应用钢梁制作浇筑砼桥面板212014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong组合结构桥梁的应用上海长江大桥:105m组合梁40组合梁钢梁制作与砼桥面浇筑2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong组合结构桥梁的应用钢梁制作41222014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong42组合结构桥梁的应用砼模板2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong同济大学,徐晨43组合结构桥梁的应用钢梁截面组合截面232014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong44组合结构桥梁的应用双层混凝土组合截面方法钢梁底板构造浇注底板混凝土2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong45组合结构桥梁的应用模型试验加载242014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong46组合结构桥梁的应用结构破坏形式2014.12.11上海同济大学吴冲TongjiUniversity,WuChong47钢桥经济性钢材产量与质量：2013年的10.67亿吨，达到全球产量的1/2，质量可以满足要求出口价格：2013年钢材均价854美元/吨；其中棒线材605.4美元/吨，板材807.1