橋樑工程論文

橋樑工程學的發展主要取決於交通運輸對它的需要。橋樑工程論文怎麼寫,你知道怎麼寫嗎?如果不知道,就一起看看小編整理的內容吧!

橋樑工程論文

橋樑工程學的發展主要取決於交通運輸對它的需要。古代橋樑以通行人、畜爲主,載重不大,橋面縱坡可以較陡,甚至可以鋪設臺階。在有重載馬車之後,載重量逐步加大,橋面縱坡也必須使之平緩。這時的橋樑材料仍以木、石爲主,鑄鐵和鍛鐵很少使用。

從橋樑的原始雛形——堤樑(及在淺灘溪澗中築起一個個石堤,堤間流水,人從石堤上跨越)、獨木橋、浮橋(架設在船隻上的橋)和石拱到現在超千米跨度的懸索橋,橋樑工程在幾千年的時間裏發展可謂翻天覆地。然而橋樑工程能擁有這翻天覆地的發展取決於工程材料和工程技術迅猛發展的有力推動。在原始社會裏,懵然無知的古人類還只是追求有一個起身的洞穴和能填飽肚子的食物,還不會想到橋。然而隨着社會的發展,人類文明的進步,交通的不斷髮展,人們開始創造了橋。然而那時工程材料的使用僅限於天然的木和石塊,且工程技術非常落後,所以人們只能建造簡單的橋——堤樑、獨木橋和簡單的石拱。世界上現存最古老的石橋在希臘的伯羅奔尼撒半島,是一座用石塊幹壘的單孔石拱橋,距今3500年左右建成。我國古代橋樑工程技術的發展在當時處於世界領先地位。公元590——608年建造在河北省趙縣(叫)河上留存至今的隋代敞肩式單孔圓弧弓形石拱橋,即趙州橋。該橋全長50.82m,橋面寬約10m,採用28條並列的石條砌成拱券形成。拱券矢高7.23m。拱上設有4個小拱,既能減輕橋身自重,又便於排洪,且更顯美觀。該橋無論在材料使用、結構受力、藝術造型和經濟上都達到極高成就,是世界上最早的敞肩式拱橋,早於歐洲同類橋約1000年。近代土木工程的時間跨度爲從17世紀中葉至20世紀中葉的300年間。這個時期內土木工程的主要特徵有:——有力學和結構理論作爲指導;——磚、瓦、木、石等結構建築材料得到日益廣泛的使用;混凝土、鋼材、鋼筋混凝土及早期的預應力混凝土得到發展;——施工技術進步很大,建造規模日益擴大,建造速度大大加快。在這個時期內,以下幾件大事對橋樑工程的影響巨大:

(1)意大利學者伽利略在1638年出版的著作《關於兩門新科學的談話和數學證明》中論述了建築材料的力學性質和樑的強度,首次用公式表達了樑的設計理論。

(2)英國科學家牛頓在1687年總結了力學三大定律它們是土木工程設計理論的基礎。

(3)瑞士數學家歐拉1744年出版《曲線的變分法》建立了柱的壓屈理論,得到計算柱的臨界受壓力的公式,爲分析土木工程結構物的穩定問題奠定了基礎。

(4)1824年英國人阿斯普.丁取得了波特蘭水泥的專利權,1850年開始生產。這是形成混凝土的主要材料,使得混凝土在土木工程中得到廣泛應用。後來,在20世紀初,有人發表了水灰比等學說,才初步奠定了混凝土強度的理論基礎。

(5)1859年發明了貝塞麥轉爐鍊鋼法,似的鋼材得以大量生產,並愈來愈多地應用於土木工程。

(6)1867年法國人莫尼埃用鐵絲加固混凝土製成花盆,並把這種方法應用到工程中,建造了一座蓄水池,這是應用鋼筋混凝土的開端。1875年他主持建造了第一座長16m的鋼筋混凝土橋。

(8)1779年英國用鑄鐵建成跨度爲30.5m的拱橋;1826年英國用鍛鐵建成跨度爲177m的懸索橋;1883年美國建成世界上第一座大跨鋼懸索橋——布魯克林橋;1890年英國又建成兩孔主跨達521m的懸臂式剛架橋,這樣,現代橋樑3種基本形式(樑橋、拱橋、懸索橋)相繼出現。

自從有了鐵路以後,橋樑所承受的載重逐倍增加,線路的坡度和曲線標準要求又高,且需要建成鐵路網以增大經濟效益,因此,爲要跨越更大更深的江河、峽谷,迫使橋樑向大跨度發展。石材、木材、鑄鐵、鍛鐵等橋樑材料,顯然不合要求,而鋼材的大量生產正好滿足這一要求。

在技術方面,只是憑經驗修橋,曾使19世紀80~90年代的許多鐵路橋發生重大事故;從這時起,正在發展中的結構力學理論得到了重視,而在它的靜力分析理論完全確立並廣泛普及之後,橋樑因強度不足而造成的事故顯然大爲減少。

二十世紀以來,公路交通有很大發展。在內陸,需要在更多的河流、峽谷之上建橋。在城市中,以及在各種交通線路相交處,需要建造立交橋。在沿海,既需在大船通航的河口、海灣、海峽修建特大跨度橋樑,又需在某些海島與大陸之間修建長橋。

由於更多新技術新材料的出現,現代橋樑工程的發展尤其迅速,世界各國相繼建造出超千米的橋樑。世界上跨徑最大的預應力混凝土斜拉橋——西班牙的盧納巴里奧斯橋,跨徑達440m,採用了雙面輻射形密索佈置. 世界第一的懸索橋——日本明石海峽橋,橫跨日本內海,使日本神戶與淡路島緊緊相連.這座大橋全長3190M,中央跨度1990m於1998年竣工.它可以承受里氏8.5級地震.目前中國在建的一批公路橋樑,無論是橋樑的數量還是工程規模、技術難度、科技含量,都代表着當今世界的先進水平,創造了中國建橋史之最。據悉,這些橋樑主要有:陽邏長江大橋,主跨1280米的懸索橋;南京長江三橋,主跨648米的'斜拉橋;潤揚長江公路大橋,跨江連島的主跨1490米懸索橋和406米斜拉橋組合;深圳灣跨海大橋,主跨180米獨塔單索麪斜拉橋;蘇通長江公路大橋,主跨1088米的斜拉橋,居世界第一;杭州灣跨海大橋,按雙向六車道高速公路標準建設,全長36公里,是世上在建最長的公路跨海大橋。一個國家同時在建這麼多世界級橋樑,在世界上不多見。

橋樑需要大量修建,而人力、物力、財力有限;於是,不斷提高技術水平,引用新材料、新工藝、新橋式,對結構行爲進行更精確的數值分析,採用更精確的結構試驗進行驗證,以使橋樑建設的經濟效益不斷提高,已成爲時代的要求。

橋樑工程學主要研究橋渡設計,包括選擇橋址,決定橋樑孔徑,考慮通航和線路要求以確定橋面高程,考慮基底不受沖刷或凍脹以確定基礎埋置深度,設計導流建築物等;橋式方案設計;橋樑結構設計;橋樑施工;橋樑檢定;橋樑試驗;橋樑養護等方面。

在建橋材料方面,以高強、輕質、低成本爲選擇的主要依據,近期仍以發展傳統的鋼材和混凝土爲主,提高其強度和耐久性。對於建築鋼材的脆斷機理、初始幾何缺陷等,以及混凝土材料的非彈性問題(收縮徐變以及疲勞等),將繼續作充分的研究,使能正確控制結構的受力和變形。至於碳纖維塑料等在橋樑上的廣泛應用,還必須在降低成本以後纔有可能。

在橋樑勘察設計方面,隨着交通事業的迅速發展,大跨度或複雜的橋型將不斷涌現。高速公路的發展,對橋樑設計亦將提出新的要求。在橋式方案設計中,將有可能利用結構優化設計理論,藉助電子計算機選出最佳方案。

在結構設計計算中,採用空間理論來分析橋樑整體受力已成爲可能;以概率統計理論爲基礎的極限狀態設計理論,將進一步反映在橋涵設計規範中,使橋樑設計的安全度得到科學合理的保證。橋樑美學作爲時代、民族的文化在某些方面的反映,將愈來愈受到人們的重視:橋樑的面貌將蔚爲大觀。

在橋樑施工方面,對施工組織將充分利用電子計算機進行經濟有效的管理。在施工技術中,將不斷引用新技術和高效率、高功能的機具設備,藉以提高質量、縮短工期、降低造價。如採用激光測量控制結構的精確定位;引用自升式水上平臺克服深水基礎的困難;利用遙控設備在沉井、沉箱中挖基,以減少勞動強度並避免人身危險;利用高質量的焊接技術,借能推廣工地焊接等,此外,裝配式橋樑也將有所發展,以使結構和構件標準化,生產工業化。

在橋樑養護維修方面,要求對既有橋樑建立完善的技術檔案管理制度。在橋樑維修檢查中,引用新型精密的測量儀表,如用聲測法對結構材料的缺陷以及彈性模量進行測定;用手攜式金相攝影儀檢查鋼材的晶體結構俾能及早進行加固防患於末然,以便延長橋樑的使用壽命。

橋樑工程始終是在生產發展與各類科學技術進步的綜合影響下,遵循適用、安全、經濟與美觀的原則,不斷的向前發展。人們除了要求橋的功能完善,還講求橋的外形美觀、有藝術性 ,橋樑地建造將更加複雜化,更加藝術化,橋樑的未來將更加多元化,是現代橋樑更現代,還是舊式橋樑的復興,值得期待!

中國橋樑的歷史可以上溯到6000年前的氏族公社時代,到了1000多年前的隋、唐、宋三代,古代橋樑發展到了巔峯時期。公元35年東漢光武帝時,在今宜昌和宜都之間,出現了架 設在長江上的第一座浮橋。 在秦漢時期,我國已廣泛修建石粱橋。世界上現在是保 存着的最長、工程最艱鉅的石粱橋,就是我國於1053一1059年 在福建泉州建造的萬安橋,也稱洛陽橋,此橋長達800米,共47 孔,位於“波濤洶涌,水深不可址”的海口江面上。此橋以 磐石鋪遍橋位底,是近代筏形基礎的開端,並且獨具匠心地用養殖海生牡蠣的方法膠固橋基使成整體,此也是世界上 絕無僅有的造橋方法,近千年前就能在這種艱難複雜的水文 條件下建成如此的長橋,實是中華橋樑史上一次勇敢的突破。

我國古代石拱橋的傑出代表是舉世聞名的河北省趙 縣的趙州橋(又稱安濟橋),該橋在隋大業初年(公元605年左 右)爲李春所創建,是一座空腹式的圓弧形石拱橋,淨跨37m, 寬9m,拱失高度7.23m,在拱圈兩肩各設有二個跨度不等的腹 拱,這樣既能減輕橋身自重,節省材料,又便於排洪、增加美 觀,趙州橋的設計構思和工藝的精巧,不僅在我國古橋是首屈一指,據世界橋樑的考證,像這樣的敞肩拱橋,歐洲到19世紀中葉纔出現,比我國晚了一千二百多年,趙州橋的雕 刻藝術,包括欄板、望柱和鎖口石等,其上獅象龍獸形態逼 真,琢工的精緻秀麗,不愧爲文物寶庫中的藝術珍品,我國 石拱橋的建造技術在明朝時曾流傳到日本等國,促進了與世 界各國人民的文化交流並增進了友誼。 1240年建造的福建潭州虎渡橋,也是最令人驚奇的一 座粱式大橋,此橋總長約335m,某些石粱長達23.7m,沿寬度 用三根石粱組成,每根寬1.7m,高1.9m,重達200多噸,該橋一直 保存至今”歷史記載,這些巨大石樑橋是利用潮水漲落浮運建 設的,足見我國古代加工和安裝橋樑的技術何等高超。 廣東潮安縣橫跨韓江的湘子橋(又名廣濟橋)此橋始 建於公元1169年,全橋長517.95m,總共20墩19孔,上部結構有 石拱、木樑、石樑等多種型式,還有用18條活船組成的長達 97.30m的開合式浮橋,設置浮橋的目的,一方面適應大型商 船和上游木排的通過,並且也避免了過多的橋墩阻塞河道, 以致加劇橋基沖刷而造成水害,這座世界上最早的開合式 橋,柱石橋之長、石墩之大、橋樑之多以及施工條件之困難 工程歷時之久,都是古代建橋史上所罕見的。。 1957年,第一座長江大橋——武漢長江大橋的勝利建 成,結束了我國萬里長江無橋的狀況,從此“一橋飛架南北,天塹變通途”,橋的正橋爲三聯3X128m的連續鋼桁粱,雙 線鐵路上層公路橋面寬18m,兩側各設2.25m人行道,包括引 橋在內全橋總長1670.4物,大型鋼樑的製造和架設、深水管柱基礎的施工等,對發展我國現代橋染技術開創了新路。 1969年勝利建成了舉世矚目的南京長江大橋,這是我國自行設計、製造、施工,並使用國產高強鋼材的現代大型橋樑,正橋除北岸第一孔爲128m簡支鋼桁粱外,其餘爲9 孔3聯,每聯爲3x l60m的連續鋼桁粱。上層是公路橋面,下層 爲雙線鐵路,包括引橋在內,鐵路部分全長6772m,公路部 分爲4589m,橋址處水深流急,河牀地,質極爲複雜橋墩基礎 的施工非常困難。南京長江大橋的建成顯示出我國的建橋事 業已達到了世界先進水平,也是我國橋樑史又一個重要標 志。

在最近的1000年中,中國的橋樑技術全面落後於世界的腳步,中國第一座現代化橋樑的出現距今僅100多年曆史,而且是由外國人建造的。從錢塘江大橋算起,中國人自己設計現代橋樑的歷史還不足70年;從南京長江大橋算起,中國人自行設計建造大型橋樑的歷史僅34年。而九十年代以來,中國橋樑的成就才使我們重新無愧於祖先地站到了世界前列,這是中國橋樑建設的偉大復興時代。改革開放以來的20多年中,中國的橋樑建造技術取得了舉世矚目的成就,前十年爲此做了經濟上、技術上和人才上的準備,九十年代迎來了跨越式的發展。展望未來,隨着中國經濟的發展,一批更大的越江跨海工程的建設,中國橋樑將會創造更輝煌的成就。中華民族的偉大復興,必將造就一代巨人去引領世界橋樑的未來。

1990年四川省在宜賓市建成的小南門橋,跨徑達到240米,已是當時世界上中承式拱橋中跨徑最大的一座。2001年11月7日,小南門大橋因吊杆鏽蝕造成部分橋面跨塌,在修復過程中,技術人員對全橋進行了檢測,大橋整體結構依然完好。小南門大橋所付出的代價是創新的代價,沒有創新我們就不可能一睹1400年前的趙州橋。

1991年,四川省蒼溪縣建成了中國第一座鋼管混凝土拱橋——旺蒼大橋,跨徑115米。在此之後的幾年中,各地雖然興建了不少鋼管混凝土拱橋,但跨徑始終在200米以下徘徊,直到1998年,廣西壯族自治區建成了三岸邕江大橋,一舉將此類橋樑的跨徑提高到270米;1999年又建成了跨徑220米的六景大橋。此後,在湖北、浙江和貴州等省,跨徑在250米左右的鋼管混凝土公路、鐵路拱橋開始增多。

1995年貴州省縣建成江界河大橋,首次突破了中國混凝土拱橋跨徑 300米大關,達到330米,一舉成爲世界最大的桁式組合拱橋。不僅如此,其拱頂橋面至水面高度達263米,居中國各類橋樑之首。大橋一跨飛躍烏江天險,主孔分108個桁片預製,運用桁架伸臂法懸拼架設,兩岸引孔爲桁式剛構,全橋輕盈簡潔,凌空飛渡,氣勢不凡。

1997年重慶萬縣長江大橋建成。大橋位於萬州區(原萬縣市)黃牛孔處,是上海至成都高速公路跨越峽江天險的特大型拱橋。大橋一跨飛渡長江,全長 856.12米,主拱圈爲鋼管混凝土勁性骨架箱型混凝土結構,主跨420米,橋面寬24米,爲雙向四車道,是1995年貴州省縣建成江界河大橋,首次突破了中國混凝土拱橋跨徑 300米大關,達到330米,一舉成爲世界最大的桁式組合拱橋。不僅如此,其拱頂橋面至水面高度達263米,居中國各類橋樑之首。大橋一跨飛躍烏江天險,主孔分108個桁片預製,運用桁架伸臂法懸拼架設,兩岸引孔爲桁式剛構,全橋輕盈簡潔,凌空飛渡,氣勢不凡。

華夏第一橋——江陰長江公路大橋,是我國“八五”規劃的“兩縱兩橫”國道主幹線中沿海主骨架的跨江工程,是目前 中國第一、世界第四大跨徑鋼懸索橋。大橋由橋塔、主纜、錨旋和鋼箱梁等主要部件組成。大橋全長3071 米,主跨1385米;橋面寬33.8米,雙向六車道,設計車速100公里/小時;通航淨空爲50米,可通行五萬 噸級巴拿馬型散貨輪。江陰長江公路大橋的兩根主索,各長2400多米,直徑近1米,每根重1.4萬 多噸,主索用127根直徑5.3毫米的鋼絲攪成索,再由169股鋼索組成主索。主橋每邊有85個吊杆,每個吊杆2根,用以連結主索和橋面。 兩岸索塔標高爲196.236米,相當於65層摟高。北塔基長43.5米,寬73.5米,下有123根近90米長的基礎樁。北錨的混凝土陳井平面長69米,寬51米(面積相當於一片足球場大)。沉入地面58米,被稱爲世界第一大沉井。江陰長江大橋於1994年11月22日正式開工,1999年10月1日勝利通車,名列“中國第一,世界第四”。

改革開放以來的20多年中,中國的橋樑建造技術取得了舉世矚目的成就,前十年爲此做了經濟上、技術上和人才上的準備,九十年代迎來了跨越式的發展。展望未來,隨着中國經濟的發展,一批更大的越江跨海工程的建設,中國橋樑將會創造更輝煌的成就。中華民族的偉大復興,必將造就一代巨人去引領世界橋樑的未來。