第1章 桥涵设计概论

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1、《桥涵工程》第一章概述第一节桥梁在交通建设中的地位和国内外桥梁的发展状况一、桥梁在交通建设中的地位桥：在公路、铁路、城市和农村道路以及水利建设中，为跨越各种障碍（如江河、沟谷或其他路线等），而修建的构造物，我们称为桥梁（或涵洞）。 桥梁既是交通线上重要的工程实体，又是一种空间艺术。建立四通八达的现代化交通网，大力发展交通运输事业，对于发展国民经济，加强全国各族人民的团结，促进文化交流和巩固国防等方面，都具有非常重要的作用。在公路、铁路、城市和农村道路以及水利建设中，为了跨越各种障碍（如江河、沟谷或其它线路等）

2、，必须修建各种类型的桥梁与涵洞，因此桥涵是交通线中的重要组成部分，而且往往是保证全线早日通车的关键。在经济上，桥梁和涵洞的造价一般说来平均占公路总造价的10～20%。在国防上，桥梁是交通运输的咽喉，在需要高度快速、机动的现代战争中，它具有非常重要的地位。此外，为了保证已有公路的正常运营，桥梁的养护与维修工作也十分重要。上世纪五十年代以来，由于科学技术的进步，工业水平的提高，社会生产力的高速发展，人们对桥梁建筑提出了更高的要求。现代高速公路上迂回交叉的立交桥、高架桥和城市的高架道路，几十公里长的海湾、海峡大桥、

3、新发展的城郊高速铁路桥与轻轨运输高架桥（TransitGuideway）等，这些新型桥梁不但是规模巨大的工程实体，而且犹如一长长的地上“彩虹”。纵观世界各国的大城市，常以工程雄伟的大桥作为城市的标志与骄傲。因而桥梁建筑已不单纯作为交通线上重要的工程实体，而且常作为一种空间艺术结构物存在于社会之中。二、我国桥梁的成就：   我国的桥梁在上部结构、基础工程、设计水平、研究水平等领域已经有了相当大的成就，已属居世界领先水平。（1）上部结构 ：1999年底，主跨超过200m的大型桥梁就有100多座，分布情况如下表：桥

4、型建成数量最大跨径桥名世界排名建成年份梁桥10270m虎门大桥31996拱桥9420m万县大桥11997斜拉桥42628m南京二桥32000悬索桥181385m江阴大桥41999（2）基础工程我国在深水急流中修建了不少桥梁，已积累了极为可贵的深水基础工程的设计和施工经验。五十年代，我国修建武汉长江大桥时，在世界上首次采用了大型管柱《桥涵工程》基础。随后，这种先进深水基础型式得到了推广和发展，大型管柱的直径从1.55m发展到5.8m，最大埋置深度达47.5m。在沉井施工方面，由于成功地采用了先进的触变泥浆套下沉

5、技术，大幅度地减小了基础圬工数量（据某大桥的实践，减小达一半），并使下沉速度加快3～11倍。在中、小跨径公路桥建设中，我国还广泛采用和推广了就地成孔的钻孔灌注桩基础。北镇黄河公路桥成功地采用这种基础施工，钻孔深度达104m。为了排除钻孔坍孔的危险，又发展了套管法施工桩基础。在大跨桥梁中，除了采用大型管柱钻孔桩基础外，还有管柱桩与沉井组合基础，常用于深水桥墩。在大型基础施工中，还开创使用双壁钢围堰与钻孔灌注桩的基础。随着桥梁向大跨、轻型、高强、整体方向的发展，桥梁下部结构形式出现日新月异的变化。我国深水桥墩设计

6、与施工水平，虽已处于世界前列,但我国江河纵横、海岸线很长，沿海有开发价值的岛屿众多,规划中的大桥甚至要修建70～100米水深的基础工程。这将是桥梁工程与近海工程结合的发展时代。（3）设计水平建国五十余年来，我国公、铁、城市建设部门，高等院校已形成一支人数众多，力量雄厚的设计、科研队伍。从1956年，就开始制定了我国公、铁路桥梁设计规范，并根据建桥经验不断进行修改，目前桥梁设计理论已进展到极限状态设计方法，正在向可靠度理论方向发展。对中、小跨常用桥型广泛编制了标准设计图纸，为加速我国桥梁建设作出了巨大贡献。在桥

7、梁设计中，空间分析、结构复杂的次内力计算、稳定、振动与地震响应等方面进行了大量研究，并取得了有实际价值的成果。桥梁静、动力模型试验、野外测试、风洞试验的研究，又为我国发展长大桥梁提供了科学依据。近年来，电子计算机的应用已经逐渐普及。在引进并应用国外各种结构分析程序的同时，我国已编制了计算公路桥梁的大型综合程序以及大量专用程序。应用微型软件开发工作，亦已取得很大的进展。计算机辅助设计（CAD)软件已逐步完善，广泛应用于桥梁设计，施工图中。现代计算技术的推广应用，为加快桥梁设计速度和提高设计质量，起到了极为重要的

8、作用。三、外国桥梁的成就：（1）桥梁建设规模悬索桥：   世界最大的悬索桥---日本的明石海峡大桥，主跨1991m。斜拉桥：   世界最大的斜拉桥---日本的多多罗桥，主跨890m。混凝土拱桥：   世界最大的混凝土拱桥---中国的万县长江大桥，主跨420m。预应力混凝土桥：   世界最大的预应力混凝土桥---挪威的斯托乐马桥，主跨301m。《桥涵工程》悬索桥排序桥名主跨(m)桥址年份1明石海峡大桥