ca现代大跨度桥梁理念与实践

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1、现代大跨度桥梁理念与实践―――谈上海地区大跨度桥梁设计与建造1.理念现代桥梁工程总是与若干基本理念息息相关，并相互影响。即桥型结构；材料的进展；现代结构分析；施工工艺；大跨度桥的推进。1.1桥型结构在任何体系中有一条近于水平线的构造用来走人或车辆的结构称之为桥面构造。支承桥面构造的构造，称之为支承构造。整个桥梁体系由桥面构造和支承构造组成，用（,）表示。,号之左表示支承构造受力，,号之右表示桥面构造受力。凡受拉为主的构造记为“－”，凡受弯为主的构造记为“0”，凡受压为主的构造记为“＋”，则桥梁体系一切

2、可能的排列为：（＋,＋）（＋,0）（＋,－）拱桥（0,＋）（0,0）（0,－）梁桥（－,＋）（－,0）（－,－）悬吊桥（＋,＋）表示支承构造受压，桥面构造受压，一般称为斜腿刚架。（＋,＋）（＋,0）（＋,－）（0,＋）（0,0）（0,－）（－,＋）（－,0）（－,－）1.1.1拱桥体系（＋,0）表示支承构造受压，桥面构造受弯，一般称为拱桥。（＋,＋）（＋,0）（＋,－）（0,＋）（0,0）（0,－）（－,＋）（－,0）（－,－）1.1.1拱桥体系（＋,－）表示支承构造受压，桥面构造受拉，一般称为系杆拱

3、桥（＋,＋）（＋,0）（＋,－）（0,＋）（0,0）（0,－）（－,＋）（－,0）（－,－）1.1.1拱桥体系（0,＋）表示支承构造受弯，桥面构造受压，一般称为简支梁桥（＋,＋）（＋,0）（＋,－）（0,＋）（0,0）（0,－）（－,＋）（－,0）（－,－）1.1.2梁桥体系（0,0）表示支承构造受弯，桥面构造受弯，一般称为连续梁桥（＋,＋）（＋,0）（＋,－）（0,＋）（0,0）（0,－）（－,＋）（－,0）（－,－）1.1.2梁桥体系（0,－）表示支承构造受弯，桥面构造受拉，一般称为悬臂梁桥（＋,

4、＋）（＋,0）（＋,－）（0,＋）（0,0）（0,－）（－,＋）（－,0）（－,－）1.1.2梁桥体系（－,+）表示支承构造受拉，桥面构造受压，一般称为斜拉桥比如说自锚式吊桥亦属斜拉桥（＋,＋）（＋,0）（＋,－）（0,＋）（0,0）（0,－）（－,＋）（－,0）（－,－）1.1.3悬吊体系（－,0）表示支承构造受拉，桥面构造受弯，一般称为悬索桥（＋,＋）（＋,0）（＋,－）（0,＋）（0,0）（0,－）（－,＋）（－,0）（－,－）1.1.3悬吊体系尽管桥梁可能有千姿百态，但从力学观点来看只有三大体

5、系：即拱桥体系，梁桥体系，悬吊体系。而每种体系中其桥面构造只有三种可能受力即或受压力，或受弯曲，或受拉力。所以桥型一切可能的排列只有九种，除第九种桥型（－,－），表示支承构造受拉，桥面构造受拉，正在探索中，尚未变成可使用的实际桥梁。其他八种桥型都已变为现实。（＋,＋）（＋,0）（＋,－）（0,＋）（0,0）（0,－）（－,＋）（－,0）（－,－）当前桥梁工程中所用的材料为石、木、混凝土、钢筋、低合金钢、钢材、高强钢丝、高碳纤维。钢筋与混凝土相结合成钢筋混凝土构件克服了抗拉能力差的缺点，成了很好的梁柱构

6、件。高强钢丝与钢筋混凝土相结合克服了钢筋混凝土有徐变收缩的缺点可以制造出与钢构件相竞争的构件。钢材杆件由于其重量轻，强度高，施工简单，在土建工程中一向有很大市场。最新一种材料是高碳纤维其应用正在发展中，其有强度高，重量轻的优点但价格十分昂贵，在工程中未能大量推广，多应用于混凝土构件的修补和维护。随着生产工艺改进，工程中不断推广，加大需求量，其价格会逐步降下来。由上述材料可构成前面八种桥型，但构不成第九种桥型，犹如没有高强钢丝就构不成斜拉桥一样。1.2材料的进展用计算机和有限单元法可算出任何结构在考虑P

7、-Δ影响后的最大应力和最大位移。近代大跨度桥梁计算结构表明，这最大位移往往不能满足使用要求，这只能通过新的桥型和新的材料去解决。1.3现代结构分析在桥梁跨度不大时，起重能力不大时容易安装，即使是混凝土构件在支架上现场浇筑也可建成。但当在大江大河上建筑桥梁时，就不可能搭支架去浇筑，也没有那么大的起吊设备去吊装，必须要提出一套可操作的安装工艺，在不妨碍河道上的船舶通行情况下，一段段安装制造直至合龙。这一套安装工艺往往归结为一套设备或措施，其费用称之为施工措施费。1.4施工工艺整个桥的造价大体上就是材料费加

8、制作费加施工措施费等等。一套好的施工工艺将占有较小的施工措施费。桥梁的尺寸个性很强，这一套措施设备施工完了以后在下一座桥梁中往往难于重复利用，所以深入地研究施工工艺及其设备，降低施工措施费是设计施工中重大的课题。挂兰悬臂浇筑工艺，它的施工图式在该阶段施工应力与在该阶段结构所能提供的承载应力大体上是协调的，结果用很小的挂兰代价去施工，其施工措施费很低，最后总造价也很低。1.4施工工艺再比如用顶推法施工砼连续梁桥，虽然梁高要设计得稍高一点，但是它的施工阶段应