文档介绍：浅谈对桥梁的认识
经过一学期桥梁美学的学习,我学习到了很多关于桥梁的知识。姜老师不仅给我们介绍了关于桥梁美学方面的知识,还介绍了桥梁的发展史﹑桥梁结构方面﹑桥梁施工方面﹑桥梁计算方面的知识甚至还给我们介绍了很多路桥公司的信息,不仅提高了我们对桥梁专业的兴趣,也解除了我们的疑惑,使我们对未来充满信心。下面我就浅谈一下我对桥梁的认识。
一桥梁的发展史以及桥梁的分类
人类历史上最早的桥也是最原始的桥是自然倒下来的树木,自然形成的石梁或石拱,河流中的石块,岸边生长的藤萝等。由于这种原始桥不易形成,难以满足人类的需要,所以人类开始有目的地伐木为桥或者堆石﹑架石为桥。
古代桥梁在17世纪以前,一般是用木﹑石材料建造的,并按建桥材料把桥梁分为石桥和木桥。
石桥的主要形式是石拱桥。中国早在东汉时期(公元25~220年)就出现石拱桥。现在尚存的赵州桥,建于公元605~617年,净跨径为37米,首创在主拱圈上加小腹拱的空腹式(敞肩式)拱。中国古代石拱桥拱圈和桥墩一般都比较薄,比较轻巧。罗马时代,欧洲建造拱桥较多,如公元前200~公元200年间在罗马台伯河建造了8座石拱桥。此外,出现了许多石拱水道桥,如现存于法国的加尔德引水桥,建于公元前1世纪,此桥分为3层,最下层为7孔,跨径为16~24米。罗马时代拱桥多为半圆拱,跨径小于25米,
桥墩很宽,约为拱跨的三分之一。11世纪以后,尖拱技术由中东和埃及传到欧洲,欧洲开始出现尖拱桥,如法国在公元1178~1188年建成的阿维尼翁桥,为20孔跨径达34米尖拱桥。拱桥除圆拱﹑割圆拱外,还有椭圆拱和坦拱。公元1542~1632年法国建造的皮埃尔桥为七孔不等跨椭圆拱,最大跨径约32米。当时椭圆拱曾盛行一时。1567~1569在佛罗伦萨的圣特里尼塔建造了三跨的坦拱桥,其高跨比为1:7。石梁桥是石桥的又一形式。中国陕西省西安附近的灞桥原为石梁桥,建于汉代,距今已有2000多年。
早期木桥多为梁桥,如秦代在渭水上建的渭桥,即为多跨梁式桥。木梁桥跨径不大,伸臂木桥可以加大跨径。木拱桥出现较早,公元104年在匈牙利多瑙河建成的特拉杨木拱桥,共有21孔,每孔跨径为36米。中国西南地区有用竹篾制造的竹索桥。著名的竹索桥是四川灌县珠浦桥,桥为8孔,最大跨径约60米,总长330余米,建于宋代以前。古代桥梁基础,在罗马时代开始采用围堰法施工,即打木板桩成围堰,抽水后在其中修筑桥梁基础和桥墩。1209年建成的英国泰晤士河拱桥,其基础就是用围堰法修筑,但是,那时只能用人工打桩和抽水,基础较浅。中国11世纪初,著名的洛阳桥在江中遍置石块,其上养殖牡蛎二三年后胶固而成筏形基础,是一个创举。近代桥梁18世纪铁的生产和铸造,为桥梁提供了新的建造材料。但铸铁抗冲击性能差,抗拉性能也低,易断裂,并非良好的造桥材料。19世纪50年代以后,随着酸性转炉炼钢和平炉炼钢技术的发展,钢材成为重要的造桥材料。钢的抗拉强度大,抗冲击性能好,尤其是19世纪70年代出现钢板和矩形轧制断面钢材,为桥梁的部件在厂内组装创造了条件,使钢材应用日益广泛。18世纪初,发明了用石灰﹑黏土﹑赤铁矿混合烧而成的水泥。19世纪50年代,开始采用在混凝土中放置钢筋以弥补水泥抗拉性能差的缺点。此后,于19世纪70年代建成了钢筋混凝土桥。近代桥梁建造,促进了桥梁科学理论的兴起和发展。1857
年圣沃南在前人对拱的理论﹑静力学和材料力学研究的基础上,提出了较完整的桥梁理论和扭转理论。这个时期连续梁和悬臂梁的理论也建立起来。桥梁桁架分析(如华伦桁架和豪氏桁架的分析方法)也得到解决。19世纪70年代后经德国人库尔曼﹑英国人兰金和麦克斯韦等人的努力,结构力学获得很大的发展,能够对桥梁各构件在荷载作用下发生的应力进行分析。这些理论的发展,推动了桁架﹑连续梁和悬臂梁的发展。19世纪末,弹性拱理论已较完善,促进了拱桥发展。20世纪20年代土力学的兴起,推动了桥梁基础的理论研究。
近代桥梁按建桥材料划分,除木桥﹑石桥外,还有铁桥﹑钢桥﹑钢筋混凝土桥。
在16世纪前已有木桁架。桁架桥省掉拱和斜撑构,简化了结构,因而被广泛应用。由于桁架理论的发展,各种形式桁架木桥相继出现,如普拉特型﹑豪氏型﹑汤氏型等。由于木结构桥用铁件量很多,不如全用铁经济,因此,19世纪后期木桥逐渐为钢铁桥所代替。
铁桥包括铸铁桥和锻铁桥。铸铁性脆,宜于受压,不宜受拉,适宜作拱桥建造材料。世界上第一座铸铁桥是英国科尔布鲁克代尔厂所造的塞文河桥,建于1779年,为半圆拱,由五片拱肋组成,。锻铁抗拉性能较铸铁好,19世纪中叶跨径大于60~70米的公路桥都采用锻铁链吊桥。铁路因吊桥刚度不足而采用桁桥。19世纪中以后,相继建立起桥梁的定理和结构分析理论,推动了桁架桥的发展,并出现多种形式的桁梁。但那时对桥梁抗