文档介绍：桥梁工程学科发展报告
近年来,随着我国国民经济的发展,桥梁建设进人了一个全面发展的阶段。我国先后建造了近百座大跨度桥梁。在建设“五纵七横”主干公路的同时,我国开始了跨海工程建设。交通部规划的沿海高等级公路干线上有五个大型跨海工程,它们自北向南依次跨越渤海海峡、长江口、杭州湾、珠江口伶仃洋和琼州海峡。港珠澳跨海通道09年12月开工建设,长江口通道上海浦东至崇明岛段桥隧09年11月已建成通车,杭州湾跨海通道2008年7月建成通车,渤海海峡跨海通道和琼州海峡跨海通道等工程都还处在研究和论证阶段。青岛海湾大桥去年12月主桥贯通,舟山大陆连岛工程09年11月已建成通车,东海大桥05年12月建成通车。台湾海峡跨海通道也进入论证阶段。伴随着我国西部大开发重大战略举措的实施,在地形、地貌、水文条件复杂的西部地区,作为交通设施重要组成部分的桥梁工程建设也日新月异。另一方面,随着城市化程度的提高和经济的发展,城市交通模式趋于多样化,大、中城市中高架道路和轨道交通线的建设在我国也步入了快速发展的时期。这重大桥梁工程建造费用巨大,在国民经济和社会生活中起着十分重要的作用。
本报告将简要地从设计、施工及理论研究等方面总结桥梁工程学科的发展概况并讨论未来桥梁技术的发展趋势,展望我国的桥梁工程发展前景。
一、桥梁工程学科发展现状
桥梁建设的发展最终体现在桥梁工程技术的发展上。回顾我国桥梁发展历程,桥梁工程的技术进步体现在以下几个方面。
(一)设计水平的发展
设计水平的提高体现在以下几个方面:
( l )桥梁工程勘察技术的进步: GPS 和桥梁 CAD集成系统的应用推广,有效地降低了设计人员的劳动强度,测设精度得到较大提高。
( 2)设计理念的变化:在桥梁设计中越来越重视资源节约、全寿命理念和桥梁美学设计。在这种理念指导下,建成了许多安全、经济、实用、美观的桥梁,如南京长江三桥、昆山玉峰大桥等。建造桥梁已经不仅是为了解决交通问题,而且也是为了满足人们对景观的要求和对建筑艺术的享受。
( 3)设计理论的完善:包含桥梁概念设计、结构分析、结构设计与优化的综合性理论得到不断完善。概念设计不断创新;结构分析已经从传统的线性的平面杆系分析改进为非线性的空间分析,并能仿真桥梁施工和运营过程;结构设计与优化理论在大量试验研究基础上得到了改进与发展。
( 4)设计技术(手段)的改进:目前,我国桥梁设计从方案到施工图设计均采用计算机,并研发了具有自主版权的桥梁CAD 软件。
( 5)大跨度桥梁设计水平的提高:从设计上海南浦大桥开始至今,我国国家和地方的交通、市政、铁道、城建等设计院已成功设计了数以百计的大跨度桥梁,其中苏通大桥是世界上最大跨度的斜拉桥,上海卢浦大桥是世界上最大跨度的拱桥,西堠门大桥是世界第二大悬索桥,钢箱梁长度世界第一。
上海卢浦大桥(2003)
主跨达550m的上海卢浦大桥是一座跨度达到世界纪录的钢拱桥(图1)。
西堠门大桥(2009)
南京长江三桥(2005)
南京长江三桥为钢塔钢箱梁双索面五跨连续斜拉桥,其跨径布置为63m+257m+648m+257m+63m,全长1288m。采用半漂浮结构体系,纵向设弹性约束,限制钢箱梁在活载及风荷载作用下的纵向漂移。索塔为“人”字形,总高215m,设四道横梁。
上海东海大桥(2005)
东海大桥是我国第一座在广阔海域建造的大桥,具有里程碑意义,并将为今后的跨海大桥建设提供宝贵的经验(图4a)。东海大桥的两座斜拉桥虽然跨度不大,但都采用具有创意的设计,主航道桥采用单索面和结合箱梁桥面配以倒Y形桥塔的布置(图4b),而颗珠山桥则采用平行索面的结合梁桥面,桥塔的上横梁则采用轻型的钢管横撑。
苏通长江公路大桥(2008)
苏通长江公路大桥设计主跨为1088m双塔斜双索面钢箱梁拉桥,桥面宽34m,6车道,,是继日本主跨890m的多多罗大桥后世界上跨径最大的斜拉桥。由跨江大桥工程和南、北岸接线工程三部分组成,苏通大桥创造了最深桥梁桩基础、最高索塔、最高跨境、最长斜拉索四项斜拉桥世界纪录,代表了当代中国桥梁建设技术最高水平。总投资约85亿元,
2010年3月26日,在美国土木工程协会(ASCE)举行的2010年度颁奖大会上,苏通大桥工程获得2010年度土木工程杰出成就奖,这也是中国工程项目首次获此殊荣。
(二)施工技术的发展
近些年来,在大规模的公路建设,尤其是高速公路建设以及城市建设的带动下,我国桥梁施工技术得到了全面迅速的发展,整体施工水平得到了提高,一大批世界级的桥梁相继建成。事实向世界证明,我国桥梁施工技术已步人世界先进行列。我国桥梁施工技术的新发展具体体现在大跨度桥梁施工成套技术、城市长桥的预制和安装技术、海上长桥的施工技术、深水基础的施工技术等方面。
1.