土木工程概论 论文.doc

青岛理工大学土木工程概论课程论文学生姓名： 郑凯旋 学号： 201004324 任课教师： 陈静茹 土木工程 学院 土木工程 专业 107 班 2011 年 11 月1. 引言桥梁工程是一门融合工学与艺术的综合学科。桥梁作为一种基础设施,在改善交通状况的同时,也是自然景观的重要组成部分。近代工业革命以及各种高新技术浪潮的冲击,使社会的各个领域发生了深刻的变革,人们所关注的桥梁工程领域也因此获得了巨大发展。总结桥梁学科的发展历程和规律,论述目前该学科发展的前沿问题和未来发展趋势,指出我国桥梁建设与外国桥梁建设的差距,勉励我们在创新、质量和美学方面不断努力,让中国早日从桥梁大国发展为桥梁强国。2. 国内几座具有标志性的桥梁1）钱塘江大桥钱塘江大桥位于浙江省杭州市西湖之南，六和塔附近的钱塘江上，是我国自行设计、建造的第一座双层铁路、公路两用桥，横贯钱塘南北，是连接沪杭甬铁路、浙赣铁路的交通要道。大桥于1934年8月8日开始动工兴建，1937年9月26日建成，历时三年零一个月时间。74年来任凭风吹浪打，岿然不动，被网民热捧为“桥坚强”。 桥长1453米，分引桥和正桥两个部分。正桥十六孔，桥墩十五座。上层公路桥，宽六点一米，两侧人行道各一点五米。大桥建成未及三个月，日军铁蹄踏上北岸桥头，国民党军队下令炸毁，直至抗战胜利后修复通车。该桥由著名桥梁工程师茅以升设计，并主持施工，首次采用气压法沉箱掘泥打桩成功。打破了外国人认为此处不可能建桥的预言。为中国人民长了志气。钱塘江大桥不仅是我国桥梁史上的巨大成就，也是中国铁路桥梁史上一个辉煌的里程碑。2）南京长江大桥南京长江大桥，位于南京市西北面长江上，连通市区与浦口区，是长江上第一座由我国自行设计建造的双层式铁路、公路两用桥梁。上层的公路桥长4589米，车行道宽15米，可容4辆大型汽车并行，两侧还各有2米多宽的人行道；下层的铁路桥长6772米，宽14米，铺有双轨，两列火车可同时对开。其中江面上的正桥长1577米，其余为引桥，是我国桥梁之最。南京长江大桥江中正桥共有9墩10孔，每个桥墩高80米，每墩底部面积400多平方米，比一个篮球场还大，最高的桥墩从基础到顶部高85米。墩与墩之间的距离除北岸第一孔是128米外，其余9孔均为160米，桥下可行万吨巨轮。正桥两端有4座70多米高的桥头堡。整座大桥如彩虹凌空江上，岩床埋在正桥河床3347米以下，9个桥墩基础分别采用重型混凝土沉井、钢沉井加管柱、浮式 钢筋混凝土沉井、钢板桩围堰管柱等基础。正桥10孔钢筋梁中9孔为160米跨度，采用优质合金钢杆件在现场铆接拼装架设。十分壮观。尤其是晚上，桥栏杆上的1048盏泛光灯齐放，桥墩上的540盏金属卤素灯把江面照得如同白昼，加上公路桥上的150对玉兰花灯齐明，桥头堡和大型雕塑上的228盏钠灯使大桥像一串夜明珠横跨江上。 每当夜幕降临，华灯齐放，绵延十余里，“疑是银河落九天”。3）苏通大桥苏通大桥工程起于通启高速公路的小海互通立交，终于苏嘉杭高速公路董浜互通立交。路线全长33.21公里，主要由北岸接线工程、跨江大桥工程和南岸接线工程三部分组成。 跨江大桥工程，总长8206米，其中主桥采用 100+100+300+1088+300+10 0+100（其中主桥长约1088米）=2088米的双塔双索面钢箱梁斜拉桥。斜拉桥主孔跨度1088米，列世界第一；主塔高度300.4米,列世界第一；斜拉索的长度577米,列世界第一；群桩基础平面尺寸113.75米 X 48.1米，列世界第一。专用航道桥采用140+268+140=548米的T型刚构梁桥，为同类桥梁工程世界第二；南北引桥采用30、50、75米预应力混凝土连续梁桥。苏通大桥跨径为1088米，是当今世界跨径最大斜拉桥。 4月28日，全长32.4公里、主跨1088米的苏通大桥通车一刻，就成为世界最大跨径斜拉桥，创造了最深桥梁桩基础、最高索塔、最大跨径、最长斜拉索等4项斜拉桥世界纪录，其雄伟的身姿成为横跨在长江之上的一道亮丽风景。2 桥梁的结构分类桥梁按结构分为梁式桥,拱桥,钢架桥,缆索承重桥(斜拉桥和悬索桥)四种基本体系,此外还有组合体系桥。1）梁式桥梁式桥： beam bridge, girder bridge 以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。主梁可以是实腹梁或者是桁架梁（空腹梁）。实腹梁外形简单，制作、安装、维修都较方便，因此广泛用于中、 小跨径桥梁。但实腹梁在材料利用上不够经济。桁架梁中组成桁架的各杆件基本只承受轴向力，可以较好地利用杆件材料强度，但桁架梁的构造复杂、制造费工，多用于较大跨径桥梁。桁架梁一般用钢材制作，也可用预应力混凝土或钢筋混凝土制作，但用的较少。过去也曾用木材制作桁架梁，因耐久性差，现很少使用。实腹梁主要用钢筋混凝土、预应力混凝土制作，也可以用钢材做成钢钣梁或钢箱梁。实腹梁桥的最早形式是用原木做成的木梁桥和用石材做成的石板桥。由于天然材料本身的尺寸、性能、资源等原因，木桥现在已基本上不采用， 石板桥也只用作小跨人行桥。2）拱桥拱桥：（archbridge）指的是在竖直平面内以拱作为上部结构主要承重构件的桥梁。arch在容器内的粉料层中如果形成能承受上方粉料的压力而不将此压力传递给下方的面，此面即称为拱桥。拱桥是向上凸起的曲面，其最大主应力沿拱桥曲面作用，沿拱桥垂直方向的最小主应力为零。在重力作用下进行的粉料流出过程中可能反复出现拱桥的形成和崩解过程，此种拱桥称为动拱桥。3）钢架桥钢架桥：是梁和柱（或竖墙）整体结合的桥梁结构。在竖向移动荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处有水平推力，受力状态介于梁式桥和拱桥之间。钢架桥一般可采用T形钢架桥、连续刚架桥、斜腿刚架桥三种类型。T形刚架便于施加预应力，在两个伸臂端上挂梁后可做成很大跨度的刚架，在要跨越深水、深谷、大河急流的大跨桥梁中常被应用。连续刚架桥有较好的抗震性能。斜腿刚架造型轻巧美观，当建造跨越陡峭河岸和深邃峡谷的桥梁时，采用这类刚架型式往往既经济有合理。4）缆索承重桥悬索桥，又名吊桥（suspension bridge）指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。其缆索几何形状由力的平衡条件决定，一般接近抛物线。从缆索垂下许多吊杆，把桥面吊住，在桥面和吊杆之间常设置加劲梁，同缆索形成组合体系，以减小活载所引起的挠度变形。悬索桥是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁，由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。悬索桥的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材（钢丝、钢绞线、钢缆等）制作。由于悬索桥可以充分利用材料的强度，并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大，跨径可以达到1000米以上。1998年建成的日本明石海峡桥的跨径为1991米，是目前世界上跨径最大的桥梁。悬索桥的主要缺点是刚度小，在荷载作用下容易产生较大的挠度和振动，需注意采取相应的措施。3. 济南黄河桥梁发展济南市境内加上在建的黄河大桥一共有五座，东西外环两座，绕城高速两座，还有东部有个济阳大桥。而济南市境内共有19座浮桥，分别为平阴县内5座、长清区内6座、槐荫区内1座、天桥区内2座、历城区内2座、章丘市内2座。每年夏天9月份以来，受强降雨和上游调水调沙造成的洪峰，或因冬季的凌汛浮桥都要拆建好几次，浮桥的拆除直接导致周边黄河公路桥车流量增加。济南黄河公路大桥的往来车流量是平时的150%，达到3万余车次。由此可见现在在济南市境内的5座黄河大桥不足以满足人们的需求，济南还需要建更多的黄河大桥。6. 结束语随着我国经济发展，材料、机械、设备工业相应发展，这为我国修建大跨径斜拉桥和悬索桥提供了有力保障。再加上广大桥梁建设