桥梁工程 培训课件

一、与本课的相关课程1前期已学课程：高等数学，力学，混凝土结构，钢结构等；2后续课程：桥渡设计，混凝土桥设计，钢桥设计，桥梁施工，桥梁课程设计；3桥梁毕业设计二、本课程教学要求1课堂教学学时：48+16学时；2理论学习与桥梁工程实践相结合；3成绩评定方法：(1)平时作业+课程设计成绩记录(2)考试成绩记录(3)二者结合进行评定教材及参考书《桥梁工程》，夏禾主编，高等教育出版社《桥梁工程概论》，李亚东主编，西南交通大学出版社《桥梁工程》,裘伯永、盛兴旺等主编，中国铁道出版社《桥梁工程》，范立础主编，人民交通出版社《铁路钢筋混凝土桥》（上、下），何广汉、车惠民、谢幼藩等主编，中国铁道出版社《桥梁》，胡匡璋主编，中国铁道出版社《桥梁工程》教学内容第一章绪论(4学时)第二章桥梁工程的规划与设计(2学时)第三章桥梁的设计作用(荷载)(5学时)第四章桥面构造(2学时)第五章混凝土简支梁(12学时)第六章钢桥(6学时)第七章桥梁支座(3学时)第八章桥梁墩台(11学时)第十章涵洞(3学时)第一章绪论桥梁是架在空中跨越河流、山谷、线路以及其它障碍物、便于通行的结构（建筑）物。在公路、铁路及城市道路中，桥梁是重要的组成部分。我国幅员辽阔，大小山脉纵横，江河湖泊众多，随着国家经济建设的发展，需要大力加强基础设施建设，迫切需要修建大量的公路、铁路和城市桥梁。第一章绪论1.1桥梁建设的历史和现状1.2桥梁的组成1.3桥梁的类型1.1桥梁建设的历史和现状从工程技术的角度来看，桥梁发展按时间可划分为古代桥梁和现代桥梁。1.1.1古代桥梁古代桥梁大致指18世纪中期以前所修建的桥梁。这些桥梁的设计和施工完全依靠建造者的经验，缺少现代力学知识的指导，施工技术比较原始，工具简单。建桥材料主要以天然的或加工过的木材、石材为主，还包括竹索、藤索、铁索等。1.1桥梁建设的历史和现状中国古代桥梁具有悠久的历史和卓越的成就，是中华古代灿烂文明的重要的组成部分。中国桥梁最早的文献记载见于公元前13世纪。赵州桥、洛阳桥（万安桥）、广济桥（湘子桥）、卢沟桥并称中国古代四大名桥。1.1桥梁建设的历史和现状天下闻名的赵州桥（又称安济桥）是世界上现存最早、保存最好的石拱桥，被誉为天下第一桥。1.1桥梁建设的历史和现状赵州桥建于隋代开皇年间（公元605年），距今已有1400多年历史。它是一座单孔石拱桥，造型轻巧美观，见图1.1。赵州桥全长64.4m，跨径37.02m，拱矢高7.23m，拱顶宽9m，两端宽9.6m。赵州桥的设计、施工都达到了很高的水平。在桥两端的石拱上，辟有两个敞开的小拱，称为“敞肩拱”。这种结构它既可以减轻桥身的重量，又起到减少流水冲力的作用，非常符合科学原理，这在当时是世界桥梁中的首创。1991年，美国土木工程师学会将安济桥选定为第12个“国际历史土木工程的里程碑”。1.1桥梁建设的历史和现状公元1053~1059年建于宋朝的泉州万安桥，又称洛阳桥。原桥长度834m；1996年修缮后长731.29m，共47孔，每孔用7根跨度11.8m的石梁组成，宽约4.9m。该桥首创在桥梁基础工程上用筏形基础，采用生物工程方法，采用蛎（蚝）种在潮水涨前的抛石基底和石砌墩身上，使胶结成整体，表现了我国古代高超的建桥技术。1.1桥梁建设的历史和现状图1.2泉州万安桥（洛阳桥）1.1桥梁建设的历史和现状公元1170~1192年修建的潮州湘子桥，即广济桥，位于潮州城东门外，横卧在滚滚的韩江之上，东临笔架山，西接东门闹市，南眺凤凰洲，北仰金城山，景色壮丽迷人，见图1.3。广济桥全长517.95m；东西浅滩部分各建一段石桥，中间深水部分以浮桥相连。该桥特为：首开浮桥之桥型，可开可合，被著名桥梁专家茅以升誉为“世界上最早的启闭式桥梁”。1.1桥梁建设的历史和现状图1.3潮州湘子桥（广济桥）1.1桥梁建设的历史和现状卢沟桥始建于1189~1192年（金大定二十九年~明昌三年，1444年（明正统九年）重修。整个桥体都是石结构，全长266.5m，宽7.5m，有桥墩十座，共11孔，关键部位均有银锭铁榫连接，为华北最长的古代石桥，见图1.4。两侧石雕护栏各有140条望柱，柱头上均雕有石狮，形态各异，栩栩如生。据记载原有627个，现存501个。石狮多为明清之物，也有少量的金元遗存。在近代，卢沟桥更是因为1937年7月7日日本帝国主义在此发动全面侵华战争，中国抗日军队在此开始全面抗战而闻名天下。1.1桥梁建设的历史和现状图1.4北京卢沟桥1.1桥梁建设的历史和现状苏州宝带桥，又名长桥，始建于唐元和11年至14年（公元816年-819年），是驰名中外的多孔石拱桥。宝带桥桥面宽阔平坦，下由五十三孔联缀，孔长249.8m。全长317m，宽4.1m。北端引道23.4m，南端引道43.06m。桥堍成喇叭形，下端宽6.1m。整座宝带桥狭长如带，多孔联翩，倒映水中，虚实交映，有如苍龙浮水，又似鳌背连云为江南水乡增添了旖旎景色，见图1.5。1.1桥梁建设的历史和现状图1.5苏州宝带桥1.1桥梁建设的历史和现状目前世界上最长的石梁桥，是福建泉州安平桥。该桥始建于南宋绍兴八年(1138年)，前后历经13年建成，长近五华里（俗称五里桥），共352孔，现存2070m，被誉为“天下无桥长此桥”，见图1.6。图1.6泉州安平桥1.1桥梁建设的历史和现状我国是公认最早有索桥的国家。据记载，至迟在唐朝中期，我国就从藤索、竹索发展到用铁链建造索桥。四川灌县的竹索桥（世界上最古老的索桥），始建于宋朝（990年）,明末毁于战火，清嘉庆八年重建，名安澜桥，见图1.7。1.1桥梁建设的历史和现状索桥以木排石墩承托，用粗如碗口的竹缆横飞江面，两旁以竹索为栏，全长约500m，分为8孔，最大跨度61m。远看如飞虹挂空，又像渔人晒网，形式十分别致。漫步桥上，西望岷江穿山咆哮而来，东望灌渠纵横，

都江堰工程的概貌及其作用，更是一目了然。1975在鱼嘴处建立外江水闸时，把桥下移100多米，将竹索改为钢索，乘托缆索的木桩桥墩改为钢筋混凝土桩，桥身长度也缩为240m。1.1桥梁建设的历史和现状图1.7成都灌县安澜桥1.1桥梁建设的历史和现状四川省沪定县的大渡河铁索桥，建于1706年，是一座由清朝康熙帝御批建造的悬索桥。该桥长约103.67m，宽约3m，由13条锚固于两岸的铁链组成，见图1.8。1935年，中国工农红军18勇士“飞夺泸定桥”，使其成为中国革命史上的一座里程碑，毛泽东的诗句“大渡桥横铁索寒”更是使其名闻天下。1.1桥梁建设的历史和现状图1.8大渡桥横铁索寒——泸定桥1.1桥梁建设的历史和现状玉带桥，位于北京颐和园内。全桥用汉白玉石建成，拱圈为蛋形，两侧雕刻精美的栏板和望柱，通体洁白、线条流畅。远望犹如一条玉带点缀在碧波粼粼的昆明湖上，被游客赞为“海上仙岛”，见图1.9。图1.9颐和园玉带桥1.1桥梁建设的历史和现状此外，我国历史上比较著名的桥梁还有很多。例如，建于明朝洪武年间(1368-1398年)的甘肃渭源灞凌桥，全长约40m，见图1.10。它是一种悬臂木梁桥，设计极为巧妙：由两岸向河心依次悬臂伸出四层木梁(上层比下层长)，在中间处再以平置木梁连接两悬臂端。图1.10甘肃渭源灞凌桥1.1桥梁建设的历史和现状扬州五亭桥建于清代乾隆二十二年（1757年），桥上建有五座亭子，像五朵冉冉出水的并蒂莲花，故又称莲花桥，见图1.11。五亭桥是一座造型别致的拱形石桥，长50多米，桥孔共有15个，中心桥孔最大，跨度为7.13m，呈大的半圆形，直贯东西，旁边12个桥孔布置在桥基础三面，可通南北，亦呈小的半圆形。五亭桥设计奇巧，结构匀称，技艺精湛，是我国桥梁建筑史上的典型杰作。茅以升先生说，中国古典建筑的桥梁中，最古老的桥是赵州桥，最雄伟的桥是卢沟桥，最美丽的桥是五亭桥。1.1桥梁建设的历史和现状图1.11扬州五亭桥1.1桥梁建设的历史和现状灞桥是西安城东12km处一座颇有影响的古桥。春秋时期，秦穆公称霸西戎，将滋水改为灞水，并修桥，故称“灞桥”。灞桥是一座木梁石柱墩桥，它用四段圆形石柱卯榫相接形成一根石柱，由六根石柱组成一座轻型桥墩，墩台上加木梁并铺设灰土石板桥面。灞桥在宋、明、清期间曾先后几次废毁，直到1834年才按旧制重建。桥长380m，宽7m，旁设石栏，桥下有72孔，跨度为4m至7m不等，桥柱408个。1949年后为加固灞桥，将原石板桥改为钢筋混凝土桥。灞桥近照1.1桥梁建设的历史和现状在瑞士卢塞恩，最引人注目的是斜跨在罗伊斯河面上的一座200余米木制长桥——卡贝尔桥（Kapelbrücke），它是一座盖有木屋顶的河上走廊，又称“廊桥”，是卢塞恩极为显著的地标之一。建于1333年的卡贝尔桥，也是欧洲最古老的有顶木桥，经多次修缮得以保存至今。该桥于1993年遭受火灾后重建，见图1.12。1.1桥梁建设的历史和现状图1.12瑞士卢塞恩廊桥1.1桥梁建设的历史和现状法国加德（Gard）水道桥建于公元前167-158年。这座横跨加尔河谷的巨大建筑物是现今保留下来的罗马引水渠中最高大的一座。整座高架桥高达49m，全长275m，引水桥呈三层半圆拱结构，最高一层为宽1.22m，深1.45m的密封水渠，整个引水桥有52个圆拱，最大跨度24m。建成后约400年，桥两端被战争破坏，1670年重建，见图1.13。1.1桥梁建设的历史和现状图1.13法国加德水道桥1.1桥梁建设的历史和现状罗马跨越台伯河的天使桥，始建于公元134年，共5孔（中间3孔为原桥），跨度18m；1688年，在栏杆柱上增加了10尊天使与两位神使的雕像，使其成为罗马最优雅美观的桥，见图1.14。图1.14罗马天使桥1.1桥梁建设的历史和现状法国巴黎的亚力山大三世大桥（PontAlexandreⅢ），横跨塞纳河，1900年竣工。它连接巴黎著名的香榭丽舍大街、荣军院和艾菲尔铁塔，整座大桥被装点的金碧辉煌、美轮美奂，可称是世界上最豪华、最典雅的桥梁，见图1.15。大桥全长107m，宽40m，是塞纳河上唯一的单拱铁桥。1896在为此桥奠基时，恰逢俄国沙皇尼古拉二世为纪念1893年俄法缔结友好同盟到访巴黎，便以沙皇的父亲亚历山大三世来命名。1.1桥梁建设的历史和现状图1.15塞纳河上的亚力山大三世桥1.1桥梁建设的历史和现状维琪奥桥(也称旧桥，Ponte

Vecchio)是意大利佛罗伦萨市内一座中世纪建造的石拱桥，位于阿诺河（Arno）上。旧桥建于1345年，是欧洲出现最早的大跨度圆弧拱桥。桥上有二层楼的建筑，以前是乌菲兹宫通往隔岸碧提王宫的走廊，现在桥上两边都是首饰店和旅游纪念品店，是佛罗伦萨著名的地标之一，见图1.16。1.1桥梁建设的历史和现状图1.16佛罗伦萨旧桥1.1桥梁建设的历史和现状里亚尔托桥是威尼斯最负盛名的、也是最优美的桥梁，它是连接运河两岸的重要通道，见图1.16。大桥长48m，宽22m，离水面7m高，桥两头用2000根插入水中的木桩支撑。它全部用白色大理石筑成，桥侧用石栏雕栋，桥中间是石拱门连起的游廊。游廊里满是店铺商贩，桥上桥下游人如织。这里是威尼斯最重要的商业区之一，曾作为欧洲的商业中心达300年之久。大文豪莎士比亚的名剧《威尼斯商人》中很多场景都发生在这里，一座普通的桥因此而名闻天下。1.1桥梁建设的历史和现状图1.17威尼斯里亚尔托桥1.1桥梁建设的历史和现状布拉格的查理大桥（Karlůvmost）被称为欧洲最美丽的桥梁之一。于1357年开始建造，27岁的设计师彼得·巴雷耗费了整整60年的时光，精工打造了这座哥特式风格的巨大石桥。桥长518m，桥上装饰了30座圣人雕像，见图1.18。查理桥（CharlesBridge）之所以得名，与当时盛极一时的国王查理四世（CharlesIV，1316-1376）密不可分。1.1桥梁建设的历史和现状图1.18布拉格的查理大桥1.1桥梁建设的历史和现状德国的著名古桥有维尔茨堡的美茵河老桥和海德堡古桥。美茵河老桥被誉为布拉格查理大桥的姐妹桥。这座老桥过去是维尔兹堡人来往两岸的交通要道。1476年人们在这里建起了一座木桥。后来木桥坏了，维尔兹堡人于是在17世纪建造了一座全长185m的石桥，见图1.19。为了石桥能长期完好的存在，人们还在桥上放上了十二尊硕大的天主教圣人的石像。这些塑像都是巴洛克风格的。它们是维尔兹堡这个城市的历史见证。美茵河在桥下缓缓流过，河中有一道堤坝，使得水面呈现不同的高低。站在桥上看山上的巍巍城堡，钟声袅袅，满眼教堂尖顶的老城，是一种令人赏心悦目的享受。1.1桥梁建设的历史和现状图1.19维尔茨堡的美茵河老桥1.1桥梁建设的历史和现状海德堡古桥（Alte

Brucke）又名卡·铁欧德桥(Karl-Theodor-Brucke)。这座有着九个拱门的老桥，是海德堡跨越内卡河（Neckar

R.）的第一座石桥，于1786─1788年间建造，在河的左岸，建有坚实的入口通到桥上，桥头有两座圆塔，护卫着此城的入口，塔里原是阴暗的牢房；目前，古桥是保留给行人徒步专用的，桥面略见磨损。内卡河岸自从1693年因战火而荒废，后来部分改建，因此，中心有一点小小的改变。而古堡依旧统辖着城镇，同时也保留了德国最好的文艺复兴时期的建筑。桥上有二座雕像，分别是选帝侯卡尔·铁欧德（Kurfursten

Karl-Theodor）以及希腊神话中女神雅典娜（Pallas

Athene），见图1.20。1.1桥梁建设的历史和现状图1.20海德堡古桥1.1桥梁建设的历史和现状日本山梨县的猿桥、东京日光的神桥和山口县的锦带桥，是著名的三座古桥梁建筑，合称“日本三大名桥”。猿桥相传为奈良时代（710～789年），受猿群横渡河谷的启示而设计建造。建于山梨县东部桂川西岸的绝壁上。猿桥长约31m，宽5.5m，离水面约30m，是以斗拱建筑式凌空架成的无桥墩桥，即在双方岩壁埋入底层木板，木板上再加一块长度比底层长的木板，木板与木板之间用方木连结，如此一层层凌空架出，最后再于中央搭上桥面。1.1桥梁建设的历史和现状神桥位于日本东京以北约75英里的日光国立公园。神桥长28m，宽7.4m，离水面10.6m，栏杆是由10根主柱所造，每根柱上都有像镶着宝石一样的乳之木，除了桥栏杆中间的宝珠是黑色以外其余部分都涂朱红色，见图1.21。日光神桥是日本唯一在山间峡谷使用“吊桥”形式的古桥。现在的神桥是于1636年所改建的。1999年12月被登录为世界遗产。神桥属日光二荒山神社所持有，主要为做神事、将军参拜神社使用。1.1桥梁建设的历史和现状图1.21日本日光神桥1.1桥梁建设的历史和现状锦带桥由岩国藩主吉川广嘉于1673年建造，建桥时得到中国高僧戴曼公独立禅师的指点，锦川河畔今存独立禅师纪念碑。锦带桥位于日本山口县岩国市的锦川河上，是一座五孔石墩木拱桥，跨度27.5m，全长193.3m，宽5m，因其景致而被称为“锦带桥”，见图1.22。该桥原为木结构，1950年被台风摧毁，1952年重修时改为钢筋混凝土结构。1.1桥梁建设的历史和现状图1.22日本锦带桥1.1桥梁建设的历史和现状1.1.2现代桥梁现代桥梁指18世纪中期以来，由工程师使用工程力学、设计规范及桥梁工程知识所兴建的桥梁。十八世纪的英国工业革命造就了近代科学技术，也使欧美各国率先进入现代桥梁工业新时代。较大跨径梁桥的建造是在铸铁应用于桥梁建设之后才得以实现的。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，跨径30.7m，高15.8m，宽5.5m，如图1.23所示。1.1桥梁建设的历史和现状图1.23英国塞文河桥（1779年）齐齐哈尔市嫩江1号铁桥6孔跨径63.9m的下承式简支桁梁桥兰州黄河中山铁桥5孔弧形钢架拱梁1.1桥梁建设的历史和现状铸铁性脆，宜于受压，不宜受拉，适宜作拱桥建造材料。锻铁抗拉性能较铸铁好，19世纪中叶跨径大于60～70m的公路桥都采用锻铁链吊桥。19世纪中期，钢材问世，极大地推动了桥梁的发展。1890年，英国建成了福思湾铁路桥（FirthofForth），该桥为悬臂桁架梁，主跨521.2m，总长1620m，支承处桁高达110m，被视为现代桥梁的典型代表，见图1.24。1.1桥梁建设的历史和现状图1.24英国福思湾铁路桥1.1桥梁建设的历史和现状在此27年后，世界纪录的保持者、跨径549m的魁北克桥建成。这座世界著名大跨度悬臂桁架梁桥建于1904～1917年，其间曾因设计问题在施工过程中倒塌而又重建。该桥原为铁路桥，现已改为公路、铁路两用桥。桥的主跨为152.4+548.6+152.4m，全长为853.6m，其中悬挂孔长度为195.1m。图1.25加拿大魁北克桥（1917年）1.1桥梁建设的历史和现状在此27年后，世界纪录的保持者、跨径549m的魁北克桥建成。这座世界著名大跨度悬臂桁架梁桥建于1904～1917年，其间曾因设计问题在施工过程中倒塌而又重建。该桥原为铁路桥，现已改为公路、铁路两用桥。桥的主跨为152.4+548.6+152.4m，全长为853.6m，其中悬挂孔长度为195.1m。图1.25加拿大魁北克桥（1917年）1.1桥梁建设的历史和现状20世纪30年代以来，随着现代桥梁设计理论的进步，预应力混凝土和高强度钢材等建桥材料的发展，世界上出现了一大批跨度大、技术先进的现代桥梁，特别是随着大跨度悬索桥、斜拉桥的先后问世，桥梁跨度不断被刷新。图1.26给出了梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥四种主要的桥式跨度的发展历程。图1.26各类型式桥梁跨度发展1.1桥梁建设的历史和现状1934～1937年，由茅以升先生主持设计、建造了我国第一座现代桥梁，这就是著名的钱塘江大桥，见图1.27。该桥为双层公铁两用钢结构桁梁桥，主跨16×65.84m，全长1453m。1937年9月通车，同年12月侵华日军攻陷杭州，我国将桥炸毁，1947年3月修复。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。1.1桥梁建设的历史和现状图1.27我国自行设计建造的第一座现代桥梁——钱塘江桥1.1桥梁建设的历史和现状新中国建立以来，随着经济建设的发展，我国桥梁建设取得了巨大的成就。1957年武汉长江公铁两用大桥的建成，首次在长江上实现了“一桥飞架南北，天堑变通途”，标志着我国钢桥技术提高到新的水平，见图1.28。该桥为公铁两用，大桥总长1670.4m，正桥为3×128m铆接连续钢桁梁，下层为双线铁路，上层为18m宽的公路桥。所用钢材为进口碳钢，铆接，手工操作，引进了前苏联的机器样板钻孔，使钢梁制造做到了工厂化、标准化。1.1桥梁建设的历史和现状图1.28万里长江第一桥——武汉长江大桥1.1桥梁建设的历史和现状1969年建成的南京长江大桥，是我国自行设计、制造、施工，并采用国产高强钢材的现代大型公铁两用桥，见图1.29。大桥正桥为9孔3×160m的连续钢桁梁及一孔128m的简支钢桁梁。下层为双线铁路，包括引桥在内，全长6772m；上层公路桥总长4589m。因桥址处水深流急，河床地质极为复杂，桥墩施工非常困难。该桥的建成，标志着我国钢桥建设技术已达到了世界先进水平，又上了一个新台阶。也是我国桥梁史又个重要标志。南京大桥于1958年底开始筹备施工，1960年1月正桥主体工程正式开工。1.1桥梁建设的历史和现状图1.29雄伟壮观的南京长江大桥1.1桥梁建设的历史和现状九江长江大桥是继武汉长江大桥、南京长江大桥、湖北枝城长江大桥后的第四座跨越长江的大桥。该桥1973年12月开工，1994年10月建成通车，见图1.30。上层公路桥全长4460m，四车道；下层铁路桥全长7675m，I级双线铁路。正桥钢梁全长1806m，主跨采用180+216+180m的连续刚桁梁柔性拱。第一次使连续钢桁梁的跨度超过200m。该桥创新点为：钢材为我国自己研制15MnVN60级桥梁用钢，可焊性好、韧性好、屈服点高，施工悬拼、吊杆止振等都有创造。1.1桥梁建设的历史和现状图1.30九江长江大桥1.1桥梁建设的历史和现状芜湖长江公铁两用大桥(2000年8月)，它是当时我国已建成的跨度最大、规模最大的公铁两用桥，是在长江上修建的第九座公铁两用桥（据初步统计，目前长江上已建成各种型式的大跨度公路、铁路桥30余座）。它的建成，表明我国已彻底结束长江上火车轮渡的历史。芜湖长江大桥主跨为连续钢桁梁加低塔斜拉索加劲的组合体系，分跨为180+312+180m，其余为最大跨度为144m的连续钢桁梁，主跨基础采用大直径双壁钢围堰钻孔桩。下层铁路桥全长10.6km，上层公路桥为4车道，宽18m，全长6.08km。1.1桥梁建设的历史和现状芜湖长江公铁两用桥1.1桥梁建设的历史和现状大桥建设体现出钢桥的当代水平，除桥型外，还采用钢筋混凝土桥面板与主桁结合的板桁组合结构、厚板焊接整体节点、大尺寸箱形杆件等。钢材为14锰钒铌高性能钢。该桥的建成，标志着我国的桥梁无论从理论还是实践上都达到了国际先进水平。此后，又建成了多座其他类型的钢桥，均有创新点。1.1桥梁建设的历史和现状20世纪80年代以来，随着改革开放的不断深入，经济持续增长，铁路、公路、城市轨道和道路等交通基础设施建设规模越来越大，我国桥梁建设突飞猛进，得到了举世瞩目的成就。桥梁建设的规模、速度和技术创新都进入了一个飞速发展的黄金时期，建成了一大批结构新颖、技术先进、设计和施工难度大、具有高科技含量的现代化桥梁。目前，我国在桥梁跨度方面，已经占据了混凝土梁（刚构）桥、拱桥、斜拉桥三种桥式的世界记录。在世界十大跨度拱桥中我国占6座，十大跨度斜拉桥中，我国占8座，十大跨度悬索桥中，我国占5座。这标志着中国在当代世界桥梁建设新潮流当中具有举足轻重的地位。1.1桥梁建设的历史和现状1.梁桥梁桥构造简单、施工方便、工期短、造价低、且维修容易，除特大跨度桥梁外，是设计中优先考虑的结构体系，应用非常广。但限于材料及结构本身所固有的力学特性，梁式桥的跨径远逊色于拱桥及其他类型桥梁。目前世界上跨度最大的钢梁桥是加拿大的魁北克桥，桥的主跨为548.6m。1.1桥梁建设的历史和现状1928年法国著名工程师弗莱西奈经过20年研究使预应力混凝土技术付诸实践后，新颖的预应力混凝土桥梁首先在法国和德国以异乎寻常的速度发展起来。第二次世界大战之后，法国用预应力方法修复了马恩河上的五座桥梁，跨径约74m。西德最早用全悬臂法建造预应力混凝土桥梁，特别是在1952年成功地建成了莱茵河上的涡轮姆斯桥（跨度为101.65m+114.20m+104.20m）后，这种方法就传播到全世界。1.1桥梁建设的历史和现状10年后莱茵河上本道而夫桥的问世，将预应力混凝土桥的跨度推进到208m，悬臂施工技术也更臻完善。日本于1976年建成了世界上跨径最大的连续刚构桥—浜名大桥，主桥跨径为55m+140m+240m+140m+55m。1980年在菲律宾以东美国太平洋托管区的帕洛岛建成了中跨为240.8m的科勒-巴贝尔塞浦桥，从而使浜名大桥退居第二位。1979年，巴拉圭建造了(Asuncion)亚松森桥，它是多跨带铰的预应力混凝土T构桥，主跨达到了270m。1.1桥梁建设的历史和现状我国在连续刚构桥方面，1988年首次在国内建成的广东洛溪公路大桥(双薄壁墩，分跨65+125+180+110m)，是混凝土梁桥向更大跨度发展的开端，也为这一桥型在国内的发展奠定了坚实基础。1995年，建成的黄石长江大桥，为连续刚构桥，分跨162.5+3x245+162.5m。1997年，我国在虎门大桥副航道桥建造了跨度270m的预应力混凝土连续刚构桥，成为我国当时跨度最大的混凝土梁桥，见图1.31。1.1桥梁建设的历史和现状广东洛溪公路大桥（1988年，主跨180m）1.1桥梁建设的历史和现状黄石长江大桥（1995年，主跨245m）1.1桥梁建设的历史和现状图1.31虎门大桥辅航道桥（1997年，主跨270m）1.1桥梁建设的历史和现状1998年，挪威先后建成了Stolma桥（主跨302m）和Raftsundet桥（主跨298m），成为当时世界上跨度最大的预应力混凝土连续刚构桥，并使预应力混凝土连续梁桥的跨度突破了300m，见图1.32。1.1桥梁建设的历史和现状目前世界上跨度最大的混凝土梁（刚构）桥是我国的重庆长江大桥复线桥——石板坡大桥，见图1.33。该桥于2009年建成，采用钢-混凝土混合连续刚构与连续梁组合体系，借助独特的设计理念与创新的设计、建造技术，将世界上连续刚构桥的跨径提升到330m。图1.33世界第一混凝土梁桥——石板坡大桥1.1桥梁建设的历史和现状序号桥名国家建成年代跨径(m)结构型式1重庆长江石板坡大桥中国2009330钢-混凝土混合连续刚构与连续梁组合体系2Stolma桥挪威199894+302+72PC连续刚构3Raftsundet桥挪威199886+202+298+125PC连续刚构4Asuncion桥巴拉圭1979270多跨带铰PCT构5虎门大桥副航道桥中国1997150+270+150PC连续刚构6苏通二桥中国2009140+268+140连续刚构7Gateway桥澳大利亚1985145+260+145PC连续刚构8Varodd-2桥挪威1994260PC连续梁9泸州长江二桥中国2001145+252+54.8PC连续刚构10Schottwien桥奥地利1989250PC连续刚构表1.1世界十大跨度预应力混凝土梁（刚构）桥一览表（按跨度大小排序）1.1桥梁建设的历史和现状2.拱桥古今中外拱桥遍布各地，在桥梁建筑中占有重要地位。它适用于大、中、小跨公路或铁路桥，尤宜跨越峡谷，又因其造型美观，也常用于城市、风景区的桥梁建筑。拱桥建筑历史悠久，早在罗马时代，欧洲的石拱桥艺术已在世界桥梁史上谱写过光辉的篇章。18世纪的工业革命促使生产力大幅度增长，推动了工业的发展，从而也促进了桥梁建筑技术方面空前的发展。1.1桥梁建设的历史和现状1855年起法国建造了第一批应用水泥砂浆砌筑的石拱桥。法国谢儒奈教授在拱架结构、拱圈砌筑方法以及减小圬工裂缝等方面的研究和改进，对现代石拱桥的发展有重要作用。1870年时，德国建造了第一批采用硅酸盐水泥的混凝土拱桥。之后在20世纪初，法国建成的戴拉卡混凝土箱形拱桥跨度达到了139.80m。1.1桥梁建设的历史和现状1873年法国的约瑟夫莫尼尔首创建成的一座拱式人行桥，代表了钢筋混凝土拱桥的崛起。从19世纪末到20世纪50年代间，钢筋混凝土拱桥无论在跨越能力、结构体系和主拱圈的截面形式上均有很大的发展。由法国弗莱西奈教授设计的1930年建成的三孔186m拱桥和1940年瑞典建造的跨径264m的桑独桥，均达到了很高的水平。1979年，在南斯拉夫建成了跨度390m的克尔克大桥，突破了当时的世界纪录。1.1桥梁建设的历史和现状2009年4月29日建成通车的重庆朝天门大桥，是世界上最大跨度的拱桥（图1.34）。该桥长1741m，主桥为190m+552m+190m，是三跨连续中承式钢桁系杆拱桥。双层设计，上层双向6车道，下层双向轻轨和两个预留车道。该桥主跨超过550m的上海卢浦大桥（图1.35）、540m的韩国傍花大桥（图1.36）和518m的美国新河谷桥（图1.37），而成为引领世界十大跨度拱桥（表1.2）的“当今世界第一拱桥”。1.1桥梁建设的历史和现状图1.34世界第一拱桥——重庆朝天门大桥（主跨552m）1.1桥梁建设的历史和现状图1.35上海卢浦大桥（主跨550m）1.1桥梁建设的历史和现状图1.36韩国傍花大桥（主跨540m）1.1桥梁建设的历史和现状图1.37美国新河峡谷大桥（主跨518m）1.1桥梁建设的历史和现状此外，我国还保持着一些拱桥跨度的世界记录：1997年建成的万县长江大桥是世界上跨度最大的预应力混凝土拱桥（图1.38），跨度420m；2000年建成的山西晋城晋焦高速公路丹河大桥是世界最大跨度的石拱桥（图1.39），跨径146m；2005年建成的巫山长江公路大桥是世界上跨度最大的钢管混凝土中承式拱桥，跨度460m；2007年建成的重庆菜园坝长江大桥是世界上跨度最大的公路和轨道交通两用系杆拱桥，跨度420m。1.1桥梁建设的历史和现状1997年四川万州长江公路大桥完工。该桥跨度达420m，居世界同类桥梁首位；主拱圈采用钢管混凝土与劲性骨架组合的钢筋混凝土箱形截面，采用缆索吊装和悬臂拼装的方法施工。该桥的建成，使我国的拱桥建筑水平处于世界领先地位。图1.38世界第一预应力混凝土拱桥万州长江大桥1.1桥梁建设的历史和现状1990年，湖南凤凰建成乌巢河桥，跨度达120m1.1桥梁建设的历史和现状图1.39世界第一石拱桥丹河大桥1.1桥梁建设的历史和现状贵州省江界河大桥：PC桁架拱桥，主跨330m1.1桥梁建设的历史和现状2005年初开通的巫峡长江大桥为钢管拱桥(中承式，主跨跨径460m)，居同类桥梁跨度世界第一。1.1桥梁建设的历史和现状天津彩虹桥1.1桥梁建设的历史和现状序号国家建成时间桥名跨度/m结构形式1中国2009朝天门大桥552钢桁拱2中国2003卢浦大桥550钢箱拱3韩国2000傍花大桥540钢桁拱4美国1977新河峡谷大桥518钢桁拱5美国1931贝尔桥504钢桁拱6澳大利亚1932悉尼港大桥503钢桁拱7中国2005巫山长江大桥460钢管混凝土拱8中国1997万县长江大桥420上承式钢筋混凝土箱拱9中国2007菜园坝长江大桥420钢管混凝土系杆拱10克罗地亚1980克尔克大桥390钢筋混凝土拱表1.2世界十大跨度拱桥一览表（按跨度大小排序）1.1桥梁建设的历史和现状3.斜拉桥斜拉桥，又称斜张桥，是用锚在桥塔上的多根斜向钢缆索吊住主梁的缆索承重桥。斜拉桥的构思，可追溯到17世纪。意大利的古老文献上记载有1617年意大利福斯图斯·维兰蒂尤斯（FaustusVerantius）设计的九根平行拉链悬桥的略图。1784年德国的伊曼努艾尔·勒舍尔（ImmanuelLöscher）采用木塔架、木斜杆建成了跨度32m的斜拉桥。现代斜拉桥起始于德国。1938年，德国工程师迪辛格尔（F.Dishinger）在设计汉堡附近跨越易北河的一座悬索桥时，明确提出在悬索桥体系中结合使用斜拉索，可大大减小铁路荷载引起的桥梁竖向挠度。由他研究、设计的斯德罗姆海峡公路桥（StrömsundBridge）于1955年在瑞典建成，这是世界上第一座近代斜拉桥。1.1桥梁建设的历史和现状斜拉桥是第二次世界大战以后重新发展起来的重要桥型之一，至今已有60多年的历史。近年来，斜拉桥这种结构型式已日益广泛地在世界各地得到应用，据统计已遍及36个国家。斜拉桥的跨度也从最初的100m左右跃进到目前的1000多m，见图1.40。图1.40斜拉桥主桥跨度的发展1.1桥梁建设的历史和现状我国自1975年四川云阳汤溪河上建成第一座预应力混凝土公路斜拉桥（主跨76m），至今已建成各种类型斜拉桥达100多座，已建和在建的跨度大于400m的斜拉桥有34座，在世界十大跨度斜拉桥中，我国占8座（表1.3）。1.1桥梁建设的历史和现状2009年4月2日建成通车的苏通大桥为总跨长2088m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥，为世界上跨径最大的斜拉桥，见图1.41。苏通大桥创造了四项“世界记录”，而成为当今“世界第一斜拉桥”：主桥跨径1088m，列世界第一；主塔高度300.4m，列斜拉桥世界第一；最长斜拉索长达577m，列世界第一；主墩基础由131根长约120m、直径2.5m至2.8m的群桩组成，承台长114m、宽48m，是在40水深以下厚达3000m的软土地基上建起来的，是世界上规模最大、入土最深的群桩基础。1.1桥梁建设的历史和现状图1.41世界第一斜拉桥——我国的苏通大桥1.1桥梁建设的历史和现状香港昂船洲大桥2009年4月7日合龙，2009年12月20日上午7时正式通车。该桥全长1596m，主跨1018m，桥面距水面73.5m，因而不仅是全球第二长的斜拉桥，也是世界上最高的桥梁之一。桥下通航航道净宽900m。工程预算27.6亿港元，但由于桥桩深度超出预估及原材料价格上涨，实际造价超支约10亿港元。两座约三百米高的圆锥桥塔分别矗立在昂船洲西端与青衣岛东南端，各牵起五十六对拉索，稳稳拉住双程各三车道的钢结构主梁。1.1桥梁建设的历史和现状1.1桥梁建设的历史和现状图1.42法国的诺曼底大桥（主跨856m）1.1桥梁建设的历史和现状图1.43日本多多罗大桥（主跨890m）近年来，多塔斜拉桥得到建筑师和桥梁工程师的青睐。典型的桥例是2004年完成的希腊Rion-Antirion桥。是4塔结合梁斜拉桥，分跨286+3x560+286m，悬臂法施工。该桥在解决深水软弱基础，桥梁抗震减振以及抗风和抗船舶撞击等方面取得重大进展。1.1桥梁建设的历史和现状2004年12月9日，法国塔恩河河谷的米约（Millau）高架桥是一座7塔钢梁斜拉桥，分跨204+6x324+204m；在两个高原上绵延曲折1.5英里。大桥斜拉索的最高处高出地面1125英尺(合343米)。最高的混凝土桥墩达245m，钢塔高90m，为世界第一高桥。施工方法是：桥塔整体吊装并张拉斜索后，顶推主梁就位。1.1桥梁建设的历史和现状1.1桥梁建设的历史和现状1.1桥梁建设的历史和现状1.1桥梁建设的历史和现状目前世界上跨度最大的公铁两用斜拉桥是我国的武汉天兴洲大桥，也是世界上铁路列车通行速度最快的桥梁（图1.44），创下了公铁两用斜拉桥跨度第一、列车速度第一、荷载重量第一、主梁宽度第一的“四项世界第一”。1.1桥梁建设的历史和现状武汉天兴洲大桥是新建武广客运专线及武汉枢纽的过江通道，也是武汉市中环线的过江通道之一。主桥为98+196+504+196+98m双塔三索面公铁两用钢桁梁斜拉桥，上层公路为六车道，宽27m，下层铁路为四线，其中两线为一级干线，两线为客运专线，设计列车速度为250km/h。斜拉桥主桥为板桁结合钢桁梁，三片主桁，桁宽2×15m，主塔采用钢筋混凝土结构，倒Y形，承台以上高度为188.5m，每塔两侧各有3×16根斜拉索，索最大截面为451根直径7mm镀锌平行钢丝，最大索力约12500kN。1.1桥梁建设的历史和现状图1.44武汉天兴洲公铁两用斜拉桥1.1桥梁建设的历史和现状南京长江二桥(南汊钢箱梁斜拉桥)(钢箱梁，主跨628m，2001年)1.1桥梁建设的历史和现状湖北宜昌长江大桥1.1桥梁建设的历史和现状世界单幅最宽的矮塔斜拉桥在银川合龙1.1桥梁建设的历史和现状序号开通年度国家桥名跨度/m主梁特点用途12008中国苏通大桥1088钢箱梁公路桥22008中国香港昂船洲大桥79.75+70+70+69.25+1018+69.25+70+70+79.75钢箱梁公路桥31998日本多多罗大桥270+890+320钢箱梁公路桥41995法国Normandie桥357+856+357混合梁公路桥52005中国南京长江三桥63+257+648+257+63钢箱梁公路桥62001中国南京长江二桥305+628+305钢箱梁公路桥72009中国金塘大桥主通航孔桥77＋218＋620＋218＋77钢箱梁公路桥82000中国武汉白沙洲大桥50+180+618+180+50混合梁公路桥92001中国青州闽江大桥250+605+250结合梁公路桥101993中国上海杨浦大桥40+99+144+602+144+99+44结合梁公路桥表1.3世界十大跨度斜拉桥一览表（按跨度大小排序）1.1桥梁建设的历史和现状4.悬索桥悬索桥，又称吊桥，是一种古老的桥型，是以缆索为主要承重结构，与桥塔、吊杆、锚锭和桥面结构组成的缆索承重桥。现代悬索桥是特大跨度桥梁的主要型式之一，特别是在跨越大河、深谷等不易修筑桥墩的地区，悬索桥具有独特的优势。1816年，第一座用钢丝做主缆索、跨度124m的人行悬索桥在英国建成，揭开了现代悬索桥发展的序幕。利用钢丝和钢绞线等现代钢材制造的承重缆索开始在悬索桥的建造中得到广泛的应用。1.1桥梁建设的历史和现状1883年，在纽约东河修建了举世闻名的布鲁克林悬索桥（BrooklynBridge，图1.45）。它是当时世界上最长的大桥，主跨度为486.16m。从那以后，悬索桥的建造技术不断进步，跨度纪录不断地被刷新：20世纪30年代，相继建成的美国乔治华盛顿桥（主跨1067m）和旧金山金门大桥（主跨1280m）使悬索桥的跨度超过了1000m（图1.46）。目前世界上跨度超过1000m的悬索桥已经有几十座，其中前10位已经超过了1280m，见表1.4。1.1桥梁建设的历史和现状图1.45美国布鲁克林桥1.1桥梁建设的历史和现状图1.46美国旧金山金门大桥1.1桥梁建设的历史和现状目前世界上跨度最大的悬索桥是日本的明石海峡大桥，也是世界上跨径最大的桥梁（图1.47）。明石海峡大桥总长度3911m，主跨跨径1991m，梁边跨各960m，桥宽35m，桥塔高298.3m。桥面设双向6车道，设计时速100km。可以承受8.5级的强烈地震和百年一遇的80m/s的强风。大桥1988年动工，历时10年，耗资5000多亿日元，于1998年建成通车。其间经历了1995年1月17日阪神大地震的考验。阪神大地震的考验的震中距离桥址仅4km，但大桥安然无恙，只是南岸的桥墩和锚锭发生了轻微的位移，使大桥的长度增加了1m，（大桥原设计长度3910m、主跨径1990m），可见其卓越的设计与施工水平。1.1桥梁建设的历史和现状图1.47世界上跨度最大的桥梁——日本明石海峡大桥1.1桥梁建设的历史和现状序号开通年份国家桥

名跨度/m主梁特点车道数目11998日本明石海峡桥960+1991+960三跨连续钢桁梁422009中国西堠门大桥578+1650+485两跨连续箱梁431997丹麦大带东桥536+1624+536三跨连续钢桁梁442005中国润扬大桥南汊桥1490单跨双铰钢箱梁651981英国Humber桥280+1410+530三跨连续钢箱梁461999中国江阴长江大桥1385单跨钢箱梁671997中国香港青马大桥455+1377+300三跨连续钢箱梁上层6车道下层双线快速铁路81964美国Verrazano桥373.33+1298.45+370.3三跨连续钢桁梁1291937美国GoldenGate桥342.9+1280.2+342.9三跨连续钢桁梁6102007中国阳逻长江大桥1280单跨钢箱梁6表1.4世界十大跨度悬索桥一览表（按跨度大小排序）1.1桥梁建设的历史和现状我国现代悬索桥的建造虽然起步较迟，但从20世纪90年代以后取得了非常大的进展，先后修建了不少大跨度悬索桥，如广东虎门大桥、汕头海湾大桥，跨越长江的西陵峡、江阴大桥、润扬大桥等等。目前世界上十大跨度悬索桥中，我国已占5座。2005建成的润扬长江大桥，悬索桥主跨1490m，成为当时为中国第一、世界第三大跨径悬索桥。1.1桥梁建设的历史和现状2009年，连接舟山本岛与宁波的舟山连岛工程的西堠门公路大桥的建成通车（图1.48），再次改写了世界十大悬索桥的排序，并成为我国跨度最大的桥梁。西堠门大桥主桥为两跨连续钢箱梁悬索桥，主桥长2588m，主跨1650m，是目前世界上最大跨度的钢箱梁悬索桥，全长在悬索桥中居世界第二，但钢箱梁悬索长度为世界第一。该桥为双向四车道高速公路标准，设计速度80km/h，全宽36m，桥面净宽23m，通航标准30000t级，主航孔通航净宽630m，通航净高49.5m。1.1桥梁建设的历史和现状图1.48我国跨度最大的桥梁——西堠门大桥1.1桥梁建设的历史和现状香港青马大桥是一座公铁两用悬索桥，1997年建成通车，是当今世界上跨度最大的公铁两用桥。该桥全长2160m，主跨1377m，通航净高62m，主塔高206m。大桥上层为双线六车道快速公路，下层的箱型主梁内设有两条机场快线铁路。桥上车辆的设计速度，公路为100km/h，铁路为135km/h。下层还设有两条工作通道，可用作强风或紧急情况下的临时通道，见图1.49。1.1桥梁建设的历史和现状图1.49世界第一公铁两用桥——香港青马大桥1.1桥梁建设的历史和现状大桥的主梁由二根相距36m的主缆悬挂在南北二个桥塔上，主缆穿过桥塔的4个鞍座（每个鞍座重500t），分别锚定在青衣和马湾侧的基座上（二个锚定基座分别重达20万吨和25万吨）。每根主缆直径1.1m，截面积0.759m2（边跨为0.801m2），由91根（边跨为97根）平行钢绞线组成，包含33400根（边跨为35224根）直径5.38mm的镀锌高强度钢丝，钢丝总长度16万公里，总质量2.7万吨。重达4.9万吨的钢制主梁经过风洞试验精心设计，采用流线形箱型截面，在上下层桥梁横截面的中央设有通风空隙，以增强大桥的气动稳定性。1.1桥梁建设的历史和现状大跨、轻型、快速施工是21世纪的跨海桥梁发展的方向。从20世纪90年代初开始，我国的桥梁建设者就积极开展从内陆建桥向跨海建桥的研究和谋划。2005年建成的东海大桥是我国第一座真正意义上的跨海大桥，全长32.5km，当时是全球30多座跨海大桥中最长的一座；而2008年5月1日建成通车杭州湾跨海大桥又改写了这项世界之最。世界最长跨海桥杭州湾大桥全线贯通(2008年02月)世界最长的跨海大桥—杭州湾跨海大桥。也是继美国的庞恰特雷恩湖桥(38.4km)后世界第二长的桥梁。杭州湾跨海大桥是同三国道跨越杭州湾的便捷通道，北起嘉兴市海盐郑家埭，止于宁波市慈溪水路湾，全长36公里。大桥通车后，上海到宁波的陆路距离将缩短120多公里。杭州湾大桥双向六车道，设计时速100公里/小时，设计使用年限100年，总投资118亿元。大桥共有各类桩基7000余根，是国内特大桥梁之最。水中区域打钢桩4000多根，其工程规模突破了国内建桥史的记录。世界最长跨海桥杭州湾大桥全线贯通(2008年02月)大桥在设计中首次引入了景观设计概念，设计师借助西湖苏堤“长桥卧波”的美学理念，整座大桥平面呈S形，线条优美、生动活泼。大桥在离南岸大约14公里处，有一个海中平台，在施工期间它是海上作业人员的生活基地，大桥建成后，这座平台将成为绝佳的旅游休闲观光台。杭州湾大桥是一座“数字化”大桥，平均每公里就有1对监视器，中央监视系统时刻监控大桥的维护管理，大桥的“身体健康”在实时掌握之中。1.1桥梁建设的历史和现状大桥设南、北两个航道，其中北航道桥为主跨448m的钻石型双塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准35000t；南航道桥为主跨318m的A型单塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准3000t。钻石形双塔威风地矗立在主航道上1.1桥梁建设的历史和现状大桥设南、北两个航道，其中北航道桥为主跨448m的钻石型双塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准35000t；南航道桥为主跨318m的A型单塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准3000t。钻石形双塔威风地矗立在主航道上1.1桥梁建设的历史和现状图1.52南京大胜关长江大桥主桥1.1桥梁建设的历史和现状主桥钢桁（拱）梁由三片主桁架组成，每两片主桁间的中心距均为15.0m。大桥横断面布置如图1.53所示：结构总宽41.6m，共设计了6条线路：下游侧是两线设计时速300km的京沪高速铁路(G1,G2)；上游侧是两线时速120km货车或时速200km客车的客货混运沪蓉铁路(P1,P2)；在两边桁的外侧，各外挑5.2m的悬臂托架，支撑南京市地铁轨道交通城市轨道交通轨道(U1,U2)，见图1.53。1.1桥梁建设的历史和现状图1.53南京大胜关长江大桥主桥连续拱（桁）主桥横截面布置（单位：cm）1.1桥梁建设的历史和现状20世纪90年代以来，我国公路建设步入了快速发展的新时期。按照《综合交通网中长期发展规划》，我国公路建设事业迅猛发展，尤其是高速公路建设，从无到有，现已建成高速公路通车总里程超过6.5万公里，居世界第二位。东部地区已基本形成高速公路网，长江三角洲、珠江三角洲和京津冀地区形成较完善的城际高速公路网，国家高速公路网骨架基本形成。1.1桥梁建设的历史和现状作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到相应发展，2008年底，公路桥梁超过40万座。跨越大江、海峡的长大桥梁建设也相继修建，一般公路和高等级公路上的中、小桥、立交桥，形式多样，工程质量不断提高，为公路运输提供了安全、舒适的服务。随着经济的发展、综合国力增强，我国的建筑材料、设备、建筑技术都有了较快发展。据统计，我国现有各类桥梁约60余万座，每年开工建筑的桥梁约为一万余座，中国正由世界“桥梁大国”向“桥梁强国”迈进。1.1桥梁建设的历史和现状自从1825年第一条铁路在英国出现以来，铁路交通就以其安全、准时、高效的特点在世界上得到了长足的发展。随着社会的发展和科学技术的进步，对铁路运输能力的要求越来越大，列车车速也不断提高。20世纪50年代初，法国首先提出了高速列车的设想，并最早开始试验工作。1.1桥梁建设的历史和现状1964年，日本建成了连接东京与新大阪之间的东海道新干线，成为世界上第一条运营的高速铁路系统（图1.54）。新干线的列车速度达到270~300km/h，并曾创造过443km/h的试验记录（1996年）。1976年，用电力机车牵引的高速列车在英国投入运行，最高速度达200km/h。1981年，采用流线形造型的铰接式高速列车TGV（TrainàGrandeVitesse）在法国的巴黎─里昂干线正式投入使用。2007年4月3日，TGV列车创下了574.8km/h的轮轨式列车世界纪录（图1.55）。1971年，德国开始建设汉诺威─维尔茨堡高速铁路并于1991年通车，列车运行速度为280km/h。此外，在西班牙、瑞典、比利时、韩国、意大利等国家也先后建成了高速铁路。1.1桥梁建设的历史和现状图1.54驶过富士山的新干线列车1.1桥梁建设的历史和现状图1.55法国TGV高速列车1.1桥梁建设的历史和现状我国铁路自本世纪初以来，加速了其现代化进程。截至2009年底，全国铁路营运里程达到8.6万公里，跃居世界第二位。根据《铁路“十一五”规划》，到2020年我国铁路里程将达到12万公里以上。在扩大路网建设的同时，把提高既有铁路的客货列车速度作为重大技术决策予以实施。通过六次大提速，普通旅客列车速度已经从80～100km/h提高到120～200km/h，货物列车速度已经从30～50km/h提高到80～120km/h。1.1桥梁建设的历史和现状近年来，国家在提高既有铁路客、货列车速度的同时，把建设快速和高速客运专线作为铁路发展的新目标。2004年，国务院审议通过了铁路中长期铁路网规划，规划建设“四纵四横”客运专线网和三个城际客运系统，计划总长12000km。1.1桥梁建设的历史和现状2003年开通的秦沈客运专线，设计运营速度200km/h，试验列车最高速度达到了321.5km/h。在台湾，全长345km的台北－高雄高速铁路已于2004年建成通车（图1.56）。京津城际轨道交通已于2008年7月北京奥运会前投入运营，使得北京到天津的列车运行时间缩短为半个小时，其试验列车速度达到了394.3km/h。1.1桥梁建设的历史和现状全长1068.6km的武广客运专线是世界上第一条运营速度350km/h的铁路客运专线，已经在2009年底建成通车（图1.57）。沪杭高铁2010年9月28日试运行创下时速416.6公里。京沪高速铁路，设计时速380km/h，创造世界轮轨交通运营速度的最高纪录。2010年12月3日在京沪高铁枣庄至蚌埠间的先导段联调联试和综合试验中，国产“和谐号”

CRH380A新一代高速动车组最高运行时速达到486.1公里，中国高铁再次刷新世界铁路运营试验最高速。1.1桥梁建设的历史和现状图1.56台北-高雄高速铁路列车1.1桥梁建设的历史和现状图1.57武广客运专线高速列车运行在高架桥上1.1桥梁建设的历史和现状据不完全统计，我国目前在建客运专线36条，线路长度约13000km；在建城际快速铁路10条，线路长度约2100km；根据城市定位和需求，规划研究中的客运专线另外还有5条，约2500km，城际快速铁路24条，约4100km。1.1桥梁建设的历史和现状桥涵是铁路交通中十分重要的建筑物，在整个铁路交通固定资产中占很大比重。据截至2009年底统计，我国铁路运营桥梁47850余座，184060余孔，约3707000余总延米。其中：混凝土桥45990余座，177480余孔，约3516500余延米；钢梁桥（含混合桥）1860余座，6580余孔，约190500余延米。跨度32m及以下的简支混凝土梁142430余孔，约占混凝土梁总数的80%；跨度40m以下的简支钢梁5290余孔，约占钢梁总数的80%。中小跨度简支梁约占桥梁总孔数的80%。涵渠155180余座，3544200余横延米。1.1桥梁建设的历史和现状高速铁路列车运行速度快，由轨道不平顺引起的轮轨动力响应及其对行车安全性、平稳性和乘车舒适性的影响均随行车速度的提高而显著增大，因此要求高速铁路的线路必须具有高平顺性、高稳定性和高可靠性等特点，根据技术需要，时速200km以上的高速铁路(包含客运专线、城际铁路)，桥梁的比例比普通铁路高得多。表1.5和表1.6分别列出了国外和我国高速铁路桥梁工程概况。国外高速铁路桥梁比例最高的是日本，其上越新干线和东北新干线桥梁累计长度占全线总长的比例分别为61.5%和58.1%。京津城际铁路桥梁累计长度占全线正线总长的比例为88%，京沪高速铁路为80%，广珠城际铁路为94.4%，武广客运专线为48.1%，哈大客运专线为73.5%。施工人员为通车做最后准备大桥的隔离栏被刷上了明亮的绿色大桥和建设者的身影构成了一幅美丽的图画1.1桥梁建设的历史和现状正在建设中的跨海工程还包括上海崇明越江通道工程、青岛海湾大桥、厦门跨海大桥等。连接大陆与海南岛的琼州海峡大桥、连接烟台与大连的渤海湾大桥、连接内地与港澳的港珠澳（粤港澳）大桥、甚至连接海峡两岸的台湾海峡大桥等也在酝酿和筹备之中。1.1桥梁建设的历史和现状在国外，正在建设的著名大桥有土耳其伊兹米特海湾大桥（悬索桥，主跨1668m）、已获批准修建的意大利与西西里岛之间的墨西拿海峡大桥，是主跨3300m、两个边跨183m的悬索桥（图1.51，尚未开工），其使用寿命均按200年标准设计，主塔高382.6m，主缆直径1.24m；桥面总长度3666m，宽60m，公路双向4车道+2个紧急车道+2个服务车辆和人行道，设计通行能力6000车辆/小时；铁路为双线，设计通行能力100对/日列车。工程造价预计45亿美元。1.1桥梁建设的历史和现状a)立面图（左为西西里岛，右为卡拉布利亚）b)桥面横截面图1.51墨西拿海峡大桥（主跨3300m）1.1桥梁建设的历史和现状值得一提的是南京大胜关长江大桥。南京大胜关长江大桥主桥为108+192+336+336+192+108m六跨连续钢桁拱桥，为具有双线高速铁路、双线I级干线客货共线铁路和双线城市铁路，是一座具有高技术含量的大跨度连续拱铁路桥，其规模及设计难度国内外无先例。主桥两个336m的主跨为钢桁拱连续梁（图1.52），拱的矢高84.2m，矢跨比约1/4，拱顶桁高12m，从拱趾到拱顶总高96.2m。1.1桥梁建设的历史和现状图1.52南京大胜关长江大桥主桥1.1桥梁建设的历史和现状主桥钢桁（拱）梁由三片主桁架组成，每两片主桁间的中心距均为15.0m。大桥横断面布置如图1.53所示：结构总宽41.6m，共设计了6条线路：下游侧是两线设计时速300km的京沪高速铁路(G1,G2)；上游侧是两线时速120km货车或时速200km客车的客货混运沪蓉铁路(P1,P2)；在两边桁的外侧，各外挑5.2m的悬臂托架，支撑南京市地铁轨道交通城市轨道交通轨道(U1,U2)，见图1.53。1.1桥梁建设的历史和现状图1.53南京大胜关长江大桥主桥连续拱（桁）主桥横截面布置（单位：cm）1.1桥梁建设的历史和现状20世纪90年代以来，我国公路建设步入了快速发展的