国内外桥梁发展史.doc

1、国内外桥梁发展史一、桥梁定义桥 梁 是 为 道 路 跨 越 天 然 或 人 工 障 碍 物 而 修 建 的 建 筑 物 。 桥 梁 一 般 由 五 大部 件 和 五 小 部 件 组 成 ,五 大 部 件 包 括 (1)桥 跨 结 构 (或 称 桥 孔 结 构 .上 部 结 构 )、(2)支 座 系 统 、 (3)桥 墩 、 (4)桥 台 、 (5)墩 台 基 础 ； 五 小 部 件 包 括 (1)桥 面 铺装 、 (2)防 排 水 系 统 、 (3)栏 杆 、 (4)伸 缩 缝 、 (5)灯 光 照 明 。二、桥梁分类按 用 途 分 为 公 路 桥 、 公 铁 两 用 桥 、 人 行 桥 、

2、机 耕 桥 、 过 水 桥 。按 跨 径 大 小 和 多 跨 总 长 分 为 小 桥 、 中 桥 、 大 桥 、 特 大 桥 。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 。按 行 车 道 位 置 分 为 上 承 式 桥 、 中 承 式 桥 、 下 承 式 桥 。按 使 用 年 限 可 分 为 永 久 性 桥 、 半 永 久 性 桥 、 临 时 桥 。按 材 料 类 型 分 为 木 桥 、 圬 工 桥 、 钢 筋 砼 桥 、 预 应 力 桥 、 钢 桥 。梁 式 桥 :

3、包 括 简 支 板 梁 桥 ,悬 臂 梁 桥 ,连 续 梁 桥 。 其 中 简 支 板 梁 桥 跨 越 能力 最 小 ,一 般 一 跨 在 8-20m。 连 续 梁 桥 国 内 最 大 跨 径 在 200m 以 下 ,国 外 已 达240m（ 目 前 世 界 上 最 大 跨 径 梁 桥 最 跨 是 330m， 是 位 于 中 国 重 庆 的 石 板 坡 长江 大 桥 复 线 桥 ， 于 2006 年 建 成 通 车 ） 。拱 桥 :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 。拱 桥 分 类 ： 按 拱 圈 (肋 )结 构 的 材 料

4、 分 ： 有 石 拱 桥 、 钢 拱 桥 、 混 凝 土 拱桥 、 钢 筋 混 凝 土 拱 桥 。 按 拱 圈 （ 肋 ） 的 静 力 图 式 分 ： 有 无 铰 拱 、 双 铰 拱 、三 铰 拱 （ 见 拱 ） 。世 界 第 一 拱 桥 为 重 庆 朝 天 门 长 江 大 桥 ， 主 跨 达 522m， 2009 年 4 月 29日 建 成 通 车 。刚 构 桥 ： 主 要 承 重 结 构 采 用 刚 构 的 桥 梁 。 梁 和 腿 或 墩 （ 台 ） 身 构 成 刚 性连 接 。 结 构 形 式 可 分 为 门 式 刚 构 桥 、 斜 腿 刚 构 桥 、 T 形 刚 构 桥 和 连 续 刚

5、 构 桥 。跨 径 我 国 最 大 已 达 270m(虎 门 大 桥 辅 航 道 桥 )。 虎 门 大 桥 横 跨 东 莞 市 虎 门 镇和 广 州 南 沙 区 之 间 的 珠 江 入 海 口 。 大 桥 工 程 于 1992 年 10 月 28 日 开 工 ，1997 年 6 月 9 日 正 式 通 车 。斜 拉 桥 ： 又 称 斜 张 桥 ， 是 将 主 梁 用 许 多 拉 索 直 接 拉 在 桥 塔 上 的 一 种 桥梁 ， 是 由 承 压 的 塔 、 受 拉 的 索 和 承 弯 的 梁 体 组 合 起 来 的 一 种 结 构 体 系 。 其可 看 作 是 拉 索 代 替 支 墩 的 多

6、 跨 弹 性 支 承 连 续 梁 。 其 可 使 梁 体 内 弯 矩 减 小 ， 降低 建 筑 高 度 ， 减 轻 了 结 构 重 量 ， 节 省 了 材 料 。 斜 拉 桥 由 索 塔 、 主 梁 、 斜 拉索 组 成 。苏 通 大 桥 位 于 江 苏 省 东 南 部 ， 连 接 南 通 和 苏 州 两 市 ， 总 长 8206 米 ， 其中 主 桥 采 用 100+100+300+1088+300+100+100（ 其 中 主 桥 长 约 1088 米 ）=2088 米 的 双 塔 双 索 面 钢 箱 梁 斜 拉 桥 。 创 造 四 项 世 界 之 最 ： 最 大 主 跨 斜 拉 桥 、最

7、 深 基 础 （ 苏 通 大 桥 主 墩 基 础 由 131 根 长 约 120 米 、 直 径 2.5 米 至 2.8 米的 群 桩 组 成 ， 承 台 长 114 米 、 宽 48 米 ， 面 积 有 一 个 足 球 场 大 ， 是 在 40 米水 深 以 下 厚 达 300 米 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 。 ） 、 最 高 桥 塔 （ 300.4 米 的 混 凝 土 塔 ， 为 世 界 最 高 桥 塔 ） 和最 长 拉 索 （ 最 长 拉 索 长 达 577 米 ， 比 日 本 多 多 罗 大 桥 斜

8、 拉 索 长 100 米 ， 为世 界 上 最 长 的 斜 拉 索 ） 。武 汉 二 七 长 江 公 路 大 桥 是 世 界 上 最 大 跨 度 的 三 塔 斜 拉 桥 和 世 界 上 最 大 跨度 的 结 合 梁 斜 拉 桥 。 该 桥 设 计 长 度 6507 米 ， 其 中 主 桥 全 长 2922 米 ， 主 桥通 航 孔 （ 主 跨 ） 采 用 三 塔 斜 拉 桥 方 案 ， 双 主 孔 跨 度 为 2x616 米 。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

9、(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 。世 界 上 最 大 跨 度 的 悬 索 桥 是 日 本 明 石 海 峡 大 桥 ， 坐 落 在 日 本 神 户 市 与淡 路 岛 之 间 ， 主 跨 1991 米 （ 960+1991+960） ， 全 长

10、3911 米 。 大 桥 于 1988年 5 月 动 工 。 1998 年 3 月 竣 工 。世 界 最 大 跨 峡 谷 的 悬 索 桥 是 湘 西 矮 寨 悬 索 大 桥 ， 于 湖南吉首矮寨镇， 是长沙至 重庆公 路 通 道 吉 首 至 茶 洞 高 速 公 路 的 控 制 性 工 程 ， 桥 面 与 谷 底 垂 直 高差 达 330 余 米 ， 主 跨 跨 径 1176 米 。 创 “4 个 世 界 第 一 ”： 一 是 大 桥 主 跨1176 米 ， 跨 峡 谷 悬 索 桥 创 世 界 第 一 ； 二 是 首 次 采 用 塔 、 梁 完 全 分 离 的 结 构设 计 方 案 ， 创 世

11、界 第 一 ； 三 是 首 次 采 用 岩 锚 吊 索 结 构 ， 并 用 碳 纤 维 作 为 预 应力 筋 材 ， 创 世 界 第 一 ； 四 是 首 次 采 用 “轨 索 滑 移 法 ”架 设 钢 桁 梁 ， 创 世 界 第一 。组 合 体 系 桥 有 梁 拱 组 合 体 系 ,如 系 杆 拱 ,桁 架 拱 ,多 跨 拱 梁 结 构 等 .梁 刚架 组 合 体 系 ,如 T 形 刚 构 桥 等 。玻 璃 桥 ： 纯 玻 璃 制 成 的 一 种 桥 梁 。 我 国 第 一 座 采 用 特 种 水 晶 玻 璃 承 座 体系 的 实 用 性 桥 梁 位 于 广 西 桂 林 市 区 内 榕 杉 湖

12、 景 区 榕 湖 上 ， 桥 长 22.4 米 ， 桥宽 2.64 米 。三、桥梁发展史桥 梁 是 道 路 的 组 成 部 分 。 从 工 程 技 术 的 角 度 来 看 ， 桥 梁 发 展 可 分 为 古 代 、近 代 和 现 代 三 个 时 期 。（ 一 ） 古 代 桥 梁古 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 分 为 石 桥 和 木 桥 。石 桥 的 主 要 形 式 是 石 拱 桥 。 据 考 证 ， 中 国 早 在 东 汉 时 期 （ 公 元 25 220年 ） 就 出 现 石 拱 桥 ,如 出 土

13、 的 东 汉 画 像 砖 ， 刻 有 拱 桥 图 形 。 现 在 尚 存 的 赵 州桥 （ 又 名 安 济 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 墩 一 般 都 比 较薄 ， 比 较 轻 巧 ， 如 建 于 公 元 816 819 年 的 宝 带 桥 ， 全 长 317 米 ， 薄 墩 扁 拱 ,结构 精 巧 。赵 州 桥宝 带 桥罗 马 时 代 ， 欧 洲 建 造 拱 桥 较 多 ,如 公 元 前 200 公 元 200 年

14、 间 在 罗 马 台伯 河 建 造 了 8 座 石 拱 桥 ， 其 中 建 于 公 元 前 62 年 的 法 布 里 西 奥 石 拱 桥 ， 桥 有2 孔 ,各 孔 跨 径 为 24.4 米 。 公 元 98 年 西 班 牙 建 造 了 阿 尔 桥 ,高 达 52 米 。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 ， 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 ， 墩 很 宽 ， 约 为 拱 跨

15、 的 三 分 之 一 。罗 马 帝 国 灭 亡 后 数 百 年 ， 欧 洲 桥 梁 建 筑 进 展 不 大 。 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 。 英 国 在 公元 1176 1209 年 建 成 的 泰 晤 士 河 桥 为 19 孔 跨 径 约 7 米 尖 拱 桥 。 西 班 牙 在13 世 纪 建 了 不 少 拱 桥 ， 如 托 莱 多 的 圣 玛 丁 桥 。 拱 桥 除

16、 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 了 三 跨 坦 拱 桥 ， 其 矢 高 同 跨 度 比 为 1 7。 11 17 世 纪 建 造的 桥 ， 有 的 在 桥 面 两 侧 设 商 店 ， 如 意 大 利 威 尼 斯 的 里 亚 尔 托 桥 。残 存 的 四 跨 阿 维 尼 翁 桥英 国 泰 晤 士 河 桥皮 埃 尔

17、桥石 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 。 公 元 11 12 世 纪 南 宋 泉 州 地 区 先 后 建 造 了几 十 座 较 大 型 石 梁 桥 ， 其 中 有 洛 阳 桥 、 安 平 桥 。 安 平 桥 (五 里 桥 )原 长 2500米 ， 362 孔 ， 现 长 2070 米 ， 332 孔 。 英 国 达 特 穆 尔 现 存 的 石 板 桥 ， 有 的 已 有2000 多 年 。灞 桥洛 阳 桥安 平 桥早 期 木 桥 多 为 梁 桥 ， 如 秦 代

18、 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 。 中 国 3 世 纪 在 甘 肃 安 西 与 新 疆 吐 鲁番 交 界 处 建 有 伸 臂 木 桥 ， “长 一 百 五 十 步 ”。 公 元 405 418 年 在 甘 肃 临 夏附 近 河 宽 达 40 丈 处 建 悬 臂 木 桥 ， 桥 高 达 50 丈 。 八 字 撑 木 桥 和 拱 式 撑 架 木 桥亦 可 以 加 大 跨 径 。 16 世 纪 意 大 利 的 巴 萨 诺 桥 为 八 字 撑 木 桥 。木 拱 桥 出 现 较 早 ， 公 元 1

19、04 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 在 河 南 开 封 修 建 的 虹 桥 ,净 跨 约 为 20米 ,亦 为 木 拱 桥 ,建 于 公 元 1032 年 。 日 本 在 岩 国 锦 川 河 修 建 的 锦 带 桥 为 五 孔木 拱 桥 ， 建 于 公 元 300 年 左 右 ,是 中 国 僧 戴 曼 公 独 立 禅 师 帮 助 修 建 的 。虹 桥中 国 西 南 地 区 有 用 竹 篾 缆 造 的 竹 索 桥 。 著 名 的 竹 索 桥 是 四 川 灌 县 珠 浦桥 ， 桥 为 8 孔 ，

20、 最 大 跨 径 约 60 米 ,总 长 330 余 米 ， 建 于 宋 代 以 前 。四 川 灌 县 珠 浦 桥古 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 桥 址 江 中 先 遍 抛 石 块 ， 其 上 养 殖 牡

21、蛎 二 三 年 后 胶固 而 成 筏 形 基 础 ， 是 一 个 创 举 。（ 二 ） 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

22、 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 、 粘 土 、 赤 铁 矿 混 合 煅 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 由 圣 沃 南在 前 人

23、 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 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 K.库 尔 曼 、 英 国 人 W.J.M.兰 金 和 J.C.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

24、 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 。木 桥 ， 16 世 纪 前 已 有 木 桁 架 。 1750 年 在 瑞 士 建 成 拱 和 桁 架 组 合 的 木 桥多 座 ， 如 赖 谢

25、 瑙 桥 ， 跨 径 为 73 米 。 在 18 世 纪 中 叶 至 19 世 纪 中 叶 ,美 国 建造 了 不 少 木 桥 ,如 1785 年 在 佛 蒙 特 州 贝 洛 兹 福 尔 斯 的 康 涅 狄 格 河 建 造 的 第一 座 木 桁 架 桥 ， 桥 共 二 跨 ， 各 长 55 米 ； 1812 年 在 费 城 斯 库 尔 基 尔 河 建 造 的拱 和 桁 架 组 合 木 桥 ,跨 径 达 104 米 。 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

26、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 ， 跨 径 30.7 米 。 锻

27、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 ， 如 1845 1850 年 英 国 建 造 布 列 坦 尼亚 双 线 铁 路 桥 ， 为 箱 型 锻 铁 梁 桥 。 19 世 纪 中 以 后 ， 相 继 建 立 起 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 风 的 认 识 不 足 ， 桥 梁 一 般 没 有 采 取 防 风 措 施 。

28、 1879 年 12 月 大 风 吹 倒 才 建成 18 个 月 的 阳 斯 的 泰 湾 铁 路 锻 铁 桥 ， 就 是 由 于 桥 梁 没 有 设 置 横 向 连 续 抗 风 构 。塞 文 河 桥布 列 坦 尼 亚 双 线 铁 路 桥中 国 于 1705 年 修 建 了 四 川 大 渡 河 泸 定 铁 链 吊 桥 。 桥 长 100 米 ， 宽 2.8米 ， 至 今 仍 在 使 用 。 欧 洲 第 一 座 铁 链 吊 桥 是 英 国 的 蒂 斯 河 桥 ， 建 于 1741 年 ，跨 径 20 米 ， 宽 0.63 米 。 1820 1826 年 ， 英 国 在 威 尔 士 北 部 梅 奈

29、海 峡 修 建一 座 中 孔 长 177 米 用 锻 铁 眼 杆 的 吊 桥 。 这 座 桥 由 于 缺 乏 加 劲 梁 或 抗 风 构 ， 于1940 年 重 建 。 世 界 上 第 一 座 不 用 铁 链 而 用 铁 索 建 造 的 吊 桥 ， 是 瑞 士 的 弗 里堡 桥 ， 建 于 1830 1834 年 、 桥 的 跨 径 为 233 米 。 这 座 桥 用 2000 根 铁 丝 就地 放 线 ， 悬 在 塔 上 ， 锚 固 于 深 18 米 的 锚 碇 坑 中 。泸 定 桥1855 年 ,美 国 建 成 尼 亚 加 拉 瀑 布 公 路 铁 路 两 用 桥 这 座 桥 是 采 用 锻

30、 铁 索 和加 劲 梁 的 吊 桥 ,跨 径 为 250 米 。 1869 1883 年 ， 美 国 建 成 纽 约 布 鲁 克 林 吊 桥 ,跨度 为 283+486+283 米 。 这 些 桥 的 建 造 ， 提 供 了 用 加 劲 桁 来 减 弱 震 动 的 经 验 。此 后 ， 美 国 建 造 的 长 跨 吊 桥 ， 均 用 加 劲 梁 来 增 大 刚 度 ， 如 1937 年 建 成 的 旧金 山 金 门 桥 （ 主 孔 长 为 1280 米 ， 边 孔 为 344 米 ， 塔 高 为 228 米 ） ， 以 及 同年 建 成 的 旧 金 山 奥 克 兰 海 湾 大 桥 （ 主 孔

31、长 为 704 米 ， 边 孔 为 354 米 ， 塔 高为 152 米 ） ， 都 是 采 用 加 劲 梁 的 吊 桥 。纽 约 布 鲁 克 林 吊 桥旧 金 山 金 门 桥旧 金 山 奥 克 兰 海 湾 大 桥1940 年 ， 美 国 建 成 的 华 盛 顿 州 塔 科 玛 海 峡 桥 ， 桥 的 主 跨 为 853 米 ， 边孔 为 335 米 ， 加 劲 梁 高 为 2.74 米 ， 桥 宽 为 11.9 米 。 这 座 桥 于 同 年 11 月 7日 ， 在 风 速 仅 为 67.5 公 里 /小 时 的 情 况 下 ,中 孔 及 边 孔 便 相 继 被 风 吹 垮 。 这一 事 件

32、 ， 促 使 人 们 研 究 空 气 动 力 学 同 桥 梁 稳 定 性 的 关 系 。华 盛 顿 州 塔 科 玛 海 峡 桥钢 桥 ， 美 国 密 苏 里 州 圣 路 易 市 密 西 西 比 河 的 伊 兹 桥 ， 建 于 1867 1874年 ， 是 早 期 建 造 的 公 路 铁 路 两 用 无 铰 钢 桁 拱 桥 ,跨 径 为 153+158+153 米 。 这座 桥 架 设 时 采 用 悬 臂 安 装 的 新 工 艺 ， 拱 肋 从 墩 两 侧 悬 出 ， 由 墩 上 临 时 木 排 架的 吊 索 拉 住 ， 逐 节 拼 接 ， 最 后 在 跨 中 将 两 半 拱 连 接 。 基 础

33、 用 气 压 沉 箱 下 沉33 米 到 岩 石 层 。 气 压 沉 箱 因 没 有 安 全 措 施 ， 发 生 119 起 严 重 沉 箱 病 ,14 人死 亡 。 19 世 纪 末 弹 性 拱 理 论 已 逐 步 完 善 ， 促 进 了 20 世 纪 20 30 年 代 修 建较 大 跨 钢 拱 桥 ， 较 著 名 的 有 ： 纽 约 的 岳 门 桥 ， 建 成 于 1917 年 ， 跨 径 305 米 ；纽 约 贝 永 桥 ,建 成 于 1931 年 ,跨 径 504 米 ； 澳 大 利 亚 悉 尼 港 桥 ， 建 成 于1932 年 ， 跨 径 503 米 。 3 座 桥 均 为 双

34、铰 钢 桁 拱 。纽 约 贝 永 桥19 世 纪 中 期 出 现 了 根 据 力 学 设 计 的 悬 臂 梁 。 英 国 人 根 据 中 国 西 藏 木 悬臂 桥 式 ， 提 出 锚 跨 、 悬 臂 和 悬 跨 三 部 分 的 组 合 设 想 ， 并 于 1882 1890 年 在英 国 爱 丁 堡 福 斯 河 口 建 造 了 铁 路 悬 臂 梁 桥 。 这 座 桥 共 有 6 个 悬 臂 ,悬 臂 长 为206m， 悬 跨 长 为 107m， 主 跨 长 为 519m。 20 纪 初 期 ,悬 臂 梁 桥 曾 风 行 一 时 ,如 1901 1909 年 美 国 建 造 的 纽 约 昆 斯

35、堡 桥 ， 是 一 座 中 间 锚 跨 为 190m、 悬 臂为 150 和 180m、 无 悬 跨 、 由 铰 联 结 悬 臂 、 主 跨 为 300m 和 360m 的 悬 臂 梁 桥 。1900 1917 年 建 造 的 加 拿 大 魁 北 克 桥 也 是 悬 臂 钢 桥 ， 该 桥 长 987 米 ， 宽 29米 ， 高 104 米 ， 桥 悬 臂 长 177 米 ， 支 撑 着 长 195 米 的 中 心 结 构 ， 整 个 总 臂 距为 549 米 。 是 世 界 著 名 大 跨 度 悬 臂 桁 架 梁 桥 。 这 座 大 桥 本 该 是 著 名 设 计 师 特奥 多 罗 库 帕

36、的 一 个 真 正 有 价 值 的 不 朽 杰 作 。 库 帕 曾 称 他 的 设 计 是 “最 佳 、最 省 的 ”。 可 惜 ， 它 没 有 架 成 。 库 帕 自 我 陶 醉 于 他 的 设 计 ， 而 忘 乎 所 以 地 把大 桥 的 长 度 由 原 来 的 500 米 加 到 600 米 ， 以 成 为 世 界 上 最 长 的 桥 。 桥 的 建 设速 度 很 快 ， 施 工 也 很 完 善 。 正 当 投 资 修 建 这 座 大 桥 的 人 士 开 始 考 虑 如 何 为 大桥 剪 彩 时 ， 人 们 忽 然 听 到 一 阵 震 耳 欲 聋 的 巨 响 大 桥 的 整 个 金 属

37、结 构 垮 了 。19000 吨 钢 材 和 86 名 建 桥 工 人 落 入 水 中 ， 只 有 11 人 生 还 。 由 于 库 帕 的 过 分自 信 而 忽 略 了 对 桥 梁 重 量 的 精 确 计 算 ， 导 致 了 一 场 事 故 。 有 了 第 一 次 事 故 后 ，尽 管 在 设 计 上 进 行 了 谨 慎 的 调 整 ， 不 过 就 在 1916 年 9 月 11 日 ， 第 二 次 事故 再 次 降 临 魁 北 克 桥 。 由 于 当 用 千 斤 顶 举 升 重 达 5000 吨 的 悬 挂 孔 时 ， 悬 挂孔 一 角 的 十 字 形 铸 件 被 压 坏 ， 出 现 倾

38、斜 。 在 这 次 重 大 事 故 发 生 后 ， 有 关 部 门再 次 查 找 原 因 ， 发 现 除 铸 件 自 身 存 在 各 方 面 的 缺 陷 外 ， 粗 枝 大 叶 的 工 作 作 风才 是 导 致 事 故 频 发 的 根 源 。 经 过 几 次 设 计 更 新 和 谨 慎 建 造 后 ， 魁 北 克 桥 终 于1987 年 建 成 ， 并 被 加 拿 大 和 美 国 社 会 土 木 工 程 师 学 会 （ Canadian and American Society of Civil Engineers） 设 为 历 史 纪 念 建 筑 。加 拿 大 魁 北 克 桥钢 筋 混 凝

39、土 桥 ， 1875 1877 年 ， 法 国 园 艺 家 莫 尼 埃 建 造 了 一 座 人 行 钢筋 混 凝 土 桥 ， 跨 径 16 米 ,宽 4 米 。 1890 年 ， 德 国 不 莱 梅 工 业 展 览 会 上 展 出了 一 座 跨 径 40 米 的 人 行 钢 筋 混 凝 土 拱 桥 。 1898 年 ， 修 建 了 沙 泰 尔 罗 钢 筋 混凝 土 拱 桥 。 这 座 桥 是 三 铰 拱 ， 跨 径 52 米 。 1905 年 ， 瑞 士 建 成 塔 瓦 纳 萨 桥 ,跨 径 51 米 ,是 一 座 箱 形 三 铰 拱 桥 ， 矢 高 5.5 米 。 1928 年 ,英 国 在

40、 贝 里 克 的 罗亚 尔 特 威 德 建 成 4 孔 钢 筋 混 凝 土 拱 桥 ， 最 大 跨 径 为 110 米 。 1934 年 ， 瑞 典建 成 跨 径 为 181 米 、 矢 高 为 26.2 米 的 特 拉 贝 里 拱 桥 ， 1943 年 又 建 成 跨 径 为264 米 、 矢 高 近 40 米 的 桑 德 拱 桥 。桥 梁 基 础 施 工 ， 在 18 世 纪 开 始 应 用 井 筒 ， 英 国 在 修 威 斯 敏 斯 特 拱 桥 时 ，木 沉 井 浮 运 到 桥 址 后 ， 先 用 石 料 装 载 将 其 下 沉 ， 而 后 修 基 础 及 墩 。 1851 年 ，英 国

41、 在 肯 特 郡 的 罗 切 斯 特 处 修 建 梅 德 韦 桥 时 ， 首 次 采 用 压 缩 空 气 沉 箱 。1855 1859 年 ， 在 康 沃 尔 郡 的 萨 尔 塔 什 修 建 罗 亚 尔 艾 伯 特 桥 时 ， 采 用 直 径11 米 的 锻 铁 筒 ， 在 筒 下 设 压 缩 空 气 沉 箱 。 1867 年 ， 美 国 建 造 伊 兹 河 桥 ， 也用 压 缩 空 气 沉 箱 修 建 基 础 。 压 缩 空 气 沉 箱 法 施 工 ， 工 人 在 压 缩 空 气 条 件 下 工作 ， 若 工 作 时 间 长 ， 或 从 压 缩 气 箱 中 未 经 减 压 室 骤 然 出 来

42、 ， 或 减 压 过 快 ， 易引 起 沉 箱 病 。1845 年 以 后 ， 蒸 汽 打 桩 机 开 始 用 于 桥 梁 基 础 施 工 。（ 三 ） 现 代 桥 梁20 世 纪 30 年 代 ， 预 应 力 混 凝 土 和 高 强 度 钢 材 相 继 出 现 ， 材 料 塑 性 理 论和 极 限 理 论 的 研 究 ， 桥 梁 振 动 的 研 究 和 空 气 动 力 学 的 研 究 ， 以 及 土 力 学 的 研究 等 获 得 了 重 大 进 展 。 从 而 ,为 节 约 桥 梁 建 筑 材 料 ,减 轻 桥 重 ， 预 计 基 础 下 沉深 度 和 确 定 其 承 载 力 提 供 了 科

43、 学 的 依 据 。 现 代 桥 梁 按 建 桥 材 料 可 分 为 预 应力 钢 筋 混 凝 土 桥 、 钢 筋 混 凝 土 桥 和 钢 桥 。预 应 力 钢 筋 混 凝 土 桥 ， 1928 年 ， 法 国 弗 雷 西 内 工 程 师 经 过 20 年 的 研 究 ，用 高 强 钢 丝 和 混 凝 土 制 成 预 应 力 钢 筋 混 凝 土 。 这 种 材 料 ， 克 服 了 钢 筋 混 凝 土易 产 生 裂 纹 的 缺 点 ， 使 桥 梁 可 以 用 悬 臂 安 装 法 、 顶 推 法 施 工 。 随 着 高 强 钢 丝和 高 强 混 凝 土 的 不 断 发 展 ， 预 应 力 钢 筋

44、混 凝 土 桥 的 结 构 不 断 改 进 ， 跨 度 不 断提 高 。预 应 力 钢 筋 混 凝 土 桥 有 简 支 梁 桥 、 连 续 梁 桥 、 悬 臂 梁 桥 、 拱 桥 、 桁 架 桥 、刚 架 桥 、 斜 拉 桥 等 桥 型 。简 支 梁 桥 的 跨 径 多 在 50 米 以 下 。 连 续 梁 桥 如 1966 年 建 成 的 法 国 奥 莱 隆桥 ， 是 一 座 预 应 力 混 凝 土 连 续 梁 高 架 桥 ， 共 有 26 孔 ， 每 孔 跨 径 为 79 米 。1982 年 建 成 的 美 国 休 斯 敦 船 槽 桥 ， 是 一 座 中 跨 229 米 的 预 应 力 混

45、 凝 土 连 续梁 高 架 桥 ,用 平 衡 悬 臂 法 施 工 。 悬 臂 梁 桥 如 1964 年 联 邦 德 国 在 柯 布 伦 茨 建成 的 本 多 夫 桥 ,其 主 跨 为 209 米 ； 1976 年 建 成 的 日 本 滨 名 桥 ,主 跨 240 米 ；中 国 1980 年 完 工 的 重 庆 长 江 桥 ,主 跨 174 米 。 桁 架 桥 如 1960 年 建 成 的 联 邦德 国 芒 法 尔 河 谷 桥 ， 跨 径 为 90+108+90 米 ， 是 世 界 上 第 一 座 预 应 力 混 凝 土 桁架 桥 。 1966 年 苏 联 建 成 一 座 预 应 力 混 凝 土

46、 桁 架 式 连 续 桥 ， 跨 径 为106+3166+106 米 ； 1974 年 建 成 的 法 国 博 诺 姆 桥 ， 主 跨 径 为 186.25 米 ，是 目 前 最 大 跨 径 预 应 力 混 凝 土 刚 架 桥 。 预 应 力 钢 筋 混 凝 土 吊 桥 是 将 预 应 力梁 中 的 预 应 力 钢 丝 索 作 为 悬 索 ， 并 同 加 劲 梁 构 成 自 锚 式 体 系 ， 1963 年 建 成的 比 利 时 根 特 的 梅 勒 尔 贝 克 桥 和 玛 丽 亚 凯 克 桥 ， 主 跨 径 分 别 为 56 米 和 100米 ， 就 是 预 应 力 钢 筋 混 凝 土 吊 桥

47、 。 斜 拉 桥 如 1962 年 建 成 委 内 瑞 拉 的 马 拉 开波 湖 桥 。 这 座 桥 为 5 孔 235 米 连 续 梁 ， 由 悬 在 A 形 塔 的 预 应 力 斜 拉 索 将 悬 臂梁 吊 起 。 斜 拉 桥 的 梁 是 悬 在 索 形 成 的 多 弹 性 支 承 上 ， 能 减 少 梁 高 ， 且 能 提 高桥 的 抗 风 和 抗 扭 转 震 动 性 能 ， 并 可 利 用 拉 索 安 装 主 梁 ， 有 利 于 跨 越 大 河 ， 因而 应 用 广 泛 。 预 应 力 混 凝 土 斜 拉 桥 如 1971 年 利 比 亚 建 造 的 瓦 迪 库 夫 桥 ,主跨 径 2

48、82 米 ； 1978 年 美 国 建 造 的 华 盛 顿 州 哥 伦 比 亚 河 帕 斯 科 -肯 纳 威 克 桥 ,主 跨 299 米 ； 1977 年 法 国 建 造 的 塞 纳 河 布 罗 东 纳 桥 ,主 跨 320 米 。钢 筋 混 凝 土 桥 ， 二 次 世 界 大 战 以 后 ， 世 界 上 修 建 了 多 座 较 大 跨 径 的 钢 筋混 凝 土 拱 桥 ， 如 1963 年 通 车 的 葡 萄 牙 亚 拉 达 拱 桥 ,跨 径 为 270 米 ， 矢 高 50米 ； 1964 年 完 工 的 澳 大 利 亚 悉 尼 港 的 格 莱 兹 维 尔 桥 ， 跨 径 305 米 。

49、中 国 1964 年 创 造 钢 筋 混 凝 土 双 曲 拱 桥 。 桥 由 拱 肋 和 拱 波 组 成 ,纵 向 和横 向 均 有 曲 度 ,横 向 也 用 拱 波 形 式 。 拱 肋 和 拱 波 分 段 预 制 ， 因 此 可 用 轻 型 吊装 设 施 安 装 。 这 样 ， 在 缺 乏 重 型 运 输 工 具 和 重 型 吊 装 机 具 下 ， 也 可 以 修 建 较大 跨 径 拱 桥 。 第 一 座 试 验 双 曲 拱 桥 ,建 于 中 国 江 苏 无 锡 ,跨 径 为 9 米 。 此 后 ,1972 年 建 成 湖 南 长 沙 湘 江 大 桥 ， 是 一 座 16 孔 双 曲 拱 桥 ， 大 孔 跨 径 为 60 米 ，小 孔 跨 径 为 50 米 ， 总 长 1250 米 。湖 南 长 沙 湘 江 大 桥钢 桥 ， 二 次 世 界 大 战 后 ， 随 着 强 度 高 、 韧 性 好 、 抗 疲 劳 和 耐 腐 蚀 性 能 好的 钢 材 的 出 现 ， 以 及 用 焊 接 平 钢 板 和 用 角 钢 、 板 钢 材 等 加 劲 所 形 成 轻 而 高 强的 正 交 异 性 板 桥 面 的 出 现 ， 高 强 度 螺 栓 的 应 用 等 ， 钢 桥 有 很 大 发 展 。钢 板 梁 和 箱 形 钢 梁 同 混