畢業(yè)論文--關于新世紀的橋梁工程的發(fā)展

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　關于新世紀的橋梁工程的發(fā)展</p><p><b>　　學校：</b></p><p><b>　　專業(yè)：</b></p><p><b>　　姓名：</b></p><

2、;p>　　一、摘要：本篇從橋梁工程入手，系統(tǒng)概述了橋梁工程的意義；它在國內外的發(fā)展狀況；橋梁的基礎構造，特點及流程；它與其它學科的聯(lián)系和它的發(fā)展前景。說明了橋梁事業(yè)發(fā)展的巨大潛力，因此身為土木學子的我們更應該從現在努力學好專業(yè)知識，為以后躋身土木事業(yè)而奮斗！</p><p>　　二、關鍵詞: 斜拉橋，，梁式橋，主跨徑，支座，附屬結構，橋墩，橋臺.</p><p>　　三、正文：隨著科

3、學技術的發(fā)展，經濟，社會，文化水平的提高，橋梁建筑的需求越來越高。經過幾十年的努力，我國的橋梁工程無論在建設規(guī)模上，還是在科技水平上，都取得令世界矚目的成就。目前，隨著國家公路，國道主干線規(guī)劃的編制完成，幾十公里的跨海灣，海峽特大橋正等著我們去完成，我國廣大橋梁工程技術人員正在不斷地面臨著建設新穎和復雜橋梁結構的挑戰(zhàn)，肩負著光榮而艱巨的任務。</p><p><b>　　前言： </b&

4、gt;</p><p>　　1 橋梁工程的地位及發(fā)展史</p><p>　　橋梁工程在交通事業(yè)中的作用</p><p>　　交通事業(yè)是社會主義建設的主要組成部分之一，它對于發(fā)展國民經濟,促進各地經濟發(fā)展，促進文化交流和鞏固國防，都具有非常重要的意義。橋梁又是公路，鐵路，農村道路以及水利建設的重要組成部分。在經濟上，橋梁的造價平均僅占公路總造價的10%～20%左右，

5、在國防上，橋梁是交通運輸的咽喉，在戰(zhàn)爭中具有重要的地位。在歷史上，每當運輸工具發(fā)生重大變化，對橋梁在載重、跨度等方面提出新的要求，便推動了橋梁工程技術的發(fā)展。在公路施工中，橋梁往往是全線通車的關鍵。橋梁是線路的重要組成部分。</p><p>　　由此可見，橋梁在交通事業(yè)中起著舉足輕重。 </p><p>　　2：橋梁工程的發(fā)展狀況</p><p>　　2.1橋梁

6、工程在中國的發(fā)展</p><p>　　我國文化歷史悠久，是世界上文明發(fā)達最早的國家之一。就橋梁建筑而言，我們的祖先也曾寫下了不少的光輝燦爛的篇章。我國幅員遼闊，山多河多，古代橋梁不但數目驚人，而且類型也豐富多彩，幾乎包含了所有近代橋梁的主要型式。如據史料記載，在據今約3000年的周文王時，我國就已有大型浮橋。</p><p>　　新中國成立后，我國的經濟建設取得了突飛猛進的發(fā)展。我國的橋梁

7、建設事業(yè)也不斷掀起新的發(fā)展高潮。在不斷學習，把國內具體實踐與西方技術結合的情況下，我國的橋梁事業(yè)取得了舉世矚目的成就。我國的橋梁工程已進入了世界橋梁工程的先進行列。僅以下表斜拉橋的排名就可以說明：</p><p>　　2.2橋梁工程在國外的發(fā)展</p><p>　　縱觀國外橋梁發(fā)展史演變的歷史，早在羅馬時代，歐洲的石拱橋已在橋梁史上譜寫過光輝的歷史。</p><p>

8、;　　隨著18世紀工業(yè)革命的到來，國外的橋梁建筑方面達到了空前的發(fā)展。1855年法國建造了第一批應用水泥砂漿砌筑的石拱橋；1873年法國用鋼筋混凝土建造了第一座拱式人行橋；1962年，委內瑞拉建造的馬拉卡波湖大橋為現代大跨度預應力混凝土斜拉橋的蓬勃興起開辟了道路。近20年來，國外在發(fā)展預應力混凝土橋梁的同時，也建造了不少新型鋼橋。</p><p>　　四、 橋梁分類，結構及建設的程序，設計要點</p>

9、<p><b>　　橋梁的分類</b></p><p>　　按使用性分為：公路橋，人行橋，機耕橋，過水橋等。</p><p>　　按跨徑大小和多跨總長分為：小橋，中橋，大橋，特大橋。</p><p>　　按行車道位置分為：上承式橋，中承式橋，下承式橋。</p><p>　　按承重構件受力情況分為：梁橋，板橋

10、，拱橋，鋼結構橋，吊橋，組合體</p><p>　　橋，其中組合體橋又可分為斜拉橋，懸索橋。</p><p>　　按使用年限分為：永久性橋，半永久性橋，臨時橋。</p><p>　　按材料類型分為：木橋，圬工橋，鋼筋混凝土橋，預應力橋，剛橋。1、梁式橋   它是一種使用最廣泛的橋梁型式，可細分為簡支梁橋、連續(xù)梁橋和懸臂梁橋。所謂簡支梁是指梁的

11、兩端分別為鉸支（固定）端與活動端的單跨梁式橋。連續(xù)梁橋是指橋跨結構連續(xù)跨越兩個以上橋孔的梁式橋。在橋墩上連續(xù)，在橋孔內中斷，線路在橋孔內過渡到另一根梁上的稱為懸臂梁，采用這種梁的橋稱為懸臂梁橋。梁式橋的梁身可以做成實腹的，也可做為空腹的，空腹的稱為桁梁。桁梁也叫桁架。桁架的類型五花八門，有三角形、雙斜桿形、菱格形、米字形、多腹桿密格形、K形、W形、空腹形等。2、拱式橋   它由拱上建筑、拱圈和墩臺組成。在豎直荷

12、載作用下，作為承重結構的拱肋主要承受壓力，拱橋的支座既要承受豎向力，又要承受水平力，因此拱式橋對基礎與地基的要求比梁式橋要高。拱式橋按橋面位置可分為上承式拱橋、中承式拱橋和下承式拱橋。3、懸索橋   它是橋面支承在懸索（也稱大纜）上的橋，又稱吊橋。它是以懸索跨過塔頂的鞍形支座錨固在兩岸的錨錠中，作為主要承重結構。在纜索上懸掛吊桿，橋面懸掛在吊桿上。由于這種橋可充分利用懸索鋼纜的高抗拉強度，具有用料省、自<

13、;/p><p><b>　　7、橋梁的結構</b></p><p>　　橋梁的基本組成部分是：上部結構，下部結構，支座和附屬結構。</p><p>　?、?、上部結構（橋跨結構）</p><p>　　在線路中斷時跨越障礙物的主要承載結構。 </p><p><b>　?、?、下部結構</b

14、></p><p>　　包括橋墩，橋臺和基礎。橋墩和橋臺是支承橋跨結構并將恒載和車輛等活載傳至地基的建筑物。通常設置在橋梁兩端的稱為橋臺，它除了上述作用外，還與路堤相銜接，以抵御路堤土壓力，防止路堤填土的滑坡和坍落。橋墩和橋臺中使全部荷載傳至地基的底部奠基部分，通常稱為基礎。它是確保橋梁能安全使用的關鍵。由于基礎往往深埋于土層之中，并且需在水下施工，故也是橋梁建筑中比較困難的一個部分。 </p>

15、<p><b>　?、?、支座 </b></p><p>　　一座橋梁中在橋跨或橋墩或橋臺的支承處所設置的傳力的裝置，稱為支座。 </p><p>　　它不僅要傳遞很大的荷載，并且要保證橋跨結構能產生一定的變?yōu)椤?</p><p><b>　?、?、附屬結構</b></p><p>　　橋

16、梁的基本附屬結構主要包括橋面系，錐形護坡，此外根據需要還要修筑護岸，導流結構物等附屬工程。在路堤與橋臺銜接處，在橋臺兩側設置石砌的錐形護坡。以保證迎水部分路堤邊坡的穩(wěn)定。 </p><p><b>　　8、橋梁的建設程序</b></p><p>　　一座橋梁的建設程序包括以下幾個階段：審批項目建議書進行工程立項，審批可行性研究報告確定設計任務書，在初步設計基礎上形成招

17、標文件并進行工程施工設計招投標，工程施工。</p><p>　　9、橋梁工程設計要點</p><p><b>　　①選擇橋位</b></p><p>　　橋位在服從路線總方向的基礎前提下，選在河道順直，河床穩(wěn)定，水面較窄，水流平穩(wěn)的河段。</p><p>　　② 確定橋梁總跨徑和分孔數</p><p&

18、gt;　　總跨徑的長度要保證橋下有足夠的過水斷面，可以順利的宣泄洪水，通過流水。分孔數目及跨徑大小要考慮橋的同航需要，工程地質條件的優(yōu)劣，工程總造價的高低。</p><p>　?、?橋梁的縱橫斷面布置</p><p>　　橋梁的縱橫斷面布置是在確定了橋的總跨度與標高以后，來考慮路與橋的連接線形與連接的縱向坡度。</p><p><b>　?、?公路橋型的選

19、擇</b></p><p>　　一般應從安全實用與經濟合理等方面綜合考慮，選出最優(yōu)的橋型方案。</p><p>　　橋梁工程—跨學科的樞紐</p><p>　　由于土木工程是一個與其他學科緊密聯(lián)系的學科，這注定橋梁工程與其他學科的不可分割性。它要求我們需要較高的數學頭腦，物理知識與化學知識，必須了解相關的工業(yè)管理知識。隨著社會的進步，經濟的全球化，土木工

20、程已經開始信息化，比如CAD計算機制圖，3dsmax模型制作與效果渲染。因此它還要求我們掌握一定的計算機技術和比較熟練的一門外語?？梢院敛豢鋸埖恼f，橋梁工程從不同程度上涉及了幾乎所有學科的知識，它是一門跨學科的樞紐。</p><p><b>　　五、展望未來</b></p><p>　　5.1橋梁結構形式趨于多姿多態(tài)</p><p>　　21世

21、紀，隨著高強度鋼、玻璃鋼、鋁合金、碳纖維，納米材料等輕質材料的大量啟用，橋梁建筑的主要材料將不斷更新，橋梁結構的形式將趨于多姿多態(tài)。21世紀有待發(fā)展的結合梁型橋梁、斜拉橋、懸索橋也將得到突破性的發(fā)展。 </p><p>　　隨著計算機技術的不斷發(fā)展，各種橋梁及施工軟件的開發(fā)，為橋梁結構的優(yōu)化設計創(chuàng)造了條件，可以利用計算機對即將興建的橋梁進行仿真分析，使不同材料發(fā)揮各自的性能；結構動力學理論的發(fā)展與完善使采用非常輕

22、質的梁型變?yōu)榭赡?，依靠科技進步可使設計人員打破常規(guī)，采取特殊的結構措施，用最少的錢造出輕質、美觀而實用的橋梁來。21世紀還將可能出現水下密封隧道式橋梁。比如意大利墨西拿海峽大橋在設計時就有這種比選方案，這種橋下部結構為承臺固基，上部結構則是一個沉埋水下管段式密封隧道，這是針對墨西拿海峽大橋常年狂風大浪、惡劣氣候而精心選定的橋隧方案。 </p><p>　　5.2深水施工技術進一步發(fā)展</p><

23、;p>　　目前，世界上許多國家都提出建造跨海大橋的構想，這不僅依賴于高性能的材料，而且依賴于深水施工技術進一步發(fā)展。經過人類的努力，水下深度已達到100米，但這與期望還有很大的差距，所以未來的深水施工技術有待進一步發(fā)展。</p><p>　　5.3新型材料擎起大跨、輕質橋梁</p><p>　　未來橋梁的發(fā)展將向著跨海，跨國際，輕質，多用途，環(huán)保的方向發(fā)展。中國橋梁界專家們曾預言：2

24、1世紀世界橋梁將實現新型、大跨、輕質、靈敏和美觀的國際橋梁發(fā)展新目標。 </p><p>　　21世紀世界橋梁跨度有多長？隨著橋梁工程的不斷發(fā)展，以及人類社會的建橋技術，新型材料的應用使橋梁跨度已步入登峰造極階段。毫無疑問，21世紀是橋梁的輝煌時代。</p><p>　　據有關橋梁專家介紹，21世紀的橋梁主材將采用高強度、高韌性鋼材和仰振合金材料。日本明石海峽大橋的加勁梁采用780兆帕焊接

25、時低預熱型新型高強度鋼板，使其橋梁主跨設計刷新了20世紀的最大跨記錄，達到1990米。21世紀鋼桁連續(xù)梁將大量采用高強度低預熱型焊接用鋼板，大線能量焊接用鋼板、高韌性鋼板、抗層狀撕裂型鋼板、異形鋼板、耐候鋼及鍍鋅鋼板、抑振厚板、玻璃鋼、抑振合金材料，不僅可有效地增大鋼桁梁橋的橋跨，而且能有效地降低梁體自重，實現大跨、輕質目標。高強度混凝土是橋梁建設必不可少的主材料之一，21世紀的混凝土材料將加入來亞納米、水溶性聚合物、有機纖維以不斷提高

26、強度與耐久性。橋梁建設將廣泛運用環(huán)保型混凝土，橋梁的韌性、耐久性及強度將得以有效地提高。</p><p>　　5.4中國橋梁發(fā)展趨勢   50年來，新中國橋梁建設取得了突飛猛進的發(fā)展，公路鐵路兩用橋向著大跨度、重荷載、高時速方向發(fā)展。從大橋主跨度上看，武漢長江大橋主跨為128米，而正在建設中的武漢天興洲長江大橋主跨則達到504米，比2000年修建的世界最大公鐵兩用橋丹麥厄勒海峽大橋主跨還長1

27、4米。從荷載和時速上看，武漢天興洲長江大橋荷載達到了2萬噸，而南京大勝關長江大橋設計時速達到了300公里，成為世界上設計運行速度最高的鐵路橋梁。公路橋梁也在朝著美觀、大跨、輕型的方向發(fā)展。  從上世紀90年代初開始，我國的橋梁建設者就積極開展從內陸建橋向跨海建橋的研究和謀劃。劉自明說，大跨、輕型、快速施工是21世紀的跨海橋梁發(fā)展的方向。2005年建成的東海大橋是我國第一座真正意義上的跨海大橋，全長32.5公里，當時

28、是全球30多座跨海大橋中最長的一座；而貫通的杭州灣跨海大橋，全長約36公里，又改寫了這項世界之最。青島跨海大橋、廈門跨海大橋等亦是中外聞名。  專家介紹說，未來的橋梁發(fā)展趨勢是：向著更長、更大、更柔的方向發(fā)展，更加重視橋梁美學及環(huán)境保護。目前，世界上已經出現草橋、塑料橋、玻璃橋、充氣橋、智能</p><p>　　5.5向環(huán)保方向進軍</p><p>　　20世紀90年

29、代以來，橋梁界設計與建造橋梁時將實用功能與藝術構思融為一體，充分考慮周邊環(huán)境保護，使一座座橋梁成為城市中新的旅游風景線。</p><p>　　21世紀的橋梁建設最令人振奮的是大節(jié)段、大塊件橋梁結構實現工廠預制，大噸位吊船現場快速安裝。一座數千米上萬米長的特大橋，墩臺、橋塔、梁體安裝僅需半年左右時間即可大功告成，既不破壞植被，又不污染施工水域，施工快捷質量好，并可節(jié)省大量的勞動力。目前，發(fā)達國家的橋梁施工已配有施工

30、指導智能化系統(tǒng)，即利用高速計算機將現場通過自動化傳感器對橋梁各部位坐標內力、應力、變形、溫度、氣象資料進行綜合分析，自動判斷，確立下一步施工方案及確保安全的應急措施。以保障大橋建造質量安全使用壽命萬無一失。 </p><p>　　21世紀建成的新型大橋將更人性化，智能化，通過計算機系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)將可以感知風力、氣溫狀況，同時可隨時得到并反映出大橋的承載情況、交通狀況。同時橋體內的傳感器可測出大橋各部位的危險及潛

31、在故障，并及時發(fā)出警報。超載汽車、列車通過大橋之前，會被裝在橋頭的傳感器感測出來，及時傳感到智能裝置，橋頭放行柵欄將自動關閉，以防橋梁超載發(fā)生危險。未來的橋梁，將成為造福人類，代表社會進步與高度文明的標志性建筑。</p><p>　　六、建議  1、在新世紀的中國應努力借鑒外國先進技術、先進理念，使中國的橋梁發(fā)展能步入世界前列。  2、注重人才培養(yǎng)，以及高等教育的發(fā)展，

32、從而為橋梁事業(yè)的發(fā)展提供一個可靠的平臺。七、致謝  這次研究性學習得到了很多人的幫助：首先感謝組員們的團結協(xié)作，其次要感謝程鑫老師的理論指導，還要感謝學校給予的資料平臺……</p><p><b>　　八、參考文獻：</b></p><p>　　【1】陳學軍.土木工程概論.北京.機械工業(yè)出版社.2006.8</p><p&g

33、t;　　【2】徐禮華.土木工程概論.武漢.武漢大學出版社.2005.9</p><p>　　【3】葉志明.土木工程概論（第三版）.北京.高等教育出版社.2009.1</p><p>　　【4】葉列平.土木工程科學前沿.北京.清華大學出版社.2006.10</p><p>　　【5】李毅，王林.土木工程概論.武漢.華中科技大學出版社.2006.6</p>

34、<p>　　【6】鄭曉燕，胡白香.新編土木工程概論.北京.中國建材工業(yè)出版社.2007.6</p><p>　　【7】FENVES SJ.Successes and Further Challenge in Computer-Aided Structal Engineering(譯文). Computing in Civil and Building Engineering,1995</p>