畢業(yè)論文--關(guān)于新世紀(jì)的橋梁工程的發(fā)展

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　關(guān)于新世紀(jì)的橋梁工程的發(fā)展</p><p><b>　　學(xué)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(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r；橋梁的基礎(chǔ)構(gòu)造，特點及流程；它與其它學(xué)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(xué)子的我們更應(yīng)該從現(xiàn)在努力學(xué)好專業(yè)知識，為以后躋身土木事業(yè)而奮斗！</p><p>　　二、關(guān)鍵詞: 斜拉橋，，梁式橋，主跨徑，支座，附屬結(jié)構(gòu)，橋墩，橋臺.</p><p>　　三、正文：隨著科

3、學(xué)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)，社會，文化水平的提高，橋梁建筑的需求越來越高。經(jīng)過幾十年的努力，我國的橋梁工程無論在建設(shè)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?nèi)ネ瓿桑覈鴱V大橋梁工程技術(shù)人員正在不斷地面臨著建設(shè)新穎和復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)的挑戰(zhàn)，肩負(fù)著光榮而艱巨的任務(wù)。</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(shè)的主要組成部分之一，它對于發(fā)展國民經(jīng)濟(jì),促進(jìn)各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)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(nóng)村道路以及水利建設(shè)的重要組成部分。在經(jīng)濟(jì)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?shù)难屎?，在?zhàn)爭中具有重要的地位。在歷史上，每當(dāng)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(shù)的發(fā)展。在公路施工中，橋梁往往是全線通車的關(guān)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?fàn)顩r</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(dá)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(shù)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(jù)史料記載，在據(jù)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(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。我國的橋梁

7、建設(shè)事業(yè)也不斷掀起新的發(fā)展高潮。在不斷學(xué)習(xí)，把國內(nèi)具體實踐與西方技術(shù)結(jié)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(jìn)入了世界橋梁工程的先進(jìn)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(jì)工業(yè)革命的到來，國外的橋梁建筑方面達(dá)到了空前的發(fā)展。1855年法國建造了第一批應(yīng)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(nèi)瑞拉建造的馬拉卡波湖大橋為現(xiàn)代大跨度預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)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(jié)構(gòu)及建設(shè)的程序，設(shè)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(gòu)件受力情況分為：梁橋，板橋

10、，拱橋，鋼結(jié)構(gòu)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(yù)應(yīng)力橋，剛橋。1、梁式橋   它是一種使用最廣泛的橋梁型式，可細(xì)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(jié)構(gòu)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(nèi)中斷，線路在橋孔內(nèi)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(jié)構(gòu)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?qū)A(chǔ)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?shù)陌靶沃ё^固在兩岸的錨錠中，作為主要承重結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)</b></p><p>　　橋梁的基本組成部分是：上部結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)，支座和附屬結(jié)構(gòu)。</p><p>　　①、上部結(jié)構(gòu)（橋跨結(jié)構(gòu)）</p><p>　　在線路中斷時跨越障礙物的主要承載結(jié)構(gòu)。 </p><p><b>　?、凇⑾虏拷Y(jié)構(gòu)</b

14、></p><p>　　包括橋墩，橋臺和基礎(chǔ)。橋墩和橋臺是支承橋跨結(jié)構(gòu)并將恒載和車輛等活載傳至地基的建筑物。通常設(shè)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(chǔ)。它是確保橋梁能安全使用的關(guān)鍵。由于基礎(chǔ)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>　?、荨⒅ё?</b></p><p>　　一座橋梁中在橋跨或橋墩或橋臺的支承處所設(shè)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(jié)構(gòu)能產(chǎn)生一定的變?yōu)椤?</p><p><b>　?、?、附屬結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　橋

16、梁的基本附屬結(jié)構(gòu)主要包括橋面系，錐形護(hù)坡，此外根據(jù)需要還要修筑護(hù)岸，導(dǎo)流結(jié)構(gòu)物等附屬工程。在路堤與橋臺銜接處，在橋臺兩側(cè)設(shè)置石砌的錐形護(hù)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(shè)程序</b></p><p>　　一座橋梁的建設(shè)程序包括以下幾個階段：審批項目建議書進(jìn)行工程立項，審批可行性研究報告確定設(shè)計任務(wù)書，在初步設(shè)計基礎(chǔ)上形成招

17、標(biāo)文件并進(jìn)行工程施工設(shè)計招投標(biāo)，工程施工。</p><p>　　9、橋梁工程設(shè)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(chǔ)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(shù)</p><p&

18、gt;　　總跨徑的長度要保證橋下有足夠的過水?dāng)嗝?，可以順利的宣泄洪水，通過流水。分孔數(shù)目及跨徑大小要考慮橋的同航需要，工程地質(zhì)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(biāo)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(yīng)從安全實用與經(jīng)濟(jì)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(xué)科的樞紐</p><p>　　由于土木工程是一個與其他學(xué)科緊密聯(lián)系的學(xué)科，這注定橋梁工程與其他學(xué)科的不可分割性。它要求我們需要較高的數(shù)學(xué)頭腦，物理知識與化學(xué)知識，必須了解相關(guān)的工業(yè)管理知識。隨著社會的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的全球化，土木工

20、程已經(jīng)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(shù)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(xué)科的知識，它是一門跨學(xué)科的樞紐。</p><p><b>　　五、展望未來</b></p><p>　　5.1橋梁結(jié)構(gòu)形式趨于多姿多態(tài)</p><p>　　21世

21、紀(jì)，隨著高強度鋼、玻璃鋼、鋁合金、碳纖維，納米材料等輕質(zhì)材料的大量啟用，橋梁建筑的主要材料將不斷更新，橋梁結(jié)構(gòu)的形式將趨于多姿多態(tài)。21世紀(jì)有待發(fā)展的結(jié)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(shù)的不斷發(fā)展，各種橋梁及施工軟件的開發(fā)，為橋梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計創(chuàng)造了條件，可以利用計算機對即將興建的橋梁進(jìn)行仿真分析，使不同材料發(fā)揮各自的性能；結(jié)構(gòu)動力學(xué)理論的發(fā)展與完善使采用非常輕

22、質(zhì)的梁型變?yōu)榭赡埽揽靠萍歼M(jìn)步可使設(shè)計人員打破常規(guī)，采取特殊的結(jié)構(gòu)措施，用最少的錢造出輕質(zhì)、美觀而實用的橋梁來。21世紀(jì)還將可能出現(xiàn)水下密封隧道式橋梁。比如意大利墨西拿海峽大橋在設(shè)計時就有這種比選方案，這種橋下部結(jié)構(gòu)為承臺固基，上部結(jié)構(gòu)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(fēng)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(shù)進(jìn)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(gòu)想，這不僅依賴于高性能的材料，而且依賴于深水施工技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。經(jīng)過人類的努力，水下深度已達(dá)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(shù)有待進(jìn)一步發(fā)展。</p><p>　　5.3新型材料擎起大跨、輕質(zhì)橋梁</p><p>　　未來橋梁的發(fā)展將向著跨海，跨國際，輕質(zhì)，多用途，環(huán)保的方向發(fā)展。中國橋梁界專家們曾預(yù)言：2

24、1世紀(jì)世界橋梁將實現(xiàn)新型、大跨、輕質(zhì)、靈敏和美觀的國際橋梁發(fā)展新目標(biāo)。 </p><p>　　21世紀(jì)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(shù)，新型材料的應(yīng)用使橋梁跨度已步入登峰造極階段。毫無疑問，21世紀(jì)是橋梁的輝煌時代。</p><p>　　據(jù)有關(guān)橋梁專家介紹，21世紀(jì)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(yù)熱型新型高強度鋼板，使其橋梁主跨設(shè)計刷新了20世紀(jì)的最大跨記錄，達(dá)到1990米。21世紀(jì)鋼桁連續(xù)梁將大量采用高強度低預(yù)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(xiàn)大跨、輕質(zhì)目標(biāo)。高強度混凝土是橋梁建設(shè)必不可少的主材料之一，21世紀(jì)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(shè)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(shè)取得了突飛猛進(jìn)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(shè)中的武漢天興洲長江大橋主跨則達(dá)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(dá)到了2萬噸，而南京大勝關(guān)長江大橋設(shè)計時速達(dá)到了300公里，成為世界上設(shè)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(jì)90年代初開始，我國的橋梁建設(shè)者就積極開展從內(nèi)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(jì)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(dāng)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(xué)及環(huán)境保護(hù)。目前，世界上已經(jīng)出現(xiàn)草橋、塑料橋、玻璃橋、充氣橋、智能</p><p>　　5.5向環(huán)保方向進(jìn)軍</p><p>　　20世紀(jì)90年

29、代以來，橋梁界設(shè)計與建造橋梁時將實用功能與藝術(shù)構(gòu)思融為一體，充分考慮周邊環(huán)境保護(hù)，使一座座橋梁成為城市中新的旅游風(fēng)景線。</p><p>　　21世紀(jì)的橋梁建設(shè)最令人振奮的是大節(jié)段、大塊件橋梁結(jié)構(gòu)實現(xiàn)工廠預(yù)制，大噸位吊船現(xiàn)場快速安裝。一座數(shù)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(zhì)量好，并可節(jié)省大量的勞動力。目前，發(fā)達(dá)國家的橋梁施工已配有施工

30、指導(dǎo)智能化系統(tǒng)，即利用高速計算機將現(xiàn)場通過自動化傳感器對橋梁各部位坐標(biāo)內(nèi)力、應(yīng)力、變形、溫度、氣象資料進(jìn)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(yīng)急措施。以保障大橋建造質(zhì)量安全使用壽命萬無一失。 </p><p>　　21世紀(jì)建成的新型大橋?qū)⒏诵曰?，智能化，通過計算機系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)將可以感知風(fēng)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(nèi)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(guān)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(jìn)步與高度文明的標(biāo)志性建筑。</p><p>　　六、建議  1、在新世紀(jì)的中國應(yīng)努力借鑒外國先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)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(xué)習(xí)得到了很多人的幫助：首先感謝組員們的團(tuán)結(jié)協(xié)作，其次要感謝程鑫老師的理論指導(dǎo)，還要感謝學(xué)校給予的資料平臺……</p><p><b>　　八、參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　【1】陳學(xué)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(xué)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(xué)前沿.北京.清華大學(xué)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(xué)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>