使用钢管混凝土拱建造的桥在世界外国上有哪些

Posted 2022-12-23 拱桥

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使用钢管混凝土拱建造的桥在世界外国上有哪些

研究性习报告

课题：桥梁研究

校：

班级：

姓名：

研究间：

、桥梁五十眸

二、桥梁名

李春

茅升

林同炎

邓文

李豪

林元培

冯泉钧

三、桥梁知识点滴

1、桥梁类

按使用性公路桥、公铁两用桥、行桥、机耕桥、水桥等

按跨径跨总桥、桥、桥、特桥

桥梁类孔跨径总L（米）单孔跨径L0（米

特桥 L≥500 L0≥100

桥 L≥100 L0≥40

桥 30<L<100 20≤L0<40

桥 8≤L≤300 5< L0<20

涵洞 L<8 L0<5

按行车道位置承式桥、承式桥、承式桥

按承重构件受力情况梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥（斜拉桥、悬索桥）

按使用限永久性桥、半永久性桥、临桥

按材料类型木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥

2、桥梁结构知识

．桥梁组部与各部作用

根树干架两岸形座简单单孔独木桥其所承受重力（竖直）或外力（竖直或水平）叫做荷载树干作梁起承受重力作用桥梁名叫做承重结构

二．部结构

近代桥梁由于所承受载重跨度都比较结构比面说要复杂点拿部结构说承重结构梁叫做主梁用钢（钢板栗、钢箱梁、铜街梁）、钢筋混凝土（跨度）或预应力混凝土做承重结构拱叫做主拱（于片拱拱肋）；悬索叫做主索或缆

桥面设承重结构叫做承式桥；桥面设承重结构叫做承式桥（两片（或数片）主梁间用纵向及横向杆件两片薄主梁联协性较空间结构抵抗横向及纵向力（风力、车辆摇摆力、线路曲线离力等）些联结杆件形联结系统叫做联结系于部结构便扩充四部即：1．桥面；2．桥道结构；3．承重结构及4．联结系

三．部结构

荷载通部结构承重结构传递至部结构墩台顶面使部结构与部结构受力明确（支点处力作用位置明确）便进行精确力计算同部结构与部结构间连接靠必须、部结构间保证力作用位置明确并且连接牢固支点构造支点构造叫做支座于梁式桥说由于荷载温度作用梁都发变形种变形支座处两种：种梁弯曲转变形；种梁伸缩移变形既允许梁作伸缩变形允许梁作转变形支座叫支座；允许梁作转变形能作伸缩变形支座叫固定支座每根梁能固定支座其余均支座

桥墩与桥台般用砖、石砌筑或混凝土灌筑旱用钢做承受墩台底部压力土壤或岩石叫做基基具设计需要足够承载力墩台身底面根据基承载力墩台稳定需要适扩直接支承距面深度基扩部叫做扩基础或浅基础基浅层承载力足承受墩台身传压力则要基础降定深度直满足承载力需要止降类叫沉井类叫沉桩沉井与沉桩统称深基础深基础与浅基础受力面同处于：浅基础靠基础底部面积传递压力；深基础则除依靠沉井或桩尖底部面积压力传递给基外依靠井壁极壁与土层间摩阻力部荷载传至基所深基础承载能力要比浅基础

桥梁部结构通由三部组：1．支座；2. 墩台；3．基础

桥梁结构：拱桥式

竖直荷载作用作承重结构拱肋主要承受压力拱桥支座则要承受竖直向力要承受水平向力拱桥基础与基要求比梁桥要高图别表示承式拱桥（桥面拱肋）、承式拱桥（桥面部拱肋部拱助）与承式拱桥（桥面拱肋）仅供、言行走拱桥桥面直接铺拱肋通行现代交通工具拱桥桥面必须保持定平直度能直接铺曲线形拱肋要通立柱或吊杆桥面间接支承拱肋

承式拱桥做系杆拱即拱脚处用报称系杆纵向水平受拉杆件两拱脚连接起作用于支座水平推力由系杆承受支座再承受水平向力做减轻基承受荷载特别质状况良　　

桥梁结构：斜拉桥

斜拉桥文称"斜张桥"德文称"斜索桥"英文称"拉索桥（Cable Stayed Bridge）"梁用若干根斜拉索拉塔便形斜拉桥与孔梁桥照起看根斜拉索代替桥墩（弹性）支点增桥梁跨度

斜拉桥种结构型式古已由于斜拉索所受力难计算难控制所直没发展广泛应用直本世纪由于电计算机现解决索力计算难问题及调整装置完善解决索力控制问题使斜拉桥近50内发展快应用广种桥型

桥梁结构: 梁桥式

竖直荷载作用梁截面承受弯短支座承受竖直向力孔架桥梁桥墩连续称简支梁；桥墩连续称连续梁；桥墩连续桥孔内断线路桥孔内渡另根梁称悬臂梁支承悬臂简支架称挂梁；伸悬臂梁称锚梁架式桥梁身做实腹做空腹（称桁梁）

3、跨线桥桥型设计

随着我公路交通事业发展近互通式立交桥跨线桥越越些立交桥跨线桥仅公路交通重要组部且已经现代标志性建筑桥型设计能使立交桥发挥其自身通行能力同体现周围环境美化作用甚至看作现代建筑艺术品选择桥型既要考虑实施行性符合经济适用原则；同要考虑建筑造型艺术满足美观要求点已经今越越设计者所重视并且现代工程设计重要特征本文结合笔者桥南村跨线桥设计提应该适用基础结构进行美化设计并针跨线桥桥型设计些认识问题进行探讨

1　实例桥简介

桥南村桥(称实例桥)南京机场高速公路K17＋006处座跨主线离式跨线桥与高速公路呈10°斜交角桥面宽度：7＋2×0.75m行车道净宽7m设计荷载：汽车—20级挂车—100桥处R＝2500m凸曲线左右纵坡称均3％桥净空高度按略超5m设计本实例桥部采用5×20m普通钢筋混凝土等高度连续箱梁结构部采用盖梁独柱式桥墩及肋板式桥台基础钻孔灌注桩该桥已于19976月28与南京机场高速公路同步建通车

2　桥型选择

通选择桥型应根据适用、美观、经济合理及设计施工难易程度等素进行综合析终确定工程实施案于跨线桥言经内工程技术员实践目前所采用型式已基本集预制空板梁等高度连续箱梁间尤其空板梁居笔者认设计案应该首先考虑等高度连续箱梁案佳其原：

⑴今社于美要求越越高周围建筑物同要求美观今设计师应该顺应种要求结构本身强度进行设计同应该结构进行美化设计作跨线桥边要通车更引注目要尽量减少横向墩数量加强部空间透视度增加墩纤细整跨线高架桥否美观并具现代气势起着重要作用点说采用箱形连续梁案才能做箱形截面抗扭刚度于需要其梁底设置独柱单支点支承形式特别利部结构根据美观要求做盖梁独柱式结构部结构采用预制拼装式板梁部能做传统形式盖梁式墩台结构难达美观要求

⑵等高度连续箱梁桥整体性耐久性强行车舒适箱梁顶板底板都具较面积能效抵抗弯矩受力合理桥墩处需要设置伸缩缝梁伸展加梁高致整桥梁外型简洁优美线条流畅

⑶现代跨线桥说弯、坡、斜桥已越越采用预制板桥弯、坡、斜平面布置处理比较复杂设计施工随带些问题譬何使桥梁各部位、各板块间准确组合斜弯桥各板端细部处理、端部与端部联结构造及墩台度、墩台轴线交角、墩台横坡各点高差计算等等都比较繁琐施工于诸特征点座标及高程控制要求非严格再者预应力空板实际施工每片预应力板梁钢筋张拉拱值由于混凝土龄期同往往较差别至于造板梁间连接顺畅或桥面铺装层厚度能统、甚至摊铺困难等较严重施工质量难保证与斜交空板梁相比采用等高度连续箱梁配独柱墩则结构轻巧由于其部整体化结构部盖梁细部构造比弯斜板桥处理述些利处几乎都避免其独优点并且等高度连续箱梁桥斜交跨越主线采用独柱单点支承则斜桥改直桥实际增主线两侧效净空相应加桥梁跨径种独柱式结构非适合于弯、斜桥

⑷采用等高度连续梁体系由于桥墩支点处负弯矩存使其跨弯矩同简支空板体系跨弯矩相比显著减意味着节省部结构材料数量减轻梁体自重使部结构桥墩部工程数量相应减少些都实例桥验证实例桥曾预应力空板梁案作较详细技术经济比较同5孔20m部构造采用预应力空板梁部所需主要材料用量：混凝土C50数量546.9钢绞线13236.1普通钢筋29042.2；采用实施案—等高度连续箱梁部主要材料用量：混凝土C30数量361.7普通钢筋105068.2相比考虑钢绞线及其工艺特点两种案综合用钢指标相差混凝土用量即使考虑强度等级差异(板梁混凝土强度等级相更高些)普通钢筋混凝土等高度连续箱梁比简支空板梁竟少用混凝土近1/3部构造重量减轻随节省墩台基础材料用量体现技术经济优越性要指跨线桥目前般用跨径16～25m间述20m跨径两种桥型间比应该说具较强代表性讲同等桥跨线桥通跨径范围内等高度连续箱梁型式比预应力空板梁主要材料节省、重量轻部构造均十轻巧具技术经济指标

3　结构造型

结构造型与各部位尺寸比例应相互协调例跨径与梁高及桥净空比例墩柱直径与高度及桥梁跨径比例主桥箱梁翼缘板悬挑度与梁高比例等些面实例桥做非功墩柱梁体结构简洁流畅纤细轻巧连续谐

4　横截面设计

用箱形梁截面单箱单室、单箱双室、双箱单室双箱双室截面等几种实际采用何种横截面形式般应根据桥宽度施工便性决定实例桥说采用单箱单室截面便施工同节省材料其箱顶宽8.5m箱底宽4.0m两侧翼板各挑2.25m并采用直腹板用支架现场浇筑施工种单箱单室截面设计利于全断面浇筑型设计直腹板则施工更加利实例桥采用较翼板挑度主要美观同考虑要充利用箱梁受力特性变化情况减箱底宽度适提高弯区截面重充发挥底板受力筋作用减轻箱梁自重需要指虽挑臂翼板设计利于美观效于类似本桥普通钢筋混凝土连续箱梁桥想用施加横向预应力增翼板挑度则并取既经济使施工工艺变复杂且箱室太窄箱梁局部荷载作用横向弯曲应力往往箱梁横向配筋要增加

5部构造

部构造应能满足部结构支撑受力要求同外形要做与部构造相互协调、布置匀称实例桥采用盖梁独柱式桥墩与连续箱梁挑臂结构相配合能够充利用桥空间简洁明快外形美观通透性施工便于墩柱截面形式般说取作圆形看起更美观些墩柱直径要根据其同部结构协调关系及所需盆式橡胶支座平面尺寸定于般跨线高架桥墩柱直径1.0～1.6m间本实例桥实际采用柱直径1.1m实例桥其间3号墩作制墩墩顶设固定支座并加强3号墩墩柱及桩基配筋抵抗汽车制力作用实例桥独柱墩基础设置单排双钻孔桩桩径1.0m承台按斜桥向布置种布置形式能使承台主线央隔带位置顺应主线走向较合理另外桥台形式采用肋板式种型式桥台适用性较强

6结构施工

跨线高架式混凝土连续箱梁桥所采用支架立模、现场浇筑能广泛采用现代施工技术设备尤其能适应弯桥竖曲线连续箱梁施工部结构几何位置易于调整梁体施工支架工程主要项工作目前采用组合式钢管支架其质量稳定靠搭设速度快周转使用除外能使用混凝土泵车等较先进设备则更能体现省快种非预应力等高度连续箱梁结构施工并复杂其整体现浇式梁更经济且非美观工期较短经济及社效益明显桥位现浇施工免型运输设备省预制吊装用架桥机、贝雷桁架或龙门等些型安装设备其优势于进行孔桥连续浇筑施工气呵桥梁整体性结构耐久性强

7　结束语

⑴进行跨线桥设计应该结构美化设计放突位置；考虑结构自身强度同应注重桥梁造型艺术

⑵结构造型与各部位尺寸比例应相互协调梁体结构要舒展流畅讲究其线型部构造要简洁轻巧通透性

⑶跨等高度连续箱梁配盖梁独柱式桥墩具现代建筑风格特色桥型整体性、耐久性强、行车舒适所用材料省工期较短并且非适合于弯、坡、斜桥形式富强命力支架浇筑实现情况应其作跨线高架桥优先考虑桥型

4．桥梁建设与发展趋势

、斜拉桥

我400米跨径斜拉桥建设创造自独特风格：

索塔采用混凝土塔、用钢塔高混凝土塔徐浦桥塔高210米；

索塔型式种A型、倒Y型、H型、独柱；

主梁结构类型种钢箱梁4座、混合式5座、结合梁4座、混凝土梁7座；

斜拉索采用平行钢丝15座、钢绞线3座

2001建名列世界第三位南京江二桥钢箱梁斜拉桥（主跨628米）名列世界第五位福建青州闽江结合梁斜拉桥（主跨605米）均处于世界斜拉桥领先位整体说我斜拉桥设计施工水平已迈入际先进行列部达际领先水平目前我筹划建设香港昂船洲桥、江苏苏通桥其主跨均达1000米斜拉桥建设技术要新突破

二、悬索桥

悬索桥特跨径桥梁主要型式悬索桥优美造型宏伟规模称桥梁皇跨径于800米悬索桥案具竞争力我90代前虽修建60座悬索桥跨径桥面窄荷载标准低

悬索桥由主缆、塔架、加劲梁锚碇四部组缆AS（空送丝）或PPWS（预制束股）制造美、英、、丹麦等均采用AS、本采用PPWS塔架型式般采用门式框架材料用钢混凝土美、本、英采用钢塔较、、丹麦、瑞典采用混凝土塔加劲梁钢桁架梁扁平钢箱梁美、本等用钢桁架梁较、英、、丹麦用钢箱梁较锚碇重力式锚碇隧道锚碇采用重力式锚碇居

三、PC连续刚构桥

PC连续刚构桥比PC连续梁桥PCT型刚构桥更跨越能力近各修建PC连续刚构桥随着世界经济发展PC连续刚构桥更快发展1998挪威建世界第stolma桥（主跨301米）世界第二拉夫特桥（主跨298米）PC连续刚构桥跨径发展顶点我于1988建广东洛溪桥（主跨180米）创我修建跨径PC连续刚构桥先例十PC梁桥全范围内已建跨径于120米74座世界已建跨度于240米PC梁桥17座占7座其西部区占5座（表五）1997建虎门桥副航道桥（主跨270米）PC连续刚构世界第近几相继建泸州江二桥（主跨252米）、重庆黄花园桥（主跨250米）、黄石江桥（主跨245米）、重庆高家花园桥（主跨240米）、贵州六广河桥（主跨240米）近期建批跨径PC连续刚构桥我跨径PC连续刚构桥型PC梁桥型建桥技术已居世界领先水平

四、拱桥

1.石拱桥

石拱桥我历史悠久源远流种技术近新突破2001建山西晋城晋焦高速公路丹河桥跨径146米世界跨度石拱桥

2.混凝土拱桥

混凝土拱桥箱形拱、肋拱、桁架拱我采用缆索吊装架设施工跨度1979建四川宜宾马鸣溪桥（主跨150米）采用拱架施工跨度1982建四川攀枝花市宝鼎桥（主跨170米）采用支架施工跨度河南许沟桥（主跨220米）采用转体施工跨度1990建重庆涪陵乌江桥（主跨200米）期外混凝土拱桥跨度已达390米（前南斯拉夫克尔克桥1980建）我与外差距少101990宜宾南门金沙江桥内首先采用劲性骨架建主跨240米承式钢骨混凝土拱桥接着广西邕宁邕江桥改进工艺（钢骨采用钢管混凝土）使种施工跨新台阶于1996建主跨312米承式钢骨混凝土拱桥、1997建重庆万州江桥（主跨420米）世界跨度混凝土拱桥与同贵州江界河桥建世界跨度混凝土桁架拱桥（主跨330米）据统计世界已建跨径超240米混凝土拱桥15座占4座跨径于300米混凝土拱桥世界仅5座占3座其西部区占2座（表六）我跨度混凝土拱桥建设技术居际领先水平

（1）钢管混凝土拱桥

钢管混凝土种钢-混凝土复合材料具高强、支架、模板三作用自架设能力强较解决跨径拱桥经济、省料、安装便期承载能力高问题该桥型我近发展快自90代我建跨径于120米钢管混凝土拱桥40座建跨径于200米13座（表七）跨径2000建广州ㄚ髻沙珠江桥（主跨360米）承式钢管混凝土拱桥世界第钢管混凝土拱桥相继建武汉江汉三桥（主跨280米）、广西三岸邕江桥（主跨270米）等座钢管混凝土拱桥

表七：跨径钢管混凝土拱桥

目前建设巫山江桥（主跨460米）座创世界纪录特跨径钢管混凝土拱桥

（2）钢拱桥

世界跨径钢拱桥1997建美新河桥（主跨518.2米）承式钢桁架拱桥；名列第二1931建美贝尔桥（主跨504米）承式钢桁架拱桥；名列第三1932建澳利亚悉尼港桥（主跨503米公铁两用）承式钢桁架拱桥我跨径钢拱桥修建较少跨径钢拱桥四川攀枝花3002桥（主跨180米）（表八）

海近工建设芦浦桥（主跨550米）承式钢箱拱桥建比世界第美新河桥31.8米夺冠世界第钢拱桥

五、21世纪世界桥梁发展趋向

综观跨径桥梁发展趋势看世界桥梁建设必迎更规模建设高潮

说道主干线同江至三亚5跨海工程渤海湾跨海工程、江口跨海工程、杭州湾跨海工程、珠江口伶仃洋跨海工程及琼州海峡工程其难度渤海湾跨海工程海峡宽57公建世界桥梁；琼州海峡跨海工程海峡宽20公水深40米海床130米深未见基岩受台风、海浪频繁袭击外舟山陆连岛工程、青岛至黄岛、及江、珠江、黄河等众桥梁工程

世界建设著名桥土耳其伊兹米特海湾桥（悬索桥主跨1668米）；希腊海安蒂雷翁桥（跨斜拉桥主跨286+3×560+286米）已获批准修建意利与西西岛间墨西拿海峡桥主跨3300米悬索桥其使用寿命均按200标准设计主塔高376米桥面宽60米主缆直径1.24米估计造价45亿美元；西班牙与摩洛哥间跨直布罗陀海峡桥提修建跨度悬索桥其包含25000米连续跨及22000米边跨基础深度约300米另案修建三跨3100米+8400米+4700米巨型斜拉桥基础深约300米较高塔高达1250米较低塔高达850米案需要高级复合材料才能修建今桥梁用钢混凝土

六、桥梁技术发展向

1.跨度桥梁向更、更、更柔向发展

研究跨度桥梁气、震行车力作用结构安全稳定性截面做适应气要求各种流线型加劲梁增特跨度桥梁刚度；

采用斜缆主空间网状承重体系；

采用悬索加斜拉混合体系；

采用轻型刚度复合材料做加劲梁采用自重轻、强度高碳纤维材料做主缆

2.新材料发应用

新材料应具高强、高弹模、轻质特点研究超高强硅烟聚合物混凝土、高强双相钢丝钢纤维增强混凝土、纤维塑料等系列材料取代目前桥梁用钢混凝土

3.设计阶段采用高度发展计算机辅助手段进行效快速优化仿真析运用智能化制造系统工厂产部件利用GPS遥控技术控制桥梁施工

4.型深水基础工程

目前世界桥梁基础尚未超100米深海基础工程步需进行100~300米深海基础实践

5.桥梁建交付使用通自监测管理系统保证桥梁安全运行旦发故障或损伤自报告损伤部位养护策

6.重视桥梁美及环境保护

桥梁类杰建筑闻名遐尔美旧金山金门桥、澳利亚悉尼港桥、英伦敦桥、本明石海峡桥、海杨浦桥、南京江二桥、香港青马桥些著名桥都件件宝贵空间艺术品陆、江河、海洋空景观城市标志性建筑宏伟壮观澳利亚悉尼港桥与现代化别具格悉尼歌剧院融体今悉尼象征21世纪桥梁结构必更加重视建筑艺术造型重视桥梁美景观设计重视环境保护达文景观同环境景观完美结合

20世纪桥梁工程发展基础描绘21世纪宏伟蓝图桥梁建设技术更、更新发展

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