以下内容作者的第二版书中的部分内容,供大家参考., [/ _5 R+ f" F1 j2 e
' @2 B9 V* N/ S* d( f4 `桥梁是人类最杰出的建筑之一,美国旧金山金门大桥、澳大利亚悉尼港桥、英国伦敦桥、日本明石海峡大桥、中国的润扬长江大桥等,都是一件件宝贵的空间艺术品,成为陆地、江河、海洋和天空的景观,成为城市标志性建筑。 * _ o% r7 w5 `. x! |. v5 Z/ h6 T* B
人们很早就能利用钢铁来制造桥梁了。钢桥最早的建造是随着19世纪20年代铁路蒸汽机的出现,铁路的修建而随之发展起来的。早期的钢铁实质是是用铸铁和锻铁建赞赏的铁桥。英国在1779年,建成了世界上最早的铸铁桥科尔布鲁克德尔大桥(跨长30m,高12.2m)。当时利用当地盛产的煤炭进行高炉炼铁,成功的制造出了优质铸铁。各构件之间的连接采用过去木结构上使用的接头和榫接技术,完美的构造,惊人的精度成型组装,令人赞叹。作为产业革命以来的铸铁技术的成果,这座诞生在英国的大桥,被誉为史无前例的大型结构物,这座大桥不仅在土木、建筑领域,就是在工业技术史上也算是一座丰碑。# t8 I8 K+ r. t# ]# `! @2 l' B4 w
英国1850年建成的Britainia锻铁巨型箱管连续梁桥,箱梁总高达9.09m,列车从箱中穿过,可惜此桥在成桥120年时被烧毁。3 D2 S: P3 n1 P; B
美国1874年建成了圣路易密西西比河无铰桁架桥,三孔跨度分别为153m+158m+153m,是下层铁路上层公路的两用桥。
1 ~5 s9 U7 d+ t Z, g英国福斯湾铁路桥(Firth of Forth Bridge),全长1 625m,用钢54 000t,书中会有该桥梁的防腐涂装介绍。1 ^9 {2 \ p- |& D! X5 U. [- b
19世纪70年代出现钢材,90年代以后才出现钢桥。钢铁的高强度和稳定的性能,韧性好而且适合于工厂化批量生产,使得钢铁成了最佳建筑用结构材料。钢铁技术发展,促进了人类历史上建筑技术的变革。由于科技之发展及钢材品质之进步,钢结构之重要性被先进国家所肯定,桥梁也与其它重要工程一样,开始采用钢结构。但是钢铁最大的问题是它的腐蚀性,如何防止钢铁桥梁的腐蚀,有效地保护桥梁构件,延长使用期,是桥梁建造中要考虑的头等大事之一。
- @" E! W9 L4 I" b) z# W混凝土也是现代最重要的建筑材料之一,广泛用于大坝、、地板、贮槽等。高强度预应力混凝土结构被广泛应用于现代桥梁的桥塔建造,以及许多刚构连续桥梁方面。坚硬的混凝土本身也耐腐蚀的材料,经常用于钢结构的保护,但是混凝土也有反应性,比如说在酸性环境中,在海洋环境中,所以它的表面也需要涂料的保护。7 s% P1 h; @$ H0 Y) W# Q) s
1.1
& [; |" ^3 X( u t桥梁建筑的发展
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6 A' q/ [# i. b% B3 \8 w桥梁可以分为铁路桥和公路桥,根据需要,铁路桥和公路桥可以两桥合一,典型的如我国早期建设的南京长江大桥和武汉长江大桥,以及澳大利亚的悉尼港口大桥。在桥面结构上,铁路桥以桁架梁为主,公路桥现在的发展以箱形梁为主。
8 u) |. c, F: [现代化的桥梁建设,主要有斜拉桥、悬索桥、拱桥、PC连续刚构桥等建造形式。下面分别回顾一下这几类桥梁的建设历史,同时了解一下这些桥梁的结构形态,这对如何进行防腐蚀设计有着很大的帮助。
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9 h) w/ @0 E/ }5 B7 q1 |4 D斜拉桥(Cable Stayed Bridge)
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桥梁用若干根斜拉索拉在塔在上,便形成斜拉桥。与多孔梁桥对照起来看,一根斜拉索就是代替一个桥墩的(弹性)支点,从而增大了桥梁的跨度。斜拉桥是大跨度桥梁的最主要桥型,在跨径200~800m的范围内占据着优势,对于200-650米跨度的公路桥(铁路桥在400米以下)中,斜拉桥是较佳的方案。. k2 p2 f4 |& e. s5 k# {: m7 \
斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成,选择不同的结构外形和材料可以组合成多彩多姿、新颖别致的各种形式。索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱,材料有钢、混凝土的。主梁有混凝土梁、钢箱梁、结合梁、混合式梁。斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面,拉索材料有热挤PE防护平行钢丝索、PE外套防护钢绞线索。" V; I, M7 h3 u' b- g9 R
现代斜拉桥可以追溯到1956年瑞典建成的主跨182.6米斯特伦松德桥。历经半个世纪,斜拉桥技术得到空前发展,跨径大于400m有40余座。20世纪90年代以后在世界上建成的著名的斜拉桥有法国诺曼底斜拉桥(主跨856米),南京长江二桥钢箱梁斜拉桥(主跨628米)、福建青州闽江结合梁斜拉桥(主跨605米)、挪威斯卡恩圣特混凝土梁斜拉桥(主跨530米),1999年日本建成的世界最大跨度多多罗大桥(主跨890米),是斜拉桥跨径的一个重大突破,是世界斜拉桥建设史上的一个里程碑。
# E! ?. m5 D+ y R$ e我国第一座斜拉桥在1975年于四川云阳建成,主跨76米。我国在1991年建成了上海南浦大桥(主跨为423米结合梁斜拉桥),开创了我国修建400米以上大跨度斜拉桥的先河,大跨径斜拉桥如雨后春笋般的发展起来。2001年建成的南京长江二桥钢箱梁斜拉桥(主跨628米),现在名列世界第六位;2005年建成的南京长江三桥主跨648m,名列世界第五位。苏通长江公路大桥和昂船洲大桥的主跨分别达到了1088m和1018m,一举突破了以往桥梁史上斜拉桥主跨不能超过1000m的瓶颈,目前分别列世界第一和第二位。% {; M6 x2 [. u
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( B/ i' a1 z% U9 m8 e% H我国现在已经成为拥有斜拉桥最多的国家,在世界10大著名斜拉桥排名榜上,中国有7座,跨度600米以上的斜拉桥世界仅有8座,中国占了6座。# i- \9 b( g; m! k0 k- T1 P
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