钢桥面板的发展

钢桥面板的发展
钢桥面板的发展

钢桥面板的发展

[摘要]介绍了钢桥面板的特点,重点回顾了全球钢桥面板的发展历程,指出了钢桥面板的发展过程中的疲劳问题,提出了钢桥面板的发展趋势。

[关键词]钢桥面板;发展历程;疲劳问题

1.钢桥面板的特点

钢桥面板由盖板和焊接于盖板上的纵、横肋组成。盖板厚度一般为12~18mm,盖板上面设置防水层和沥青混凝土铺装层。纵向加劲肋(简称纵肋)与主梁平行,其可以是开口肋,也可以是闭口肋,工程上一般采用抗扭性能好的闭口肋,纵肋的中心距一般为300~400mm,肋高一般为200~300mm,厚度为6~8mm。横向加劲肋(简称横肋)与主梁垂直,为了增大梁的整体刚度和荷载横向分布,需要增大横肋的尺寸,比如在箱梁里面会隔一定的距离设置横隔板。钢桥面板的构造如图1.1所示。

钢桥面板中,根据其纵向和横向单位宽度截面的刚度是否一样可以划分为正交异性板和正交同性板。工程上的钢桥面板主要是正交异性板,所谓正交异性板指相互垂直的两个方向上,其结构性能不同的板,具体是指两个方向上刚度不同。正交异性板又可以分成两类:一类是材料本身具有两垂直方向的不同弹性模量e,另一类是材料相同,但惯性矩i不同。与其他桥面相比,钢桥面板既能承受车辆轮载的直接作用,同时又参加主梁的共同工作,具有轻质、高强、极限承载能力大、施工速度快、适用范围广泛、经济性等优

正交异性钢桥面板劳损的智能检测与检测体系

正交异性钢桥面板劳损的智能检测与检测体系 钢桥面板具有自重轻、承载力高、适用范围广、便于工厂化制造等突出优点,是大跨度桥梁的首选桥面板结构,在全世界范围内得到了广泛的应用。钢结构桥梁中钢桥面板兼具主梁结构的组成部分和桥面板结构两种功能;同时,为了在高强度和轻质两个矛盾的约束条件下找到合理的平衡,一般根据桥梁结构,对钢桥面板受力特性的实际需求,仅采用密布纵向加劲肋加劲顶板,而横向加劲肋的布置间距远较纵向加劲肋大,导致钢桥面板纵桥向和横桥向的局部刚度存在显著差异,因此钢桥面板又常被称为“正交异性钢桥面板”。 智能养护途径与挑战 从1971年英国Severn桥钢桥面板出现疲劳开裂,工程界开始重视钢桥面板疲劳问题以来,对其疲劳问题的认识逐步深化,使钢桥面板的结构体系得以不断发展和优化。当前常用的钢桥面板主要采用闭口加劲肋,板件间主要通过焊接进行连接。尽管通过引入新的焊接技术、工艺和新的构造细节,使钢桥面板的疲劳抗力显著提高,但由于钢桥面板受力特性复杂、直接承受大量局部轮载的反复作用、结构涵盖多个应力集中问题突出的构造细节、焊接残余应力和初始制造缺陷难以避免等,其疲劳问题仍是阻碍钢结构桥梁可持续发展的关键技术难题之一。可以预期,如在提高桥面板结构体系疲劳抗力方面的实际进展速度,慢于“重载、高速、大流量”的现代交通对于钢桥面板疲劳抗力的需求发展速度,未来一段时期钢桥面板的疲劳问题可能会愈发突出。

图1 典型正交异性钢桥面板体系失效模式 最新的研究结果表明:钢桥面板的疲劳问题属于同时涵盖多个疲劳易损构造细节、且各构造细节均包含多个疲劳失效模式的结构体系可靠度问题,典型正交异性钢桥面板体系的失效模式如图1所示。目前钢桥面板的疲劳损伤监测仍主要采用传统的超声波、磁粉等传统人工检测技术。此类方法的主要问题包括:(1)检测效率低且漏检率高,无法满足钢结构桥梁快速巡检和高质量安全服役的要求:(2)巡检环境恶劣,尤其是夏季钢箱梁内高温高湿,工作条件恶劣,人工巡检困难且存在安全隐患:(3)维护成本高,需要耗费大量人工和时间成本。针对上述问题,相关学者提出了基于无人机技术和图像处理技术的桥梁裂纹检测方法。但该方法仅能检测表面裂纹,难以有效检出处于萌生期的微小疲劳裂纹。对于正交异性钢桥面板而言,其疲劳损伤危害最严重的构造细节,为直接承受轮载作用的顶板与纵肋焊接构造细节,该构造细节最常发生的疲劳开裂为失效模式I——裂纹萌生于焊根并沿顶板扩展,如图1所示。该裂纹为萌生于纵肋内部的非表面隐蔽型裂纹,无法通过基于无人机技术的图像处理方法检出,通常只有在裂穿顶板,发

正交异性钢桥面板U肋嵌补段焊缝疲劳裂纹加固

正交异性钢桥面板U肋嵌补段焊缝疲劳裂纹加固 摘要; 本文调查研究了某大跨度桥梁正交异性钢桥面板U肋嵌补段对接焊缝位置疲劳裂纹,采用安全寿命法分析了疲劳裂纹产生的原因,提出了U肋嵌补段疲劳裂纹加固方案。 关键词: 正交异性钢桥面板,U肋嵌补段,疲劳裂纹,加固 Abstract: In this paper the research of a long-span Bridges orthotropic steel bridge panel U rib fill section embedded butt weld position fatigue crack, the safety life was analyzed the reasons of the fatigue crack, and put forward the U rib for fatigue crack embedded for strengthening project. Keywords: orthotropic steel bridge panel, U ribs for embedded section, the fatigue crack, reinforcement 1 引言 正交异性钢桥面板是由纵、横互相垂直的加劲肋连同桥面盖板所组成的共同承受车轮荷载的结构,以其自重轻、承载能力强和整体性好等优点在国内外大跨度桥梁中得到广泛应用,如日本的明石海峡大桥、法国的诺曼底大桥和中国的苏通长江大桥等都采用了正交异性钢桥面板的形式。 U肋嵌补段是大跨度钢桥节段施工过程中两个相邻节段预留的在现场拼装的U肋,对于桥面顶板的U肋嵌补段,在现场拼装焊接时要采用仰焊工艺,焊接质量不易保证,在重载交通下容易产生疲劳裂纹,是正交异性钢桥面板典型的疲劳细节之一。 本文通过对某大跨度桥梁的正交异性钢桥面板U肋嵌补段的疲劳裂纹进行分析研究,提出了此类疲劳裂纹的加固方案。 2 U肋嵌补段焊缝疲劳裂纹 2011年6月,在某大跨度桥梁正交异性钢桥面板U肋嵌补段对接焊缝位置发现疲劳裂纹,如图1所示。U肋嵌补段疲劳裂纹1(a)和裂纹2(b)已经完全贯穿整个U肋,U肋在此位置已经丧失承载能力;疲劳裂纹3由于及时钻了止裂孔,裂纹在U肋底板止裂孔位置停止扩散,没有扩散到整个U肋;从图1(d)中可以发现,有些裂纹已经从U肋发展到桥面顶板,并沿着U肋与桥面顶板的焊缝发展,逐渐贯穿桥面顶板,对桥梁的安全性造成极大的影响。从图片中可以看出,U肋嵌补段对接焊缝位置的疲劳裂纹都是在焊缝的热影响区内产生

MIDAS钢箱梁计算书

1.1B07~F03 D07~H03 50.5+65+50.5m(桥宽10m)钢箱梁 1.1.1计算参数及参考规范 (1)标准 设计荷载:城-A级; 桥梁安全等级为一级,结构重要性系数1.1; (2)主要材料 钢箱梁采用Q345D 钢材, 桥面板采用C40混凝土。 (3)参考规范 《公路钢结构桥梁设计规范》报批稿, 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》。 1.1.2主要计算内容 结构纵向整体应力,即主梁体系,采用三维有限元建模分析,采用梁格模型,计算主梁顶、底板最不利应力。 1.1.3纵向整体计算 1.1.3.1.1计算模型 纵向整体计算采用三维有限元建模分析,采用梁格法模型进行模拟。参照《公路钢结构桥梁设计规范》报批稿进行钢梁有效分布宽度的计算。

根据桥面布置,汽车按最不利情况进行影响线加载。温度考虑整体升降温20度和梯度温度。永久支承按简支支承条件进行约束。 全桥共划分为241个单元,162个节点。结构计算几何模型如下图:

计算几何模型 1.1.3.1.2计算荷载 (1)一期恒载 主梁顶、底和腹板采用实际板厚,钢材重力密度78.5kN/m 3 ,单元重力密度考虑各种加劲肋和焊缝实际重量提高 1.24倍;混凝土桥面板重力密度25kN/m 3。沥青混凝土重力密度24kN/m 3。 (2)二期恒载 1.1.3.1.3计算参数 (1)钢材材料特性如下表: 结构钢材性能表 应用结构 钢箱加劲梁 材质 Q345D 力 学 性 能 弹性模量E(MPa) 210000 剪切模量G(MPa) 81000 泊松比γ 0.3 轴向容许应力[σ] (MPa)200 弯曲容许应力[σw] (MPa)210 容许剪应力[τ] (MPa) 120 屈服应力[σs] (MPa) 345 热膨胀系数(℃) 0.000012 (2)梯度温差:参照混凝土规范规定:升温取T1=14°C,T2=5.5°C,负

中国钢桥发展

中国钢桥发展 历史的回眸 ? ?中国建设钢桥的历史可以追朔到百年以前,在我国7万多公里的铁路线上,有8000多座钢桥在服役,其中超过百年的老龄钢桥有160多孔。而早期的老龄钢桥大多是外国人设计并建造。旧中国的铁路钢桥建设,由于受到当时的政治、经济和科学技术的限制,材料、设计水平、制造水平、施工技术等条件都很落后,钢桥的发展极为缓慢。 ? ?1934年~1937年,39岁的茅以升先生带领中国工程师设计并监造了钱塘江大桥(主跨 65.84m,全长1453m),开创了我国自行建造钢桥的历史 ? ?中国最早的钢桥制造厂有超过百年的历史(1894),但是,直到50年代初期,桥梁工厂只有制造铆接桥的技术。1956年,苏联专家与中国技术人员合作,在沈阳桥梁厂试焊成功第一孔24米焊接板梁,此后,第一批320孔24m焊接板梁桥,架设在石太线和湛江附近支线上,这是我国第一次制造焊接桥。 ? ?1957年,借助前苏联专家的技术和材料,中国建造完成了武汉长江公铁两用大桥。桥梁全长1155.5m,主跨128m,该桥的建设培养了中国第一批钢桥设计、施工、制作、研究的科学技术人员,为中国钢桥事业的发展奠定了基础。 ? ?1968年,中国人靠自己的技术、材料,自行设计建造了正桥长1576m,铁路桥全长6772m,公路桥全长4588m的南京长江大桥,主跨160m,首次使用国产的16Mnq钢。? ?六十年代中期,在中国西南成昆铁路建设中,由科研、设计、施工、制造单位组成了栓焊梁战斗组,系统地研究了栓焊钢桥建造技术,编制了我国最早的《栓焊钢梁设计暂行办法》,并以此为指导,在成昆线上建成了不同形式的栓焊钢桥44座,结束了中国铆接钢桥的历史,开创了中国栓焊钢桥技术发展的新纪元。、 以特大型桥梁建设为标志的五个里程碑 1、武汉长江大桥(第一个里程碑) 特点: (1)长江上第一座公、铁两用桥 (2)跨度:128m (3)材料:3号桥梁钢(Q240) (4)铆接

中国桥梁发展史

桥梁工程发展史 qiaolia ng gon gche ng fazha nshi 桥梁工程发展史 history of bridge engin eeri ng 桥梁是线路的重要组成部分。在历史上,每当运输工具发生重大变化,对桥梁在载重、跨度等方面提出新的要求,便推动了桥梁工程技术的发展。在19世纪20年代铁路出现以前,造桥所用的材料是以石材和木材为主,铸铁和锻铁只是偶尔使用。在漫长岁月里,造桥的实践积累了丰富的经验,创造了多种多样的形式。但现今使用的各种主要桥式几乎都能在古代找到起源。在最基本的三种桥式中,梁式桥起源于模仿倒伏于溪沟上的树木而建成的独木桥,由此演变为木梁桥、石梁桥、直至19世纪的桁架梁桥;悬索桥起源于模仿天然生长的跨越深沟而可资攀援的藤条而建成的竹索桥,演变为铁索 桥、柔式悬索桥,直至有加劲梁的悬索桥;拱桥起源于模仿石灰岩溶洞所形成的“天生桥”而建成的石拱桥,演变为木拱桥和铸铁拱桥。 在有了铁路以后,木桥、石桥、铁桥和原来的桥梁基础施工技术就难于适应需要。但到19世纪末叶,由于结构力学基本知识的传播、钢材的大量供应、 气压沉箱应用技术的成熟,使铁路桥梁工程获得迅速发展。20世纪初,北美洲曾在铁路钢桥跨度方面连创世界纪录。到第二次世界大战前,公路钢桥和 钢筋混凝土桥的跨度记录又都超过了铁路桥。 第二次世界大战后,大量被破坏的桥梁急待修复,新桥急需修建,而造桥钢材短缺,于是,利用30年代以来所积累的关于高强材料和高效工艺(焊接、 预应力张拉及锚固、高强度螺栓施工工艺等)的经验,推广了几种新型桥——用正交异性钢桥面板的箱形截面钢实腹梁桥,预应力混凝土桥和斜张桥。 60年代以来,汽车运输猛增,材料供应缓和,科学技术迅猛发展,桥梁工程又在提高质量、降低造价、降低桥梁养护费等方面获得了很大改进。国外桥梁工程的发展19世纪20年代以前(有铁路之前) ①木桥。在公元前 2000多年前,巴比伦曾在幼发拉底河上建石墩木梁桥,其木梁可以在夜间撤除,以防敌人偷袭。在罗马,G.J.恺撒曾因行军需要,于公 元前55年在莱茵河上修建一座长达 300多米的木排架桥。在瑞士卢塞恩至今保存着两座中世纪式样的木桥:一是1333年始建的教堂桥,一是1408年始 建的托滕坦茨(Totentanz)桥,这两座桥都有桥屋,顶棚有绘画。在 1756?1766年,瑞士建成跨度为 52?73米的三座大木桥,两座是亦拱亦桁,另一座

有关钢桥的发展史及未来前景展望

现代钢桥 大连理工大学2011~2012学年结课论文 论题有关钢桥的发展史及未来前景展望 班级0710 姓名李肖恒 专业土木工程(英强) 学号200759012

有关钢桥的发展史及未来前景展望 前言:桥梁是线路的重要组成部分。在历史上,每当运输工具发生重大变 化,对桥梁在载重、跨度等方面提出新的要求,便推动了桥梁工程技术的发展。近代随着科技的发展及科技在桥梁等方面的运用,使桥梁的建造取得了突飞猛进的发展。随着经济的飞速发展,人们对交通的要求日益提高。桥梁出现的伊始只是为了满足通行的需求,在物质文明高度发展的这个时代,人们日益追求精神上的享受,在满足人们需求,在合理的技术前提下,桥梁人不断探索和寻求新型的结构,为桥梁的发展做出了很大的贡献。 钢桥每次突飞猛进的发展都和科技的进步离不开关系。悬索桥作为最早出现的桥梁结构之一,在出现的很长一段时间内,只在一些极其恶劣的环境中采用。人们在那时候选择用悬索结构,大都是因为当时科技水平受限,大跨径的桥梁只能用悬索结构,才可以正常的建造,以满足通行的需求。 钢桥在它仅仅两百多年的发展史中,在各方面都取得了重大的突破。自十九世纪末以来,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。1857年由圣沃南在前人对拱的理论﹑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。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。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。 刚桁架桥桥梁的发展在十九世纪取得了重大的突破,如1990年建造的福斯湾铁路桥。全长达到了1625m。但受限于当时的理论的不完整性,对桥梁抗风设计没有一个完整的理论体系,打垮径的桥是以粗壮杆件的使用我前提的。全桥用钢量达到了54 000t,每米用钢量达33.2t(双线)。 在1890之后,北美洲在钢桥建设方面取得了巨大的成就,简支和连续桁架梁桥、刚拱桥都都有了很大的发展,创造了许多世界记录。当时的结构力学和弹性力学都已经发展的相对完善,对桁架体系梁的受力问题可以很好的解决。所以,很多那个时代建造的桥,到现在已经屹立百余年,而保存至今,并还能保持较好的运营状态。只是首先与当时的计算水平,有限元理论尚未完备,在有关风荷载等动力荷载的计算上都还不完备。我们观察可以发现,当时遗留下来,能够完美运营至今的桥梁体系,基本都选用了较为粗壮的杆件,放到现在的角度来看,是有些浪费了。 到二十世纪二三十年代,钢桥的设计理论有了很大的发展。1923年,英国成立了一个桥梁应力委员会,对节点刚性引起的二次盈利、主梁和桥面系共同作用、荷载在桥面铺装层之中的扩散和冲击作用等问题进行了较为深入的讨论。以此为一局,英国在1929年将钢桥的设计容许应力提高了12.5%。1923~1933年,美国经过实验,为钢压杆推荐了正割公式。 塔科马海峡大桥位于美国华盛顿州的塔科马海峡。第一座塔科马海峡大桥,绰号舞动的格蒂,于1940年7月1日通车,四个月后戏剧性地被微风摧毁,大桥的倒塌发生在一个此前从未见过的扭曲形式发生后,当时的风速大约为每小时40英里。这就是力学上的扭转变形,中心不动,两边因有扭矩而扭曲,并不断振动。这种振动是由于空气弹性颤振引起的。

我国钢结构发展现状及前景

我国钢结构建筑的现状及发展前景 【论文关键词】钢结构建筑;现状;发展前景;推广应用 【论文摘要】钢结构目前在我国已经得到初步的发展,因其材料和结构形式的特点,钢结构具有建筑功能分区的可变性强、房屋自重轻、抗震性能优越、生产自动化施工装配化程度高和造价低综合经济效益好等优点。但推广和应用钢结构还需解决一系列的问题。 随着国民经济的快速发展以及人民生活水平的日益提高,钢结构已经广泛的应用在建筑行业,包括工业厂房、大跨度公共建筑、民用住宅等。不过,钢结构的研究还处于起动阶段,研究力度还不够,实际设计和施工还存在不少争议和问题。这些都急需解决,以利于钢结构在我国健康快速持续发展。 1、我国钢结构建筑发展概况 钢结构的应用在我国有悠久的历史。钢结构建筑发展大体可分为三个阶段:一是初盛时期(50年代~60年代初),二是低潮时期(60年代中后期~70年代),三是发展时期(80年代至今)。50年代以苏联156个援建项目为契机,取得了卓越的建设成就。60 年代国家提出在建筑业节约钢材的政策,执行过程中又出现了一些误区,限制了钢结构建筑的合理使用与发展。80年代沿海地区引进轻钢建筑,国内各种钢结构的厂房、奥运会的一大批钢结构体育馆的建设,以及多栋高层钢结构建筑的建成是中国钢结构发展的第一次高潮。但我国每年的建筑用钢量仅1%被用于预制钢结构,与发达国家80%以上的用量比较,差距巨大。可喜的是,目前我国钢结构建筑的发展出现了未曾有过的兴旺景象。主要表现在: 1.1 高层、超高层建筑由中外合作到国产化的起步 我国著名的高层、超高层建筑大多是中外合作的产物,如上海金茂大厦、环球金融中心、深圳地王大厦、北京京广中心等。中外合作设计对于掌握国外先进技术及锻炼培养人才起到了促进和推动作用。1998年建成的大连远洋大厦(高201m,51层)标志着高层钢结构建筑国产化的起步,1999年建成的深圳赛格广场(291.6m,72 层)是世界上最高的钢管混凝土结构建筑。 1.2 轻钢结构建筑的迅猛发展与国外公司的大批涌入 近年来、轻钢建筑以其商品化程度高、施工速度快、使用效果好、应用面广、造价低等优势获得了迅猛发展。全国每年约有200万平方米轻钢建筑竣工。在此背景下,国外轻钢结构生产厂商也纷纷在我国设分公司、制造厂,获得了很大的销售量。 1.3 空间结构得到了进一步的发展 大量大跨度的建设项目陆续兴建。如天津体育中心(直径108m,1994年)、上海8万人体育场看台顶盖(1998年)、沈阳博展中心室内足球场(144 × 204m,2000年)等。 2、大力推广钢结构技术、广泛开展钢结构建筑设计的紧迫性 2.1 环境问题逼迫、促发的紧迫性 面对日益严峻的环境问题,建筑界责无旁贷。我国是世界上最大的砖砌体建筑与混凝土建筑大国。每年生产7000亿块砖(约占世界总产量的1/2)、5亿吨水泥(占世界总产量1/3强),生产砖的代价是每年毁农田约15万亩,消耗标准煤约7000万吨,生产水泥的代价是每年排放温室气体CO2约3亿吨(生产1吨水泥熟料,排施1吨CO2),破坏的矿山与排放的废水则难以统计。如此触目的数字,不能不让人反思。因此,国家采取了一系列具体措施,明确提出要积极合理地扩大钢结构在建筑中的应用。 钢结构的发展带来了解决环境问题的突破口。首先,钢材是一种高强、高效能的材料,具很高的再循环价值,边角料也有价值。其次,钢结构抗震性能好,使用灵活,施工时既不需要耗费大量的木材、钢模板和水,也不会产生强的噪音与空气污染。再次,钢结构的发展

钢桥工程发展与未来

土木水利概论大作业 姓名刘荣桢 学号201151019 班级土1104

钢桥工程发展与未来 前言 桥梁是为行人和车辆提供跨越山川,河流而设计的建筑物。桥梁的建造往往要占道路总造价的百分之十到二十。桥梁的建设可以体现出一个国家在设计,施工方面的水平。一个好的桥梁工程往往是一个城市和一个国家的骄傲。它的设计,不仅可以提供跨越障碍的建筑物,还可以帮助美化城市。其中桥梁结构中,按材料分类可以分成好几种,分别有木桥、圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、钢筋混凝土桥、钢桥等。本文所写的是钢桥。 钢桥利用钢为原材料,使得桥梁强度更高,刚度更大,但是重力却更小。大部分钢桥在工厂首先预制,然后运往工地拼接,施工用的时间段,加工方便且不受季节影响。钢桥的跨越能力是所有其它桥中最大的、它最合适无工业化制造、便于运输、安装快、钢桥构件易于修复和更换,但是钢材容易腐蚀,维护所需要的费用较大。 我国发展历史 我国的钢桥建设开始于100多年前。清朝末期,政府没有技术人才,当时的钢架桥大多是由外国人主持建造。例如说1986 年由俄国和比利时建成的哈尔滨松花江桥,1905 年由比利时人建成的郑州黄河桥等。

我国第一座钢桥工程是滦河大桥,由詹天佑设计指导完成。詹天佑的钢桥工程,开启了我国钢桥建设的新纪元。詹天佑之后,我国著名的桥梁专家茅以升在1937年开始设计钱塘江大桥,钱塘江大桥的建设,拉开了我国大跨度钢桥建设的序幕。 新中国成立后,我国钢桥建设进入一个新的快速发展的时期。到1990年时主跨大于100 m的铁路钢桥就已经有了十余座。像是1957 年建成的武汉长江大桥,为公铁两用桥,正桥为三联,每联为3 ×128 m 连续铆接钢桁梁;1968 年建成的南京长江大桥,也为公铁两用桥,上部结构的主要部分由一孔128 m的剪支钢桁梁和三联3 ×160 m连续钢桁梁组成。在此时期,公路钢桥发展也尤为迅速,如1984 年建成的拉萨河达孜悬索桥,其主跨度为500 m ,1989 年建成的上海南浦大桥为主跨长464 m 的三跨连续组合斜拉桥。 中国进入90年代是,钢桥发展速度到达了历史最快的时候。大量跨度大,难度大的钢桥建成。例如江苏苏通长江大桥是目前世界上最长的斜拉桥,建成于2008年。 我国主要钢桥 我国钢桥建设处于高速发展的阶段。目前世界主要的桥梁的结构有斜拉桥和悬索桥。比较起来悬索桥要比斜拉桥的跨度更长。 我国目前建成的世界跨度最长的斜拉桥是江苏苏通长江大桥。它是七跨连续钢箱梁斜拉桥,总长度有2088m,它的主梁是

李乔说桥-13:正交异性钢桥面板

李乔说桥-13:正交异性钢桥面板 1让人爱、让人恨的桥面板形式对正交异性钢桥面板,大家都很熟悉,这是钢桥尤其是大跨度钢桥结构中采用最多的一种桥面板结构形式,也是现代钢桥结构重要的标志性成果之一。但这种桥面结构同时也是钢桥领域里最令人头痛的结构之一,可以说是既“让人爱”又“让人恨”的一种桥面结构形式。让人爱,是因为这种结构具有众多的优点,如重量轻、承载力高、适用性强等,是目前为止仍然不能用其他形式桥面板取代的主要结构形式。而让人恨,则是因为它服役几十年以来,不断地出现令人头痛的疲劳开裂和桥面铺装破坏问题,而且成为了一个出现概率很高的普遍性病害、至今也没有公认的既经济又有效的解决措施的病害。 一般的正交异性钢桥面板指在桥面的面板下面采用纵横加 劲肋加强的构造形式,而目前应用最为广泛的正交异性钢桥面板是采用U形纵向加劲肋的构造形式。如图1所示,它由面板(顶板)、U形纵向加劲肋以及横向加劲肋或横隔板组成。目前世界各国已建成的采用正交异性钢桥面板的各类桥梁已超过1500座,我国正在运营和在建中的该类型桥梁数量已达200余座。(a)大跨度钢箱梁斜拉桥(b) 采用正交异性钢桥面板的钢箱梁横断面(c) 正交异性钢桥面板构造示意图及疲劳开裂统计图1 大跨度钢桥及正交异性钢桥面板

2 两大病害最早在大跨度钢桥上发现正交异性钢桥面板疲 劳开裂的是英国Severn桥,该桥开通运营仅5年即发现其 正交异性钢桥面板出现疲劳裂纹。此后,正交异性钢桥面板结构在包括欧洲、美国、日本及我国等世界范围内相继出现了大量的疲劳开裂案例。例如国内某大桥通车数年后即发现大量疲劳裂缝,经过维修加固,再经过几年的运营,又出现了更多的疲劳开裂。这种现象在很多类似结构的桥面板中出现,给桥梁的安全和耐久性带来巨大影响。由于桥面铺装的存在,这种发生在桥面板上的裂缝在开裂初期不容易被发现,一旦发现就已经贯穿顶板了。而且这种裂缝较难修复加固,多数情况下必须中断交通并拆除桥面铺装才能进行。 根据日本对东京2条代表性高速公路中约7000个闭口纵肋正交异性钢桥面板的疲劳病害进行的统计分析结果,主要疲劳裂纹类型及其构成如图1(c)所示。图中带圆圈的编号表示疲劳开裂的部位及类型,圆饼图表示各类型开裂所占的比例。由图可见,占比例最大的为②、③、④类,分别为纵向U肋与横隔板、竖向加劲肋与纵腹板以及纵向U肋与顶板的焊缝开裂。其中的第③类开裂对应的构造现在基本不再采用,所以目前出现最多的是②、④两类。 除了钢桥面板开裂以外,这种结构带来的另一个通病是桥面铺装过早损坏(图2),并成为每座同类桥面板结构的大桥设计时让人颇为纠结的问题。从我国90年代修建的此类结构

中国焊接钢桥四十年

中国焊接钢桥四十年 清华大学陈伯蠡 ⒈中国钢桥发展概况 常见的钢桥型式有:梁桥(I型板梁、桁梁、箱梁),拱桥(系杆拱、下承拱、上承拱、中承拱),以及悬索桥和斜拉桥等。大跨径公路钢桥主要是悬索桥(图1 a)和斜拉桥(图1b);铁路钢桥多为梁桥和拱桥。图1c为低塔斜拉公铁两用梁桥。按造桥方法,钢桥可分为: a b C d 图1 焊接钢桥的几种桥型 a---西陵长江大桥(公路桥);b--- 南京长江二桥(公路桥); c---芜湖长江大桥(公铁两用桥);d---贵州北盘江大桥(铁路桥) 铆接桥(工厂制造和工地拼接均为铆接)、栓焊桥(工厂制造为焊接,工地拼接为高强度螺栓连接)和全焊桥(工厂制造和工地拼接均为焊接)。栓焊桥和全焊桥统称为焊接桥。 我国仅在长江上已有各种型式的桥梁29余座,其中接近半数为钢桥。“万里长江成了中国当代桥梁的展台。”(北京日报,2002.07.17)。关于焊接钢桥,可以公路桥为对象作比较,按大跨径悬索桥的跨径L≥600m,大跨径斜拉桥L≥400m,进行不完全统计,90年代以来中国已建成大跨径悬索桥7座,大跨径斜拉桥10座;同时期国外建成的大跨径悬索桥有10座(其中日本6座),大跨径斜拉桥有15座(其中日本6座)。按跨径大小排序〔1〕〔2〕,在世界上建成的全部悬索桥中排名前十位的焊接钢桥中,中国有2座:江阴长江大桥(L=1385m)排名第四,香港青马大桥(L=1377m)排名第五;日本明石海峡大桥L=1990m,居首位;丹麦的Great Belt大桥L=1624m,排名第二。而在全部斜拉桥排名前十位的焊接钢桥中,日本的多多罗大桥L=890m,居首位;中国有6座桥,排名第三、四、五、六、七和第九(南京长江二桥L=628m,排第三位;武汉长江三桥L=618m,排第四位)。其中“不少已跻身‘世界级’桥梁,展示出中国当代建桥技术达到了世界先进水平”。(北京日报2002.07.17)。 1996年布达佩斯国际焊接钢桥会议中,日本东京大学伊藤教授在题为“东亚焊接桥的

中国钢桥发展概况

⒈中国钢桥发展概况 常见得钢桥型式有:梁桥(I型板梁、桁梁、箱梁),拱桥(系杆拱、下承拱、上承拱、中承拱),以及悬索桥与斜拉桥等。大跨径公路钢桥主要就是悬索桥(图1 a)与斜拉桥(图1b);铁路钢桥多为梁桥与拱桥。图1c为低塔斜拉公铁两用梁桥。按造桥方法,钢桥可分为: a b C d 图1 焊接钢桥得几种桥型 a---西陵长江大桥(公路桥);b--- 南京长江二桥(公路桥); c---芜湖长江大桥(公铁两用桥);d---贵州北盘江大桥(铁路桥) 铆接桥(工厂制造与工地拼接均为铆接)、栓焊桥(工厂制造为焊接,工地拼接为高强度螺栓连接)与全焊桥(工厂制造与工地拼接均为焊接)。栓焊桥与全焊桥统称为焊接桥。 我国仅在长江上已有各种型式得桥梁29余座,其中接近半数为钢桥。“万里长江成了中国当代桥梁得展台。”(北京日报,2002、07、17)。关于焊接钢桥,可以公路桥为对象作比较,按大跨径悬索桥得跨径L≥600m,大跨径斜拉桥L≥400m,进行不完全统计,90年代以来中国已建成大跨径悬索桥7座,大跨径斜拉桥10座;同时期国外建成得大跨径悬索桥有10座(其中日本6座),大跨径斜拉桥有15座(其中日本6座)。按跨径大小排序〔1〕〔2〕,在世界上建成得全部悬索桥中排名前十位得焊接钢桥中,中国有2座:江阴长江大桥(L=1385m)排名第四,香港青马大桥(L=1377m)排名第五;日本明石海峡大桥L=1990m,居首位;丹麦得Great Belt大桥L=1624m,排名第二。而在全部斜拉桥排名前十位得焊接钢桥中,日本得多多罗大桥L=890m,居首位;中国有6座桥,排名第三、四、五、六、七与第九(南京长江二桥L=628m,排第三位;武汉长江三桥L=618m,排第四位)。其中“不少已跻身‘世界级’桥梁,展示出中国当代建桥技术达到了世界先进水平”。(北京日报2002、07、17)。 1996年布达佩斯国际焊接钢桥会议中,日本东京大学伊藤教授在题为“东亚焊接桥得技术进展”〔2〕(p、67)中讲了日本得情况,并着重评述了中国钢桥得发展,“中国当前正在蓬勃开展经济工作,条件允许,也需要在广阔得中国大地上大规模建设永久性基础设施。在

钢桥面三种常用铺装方案介绍

钢桥面三种常用铺装 方案介绍 招商局重庆交通科研设计院有限公司 二〇一一年三月

1钢桥面铺装概况 近年来,随着我国基建事业的进一步投入和施工技术的提高,桥梁作为跨越江、河、谷及道路干线的便捷结构形式,得到了长足的发展,其中钢箱梁桥因其抗风稳定性能好、重量轻、工厂制造质量易于保证、安装和制造工期短等优点,现已成为目前大型桥梁的主流结构形式。 钢桥面铺装不同于一般公路沥青混凝土路面,它直接铺设在钢桥面板上,由于钢桥面板柔度大,在行车荷载与温度变化、风载、地震等自然因素共同影响下,其受力和变形较公路路面或机场道面以及其他桥型结构铺装复杂得多。特别是在重型车辆荷载作用下,钢桥面板局部变形更大,各纵向加劲肋纵隔板、横肋(或横隔板)与桥面板焊接处出现明显的应力集中,这导致铺装层受力非常复杂,局部应变较大。同时钢桥面板的温差大、防水防锈及层间结合要求高,这些都决定了钢桥面铺装使用条件远远苛刻于一般沥青路面,其使用寿命也要远远短于普通路面。通常在钢桥面需要采用特殊的铺装方案,来提高桥面铺装寿命。 目前世界上钢桥面铺装使用效果较好的有三类:双层改性SMA;浇筑式沥青混凝土(GA10)+高弹SMA;双层美国环氧沥青混凝土。现就三种铺装的特点及施工工艺做简要介绍。 2双层SMA铺装 通常桥面铺装层由防水粘结层、铺装下层、铺装上层组成,防水粘结层主要起到防止水分下渗、保护钢板和粘结钢板和铺装的作用;铺装下层通常孔隙率较小,起到防水的作用;铺装上层必须具有一定的表面构造深度,为车辆行驶提供足够的摩擦力。 2.1 铺装材料介绍 双层SMA铺装方案通常由防水粘结层、缓冲层、铺装下层和铺装上层组成,如图1所示。

浅谈我国钢结构桥梁现状及发展趋势

浅谈我国钢结构桥梁现状及发展趋势 发表时间:2018-11-13T10:49:17.617Z 来源:《防护工程》2018年第18期作者:刘双 [导读] 我国是桥梁大国,也是钢铁大国,钢结构桥梁性能良好,在很多发达国家已得到广泛使用,但目前我国钢结构桥梁所占比例很小,因此钢结构桥梁的推广建设有着重要意义,我国钢结构桥梁的建设将迎来崭新的时代。 刘双 黑龙江省黑龙江大桥开发建设有限责任公司黑龙江省哈尔滨市 150040 摘要:我国是桥梁大国,也是钢铁大国,钢结构桥梁性能良好,在很多发达国家已得到广泛使用,但目前我国钢结构桥梁所占比例很小,因此钢结构桥梁的推广建设有着重要意义,我国钢结构桥梁的建设将迎来崭新的时代。 关键词:钢结构桥梁;现状;建设前景 一、发展钢结构桥梁的必要性 建筑行业是一个需要用到大量耗材的行业,在环境资源问题日益突出的现在。建筑业也需要为环境保护工作贡献出自己的力量。我国的建筑行业发展,使得我国成为了世界上最大的砖块生产和消耗过,据不完全统计,我国每年产出砖块约7千亿,占世界砖块总量的一半有余;国每年产出5亿吨水泥,占世界总量的三分之一。这些砖块和水泥的生产会消耗大量的能源和毁坏大量的农田,排放大量的温室气体。为了有效缓解建筑行业对资源的过度消耗和对环境的巨大破坏,在建筑中强化钢结构施工,来取代砖块和水泥的使用,是一个绿色的行业发展方向。同时由于钢结构本身具有强度高、可循环使用的特性,施工中又无需使用大量木材和水资源,因此,钢结构建筑的发展成为了当前环保型建设的主流。在桥梁的建设中,运用钢结构取代以往的水泥砖块进行建筑,不仅使得桥梁的施工更加便捷,也能为环境保护工作贡献出一份力量。 二、我国钢结构桥梁现状 2.1钢结构桥梁的应用范围 在现代桥梁建设的过程中,钢结构桥梁的认可程度越来越高,从设计部门,到施工部门,甚至是政府部门,对于钢结构桥梁的便利性、安全性和耐用性均青睐有加。据统计,为了缓解原有桥梁的交通运输压力,同时也为了大力发展经济建设,横跨长江和黄河等大型河流的一千米以上的钢结构桥梁建设速度为每年六座,平均每座桥梁消耗的钢材为一万吨,这意味着单单是大型的公路铁路桥,每年消耗的钢材就有六万吨。我国近年来建设了大量的钢结构桥梁,范围覆盖面相当广,从铁路桥、公路桥、公铁两用桥,到人行桥,都已经大部分应用钢结构桥梁了。 我国桥梁钢结构的发展是随着钢材技术的进步而进步的,我国的钢桥建设经历了从简单的连接,到铆接,再到焊接,最后到高强度螺栓连接的发展历程,钢结构材料也经历着从低碳钢,到低合金钢,再到高强度高性能钢的转变。 2.2几种主要的钢结构桥梁 (1)悬索桥。悬索桥一般都是大跨径的桥梁,最大跨径理论可达4千米,也是千米以上桥梁的首选类型之一。悬索桥通过索塔上的主缆及锚固于两岸的缆索对桥上部形成支撑作用,缆索为最主要的承重部件,其形状由于受力平衡条件,从中部向两岸形成一种接近抛物线的缆索形状。在缆索上垂下吊杆吊住桥面,吊杆与桥面问设置加劲梁,两者结合能有效减小因荷载所造成的桥梁挠度变形。我国比较著名的悬索桥有三汊矶大桥、江阴长江大桥以及南京长江四桥等。 (2)斜拉桥。或称斜张桥,其结构相对简单,主要由斜拉索、主梁及索塔组成,这种桥通过桥塔固定所有拉索,并通过拉索与梁体相连,起到承压目的。在斜拉桥中,拉索起到了替代支墩的多跨弹性支承连续梁的作用。这种建桥方式可有效减小梁体的内弯距,同时降低了建筑的高度。使之整体结构重量更轻,材料消耗也更小。我国比较著名的悬索桥白沙洲长江大桥、南京长江二桥、南京长江三桥、上海杨浦大桥和上海徐浦大桥等。 (3)钢拱桥。钢拱桥也是最常见的钢结构桥梁之一。其承重结构主要为拱肋,承受的轴向力,且弯矩很小或者没有弯矩。钢拱桥的建造中,主拱为多钢管,而横梁和主拱可进行分别的吊装与现场焊接工作,这不仅能有效解决一次性吊装过重的问题,也能极大的方便现场施工,对缩短工期也有重要的作用。我国比较著名的钢拱桥有广州丫髻沙桥、四川万县长江大桥以及重庆乌江大桥等。 三、钢桥发展的优势条件 3.1钢结构自身良好性能 结构方面:钢结构自重较轻,耐久性较好。钢材的抗拉、抗压、抗剪强度较高,同时钢材具有良好的塑性和韧性,从而提高了钢结构桥梁的抗震性能。 3.2钢结构节能环保 钢结构可循环使用,建筑垃圾少,节约资源。运输和安装便利。钢结构制造的单元化及自重轻的特点便于构件的运输和安装;施工工期短。钢结构可在工厂提前加工,施工现场占地面积小,具有更快的架设速度和更低的施工成本。质量的可靠性。钢结构构件一般都在工厂制造、加工,工业化程度较高,结构缺陷少。同时具有更长的使用寿命。 四、我国桥梁钢结构市场良好发展前景的动力 4.1物质方面 我国桥梁钢结构市场想要发展,绝对离不开钢铁。而近年来我国的冶钢业一直迅猛发展,自1996年我国钢产量突破一个亿之后,我国的钢材产量就进入了飞速发展阶段,这就为我国桥梁钢结构市场良好发展打下了相当坚实的物质基础。除了产量外,通过近年来一系列的技术革新,我国出产的钢材在质量和种类上都有明显的提高,过去稀缺的H型钢现在早已不是问题。另外,我国很多桥梁厂的钢结构生产技术十分先进,这都为我国桥梁钢结构市场良好发展提供强大的动力。 4.2技术方面 我国桥梁钢结构的技术进步也十分明显,从焊接、到震动、再到结构设计、建造等等一系列方面都有所进步,这就是我国桥梁钢结构市场良好发展强大的技术支持。我国钢结构桥梁的焊接材料也在不断飞速的发展当中,研发高韧度、高强度的焊接材料是无数科研人员的首要课题,尤其是复合钢板焊材,缺口更是非常之大,最近,我国研究出了复合钢板焊接的新方法,将复合钢板的焊接材料分为基材、不锈钢过渡层焊材和连接不锈钢焊材三个部分,完美的解决了这一难题。除了钢结构桥梁的建筑技术方面,我国在钢结构桥梁的维护方面也

钢桥的发展史

钢桥的发展史 一、桥梁历史概述 桥梁,作为一种越来越重要的交通设施,从原始时期开始逐步发展,从自然倒下来的树木,自然形成的石梁或石拱,到后来的人造木桥、石桥一直到近代的钢筋混凝土桥很钢构桥,技术不断发展进步,跨度越来越大,材料也日趋先进。特别是钢桥,虽然仅有两百多年的发展历史,但由于自身的特性,在现代桥梁建设中得到了众多设计师的青睐,因而有许多著名的钢桥出现。 二、国外钢桥的发展 1779年英国建筑师与炼铁专家达比建成世界第一座铁铸拱桥。 1840年惠普尔用铸铁和锻铁建成全铁桁梁。 自1850年之后,工程界逐步掌握了静定钢桁架梁的内力分析方法。1867年,H.格贝尔哈斯富特建成了一座静定悬臂桁架桥。 1890年英国便建成了跨度521.2米的福斯湾铁路桥,它是公认的铁路桥梁史上的里程碑之一,这是一座弦杆用管形杆件的双臂梁铁路桥,据说这座桥的结构系统是从中国的木伸臂梁演变而来的。 19世纪60年代,炼钢技术的逐步发展,美国于1874年建成世界上第一座公路铁路两用的路易斯钢拱桥。 1883年交付使用的纽约布鲁克林大桥,连接着布鲁克林区和曼哈顿岛,是当时世界上最初的悬索桥,也是世界上首次以钢材建造的大桥,落成时被认为是继世界古代七大奇迹之后的第八大奇迹,被誉为工业革命时代全世界7个划时代的建筑工程奇迹之一,至今仍被使

用,它的抗风性能好,为悬索桥向更大跨度的发展开创了先例。 旧金山金门大桥,1993年1月始建,1937年5月首次建成通车。金门大桥横跨南北,将旧金山市与Marin县连结起来。花费四年多时间修建的这座桥是世界上最漂亮的结构之一。它不是世界上最长的悬索桥,但它却是最著名的。金门大桥的巨大桥塔高227米,每根钢索重6412公吨,由27000根钢丝绞成。 1998年4月5日,世界上目前最长的吊桥——日本明石海峡大桥正式通车。大桥坐落在日本神户市与淡路岛之间,全长3911米,主桥墩跨度1991米,直径1.12米,由290根细钢缆组成,重约5万吨。明石海峡大桥首次采用180MP级超高强钢丝,使主缆直径缩小并简化了连接构造,首创悬索桥主缆,这也是世界上第一座顶推法施工的跨谷斜拉桥。 三、中国的钢桥发展历史 唐朝中期,我国已发展到用铁链建造吊桥,我国保留至今的有跨长约100m的四川泸定县大渡河铁索桥(1706年)。 1934-1937年,39岁的茅以升先生带领中国工程师设计并监造了钱塘江大桥(主跨65.84m,全长1453m),开创了我国自行建造钢桥的历史。 1956年,苏联专家与中国技术人员合作,在沈阳桥梁厂试焊成功第一孔24米焊接板梁,此后,第一批320孔24m焊接板梁桥,架设在石太线和湛江附近支线上,这是我国第一次制造焊接桥。 1957年,借助前苏联专家的技术和材料,中国建造完成了武汉长

基于名义应力的城市钢桥面板疲劳寿命分析

基于名义应力的城市钢桥面板疲劳寿命分析* 摘要:正交异性钢桥面板承受着车辆动荷载的反复作用,容易造成疲劳累计损伤,出现钢桥面板的疲劳开裂现象。为研究某城市桥梁钢桥面板的疲劳寿命,建立钢桥面板三维有限元模型,选取钢桥面板4种典型的疲劳细节,确定最不利加载方式,并根据实测得到的城市车辆荷载频值谱,计算相应的应力历程和应力谱,从而评估各个疲劳细节的疲劳寿命。结果表明:在城市车辆荷载频值谱作用下,某城市钢桥4种疲劳细节的最大应力幅值均小于常幅疲劳极限,即钢桥面板具有无限寿命。 关键词:正交异性钢桥面板;城市车辆荷载;疲劳寿命分析;疲劳强度由相互垂直的纵、横向加劲板和桥面顶板焊接而成的正交异性钢桥面板具有轻质、高强、施工快等优点,已广泛应用于大中跨度的现代公路钢桥中[1]。20世纪后期为满足我国城市发展的需求,正交异性钢桥面板得到了迅猛的发展。然而由于承受着车辆动载的反复作用而造成的疲劳累积损伤,钢桥面板易出现疲劳开裂现象,这种现象已在英国、德国、法国等钢桥面板应用较早国家的许多实桥中出现[2]。因此,在钢桥面板设计过程中需要重视疲劳分析所涉及到的钢桥面板结构分析、应力计算、疲劳强度、车辆荷载谱等问题[3]。由于城市桥梁的疲劳荷载与公路桥梁的疲劳荷载有较大不同,本文对城市钢桥面板在车辆荷载作用下的疲劳寿命进行了研究,为城市钢桥疲劳分析提供参考。 1 城市桥梁疲劳荷载 从已有的文献看,童乐为[4]、陈惟珍[5]和王春生[6]等对上海市进行了城市道路桥梁疲劳荷载的研究,华南理工大学的王荣辉[7]

对广州市进行了城市道路桥梁疲劳荷载的研究。虽然我国城市道路桥梁 疲劳荷载的研究取得了一些成就,但是相对公路疲劳荷载谱,城市道路 桥梁疲劳荷载的研究还是比较缓慢。 在2012年期间,通过对某城市钢桥的交通量、车辆轴重、车辆轴距等参数的调查和统计分析,得出相应的车辆荷载频值谱。进一步根据等 效疲劳损伤原理将其简化为由6辆疲劳荷载模型组成的具有实用性的车 辆荷载频值谱,如表1所示。 由表1可知:各模型车辆的日交通总量共计为13 185次,占日交通总量的比率之和为21.03%。 表1 车辆模型荷载频值谱 注:加“□”的车轴为单轴四轮,其余为单轴两轮。 代号轴数总重/kN轴重/kN轴距/mm各模型车辆的日交通量/次占日交通总量的比率/% C1 2 90 30+60 3 700 11 350 18.11 C2 3 215 60+80+75 4 000+1 400 45 0.71C3 3 160 35+35+90 1 700+1 500 37 0.59C4 4 290 60+80+75+75 3 000+6 600+1 400 37 0.59C5 5 350 70+100+60+60+60 3 500+6 800+1

中国桥梁焊接发展历程

中国桥梁焊接发展历程 君子兰 ⒈中国钢桥发展概况 常见的钢桥型式有:梁桥(I型板梁、桁梁、箱梁),拱桥(系杆拱、下承拱、上承拱、中承拱),以及悬索桥和斜拉桥等。大跨径公路钢桥主要是悬索桥(图 1 a)和斜拉桥(图1b);铁路钢桥多为梁桥和拱桥。图1c为低塔斜拉公铁两用梁桥。按造桥方法,钢桥可分为: a b C d 图1 焊接钢桥的几种桥型 a---西陵长江大桥(公路桥);b--- 南京长江二桥(公路桥); c---芜湖长江大桥(公铁两用桥);d---贵州北盘江大桥(铁路桥) 铆接桥(工厂制造和工地拼接均为铆接)、栓焊桥(工厂制造为焊接,工地拼接为高强度螺栓

连接)和全焊桥(工厂制造和工地拼接均为焊接)。栓焊桥和全焊桥统称为焊接桥。 我国仅在长江上已有各种型式的桥梁29余座,其中接近半数为钢桥。“万里长江成了中国当代桥梁的展台。”(北京日报,2002.07.17)。关于焊接钢桥,可以公路桥为对象作比较,按大跨径悬索桥的跨径L≥600m,大跨径斜拉桥L≥400m,进行不完全统计,90年代以来中国已建成大跨径悬索桥7座,大跨径斜拉桥10座;同时期国外建成的大跨径悬索桥有10座(其中日本6座),大跨径斜拉桥有15座(其中日本6座)。按跨径大小排序〔1〕〔2〕,在世界上建成的全部悬索桥中排名前十位的焊接钢桥中,中国有2座:江阴长江大桥(L=1385m)排名第四,香港青马大桥(L=1377m)排名第五;日本明石海峡大桥L=1990m,居首位;丹麦的Great Belt大桥L=1624m,排名第二。而在全部斜拉桥排名前十位的焊接钢桥中,日本的多多罗大桥L=890m,居首位;中国有6座桥,排名第三、四、五、六、七和第九(南京长江二桥L=628m,排第三位;武汉长江三桥L=618m,排第四位)。其中“不少已跻身‘世界级’桥梁,展示出中国当代建桥技术达到了世界先进水平”。(北京日报2002.07.17)。 1996年布达佩斯国际焊接钢桥会议中,日本东京大学伊藤教授在题为“东亚焊接桥的技术进展”〔2〕(p.67)中讲了日本的情况,并着重评述了中国钢桥的发展,“中国当前正在蓬勃开展经济工作,条件允许,也需要在广阔的中国大地上大规模建设永久性基础设施。在建设大跨度索承载桥(cable-supported bridge)方面,中国仅次于日本,也有显着的成就。”“(中国)目前正在非常积极地开发焊接桥梁。”“关于焊接桥,中国工程技术人员正努力开发几百米跨径的全焊结构。”实际上他还并不完全了解中国的发展情况。这时中国已经建成第一座全焊钢桥,即西陵长江大桥(L=900m,单跨悬索钢桥,1996年)。当然,这较之世界上第一座全焊悬索钢桥Severn大桥(英国,1966年,L=987.6m)晚了30年。在〔2〕中,伊藤教授提到:“日本钢结构的生产超过了其它所有国家”,“研究开发了多种用于日本钢桥的焊接技术,但迄今为止,关于工地焊接方面似乎还有些保守。”这说明当时日本还未全力开发全焊钢桥。看来,中国焊接钢桥已经开始疾步赶上并进入了世界的先进行列。为了便于了解,将我国近50年来有代表性的钢桥按建成年代排序,如表1所示。所谓有代表性,不涉及任何方面评价问题,而是为说明各时期桥型、钢材及钢梁制造安装方法等的演变。 中国焊接钢桥的发展并不是一蹴而就的,而是设计、冶金、焊接各方面工程技术人员和技术工人密切配合,经历了几个阶段,努力不懈地试验研究,攻克一个个难关,才可以取得令世人瞩目的成果。中国钢桥是从建设铁路桥起步的,相当长的时间里是采用铆接制造技术。采用的钢材是低碳钢。60年代初,开始栓焊钢桥的研制,并于1962年和1964年分别建成雒容(L=44.62m)和浪江(L=61.44m)两座试点钢桥,取得了初步经验。 修建成昆铁路时,西南铁路建设总指挥部于1965年组成“栓焊梁战斗组”,集合有铁路系统内外19个单位共68人。其中,清华大学与哈尔滨焊接研究所担负焊接试验工作,中国科学院声学研究所负责超声波探伤开创工作。以成昆铁路建设为契机,中国开始进入了栓焊钢桥时代。成昆铁路全线共建成栓焊钢桥44座122孔,用钢量1.2万吨(16Mnq),高强螺栓100万套。“栓焊结构基本上代替了铆接结构,是我国钢桥技术的一次重大改革,并为我国钢桥的进一步发展提供了大量实践的经验,起到了促进作用。”〔3〕 我国在70~80年代,桥梁用钢的质量不理想,同时也存在对焊接技术可靠性的疑虑,

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