钢桥面板的发展
钢桥面铺装现状与发展综述
钢桥面铺装现状与发展综述摘要在大跨径桥梁工程中钢桥面铺装作为它的重要组成部分,其工程质量和运营状况将直接影响到大桥的通行能力,以及它在通行使用中的安全性、舒适性,及其桥梁结构的耐久性以及社会的整体经济效益。
钢箱梁桥面铺装的实际运营状况与国内钢箱梁桥的快速发展势头爱比,是很不乐观的,本文综合叙述了当今世界几种钢桥面铺装方式,并对其进行比较。
关键词钢桥;桥面铺装;现状0引言由于大跨径桥梁的桥面变形相对较大而刚度相对较小,再次钢桥面铺装层容易受交通荷载、风载、气候条件及温度变化等因素的影响受力和变形复杂,所以,对其在强度、柔韧性、以及高温稳定性和疲劳耐久性上均有更高要求,是一个世界性的技术难题。
由于桥面铺装由于其特殊的位置及功能,对铺装层结构有重量轻、不透水、粘结性能好等特殊性能要求。
被世界上广泛采用的钢桥面铺装层主要分为以下几类:1)浇注式沥青混凝土;2)沥青玛蹄脂混凝土;3)聚合物改性沥青SMA;4)环氧沥青混凝土。
这些铺装层材料我国也都有应用的,并且我们从结构力学分析、材料设计、施工控制中以及积累了较多的成功经验,但多座大桥通车不久即出现车辙、开裂、推移、疲劳破坏等早期病害,引起我们更加重视,可见整体上我国钢桥面铺装病害问题仍然是比较严重的。
1 钢桥面铺装种类介绍1)GA+SMA类铺装欧洲是桥面研究最早,也是应用最为成熟的地区,其中以浇筑式沥青混凝土为主体的钢桥面铺装铺装是其典型方案,占有其80%以上桥梁结构。
中国包括其它国家的浇筑式沥青混凝土铺装技术都来源于欧洲,在引进和应用的过程结合本国的国情,进行了调整和改进,形成了适应不用条件的典型铺装结构。
在引入中国后,形成了浇筑式沥青混凝土为铺装下层(保护层)、热拌沥青混凝土为面层(磨耗层)的典型铺装方案,热拌沥青混凝土一般采用改性沥青SMA。
浇筑式沥青混凝具有流动性,为了保证GA具有一定的流动性,降低施工难度,必须使GA在施工和拌合过程中保持较高的温度。
钢桥的发展趋势
钢桥的发展趋势
钢桥的发展趋势可以从以下几个方面来分析:
1. 绿色环保:随着全球环保意识的提高,未来钢桥的发展趋势将更加注重绿色环保。
钢材具有可回收利用的特点,可以降低环境污染,并减少资源浪费。
2. 轻量化设计:在保证结构强度的前提下,钢桥设计将趋向于轻量化,减少桥梁自重,降低材料成本,并便于施工和运输。
3. 智能化和自动化:随着科技的不断进步,未来钢桥将更加智能化和自动化。
例如,结合传感器技术和数据分析,可以实现钢桥的即时监测和维护,提高桥梁的安全性和可靠性。
4. 长寿命和维护成本低:钢材具有较长的使用寿命和抗腐蚀能力,未来的钢桥将更加耐久和经济。
同时,采用适当的防腐措施和维护管理措施,可以降低桥梁的维护成本。
5. 结构多样化:未来的钢桥将呈现出更多样化的结构形式,以适应不同地理环境和工程需求。
例如,钢拱桥、斜拉桥和悬索桥等不同形式的钢桥应用将逐渐增多。
总体而言,钢桥的发展趋势是绿色环保、轻量化设计、智能化和自动化、长寿命
和维护成本低,以及结构多样化。
这些趋势将使钢桥在未来得到更广泛的应用。
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、经济性等优点,它的出现使钢桥结构的重量进一步减轻,有力的推动了钢桥结构向大跨度结构方向发展。
2.国内外钢桥面板的发展历程2.1国外钢桥面板的发展20世纪30年代,随着钢材的日益使用和焊接技术的运用,钢桥面板应运而生。
美国钢结构协会(AISC)最初提出了使用钢板作为桥面板,将横梁作用于主梁上,纵梁搭放于横梁上,并将纵梁上翼缘边缘与钢面板之间用角焊缝相连。
这样,桥面板就可以与纵梁一同受力,这就是“Battledeck”,钢桥面板的最初形式。
上世纪30年代,德国率先开始研究用钢桥面板代替混凝土桥面板,以充分发挥钢桥面板的轻质、高强、经济、耐久性好的优点。
中国钢桥的发展及制造现状y
中国钢桥的发展及制造现状1.栓焊钢桥的发展历程2.近年来建设的大跨度钢桥3.钢材及钢桥产量4.钢桥制造技术现状5.钢桥制造的今后课题xx1.栓焊钢桥的发展历程近10年中,中国建设了许多大规模钢桥,包括正在施工的主跨1088m的苏通长江大桥,全长36km的杭州湾大桥,和已建成的全长31km的东海大桥等,取得了长足的进步。
现在的成绩是经过了40多年持续不断的研究和实践,在材料、结构设计、制造工艺和施工等技术方面有了较深厚的积累。
表1为中国栓焊钢桥和全焊钢桥的简要发展历程,表中列举了钢材、高强度螺栓(HTB)和焊接等在钢桥上的应用情况。
由于1950~1990年钢材短缺,国家采用了限制钢材使用等措施,即基本上限于大跨度铁路桥梁才建设钢桥,所以,焊接和栓接技术的研发首先始于铁路钢桥,1980年以后,随着经济和钢材产量的持续增长,高速公路和城市交通工程快速发展,对大跨度桥梁建设的需求,促进了公路钢桥的建设和发展。
1985年以后开始建设大跨度钢拱桥,1995年以后开始建设扁平钢箱梁的大跨度斜拉桥和悬索桥。
2. 近年来建设的大跨度钢桥表2~表5分别列出了近10余年中建设的大跨度公路钢拱桥、钢斜拉桥、钢悬索桥,以及铁路钢桥代表性桥梁。
3. 钢材及钢桥产量(1)中国钢材产量的增长1985年以前,中国年钢材产量不足5×107t,1996年为0.9×108t,2004年达到2.97×108t,2005年为3.97×108t,20年中增加了约8倍。
中厚板(t≥5mm)钢材,1996年为1.2×107t,2005年为5.3×107t,图1为中国钢材和中厚板钢材的年产量增长图。
图1 中国钢材和中厚板钢材的年产量增长(2) 钢桥用钢的品种、性能表6为中国桥梁钢的品种及其化学成份和力学性能(GB/T714—2000)表7为适用于各种钢材的埋弧焊丝的品种。
表8为高强度螺栓品种及钢材(GB/T1228~1231—1991)此外,还开发了满足钢桥多项设计要求的各种性能的钢材和品种,如:●钢材的屈服强度等级:235 MPa级,345 MPa级,355 MPa级,370 MPa级,420 MPa级,460 MPa级等。
浅谈正交异性钢桥面板的发展
河南建材201812021年第4期[6]WANG J,TSE N C F,CHAN J Y C.Wi-Fi based occu-pancy detection in a complex indoor space under discon-tinuous wireless communication:A robust filtering based on event-triggered updating.Building and Environment,2019,151:228-239.[7]TARZIA S P,DICK R P,DINDA P A,et al.Sonar-basedmeasurement of user presence and attention[C]∥Proceed-ings of International Conference on UbiquitousComputing.Florida,2009:89-92.[8]CHEN Z,ZHU Q,MASOOD M,et al.EnvironmentalSensors based Occupancy Estimation in Buildings via IH-MM-MLR.2017,17(5):13-21.[9]CANDANEDO L M,FELDHEIM V.Accurate occupancydetection of an office room from light,temperature,humidity and CO2measurements using statistical learning models.En-ergy and Buildings,2016,112:28-39.[10]KLEIMINGER W,BECKEL C,SATTKE T,et al.Occu-pancy etection from electricty consumtion data[C]∥Pro-ceedings of the5th ACM Workshop on Embedded Systems for Energy-Efficient Buildings.Italy,ACM,2013:1-8.浅谈正交异性钢桥面板的发展王玉娇1韩阿慧21甘肃省公路航空旅游投资集团有限公司(730030)2西安长安大学工程设计研究院有限公司(710061)摘要:正交异性钢桥面板在国内外大中跨度的现代钢桥中已得到广泛应用。
2023年装配式钢桥行业市场分析现状
2023年装配式钢桥行业市场分析现状装配式钢桥是一种通过预制和装配的方式,将钢构件组合成桥梁的一种技术。
在现代快速发展的世界中,装配式钢桥具有快速、经济、环保等优点,因此在市场上受到了广泛关注和应用。
本文将从市场规模、行业发展、市场竞争、市场前景等方面对装配式钢桥行业市场进行分析。
首先,装配式钢桥行业市场规模庞大。
随着国家经济的快速发展和交通需求的增加,桥梁建设一直是重点领域之一。
装配式钢桥由于其优势,逐渐成为桥梁建设的重要选择,市场需求量持续增加。
根据数据显示,我国桥梁建设市场规模达到数千亿元,其中装配式钢桥市场占有较大份额,且呈逐年增长态势。
其次,装配式钢桥行业发展迅猛。
近年来,随着技术的成熟和装配式钢桥的优势得到认可,国内外企业纷纷进入这一领域。
目前,我国装配式钢桥技术已经相对成熟,企业在生产工艺、产品质量和施工等方面取得了重要突破。
同时,一些大型国有企业和民营企业也加大了对装配式钢桥行业的投入和研发力度,为行业的进一步发展提供了支持。
再次,装配式钢桥行业市场竞争激烈。
由于市场规模庞大和行业发展迅猛,吸引了众多企业进入市场。
目前,装配式钢桥行业竞争主要体现在技术、产品质量和价格等方面。
一方面,一些大型企业具备技术研发实力和生产规模优势,拥有高品质的产品和完善的服务体系,具备较强的市场竞争力。
另一方面,一些小型企业通过降低成本和价格,以争夺市场份额。
同时,国际市场上也存在一些知名企业,其加入竞争,进一步加剧了市场竞争激烈程度。
最后,装配式钢桥行业市场前景广阔。
随着城市化进程的加快和国家交通基础设施建设的加大力度,装配式钢桥行业市场需求将持续增加。
此外,近年来环保意识的日益提高,也进一步推动了装配式钢桥的应用和发展。
装配式钢桥具有可再利用和可移动的特点,可以减少对自然资源的消耗,降低施工排放,被广泛认可为一种环保型的桥梁建设方式。
因此,市场前景广阔,有望持续保持快速发展。
综上所述,装配式钢桥行业市场规模庞大,行业发展迅猛,竞争激烈,市场前景广阔。
钢桥面板接头构造细节及其试验分析
钢桥面板接头构造细节及其试验分析摘要:大型公路钢箱梁正交异性桥面板工地接头即箱梁节段之间的连接,过去均采用全焊或高强度螺栓连接。
各国实桥运营经验表明,这两种连接方式各有不足。
所以,随着施工技术的不断进步,钢桥面板工地接头构造细节也在演变。
本文介绍了大型公路钢箱梁正交异性桥面板工地接头构造细节的演变,并通过两个足尺试件的静载和疲劳试验,以及有限元分析,证明正交异性桥面板工地接头采用焊栓连接具有足够的刚度、承载力和耐久性。
关键词:钢箱梁正交异性桥面板工地接头试验1 钢桥面板工地接头构造细节的演变历程1.1 钢桥面板的构造细节对于大跨度悬索桥和斜拉桥,钢箱梁自重约为pc箱梁自重的1/5~1/6.5。
正交异性钢板结构桥面板的自重约为钢筋混凝土桥面板或预制预应力混凝土桥面板自重的1/2~1/3。
所以,受自重影响很大的大跨度桥梁,正交异性板铜箱梁是非常有利的结构形式。
制造时,全桥分成若干节段在工厂组拼,吊装后在桥上进行节段间的工地连接。
通常所有纵向角焊缝(纵向肋和纵隔板等)贯通,横隔板与纵向焊缝、纵肋下翼缘相交处切割成弧形缺口与其避开。
1.2 正交异性钢桥面板的疲劳及其工地接头构造细节的改进钢桥面板作为主梁的上翼缘,同时又直接承受车辆的轮载作用。
如上所述,钢桥面板是由面板、纵肋和横助三种薄板件焊接而成,在焊缝交叉处设弧形缺口,其构造细节很复杂。
当车辆通过时,轮载在各部件上产生的应力,以及在各部件交叉处产生的局部应力和变形也非常复杂,所以钢桥面板的疲劳问题是设计考虑的重点之一。
改进后的构造细节既克服了工地接头纵向u形肋嵌补段的仰焊对接,从而改善了疲劳性能,又避免了面板栓接拼接对桥面铺装层的不利影响。
2 试件设计和制造根据《美国公路桥梁设计规范》,用于计算正交异性钢桥面板刚度和恒载引起的弯曲效应时,与纵肋共同作用的钢桥面板的有效宽度取纵肋间距。
钢箱梁工地接头处桥面板采用单面焊双面成型焊接工艺,面板内侧需贴陶瓷衬垫,因此焊缝下面的u形肋侧壁须开缺口以便衬垫通过。
2023年钢桥行业市场环境分析
2023年钢桥行业市场环境分析一、行业定义钢桥是指由钢结构组成的桥梁,钢桥采用钢材制造基础和配件,具有经济性、速度快、容量大、强度高、耐用性好等特点。
钢桥可以分为吊装式和拼装式两种,吊装式钢桥主要用于临时桥梁的建设,拼装式钢桥适用于长期性桥梁的修建。
二、市场概况近年来,随着城市化和工业化的发展,交通运输需求不断增加,钢桥市场也随之迅速崛起。
市场规模不断扩大,行业化程度越来越高。
钢桥市场主要分布在国内,在国外市场中主要集中在亚洲、欧洲和美洲等地。
国内市场中,主要供应商有山东万丰、安徽建铁、云南旋城、恒达桥梁、中铝集团、中交路桥、中国铁建等。
三、竞争环境1.市场份额:目前,钢桥市场份额分布比较均衡,山东万丰、安徽建铁和中铝集团等厂家在技术创新、产品品质等方面占有一定的优势,市场地位较为稳定。
2.产品质量:在产品质量方面,钢桥企业具有一定的技术优势和经验积累,但由于行业发展较快,市场压力加大,部分厂家为了追求利润,缺乏严格的产品检验流程,存在一定的质量问题,如产品结构不牢固、焊接粗糙等。
3.价格竞争:钢桥行业竞争主要表现在价格和服务方面。
随着市场规模的不断扩大,价格竞争日益激烈,部分厂家为了降低成本和价格,可能存在采用劣质材料、简化工序等违规生产行为。
4.创新能力:钢桥行业发展主要依赖技术创新和产品研发。
中铝集团等企业拥有一定的科技创新和产品研发能力,通过技术服务、技术咨询等方式提高产品竞争力和客户黏性。
四、发展趋势1.技术创新:钢桥行业将在结构、材料、制造、安装等方面继续加强技术研究,提高产品质量和安全性能。
2.新型应用:随着城市化进程和交通运输需求的不断增长,钢桥行业将逐渐向桥梁建设的非传统领域拓展,如建设船舶配套设施等。
3.跨国合作:随着国内外市场的紧密联系,国内钢桥企业将加强对国外市场的布局,在技术、服务、资本等方面与国外企业展开合作。
综述:随着国家对基础设施的重视以及环保、安全等问题的日益凸显,钢桥行业将迎来新一轮发展机遇。
钢桥发展前景
钢桥发展前景钢桥作为一种重要的桥梁建设材料,其发展前景十分广阔。
随着经济的不断发展和城市建设的加快,对桥梁建设的需求日益增长,钢桥作为一种高强度、耐久性好、施工方便的材料,将会在未来的桥梁建设中扮演更加重要的角色。
首先,钢桥的使用具有很大的经济效益。
相比传统的混凝土桥梁,钢桥的成本更低。
传统的混凝土桥梁需要进行大量的土方开挖和基础建设,施工周期长,造价高。
而钢桥则可以进行工厂预制,减少现场施工工期,降低项目总成本。
此外,钢桥具有轻质高强度的特点,可以减少桥梁对地基的压力,进一步降低工程造价。
其次,钢桥的使用具有很大的环境效益。
钢材是一种可回收利用的材料,制造、维修和拆除钢桥的过程中产生的废弃物可以进行回收再利用。
相比之下,混凝土桥梁在建设和拆除过程中会产生大量的废弃物,对环境造成较大的负面影响。
此外,钢桥建设的工期相对较短,施工过程中对周边环境的干扰也较小,可以减少施工对周边居民生活的影响。
再次,钢桥具有较长的使用寿命和较好的耐久性。
钢材具有较高的强度和韧性,能够承受较大的荷载和变形。
而且,它不会受到腐蚀、虫蛀和火灾等自然灾害的影响,使用寿命较长。
而传统的混凝土桥梁在使用过程中容易出现开裂、病害等问题,需要进行频繁的维修和加固,造成较大的经济负担。
最后,钢桥具有较好的适应性和灵活性。
由于钢材具有较高的强度和韧性,可以制造更大跨度的桥梁,适应不同地区和交通需求的改变。
而且,钢桥可以进行拆卸和重组,方便在不同地点进行移动和使用,满足临时桥梁和紧急修复的需求。
这种灵活性可以缩短施工工期,提高桥梁的使用效率。
综上所述,钢桥作为一种重要的桥梁建设材料,其发展前景十分广阔。
随着经济的不断发展和城市建设的加快,对桥梁建设的需求将会不断增长。
钢桥具有经济高效、环境友好、使用寿命长以及适应性强的优势,将会在未来的桥梁建设中得到更多的应用。
钢桥的发展史[宝典]
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。
2023年钢桥行业市场分析现状
2023年钢桥行业市场分析现状钢桥是桥梁施工中常用的材料之一,广泛应用于公路、铁路、城市交通等领域。
钢桥可以提供稳定的通行条件和可靠的承载能力,具有安装方便、使用寿命长等优点。
本文将对钢桥行业的市场现状进行分析。
1. 市场规模和增长潜力钢桥行业的市场规模庞大,随着城市化进程的加速和交通建设的扩大,钢桥的需求量不断增加。
截至目前,我国每年新建、改建和维修的桥梁数量已经达到了数万座,其中很大一部分采用了钢桥。
随着城市化的推进,我国交通基础设施建设还将进一步加大,这将为钢桥行业带来新的机遇和挑战。
预计未来几年钢桥行业的市场规模将继续扩大。
2. 行业竞争格局目前,我国钢桥行业竞争格局相对分散,没有出现出现垄断现象。
市场上的钢桥生产商众多,从大型国有企业到小型民营企业都有涉足该领域。
不少企业通过技术创新和产品优化来提升竞争力。
由于钢桥是一种成熟的产品,生产工艺和技术并没有太大的创新,企业之间在产品质量和价格上的差距相对较小。
因此,市场竞争更多地集中在营销网络、客户关系和售后服务等方面。
3. 主要市场需求钢桥主要应用于公路、铁路和城市交通等领域,其中公路是主要的市场需求来源。
近年来,我国公路网的建设迅速发展,特别是高速公路的快速扩张,进一步推动了钢桥市场的需求增长。
此外,随着城市化进程的加速,城市建设也对钢桥提出了新的需求。
一方面,城市间的交通需求逐渐增大,需要建设更多的城市道路和桥梁;另一方面,城市的人流和车流量也在不断增加,需要建设承载能力更大、使用寿命更长的钢桥。
4. 技术发展趋势随着科技的发展,钢桥行业也在不断创新和进步。
目前,一些企业开始采用新的施工技术和材料,如预制钢桥、复合材料桥等,来提高桥梁的建设效率和使用寿命。
此外,随着智能化技术的应用,钢桥也开始出现自动化和智能化的趋势。
例如,一些桥梁设备开始具备远程监控、故障诊断和自动维护等功能,大大提高了桥梁的运行效率和安全性。
综上所述,钢桥行业市场规模庞大且增长潜力巨大,竞争格局相对分散。
桥梁工程所用材料发展史
桥梁工程所用材料发展史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。
钢混组合桥面板的发展概况及设计维护要点
2 组 合桥面板 的发展历程及 研究 方法[ 3 ]
历 史 早 期 没 有 组 合 结 构 的概 念 ,如 日本 建 于
10 跨 越 津野 川 的 旧明治 桥 ,桥 面板 采 用 折 形 92年 钢 板 作 为 底模 ,利 用 刚 度 大 的混 凝 土 传 递 车 轮 载 荷 。钢 板 与混 凝 土组 合 效 应 的积 极 利 用 是 源 于 2 O 世纪 5 O年代 ,9 9年 法 国 Tnavl 索 桥 建 造 15 acrie悬 l
7 6
桥梁结构
城 市道 桥 与 防 洪
2 1 年 4月第 4 02 期
钢 混组合桥 面板 的发展概 况及设 计维 护要 点
邢 昕 , 克 岩 冯
( 津市市 政工程 设计研 究 院 , 天 天津 市 30 5 0主梁新 型组合 桥梁体 系 , 结 对桥面 板 的跨 径 , 久性 等提 出了新 的要求 。 耐 组合 桥面板 从历史 上单 纯 以钢板
关键 词 : 合结构 ; 面板 ; 组 桥 全寿命 费用 中图 分类号 : 4 83 文献 标识码 : U 4 .4 A 文 章编号 :0 9 7 1 ( 0 2 0 — 06 0 10 — 7 6 2 1 )4 0 7 — 3
1 新型 组合桥梁对 桥面板性 能的要求
从2 纪6 0世 0年代 起 , 合结 构 以其 整 体受 力 组 的经 济 性 ,发挥 材 料 各 自优 势 的 合 理 性及 便 于施 工 的突 出优 点得 到广 泛 应 用 。进 入 2 0世 纪 8 0年 代, 组合 结 构 有 了新 的 发展 , 合 结 构从 理 论 研 究 组 到 设 计 施 工 日趋 成 熟 , 国 、 国 、 法 德 日本 等 国对 传 统 钢 桥 结 构体 系进 行 了大 幅 简 化 ,开 发 了不 同形 式 的组 合 结 构桥 梁 ,其 中 2根 主 梁 的 组合 钢板 梁 桥 已经 成 为 中小跨 新 建 桥 梁 的 主 流 ,被认 为 是极 其 经 济 的桥 梁 形式 之 一 。通 过 大 量 基 础 性 理论 研 究 和 试 验 , 国制 定 了 相 应规 范 , 使 结 构体 系 的 各 促 简化与统一 。改进后的组合结构 以构造合理化 、 工
钢桥面铺装技术现状与发展
钢桥面铺装技术现状与发展摘要:为了明确国内外钢桥面铺装技术的研究现状,对钢桥面铺装材料与结构、钢桥面铺装防水材料与防水体系等热点问题的研究进展进行综述和总结。
文章首先对比分析浇筑式沥青混凝土类、环氧沥青混凝土类和组合铺装类三类铺装材料的特性和新型铺装材料,结果表明:浇筑式沥青混凝土类的使用效果优于其他铺装体系,该铺装体系成熟、稳定性好,对桥面的适应能力强。
随后对目前钢桥面铺装使用的热熔型、溶剂型、热固性防水粘结材料的特点以及Eliminator和MMA防水粘结体系进行了简要说明。
最后对钢桥面铺装技术进行总结和展望。
关键词:钢桥面铺装;浇筑式沥青混凝土;施工技术;粘结材料引言改革开放以来,国内的交通建设蓬勃发展,桥梁建设技术水平逐年提高,目前已经承建了许多世界级的大跨径桥梁工程。
其中,钢桥面铺装技术是桥梁建设项目中的重点,受到国内研究学者的广泛关注。
国外在大跨径桥梁的建设相较于国内起步较早,特别是在钢桥面铺装技术方面,积累了大量先进经验,德国、日本等国家制定了钢桥面铺装规范。
如今的钢结构桥梁以结构复杂的正交异性桥面板结构居多,其受力和变形特点远比一般公路和混凝土桥梁的铺装复杂。
钢桥面铺装结构不仅能够将车辆荷载传递到钢桥受力层,同时防止钢桥面腐蚀的保护层,为行车提供舒适度的服务层。
钢桥面铺装质量直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁结构的耐久性,以及投资效益和社会效益。
经过各学者30余年的不懈努力,使钢桥面铺装结构和体系逐渐完善和成熟。
该文主要针对钢桥面铺装材料与结构、防水材料与防水粘结体系两个方面对国内外研究现状进行分析。
1.常见铺装类型的优缺点改性沥青作为混合料的粘结剂,是在基质沥青的基础上引入改性剂,经过化学作用和加工而改良的沥青,根据不同的性能要求,可在基质沥青中引入橡胶类聚合物、树脂类聚合物或其余外掺剂。
浇筑式沥青混凝土本质上也是一种改性沥青混合料,在控制钢桥面铺装低温抗裂、延性及防水性能方面具有良好的作用,其最大的特点是流动性大,浇注式铺装的施工可以通过简单的摊铺和平整来完成,根据组成和工艺的不同,浇注式沥青混合料可分为Mastic Asphalt(MA)和Guss Asphalt(GA)两种类型。
德国钢桥面板的发展
e / t 250
(1)
式中,e—纵肋跨度,t—面板厚度。
另外,钢桥面板是桥面铺装层的基础,且随着重载货车重量的增加,要求 钢桥面板具有足够的抗弯刚度,从而面板厚度变化如下: 1950年~1976年:面板厚度t≥10mm; 1976年~2003年:面板厚度t≥12mm; 2003年以后:DIN——Fachbericht103“Steel Bridge”规范和Eurocode 3 Part2 (EN1993-2)规范规定:面板厚度t≥14、16mm。
德国曾尝试用过多种钢桥面板结构形式,实桥验证表明,不同的结构在经济性 和耐久性方面有很大差别,经过不断的摸索、研究、试用,使钢桥面板结构逐步趋 于合理化,期间改进的主要构造细节如下: 面板厚度 纵向肋的断面及跨度 纵肋与面板间的焊接连接 纵肋与横肋间的焊接连接
2.钢桥面板应用的发展
2.3 面板厚度
三角型肋
U型肋
Y型肋
梯形肋
梯形肋
(横肋无弧形切口)(横肋设弧形切口)
2.钢桥面板应用的发展
2.4 纵肋断面形式及其跨度
图2.4为几种闭口肋的型式。由于U肋冷压成型技术的改进,提高了纵向 肋的抗扭刚度,改善了结构局部的受力性能,从1970年代至今梯形肋(现称 U型肋)已占据了支配地位,并形成了标准形式,纳入设计规范。
另一重要改进是:由横肋贯通、纵肋断开,改为横肋上设弧形切口让纵 肋贯通。
裂纹修复—正交异性板结构的加固及改造
1.前言
德国于上世纪30年代开始研究钢正交异性板(steel orthotropic plate) 用于钢桥的桥面板,取代过去的混凝土桥面板。以利于减轻自重,延伸跨长,谋 求经济性。二次大战后,为了尽快修复被破坏的大量桥梁,钢桥面板被广泛应用 于连续钢板梁和连续钢箱梁桥。但是,初期建设的钢桥,钢桥面板疲劳裂纹非常 严重,经过很长一段时期的摸索、研究和实桥运营检验,逐步完善了正交异性板 的分析理论,在构造细节设计(如面板厚度、纵向肋断面选型、横肋间距以及三 者的匹配性和连接等)、制造工艺、疲劳损伤评估和修复等方面积累了许多经验, 使疲劳损伤逐步趋于收敛,取得了较优的经济性和抗疲劳耐久性,极大地促进了 钢桥梁板技术的发展。很快钢桥面板技术被世界各国引进、推广。
近代钢桥发展史及制造技术
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中铁科工集团
2、型钢 (1)角钢 (2)工字钢 (3)槽钢 (4)H型钢和T型钢 (5)钢管
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中铁科工集团
第四节 钢桥连接 一、焊接 19世纪下半叶出现焊接,焊接是现代钢桥最主要的 连接方法 (一)焊接方法 1、手工电弧焊 2、埋弧焊 3、气体保护焊 4、栓钉焊接
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中铁科工集团
1916.9.11,,1人死亡
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中铁科工集团
(三)钢桥在1920-1945年间的发展 (1)1936年,美国旧金山海湾桥,一座跨度 426.7m,一座跨度704.1m ,钢桥 (2)1932年,澳大利亚悉尼,跨度503m的钢桁 拱桥 (四)钢桥自20世纪50年代以来的发展随着公路桥 的发展,出现了现代钢桥 (1)1962年,德国科伦布茨莱茵河双线铁路桥, 跨度2×113.1m,无砟无枕钢桥面板 (2)1998年,日本明石海峡大桥,单跨1991m (3)1999年,日本多多罗桥,主跨890m (五)世界大跨度钢桥
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二、钢材的规格与表示方法 1、钢板 钢板规格
类型
厚道
宽度
厚钢板
0.35~4mm
500~1800mm
中厚板
4.5~20mm
700~3000mm
厚板
20~60mm
700~3000mm
特厚板
>60mm
600~3800mm
扁钢
4~60mm
12~200mm
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长度 0.4~6m 4~12m 4~12m
建造时间(年) 1992 1996 1999 2000 2003 2009 2014 2014
主跨(m) 602 900 1385 360 550 1088 700 460
钢混组合桥面板发展前景概述
钢混组合桥面板发展前景概述1.引言组合结构由于具有整体受力的经济性、发挥材料各自特点、施工简便的优点,在工程实践中被广泛应用。
在20世纪80年代,组合结构在理论和施工方面都取得了新的进展,钢桥结构得到了极大的简化,不同形式的组合结构桥梁也相继出现,而2 根主梁的组合钢板梁桥成为最受欢迎的一种桥梁结构。
各国相继制定了统一规范,统一和简化了桥梁结构体系。
传统钢-混凝土组合梁桥多采用钢筋混凝土桥面板,但是随着主梁根数的减少和梁间距的逐渐增大,要求桥面板具有更高的跨越能力,就要求桥面板具有较大抗弯刚度和承载能力,而钢混组合桥面可以满足要求。
钢混组合桥面具有钢筋混凝土桥面板和钢桥面板的诸多性能优势:在桥梁施工过程中,钢板起到模板的作用,不需要拆除;钢混组合桥面板在桥面板的翻修、改建和加固工程中更加方便;钢混组合桥面板比钢筋混凝土桥面更具有耐久性。
钢混组合桥面板的这些优点,使其具有广阔的发展前景。
2.钢混组合桥面板的发展历程组合板的研究和应用已经有八十多年的历史,但是历史早期没有组合结构的概念。
钢板与混凝土组合效应的积极利用是源于20世纪50 年代,由法国开发的开发的罗宾逊式组合桥面板,当时法国在建造Tancarville 悬索桥过程中为了减轻桥面板的重量发明了组合面板。
但是当时的组合面板由于技术不成熟的原因,其性能与混凝土桥面板差距不大,且成本较高,所以只在一些特殊的条件下才会使用,如施工空间受限的跨线桥和旧桥面板更替。
由于日本长期受到地震的影响,所以该国的建筑物、桥梁等对抗震性能要求较高,钢混结构良好受力性能和经济性,在抗震建筑上得到了成功应用,钢混组合桥面板方面的研究和应用都处于世界领先地位。
在1969年,日本建设西栗桥时就成功运用了钢混组合桥面板,并且在此后18年里,经过理论研究和实践,全面提高这种结构的性能,展示了该组合结构的桥面板性能优良、质量轻、造价低等优良特性。
钢混组合桥面板的底部由4.5mm厚的涂有防腐材料的钢板组成,60mm厚的沥青层,高为150mm的组合面板,穿钉由压力机打入板内,再绑上16mm的钢筋网,上部混凝土在工程浇灌成板。
正交异形钢桥面板的发展过程
正交异形钢桥面板的发展过程正交异形钢桥面板,听起来是不是有点复杂?但是一旦了解了它的发展历程,你就会觉得,这名字其实挺简单的,就像我们说“长颈鹿”一样,听起来不复杂,但要从它的历史说起,才会明白背后的故事。
你想,咱们现在能在各种高速公路上飞驰而过,路面平稳,安全性也高,这背后少不了这种“正交异形钢桥面板”的功劳。
不过,说到它的发展过程,那可真是有一段“惊心动魄”的历程。
最早的时候,咱们的桥面基本上都是那些平板型钢桥面板。
就是大家常见的那种钢铁做的桥面,看着挺平稳,但其实缺点也不少。
你想想,这种桥面板大多数是平直的,受力不均匀,长时间使用下来就容易出现疲劳裂纹,甚至会有不安全的隐患。
所以,桥面板的发展就像是修车一样,发现了问题,就得改进。
于是,钢桥面板的设计师们开始琢磨:怎么才能让这些钢板更耐用呢?不能总是想着修修补补,这样也不是长久之计啊。
然后,他们的眼光瞄准了“正交异形”这个方向。
简单来说,就是改变钢板的形状,优化它的受力结构,减少不必要的力的集中。
你想,这就像咱们设计一个不容易摔的手机壳,怎么设计才不会让手机摔了几次就散架呢?钢桥面板也是一样的,得设计得更聪明一点,能更均匀地分散受力,才能保证桥面长期稳定,不容易出问题。
所以,正交异形钢桥面板就在这样的需求下应运而生了。
它不仅改变了传统钢桥板的形态,还优化了它的结构,让力的分布更均匀,也减少了疲劳破损的可能。
说实话,刚开始用这种新型的正交异形钢桥面板时,大家都觉得挺新奇的。
你想,之前大家对桥面板的印象就是那种又大又厚的平板,忽然出现了一种带着“异形”设计的钢板,很多人一开始甚至不太敢相信它真能比以前更耐用。
但是,经过了几十年的实践,这些新型钢桥面板逐渐证明了自己的优势。
更强的承载能力,更持久的使用寿命,也让许多高速公路的建设者开始对它青睐有加。
不光是国内,国外很多地方也在用这种技术,甚至有些国家早在几十年前就已经开始研究了。
比如说,美国、欧洲的一些大桥,早就用了正交异形钢桥面板,让原本可能因为桥面板老化而面临危险的桥梁得到了有效的保护。
钢桥面铺装发展现状共25页文档
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做,明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生,以及整个命运 的,只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
钢桥பைடு நூலகம்铺装发展现状
56、极端的法规,就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要,人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益, 而是为 了公共 的利益 ;一部 分靠有 害的强 制,一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ,那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
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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
点,它的出现使钢桥结构的重量进一步减轻,有力的推动了钢桥结构向大跨度结构方向发展。
2.国内外钢桥面板的发展历程
2.1国外钢桥面板的发展
20世纪30年代,随着钢材的日益使用和焊接技术的运用,钢桥面板应运而生。
美国钢结构协会(aisc)最初提出了使用钢板作为桥面板,将横梁作用于主梁上,纵梁搭放于横梁上,并将纵梁上翼缘边缘与钢面板之间用角焊缝相连。
这样,桥面板就可以与纵梁一同受力,这就是“battledeck”,钢桥面板的最初形式。
上世纪30年代,德国率先开始研究用钢桥面板代替混凝土桥面板,以充分发挥钢桥面板的轻质、高强、经济、耐久性好的优点。
1934年建成了世界上第一座钢桥面板连续板——feldcoeg桥。
feldcoeg钢桥面板较battledeck钢桥面板具有更多的优点。
因为该钢桥面板作为纵梁和横梁的共同上翼缘,参与纵横方向的受力。
而battledeck 钢桥面板只作为钢纵梁的上翼缘,仅参与纵梁受力。
feldcoeg钢桥面板与纵梁和横梁通过焊缝连接,横梁和纵梁相互嵌入,因而结构的高度较battledeck低,自重也相应的降低很多,因而其可以看作现代钢桥的真正起源。
1950年,西德修复了采用正交异性钢板作为桥面板的第一座实腹钢梁桥kurpfalz桥。
相比其老桥,修复后的新桥自重已大大减轻,且承载能力有所提高,经济效益明显得到改善。
1951德国修复了世界上第一座采用钢桥面板结构的悬索桥cologne muelheim桥。
1954年,德国修建了世界上第一个采用闭
口加劲肋钢桥面板结构的桥梁porta桥。
1957年,西德建成了世界上第一座采用钢桥面板结构的斜拉桥duesseldorf north桥。
1964年,加拿大温哥华建成了世界上第一座采用钢桥面板结构的中承式系杆拱桥port mann桥。
1966年,英国修建了世界上第一座采用正交异性钢桥面板扁平钢箱加劲梁的索支撑桥梁。
1999年,日本建成主跨度1991m,世界上跨度最大的梁桥明石海峡大桥等。
以上这些桥例充分的表明了钢桥结构向大跨度结构方向发展的内在潜力
以及钢桥面板所表现的前所未有的竞争力。
2.2国内钢桥面板的发展
国内自20世纪70年代引入采用钢桥面板建桥的技术以来,钢桥面板的发展十分的迅猛,1996年国内自主设计了第一座全焊接钢箱梁悬索桥西陵长江大桥、1997年修建了采用钢箱加劲梁的悬索广东虎门大桥。
1999年的悬索江阴长江大桥、2000年的三跨斜拉芜湖长江大桥、2001年的双塔双索面钢箱梁斜拉桥南京长江二桥、2009年的三跨连续中承式钢桁系杆拱桥的朝天门长江大桥、2009
年的世界上跨度最大的公路铁路两用的斜拉桥天兴洲长江大桥、2009年的六跨连续钢桁拱桥的南京大胜关长江大桥等等都充分展
示了钢桥面板的竞争力,钢桥面板能广泛运用到钢板梁桥、钢箱梁桥、桁梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥等各种桥梁结构形式以及其表现出来的生命力。
3.钢桥面板发展过程中的问题
近年来,国内外修建了大量的采用钢桥面板作为桥面系的桥梁。
在多年甚至几年的使用后,这些桥梁显露出耐久性差、锈蚀、开裂、疲劳等问题,其中疲劳问题是钢桥面板发展过程中的主要问题。
正交异性板构造极其复杂,焊缝数量多,制造工艺难度高,现场组装精度要求高,焊接产生的残余应力高,结构本身存在初始缺陷,再加上桥面板直接承受荷载的反复作用等等,在这些因素的影响下,正交异性板容易产生疲劳破坏。
自从广泛应用钢桥以来,国内外许多国家都发生了钢桥裂缝事故,带给国家和人们深重的灾难,也让桥梁建设者们开始深思钢桥面板的疲劳问题。
在车轮荷载的反复作用下,钢桥面板发生变形,纵肋、横肋是直接焊接在桥面板上的,它们和焊缝也都要随着桥面板的变形而变形,由于焊接产生的残余应力大,经过一段反复荷载作用后,焊缝周围区域开始出现裂纹,接着裂纹缓慢扩展,最后迅速断裂而破坏。
疲劳破坏是突然发生的破坏,也属于反复荷载作用下的胞性破坏。
由于它破坏前没有什么症状,所以一旦破坏,将带来严重的灾难。
疲劳问题已成为正交异性钢桥面板桥梁中的严重的问题,是亟待解决的问题,也是当今桥梁专家们研究如何将正交异性板更好改进和发挥的热点问题。
4.钢桥面板的发展趋势
针对发生的疲劳问题,桥梁专家们提出了各种建设性意见。
主要在钢桥面板构造方面进行改进。
对正交异性面板的各部分构造尺寸进行合理设计、现场焊接组装进行严格控制、制造加工进行试验总结以减少疲劳裂纹的产生,提高钢桥面板的耐久性,延长钢桥的
使用年限。
钢桥面板较其他桥面板具有结构轻、承载能力强、施工方便,适用广泛等优点。
它的发展前景必定是充满希望。
未来桥梁的发展方向是朝更大跨度发展。
比如跨越大江河流、高山峡谷、甚至是海洋,相比之下,正交异性钢桥面板更能充分发挥其承载能力强,跨越能力大的优点。
同时,正交异性钢桥面板较其他钢桥面板能大大减轻重量,具有经济性的优点。
未来桥梁结构形式将多姿多彩,正交异性板能广泛运用到刚架桥、拱桥、系杆拱桥、简支梁桥、连续梁桥、t构桥、斜拉桥、悬索桥等各种桥型中。
总之钢桥面板具有其他面板没有的优越性,未来的桥梁建设的发展就是充分发挥钢桥面板的内在潜能,使中国桥梁向跨度更大,承载能力更高,耐久性更好,外在形式更美观的方向发展。
在未来,正交异性板将显示出其独特的生命力。
作者简介:
马宇平(1988-),女,学生,西南交通大学,四川,成都。