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桥梁历史

发布时间: 2023-10-12 18:46:55

Ⅰ 桥的发展史

桥的发展史大致经历了四个发展阶段:
第一阶段以西周、春秋为主,包括此前的历史时代,这是古代桥梁的创始时期。此时的桥梁除原始的独木桥和汀步桥外,主要有梁桥和浮桥两种形式。
第二阶段以秦、汉为主,包括战国和三国,是古代桥梁的创建发展时期。秦汉是我国建筑史上一个璀璨夺目的发展阶段,这时不仅发明了人造建筑材料的砖,而且还创造了以砖石结构体系为主题的拱券结构,从而为后来拱桥的出现创造了先决条件。
第三阶段是以唐宋为主,两晋、南北朝和隋、五代为辅的时期,这是古代桥梁发展的鼎盛时期。隋唐国力较之秦汉更为强盛,唐宋两代又取得了较长时间的安定统一,工商业、运输交通业以及科学技术水平等十分发达,是当时世界上最先进的国家。东晋以后,由于大量汉人贵族官宦南迁,经济中心自黄河流域移往长江流域,使东南水网地区的经济得到大发展,经济和技术的大发展,又反过来刺激桥梁的大发展。
第四阶段为元、明、清三朝,这是桥梁发展的饱和期,几乎没有什么大的创造和技术突破。这时的主要成就是对一些古桥进行了修缮和改造,并留下了许多修建桥梁的施工说明文献,为后人提供了大量文字资料。此外,也建造完成了一些像明代江西南城的万年桥、贵州的盘江桥等艰巨工程。同时,在川滇地区兴建了不少索桥,索桥建造技术也有所提高。到清末,即1881年,随着我国第一条铁路的通车,迎来了我国桥梁史上的又一次技术大革命。

Ⅱ 桥梁的历史究竟是个什么样子的

在人类建造桥梁之前,自然界由于地壳运动或其他自然现象的影响 ,形成了不少天然的桥梁形式。

如浙江天台山横跨瀑布上的石梁桥,江西贵溪因自然侵蚀而成的石拱桥(仙人桥)以及小河边因自然倒下的树干而形成的 “独木桥”,或两岸藤萝纠结在一起而构成的天生“悬索桥”等等。

人类从这些天然桥中得到启示,便在生存过程中,不断仿效自然。

开始时大概是利用一根木料在小河上,或氏族聚居群周围的壕沟上搭起一些独木桥(桥之所以始称“梁”,也许便是因这种横梁而过的原故),或在窄而浅的溪流中,用石块垫起一个接一个略出水面的石蹬,构成一种简陋的“跳墩子”石梁桥(后园林中多仿此原始桥式,称“汀步桥”、“踏步桥”)。

这些“独木桥”“跳墩子桥”便是人类建筑的最原始的桥梁,以后随着社会生产力的发展,不断由低级演进为高级,才逐渐产生各种各样的跨空桥梁。

我国的桥梁,大致经历了四个发展阶段。

第一阶段以西周、春秋为主,包括此前的历史时代,这是古桥的创始时期。

此时的桥梁除原始的独木桥和汀步桥外,主要有梁桥和浮桥两种形式。

当时由于生产力水平落后,多数只能建在地势平坦,河身不宽、水流平缓的地段,桥梁也只能是写木梁式小桥,技术问题较易解决。

而在水面较宽、水流较急的河道上,则多采用浮桥。

第二阶段以秦、汉为主,包括战国和三国,是古代桥梁的创建发展时期。

秦汉是我国建筑史上一个璀灿夺目的发展阶段,这时不仅发明了人造建筑材料的砖,而且还创造了以砖石结构体系为主题的拱券结构,从而为后来拱桥的出现创造了先决条件。

战国时铁器的出现,也促进了建筑方面对石料的多方面利用,从而使桥梁在原木构梁桥的基础上,增添了石柱、石梁、石桥面等新构件。

不仅如此,它的重大意义,还在于由此而使石拱桥应运而生。

石拱桥的创建,在中国古代建桥史上无论是实用方面,还是经济、美观方面都起到了划时代的作用。

石梁石拱桥的大发展,不仅减少了维修费用、延长了桥的使用时间,还提高了结构理论和施工技术的科学水平。

因此,秦汉建筑石料的使用和拱券技术的出现,实际上是桥梁建筑史上的一次重大革命。

故从一些文献和考古资料来看,约莫在东汉时,梁桥、浮桥、索桥和拱桥这四大基本桥型已全部形成。

第三阶段是以唐宋为主的,包括两晋、南北朝和隋、五代时期,这是古代桥梁发展的鼎盛时期。

隋唐国力较之秦汉更为强盛,唐宋两代又取得了较长时间的安定统一,工商业、运输交通业以及科学技术水平等十分发达,是当时世界上最先进的国家。

东晋以后,由于大量 *** 贵族官宦南迁,经济中心自黄河流域移往长江流域,使东南水网地区的经济得到大发展,经济和技术的大发展,又反过来 *** 桥梁的大发展。

因此,这时创造出许多举世瞩目的桥梁,如隋代石匠李春首创的敞肩式石拱桥--赵州桥,北宋废卒发明的叠梁式木拱桥--虹桥,背诵创建的用筏形基础、植蛎固墩的泉州万安桥,南宋的石梁桥与开合式浮桥相结合的广东潮州的湘子桥等。

这些桥在世界桥梁史上都享有盛誉,尤其是赵州桥,类似的桥在世界别的国家中,晚了七个世纪方才出现。

纵观中国桥梁史,几乎所有的重大发明和成就,以及能争世界第一的桥梁,都是此时创建的。

第四阶段为元、明、清三朝,这是桥梁发展的饱和期,几乎没有什么大的创造和技术突破。

这时的主要成就是对一些古桥进行了修缮和改造,并留下了许多修建桥梁的施工说明文献,为后人提供了大量文字资料。

此外,也建造完成了一些像明代江西南城的万年桥、贵州的盘江桥等艰巨工程。

同时,在川滇地区兴建了不少索桥,索桥建造技术也有所提高。

到清末,即1881年,随着我国第一条铁路的通车,迎来了我国桥梁史上的又一次技术大革命。

Ⅲ 桥梁的历史发展

桥梁是道路的组成部分。从工程技术的角度来看,桥梁发展可分为古代、近代和现代三个时期。 人类在原始时代,跨越水道和峡谷,是利用自然倒下来的树木,自然形成的石梁或石拱,溪涧突出的石块,谷岸生长的藤萝等。人类有目的地伐木为桥或堆石、架石为桥始于何时,已难以考证。古巴比伦王国在公元前1800年(公元前19世纪)就建造了多跨的木桥。据史料记载,中国在周代(公元前11世纪~前256年)已建有梁桥和木浮桥,如公元前1134年左右,西周在渭水架有浮桥。,桥长达183米。古罗马在公元前621年建造了跨越台伯河的木桥,在公元前 481年架起了跨越赫勒斯旁海峡的浮船桥。古代美索不达米亚地区,在公元前 4世纪时建起挑出石拱桥(拱腹为台阶式)。
古代桥梁在17世纪以前,一般是用木、石材料建造的,并按建桥材料把桥分为石桥和木桥。
石桥的主要形式是石拱桥。据考证,中国在东汉时期(公元25~220年)就出现石拱桥,如出土的东汉画像砖,刻有拱桥图形。赵州桥(又名安济桥),建于公元605~617年,净跨径为37米,首创在主拱圈上加小腹拱的空腹式(敞肩式)拱。中国古代石拱桥拱圈和墩一般都比较薄,比较轻巧,如建于公元816~819年的宝带桥,全长317米,薄墩扁拱,结构精巧。
罗马时代,欧洲建造拱桥较多,早在公元前200~公元200年间就在罗马台伯河建造了8座石拱桥,其中建于公元前62年的法布里西奥石拱桥,桥有2孔,各孔跨径为24.4米。公元98年西班牙建造了阿尔桥,高达52米。此外,出现了许多石拱水道桥,如现存于法国的加尔德引水桥,建于公元前1世纪,桥分为3层,最下层为7孔,跨径为16~24米。罗马时代拱桥多为半圆拱,跨径小于25米,墩很宽,约为拱跨的三分之一.
罗马帝国灭亡后数百年,欧洲桥梁建筑进展不大。11世纪以后,尖拱技术由中东和埃及传到欧洲,欧洲开始出现尖拱桥,如法国在公元1178~1188年建成的阿维尼翁桥,为20孔跨径达34米尖拱桥。英国在公元1176~1209年建成的泰晤士河桥为19孔跨径约 7米尖拱桥。西班牙在13世纪建了不少拱桥,如托莱多的圣玛丁桥。拱桥除圆拱、割圆拱外,还有椭圆拱和坦拱。公元1542~1632年法国建造的皮埃尔桥为七孔不等跨椭圆拱,最大跨径约32米。当时椭圆拱曾盛行一时。1567~1569在佛罗伦萨的圣特里尼塔建了三跨坦拱桥,其矢高同跨度比为1∶7。11~17世纪建造的桥,有的在桥面两侧设商店,如意大利威尼斯的里亚尔托桥。
石梁桥是石桥的又一形式。中国陕西省西安附近的灞桥原为石梁桥,建于汉代,距今已有2000多年。公元11~12世纪南宋泉州地区先后建造了几十座较大型石梁桥,其中有洛阳桥、安平桥。安平桥(五里桥)原长2500米,362孔,现长2070米,332孔。英国达特穆尔现存的石板桥,有的已有2000多年。
木桥早期木桥多为梁桥,如秦代在渭水上建的渭桥,即为多跨梁式桥。木梁桥跨径不大,伸臂木桥可以加大跨径。中国 3世纪在甘肃安西与新疆吐鲁番交界处建有伸臂木桥,“长一百五十步”。公元405~418年在甘肃临夏附近河宽达40丈处建悬臂木桥,桥高达50丈。八字撑木桥和拱式撑架木桥亦可以加大跨径。16世纪意大利的巴萨诺桥为八字撑木桥。
木拱桥出现较早,公元104年在匈牙利多瑙河建成的特拉杨木拱桥,共有21孔,每孔跨径为36米。中国在河南开封修建的虹桥,净跨约为20米,亦为木拱桥,建于公元1032年。日本在岩国锦川河修建的锦带桥为五孔木拱桥,建于公元300年左右,是中国僧戴曼公独立禅师帮助修建的。
中国西南地区有用竹篾缆造的竹索桥。著名的竹索桥是四川灌县珠浦桥,桥为8孔,最大跨径约60米,总长330余米,建于宋代以前。
古代桥梁基础,在罗马时代开始采用围堰法施工,即打木板桩成围堰,抽水后在其中修筑桥梁基础和桥墩。1209年建成的英国泰晤士河拱桥,其基础就是用围堰法修筑,但是,那时只能用人工打桩和抽水,基础较浅。中国11世纪初,著名的洛阳桥在桥址江中先遍抛石块,其上养殖牡蛎二三年后胶固而成筏形基础,是一个创举。 18世纪铁的生产和铸造,为桥梁提供了新的建造材料。但铸铁抗冲击性能差,抗拉性能也低,易断裂,并非良好的造桥材料。19世纪50年代以后,随着酸性转炉炼钢和平炉炼钢技术的发展,钢材成为重要的造桥材料。钢的抗拉强度大,抗冲击性能好,尤其是19世纪70年代出现钢板和矩形轧制断面钢材,为桥梁的部件在厂内组装创造了条件,使钢材应用日益广泛。
18世纪初,发明了用石灰、粘土、赤铁矿混合煅烧而成的水泥。19世纪50年代,开始采用在混凝土中放置钢筋以弥补水泥抗拉性能差的缺点。此后,于19世纪70年代建成了钢筋混凝土桥。
近代桥梁建造,促进了桥梁科学理论的兴起和发展。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。19世纪末,弹性拱理论已较完善,促进了拱桥发展。20世纪20年代土力学的兴起,推动了桥梁基础的理论研究。
近代桥梁按建桥材料划分,除木桥、石桥外,还有铁桥、钢桥、钢筋混凝土桥。
16世纪前已有木桁架。1750年在瑞士建成拱和桁架组合的木桥多座,如赖谢瑙桥,跨径为73米。在18世纪中叶至19世纪中叶,美国建造了不少木桥,如1785年在佛蒙特州贝洛兹福尔斯的康涅狄格河建造的第一座木桁架桥,桥共二跨,各长55米;1812年在费城斯库尔基尔河建造的拱和桁架组合木桥,跨径达104米。桁架桥省掉拱和斜撑构,简化了结构,因而被广泛应用。由于桁架理论的发展,各种形式桁架木桥相继出现,如普拉特型、豪氏型、汤氏型等。由于木结构桥用铁件量很多,不如全用铁经济,因此,19世纪后期木桥逐渐为钢铁桥所代替。
铁桥包括铸铁桥和锻铁桥。铸铁性脆,宜于受压,不宜受拉,适宜作拱桥建造材料。世界上第一座铸铁桥是英国科尔布鲁克代尔厂所造的塞文河桥,建于1779年,为半圆拱,由五片拱肋组成,跨径30.7米。锻铁抗拉性能较铸铁好,19世纪中叶跨径大于60~70米的公路桥都采用锻铁链吊桥。铁路因吊桥刚度不足而采用桁桥,如1845~1850年英国建造布列坦尼亚双线铁路桥,为箱型锻铁梁桥。19世纪中以后,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。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。
中国于1705年修建了四川大渡河泸定铁链吊桥。桥长100米,宽2.8米,至今仍在使用。欧洲第一座铁链吊桥是英国的蒂斯河桥,建于1741年,跨径20米,宽0.63米。1820~1826年,英国在威尔士北部梅奈海峡修建一座中孔长 177米用锻铁眼杆的吊桥。这座桥由于缺乏加劲梁或抗风构,于1940年重建。世界上第一座不用铁链而用铁索建造的吊桥,是瑞士的弗里堡桥,建于1830~1834年、桥的跨径为 233米。这座桥用2000根铁丝就地放线,悬在塔上,锚固于深18米的锚碇坑中。
1855年,美国建成尼亚加拉瀑布公路铁路两用桥这座桥是采用锻铁索和加劲梁的吊桥,跨径为250米。1869~1883年,美国建成纽约布鲁克林吊桥,跨度为283+486+283米。这些桥的建造,提供了用加劲桁来减弱震动的经验。此后,美国建造的长跨吊桥,均用加劲梁来增大刚度,如1937年建成的旧金山金门桥(主孔长为1280米,边孔为344米,塔高为228米),以及同年建成的旧金山奥克兰海湾桥(主孔长为704米,边孔为354米,塔高为152米),都是采用加劲梁的吊桥。
1940年,美国建成的华盛顿州塔科玛海峡桥,桥的主跨为853米,边孔为335米,加劲梁高为2.74米,桥宽为11.9米。这座桥于同年11月7日,在风速仅为 67.5公里/小时的情况下,中孔及边孔便相继被风吹垮。这一事件,促使人们研究空气动力学同桥梁稳定性的关系。
钢桥美国密苏里州圣路易市密西西比河的伊兹桥,建于1867~1874年,是早期建造的公路铁路两用无铰钢桁拱桥,跨径为153+158+153米。这座桥架设时采用悬臂安装的新工艺,拱肋从墩两侧悬出,由墩上临时木排架的吊索拉住,逐节拼接,最后在跨中将两半拱连接。基础用气压沉箱下沉33米到岩石层。气压沉箱因没有安全措施,发生119起严重沉箱病,14人死亡。19世纪末弹性拱理论已逐步完善,促进了20世纪20~30年代修建较大跨钢拱桥,较著名的有:纽约的岳门桥,建成于1917年,跨径305米;纽约贝永桥,建成于1931年,跨径504米;澳大利亚悉尼港桥,建成于1932年,跨径503米。3座桥均为双铰钢桁拱。
19世纪中期出现了根据力学设计的悬臂梁。英国人根据中国西藏木悬臂桥式,提出锚跨、悬臂和悬跨三部分的组合设想,并于1882~1890年在英国爱丁堡福斯河口建造了铁路悬臂梁桥。这座桥共有6个悬臂,悬臂长为206米,悬跨长为107米,主跨长为519米。20纪初期,悬臂梁桥曾风行一时,如1901~1909年美国建造的纽约昆斯堡桥,是一座中间锚跨为190米、悬臂为 150和180米、无悬跨、由铰联结悬臂、主跨为300米和360米的悬臂梁桥。1900~1917年建造的加拿大魁北克桥也是悬臂钢桥。1933年建成的丹麦小海峡桥为五孔悬臂梁公路铁路两用桥,跨径为137.50+165+200+165+137.5米。
1896年比利时工程师菲伦代尔发明了空腹桁架桥。比利时曾经造了几座铆接和电焊的空腹桁架桥。
钢筋混凝土桥
1875~1877年,法国园艺家莫尼埃建造了一座人行钢筋混凝土桥,跨径16米,宽4米。1890年,德国不莱梅工业展览会上展出了一座跨径40米的人行钢筋混凝土拱桥。1898年,修建了沙泰尔罗钢筋混凝土拱桥。这座桥是三铰拱,跨径52米。1905年,瑞士建成塔瓦纳萨桥,跨径51米,是一座箱形三铰拱桥,矢高5.5米。1928年,英国在贝里克的罗亚尔特威德建成 4孔钢筋混凝土拱桥,最大跨径为110米。1934年,瑞典建成跨径为181米、矢高为26.2米的特拉贝里拱桥;1943年又建成跨径为264米、矢高近40米的桑德拱桥。
桥梁基础施工,在18世纪开始应用井筒,英国在修威斯敏斯特拱桥时,木沉井浮运到桥址后,先用石料装载将其下沉,而后修基础及墩。1851年,英国在肯特郡的罗切斯特处修建梅德韦桥时,首次采用压缩空气沉箱。1855~1859年,在康沃尔郡的萨尔塔什修建罗亚尔艾伯特桥时,采用直径11米的锻铁筒,在筒下设压缩空气沉箱。1867年,美国建造伊兹河桥,也用压缩空气沉箱修建基础。压缩空气沉箱法施工,工人在压缩空气条件下工作,若工作时间长,或从压缩气箱中未经减压室骤然出来,或减压过快,易引起沉箱病。
1845年以后,蒸汽打桩机开始用于桥梁基础施工。 20世纪30年代,预应力混凝土和高强度钢材相继出现,材料塑性理论和极限理论的研究,桥梁振动的研究和空气动力学的研究,以及土力学的研究等获得了重大进展。从而,为节约桥梁建筑材料,减轻桥重,预计基础下沉深度和确定其承载力提供了科学的依据。现代桥梁按建桥材料可分为预应力钢筋混凝土桥、钢筋混凝土桥和钢桥。
预应力钢筋混凝土桥1928年,法国弗雷西内工程师经过20年的研究,用高强钢丝和混凝土制成预应力钢筋混凝土。这种材料,克服了钢筋混凝土易产生裂纹的缺点,使桥梁可以用悬臂安装法、顶推法施工。随着高强钢丝和高强混凝土的不断发展,预应力钢筋混凝土桥的结构不断改进,跨度不断提高。
预应力钢筋混凝土桥有简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥、拱桥、桁架桥、刚架桥、斜拉桥等桥型。简支梁桥的跨径多在50米以下。连续梁桥如1966年建成的法国奥莱隆桥,是一座预应力混凝土连续梁高架桥,共有26孔,每孔跨径为79米。1982年建成的美国休斯敦船槽桥,是一座中跨229米的预应力混凝土连续梁高架桥,用平衡悬臂法施工。悬臂梁桥如1964年联邦德国在柯布伦茨建成的本多夫桥,其主跨为209米;1976年建成的日本滨名桥,主跨240米;中国1980年完工的重庆长江桥,主跨174米。桁架桥如1960年建成的联邦德国芒法尔河谷桥,跨径为 90+108+90米,是世界上第一座预应力混凝土桁架桥。1966年苏联建成一座预应力混凝土桁架式连续桥,跨径为106+3×166+106米,用浮运法施工刚架桥如1957年建成的法国图卢兹的圣米歇尔桥,是一座160米、5~65米的预应力混凝土刚架桥;1974年建成的法国博诺姆桥,主跨径为186.25米,是目前最大跨径预应力混凝土刚架桥。预应力钢筋混凝土吊桥是将预应力梁中的预应力钢丝索作为悬索,并同加劲梁构成自锚式体系,1963年建成的比利时根特的梅勒尔贝克桥和玛丽亚凯克桥,主跨径分别为 56米和100米,就是预应力钢筋混凝土吊桥。斜拉桥如1962年建成委内瑞拉的马拉开波湖桥。这座桥为5孔235米连续梁,由悬在 A形塔的预应力斜拉索将悬臂梁吊起。斜拉桥的梁是悬在索形成的多弹性支承上,能减少梁高,且能提高桥的抗风和抗扭转震动性能,并可利用拉索安装主梁,有利于跨越大河,因而应用广泛。预应力混凝土斜拉桥如1971年利比亚建造的瓦迪库夫桥,主跨径282米;1978年美国建造的华盛顿州哥伦比亚河帕斯科-肯纳威克桥,主跨299米;1977年法国建造的塞纳河布罗东纳桥,主跨320米。中国已建成十多座预应力混凝土斜拉桥,其中1982年建成的山东济南黄河桥主跨为220米。
钢筋混凝土桥二次世界大战以后,世界上修建了多座较大跨径的钢筋混凝土拱桥,如1963年通车的葡萄牙亚拉达拱桥,跨径为270米,矢高50米;1964年完工的澳大利亚悉尼港的格莱兹维尔桥,跨径305米。
中国1964年创造钢筋混凝土双曲拱桥。桥由拱肋和拱波组成,纵向和横向均有曲度,横向也用拱波形式。拱肋和拱波分段预制,因此可用轻型吊装设施安装。这样,在缺乏重型运输工具和重型吊装机具下,也可以修建较大跨径拱桥。第一座试验双曲拱桥,建于中国江苏无锡,跨径为9米。此后,1972年建成湖南长沙湘江大桥,是一座16孔双曲拱桥,大孔跨径为60米,小孔跨径为50米,总长1250米。
钢筋混凝土桁架拱桥是拱和桁架组合而成的结构,其用料少,重量轻,施工简易。
钢桥二次世界大战后,随着强度高、韧性好、抗疲劳和耐腐蚀性能好的钢材的出现,以及用焊接平钢板和用角钢、板钢材等加劲所形成轻而高强的正交异性板桥面的出现,高强度螺栓的应用等,钢桥有很大发展。
钢板梁和箱形钢梁同混凝土相结合的桥型,以及把正交异性板桥面同箱形钢梁相结合的桥型,在大、中跨径的桥梁上广泛运用。1951年联邦德国建成的杜塞尔多夫至诺伊斯桥,是一座正交异性板桥面箱形梁,跨径206米。1957年联邦德国建成的杜塞尔多夫北桥,是座6孔72米钢板梁结交梁桥。1957年南斯拉夫建成的贝尔格莱德的萨瓦河桥,是一座钢板梁桥,跨径为75+261+75米,为倒U形梁。1973年法国建成的马蒂格斜腿刚架桥,主跨为300米。1972年意大利建成的斯法拉沙桥,跨径达376米,是目前世界上跨径最大的钢斜腿刚架桥。1966年美国完工的俄勒冈州阿斯托里亚桥,是一座连续钢桁架桥,跨径达376米。1966年日本建成的大门桥,是一座连续钢桁架桥,跨径达300米。1968年中国建成的南京长江桥,是一座公路铁路两用的连续钢桁架桥,正桥为128+9×160+128米,全桥长6公里。1972年日本建成的大阪港的港大桥为悬臂梁钢桥,桥长980米,由235米锚孔和162米悬臂、186米悬孔所组成1964年美国建成的纽约维拉扎诺吊桥,主孔1298米,吊塔高210米。1966年英国建成的塞文吊桥,主孔985米。这座桥根据风洞试验,首次采用梭形正交异性板箱形加劲梁,梁高只有3.05米。1980年英国完工的恒比尔吊桥,主跨为1410米,也用梭形正交异性板箱形加劲梁,梁高只有3米。
20世纪60年代以后,钢斜拉桥发展起来。第一座钢斜拉桥是瑞典建成的斯特伦松德海峡桥,建于1956年,跨径为 74.7+182.6+74.7米。这座桥的斜拉索在塔左右各两根,由钢筋混凝土板和焊接钢板梁组合作为纵梁1959年联邦德国建成的科隆钢斜拉桥,主跨为334米;1971年英国建成的厄斯金钢斜拉桥,主跨305米;1975年法国建成的圣纳泽尔桥,主跨404米。这座桥的拉索采用密束布置,使节间长度减少,梁高减低,梁高仅3.38米。通过对钢斜拉桥抗风抗震性能的改进,其跨径正在逐渐增大。
钢桥的基础多用大直径桩或薄壁井筒建造。

Ⅳ 中国的桥梁史

中国桥梁的历史可以上溯到6000年前的氏族公社时代,到了1000多年前的隋、唐、宋三代,古代桥梁发展到了巅峰时期。在最近的1000年中,中国的桥梁技术全面落后于世界的脚步,中国第一座现代化桥梁的出现距今仅100多年历史,而且是由外国人建造的。从钱塘江大桥算起,中国人自己设计现代桥梁的历史还不足70年;从南京长江大桥算起,中国人自行设计建造大型桥梁的历史仅34年。
九十年代以来,中国桥梁的成就才使我们重新无愧于祖先地站到了世界前列,这是中国桥梁建设的伟大复兴时代。
梁桥的新生
梁桥作为最简单实用的桥型,在桥梁史上出现得最早,在中国古代曾被拱桥的光环所湮没,但却是现代桥梁的始作俑者。现代梁桥技术中,钢板梁桥和钢桁架梁桥出现得最早,以后,混凝土桥梁以其经济性和便于维护的优势,得到了长足的发展。中国的预应力混凝土简支梁桥和连续梁桥在八十年代以后得到广泛采用,成为长桥和大跨径桥梁的主要桥型。浙江省瑞安飞云江桥最大跨径62米,桥长1722米,是中国当时最大跨径的预应力混凝土简支梁公路桥。八十年代以来,预应力混凝土连续梁桥成为中国公路桥梁的重要桥型。1984年建成的湖北省沙洋汉江桥是首座跨径超过100米的连续梁桥,跨径100米以上的连续梁桥还有广东省广州大桥、江门外海桥、惠州东江桥、湖南省常德沅江桥、贵州省思南乌江桥、天津市永定新河华北桥、湖北省宜城汉江桥、宜昌乐天溪桥、江苏省南京长江第二大桥北汊桥等,其中南京长江第二大桥北汊桥的最大跨径达到165米,外海桥的连续长度达到880米。
作为现代梁桥的分支——连续刚构、斜腿刚构等新桥型在八十年代取得了突破性进展。1981年中国跨径最大的预应力混凝土斜腿刚构桥——浊漳河桥建成,此桥是邯(郸)长(治)铁路上的一座大型桥梁,位于山西省黎城和潞城交界处,跨越两岸陡峭的浊漳河,主跨达到82米。
1982年底,另一座更大的钢箱型斜腿刚构桥落成。 这就是位于陕西省安康水电站铁路专用线上的安康汉江桥,主跨达176米,是当时世界跨径最大的钢斜腿刚构铁路桥。
1988年在广东省广州市郊建成了中国第一座大跨径连续刚构桥——洛溪大桥。大桥位于广州市番禺区洛溪渡口,跨珠江后航道,全长1916.04米,为4孔一联三向预应力混凝土连续刚构桥,最大跨径180米,桥面净宽15米,该桥建设既吸取了中国修建数十座T形刚构的经验,又研究了国外同类桥梁的成熟技术,最大跨径180米,在当时已居亚州同类桥型首位。
洛溪大桥为九十年代连续刚构桥的建设奠定了基础,并成就了虎门大桥辅航道桥跨径纪录。1997年4月建成通车的虎门大桥位于广东省珠江三角洲中部虎门古炮台,连接广深、广珠两条高速公路,是珠江三角洲高速公路网的重要组成部分。辅航道桥是主桥的组成部分,桥型为三跨预应力混凝土连续刚构箱型梁,其主航道桥以888米的跨度在当时居全国悬索桥之首,辅航道桥则更以270米的跨径一举夺得连续刚构桥当时的世界纪录。
“拱桥王国”的复兴
因为赵州桥等一批古代拱桥的惊人成就,中国一直被誉为“拱桥王国”。即使在工业革命之后,钢材和混凝土材料的出现,也没有完全动摇中国传统石拱桥的根基。中国人基于对“拱”的理解,在20世纪六七十年代还创造了双曲拱桥这一令当时的中国人骄傲的桥型。
八十年代以后,钢筋混凝土箱形拱桥、刚架拱桥以及桁式组合拱桥等多种桥型渐渐取代了石拱桥和双曲拱桥的地位,缆索吊装,转体施工、劲性骨架浇筑等多种工艺日臻完善。1987年,四川省采用转体施工法相继建成巫山龙门桥和涪陵乌江桥两座上承式箱形拱桥,跨径达到122米和200米。
1990年四川省在宜宾市建成的小南门桥,跨径达到240米,已是当时世界上中承式拱桥中跨径最大的一座。2001年11月7日,小南门大桥因吊杆锈蚀造成部分桥面跨塌,在修复过程中,技术人员对全桥进行了检测,大桥整体结构依然完好。小南门大桥所付出的代价是创新的代价,没有创新我们就不可能一睹1400年前的赵州桥。
1995年贵州省瓮安县建成江界河大桥,首次突破了中国混凝土拱桥跨径 300米大关,达到330米,一举成为世界最大的桁式组合拱桥。不仅如此,其拱顶桥面至水面高度达263米,居中国各类桥梁之首。大桥一跨飞跃乌江天险,主孔分108个桁片预制,运用桁架伸臂法悬拼架设,两岸引孔为桁式刚构,全桥轻盈简洁,凌空飞渡,气势不凡。
1997年重庆万县长江大桥建成。大桥位于万州区(原万县市)黄牛孔处,是上海至成都高速公路跨越峡江天险的特大型拱桥。大桥一跨飞渡长江,全长 856.12米,主拱圈为钢管混凝土劲性骨架箱型混凝土结构,主跨420米,桥面宽24米,为双向四车道,是世界最大跨径的混凝土拱桥。
九十年代,钢管混凝土拱桥因其实用性和优美外型的良好结合,成为各地桥型选择中的佼佼者。1991年,四川省苍溪县建成了中国第一座钢管混凝土拱桥——旺苍大桥,跨径115米。在此之后的几年中,各地虽然兴建了不少钢管混凝土拱桥,但跨径始终在200米以下徘徊,直到1998年,广西壮族自治区建成了三岸邕江大桥,一举将此类桥梁的跨径提高到270米;1999年又建成了跨径220米的六景大桥。此后,在湖北、浙江和贵州等省,跨径在250米左右的钢管混凝土公路、铁路拱桥开始增多。
2000年广东省广州市内建成了一座中国也是世界最大跨径的中承式钢管混凝土拱桥——丫髻沙大桥,全长1084米,主桥采用三跨连续中承式钢管混凝土系杆拱桥,跨越珠江主辅航道、丫髻沙岛,主拱的施工采用由两岸地面拼装、垂直提升、水平转动、对接合龙的新工艺,创下多项全国乃至世界第一:跨径第一,达360米;平转转体每侧重量达13680吨,是世界同类型第一座万吨转体桥梁;竖转加平转相结合的施工工艺世界领先;两拱对接偏差仅2毫米。此外,到目前为止,中国已建成跨径在 220米以上的钢管混凝土拱桥10座,使任何国家都难望其项背。
由于历史的原因,中国的钢拱桥建设一直落后于世界先进水平,国外在20 世纪三十年代就已经建成了数座跨径500米以上的钢拱桥,中国直到六十年代末才建成了两座跨径180米左右的钢拱桥,而且在此之后并无建树,这是中国拱桥的遗憾。今天,这个遗憾即将交给历史,上海卢浦大桥建成之后,不仅将以550米的跨径成为世界第一钢拱桥,而且将要把主要形式的拱桥跨径纪录一举握在中国人的手中,使中国成为名副其实的“拱桥王国”。
异军突起的斜拉桥
现代斜拉桥,五十年代于欧洲兴起,七十年代传入中国,由于优质钢材的运用和设计建造中的复杂计算,低合金钢冶炼、加工技术和计算机技术介入了桥梁建设,使斜拉桥成为与以往任何桥型都截然不同的崭新桥型。1975年先后在四川省云阳县和上海市建成主跨为75.8米和54米的试验性钢筋混凝土斜拉桥——云阳汤溪河桥和上海新五桥。在这个基础上又建成几座跨径120米左右的实用桥,为后来斜拉桥在中国的大发展奠定了基础。
中国第一座突破跨径200米的斜拉桥是1982年建成的上海泖港大桥,几乎同时,济南黄河大桥将中国斜拉桥的跨径提高到220米,此后斜拉桥成为中国大跨径桥梁的首选桥型。八十年代相继建成的跨径200米以上的斜拉桥还有天津市永和桥、重庆市石门大桥、安徽省蚌埠淮河大桥、湖南省长沙湘江北大桥、四川省犍为桥、安徽省凤台淮河桥和台湾省高屏溪桥等。其中高屏溪桥和石门大桥为独塔斜拉桥,两侧跨径分别为330米、180米和230米、200米,在当时已居同类型桥梁世界之首,设计和施工技术日臻成熟。
进入九十年代,斜拉桥的跨径突破了400米。1991年上海南浦大桥建成,跨径达到423米,两年以后,上海杨浦大桥实现了斜拉桥跨径600米的突破,达到602米。到2000年中国建成的跨径 600米以上的斜拉桥就有4座,除杨浦大桥外,还有福建省青州闽江大桥、武汉白沙洲长江大桥、南京长江第二大桥,跨径分别为605米、618米和628米。在世界最大跨径的10座斜拉桥中,就有6座在中国,同时,中国也是世界上建造斜拉桥最多的国家。到目前为止,已建成的斜拉桥逾百座,跨径在400米以上的有20座,现已开工的江苏省苏通长江大桥和香港昂船洲大桥将以千米以上的跨径改写斜拉桥的世界纪录。
斜拉桥已成为中国桥梁技术居世界先进水平的标志。
悬索桥的三次飞跃
现代悬索桥虽然源于古代吊桥,但现代悬索桥的规模、材料、技术含量已和古代吊桥不可同日而语,它集中了当代建筑学最尖端的理论、工艺、材料,以无与伦比的跨径雄霸桥林,即便是桥林新秀斜拉桥在跨径上也无力与其争锋。 1995年,中国第一座现代大跨径悬索桥广东省汕头海湾大桥建成,它以452米的跨径吹响了中国大跨径悬索桥建设的号角。仅仅一年,西陵长江大桥就将这一纪录提高到900米。1997年,又建成了跨径888米的虎门大桥。同年,香港青马大桥又实现了新的跨越,以1377米的跨径雄居中国桥梁跨径之首。1999年江阴长江大桥又以1385米的跨径傲视桥林。中国悬索桥4年实现3次飞跃,每次飞跃都是450米的惊人数字,这在世界桥梁史上也绝无仅有。
江阴长江大桥位于江苏省江阴市与靖江市之间,跨越长江下游的开阔江面,连接京沪高速公路,是一座钢箱梁悬索桥。桥长3071米,主跨1385米,桥塔高196米,通航净空50米,可通过5万吨级散装货船,主缆长2200米,直径 86厘米,重达16800吨,主缆由169股束组成,每股束又由127根5.35毫米的镀锌钢丝组成,钢丝总长达95000公里,桥面总宽37米,为双向六车道,工程历时5年,于1999年9月28日建成通车。正在建设中的江苏省润扬长江大桥南汊桥,将以1490米的跨径再创中国桥梁的跨径纪录。
改革开放以来的20多年中,中国的桥梁建造技术取得了举世瞩目的成就,前十年为此做了经济上、技术上和人才上的准备,九十年代迎来了跨越式的发展。展望未来,随着中国经济的发展,一批更大的越江跨海工程的建设,中国桥梁将会创造更辉煌的成就。中华民族的伟大复兴,必将造就一代巨人去引领世界桥梁的未来。

Ⅳ 桥的 发展史

中国是一个5000年文字记载历史的伟大国家。我国幅员辽阔,地形东南低而西北高,河道纵横交错,有著名的长江、黄河和珠江等流域,这里孕育了中华民族,创造了灿烂的华夏文化。在历史的长河中,中华民族建设了数以千万计的桥梁,成为华夏文化的重要组成部分。 中国古代桥梁的辉煌成就举世瞩目,曾在东西方桥梁发展史中,占有崇高的地位,为世人所公认。 中国古代桥梁不外梁、拱、索、浮等类型。(一)梁桥 我过历史上最早记载的梁桥为钜桥,桥建于商代(公元前16~ 前11世纪)。周武王伐纣,克商都朝歌(今河北省曲周县东北),发钜桥头积粟,以赈济贫民。自周代以迄秦汗,中国多造石柱、木梁桥。 宋代建造为数众多的石墩、石梁桥。200多年间,仅泉州一地,见于古籍的桥梁就有110座,其中名桥10座。如安平桥(图1),有362孔,桥长5里(2223m),故又名五里 桥(现桥长2100m),保持了700余年的桥长记录。桥始建于宋,绍兴八年(公元1138年),成于绍兴二十一年(公元1151年),历时13年。又如泉州万安桥,俗称洛阳桥(图2),共有47孔,建于洛阳江入海口,桥总长约890m,桥宽3.7。桥始建于宋,皇佑五年(公元1053年),完成于宋,嘉裕四年(公元1059年)。两桥均为国家重点文物单位。
福建漳州江东桥的石梁最为巨大。该桥于宋·嘉熙元年(公元1237年)由木梁桥改为石梁桥,计有15孔,每孔三片石梁。石桥现存5孔,其中最大的石梁长23.7m,宽1.7m,高1.9m,重量达2000kN(200t)。这样巨大的石梁,在没有重型起重设备的古时,其采、运、安装等工作都是十分艰巨的。 不论木梁或石梁,为了加长桥跨,采用了多层并列梁,由下向上逐层外挑的方法,以支承中部的简支梁。在当时石梁称为叠涩;木梁称飞桥或称握桥,即为伸臂梁桥。木伸臂梁在公元4世纪时已有记载。石桥叠涩,出檐不远;木桥伸臂达到20m。现存清代重修的甘肃文县阴平桥为单孔木伸臂桥,桥跨达60余m,桥上建有桥屋。木梁桥上一般建有桥屋或桥廊,侗族风雨桥就是一种桥屋。广西三江侗族自治县的程阳永济桥,是一座4孔5墩的木伸臂桥屋,全长644m,建于1916年,5座墩台上均有桥亭,用桥廊把桥亭相互贯通。桥亭起着重力平衡作用,把装饰与功能有机结合在一起( (二) 拱桥
世界上对拱结构的起源众说不一。或认为导源于自然界溶洞天然拱;或认为起自崩落的堆石拱;或认为由于砌墙开洞,逐渐由“假拱”演变而成。在中国,从墓葬结构及仅存实物,显示出拱是由梁与侧柱逐渐演变为三、五、七等折边拱,然后演变为圆拱。跨度亦由小变大,由二三m而到达净跨37.02m,并保持了千余年的世界记录。 中国现存最早,并且保存良好的是隋代赵州安济桥(图4),又称赵州桥。桥为敞间圆弧石拱,拱券并列28道,净跨37.02m,矢高7.23m,上狭下宽总宽9m。主拱券等厚1.03m,主拱券上有护拱石。在主拱券上两侧,各开两个净跨分别为3.8m和2.85m的小拱,以渲泄拱水,减轻自重。桥面呈弧形,栏槛望柱,雕刻着龙兽,神采飞扬。桥史建于隋·开皇十五年(公元595年), 完工于隋·大业元年(公元605年),距今已有1387年。安济桥制作精良,结构独创,造型匀称美丽,雕刻细致生动,列代都予重视和保护,1991年列为世界文化遗产。 中国石拱因南北河道性质及陆上运输工具不同,所以改造不同。北方大多为平桥(或平坡桥),实腹厚墩厚拱。南方水网地区则为驼峰式薄墩薄拱。 北京宛平卢沟桥(图5)在北京广安门外30里,跨永定河。桥始建于金·大定二十八年(公元1188年),完工于金·明昌三年(公元1192年)。桥全长212.2m,共11孔,净跨不等,自11.4m至13.45,桥宽9.3m。墩宽自6.5m至7.9m。拱券接近半圆形。桥墩迎水面有尖端镶有三角铁柱的分水尖,背水面为削角方形。桥面上石栏杆共269间,各望柱头上,雕刻有石狮。金代原物简单统一,自后历朝改换,制作精良,石狮形态各异,且有诸多小狮,怀抱背负,足抚口噙,趣味横生。桥上及华表柱上等的石狮子,已成为鉴赏重点,亦是统一变化的美学原则的具体应用。卢沟桥早已列为全国文物保护单位。 南方江浙一带水网地区,以周行为主。潮汐河流,软土地基,因此即使是石拱桥亦尽量减轻重量建造为薄墩薄拱。桥孔自单孔多到85孔(江苏吴江垂虹桥,已塌,尚存残孔8孔)。 薄拱的拱厚最小仅拱跨的1/66.7,而一般拱厚则为1/20左右。唐·张继《枫桥夜泊》名诗中的现存枫桥(清代建)也是薄拱。 薄墩之薄,相邻两拱券拱石相接,特别是三拱薄墩桥,中孔大、边孔小,两岸以踏步上桥。桥成驼峰形,造型美观。如浙江杭州拱宸桥(图6)创建于明·崇祯四年(公元1631年),清·光绪十一年(公元1885年)重建。中孔净跨15.8m,两边孔各为11.9m。拱券石厚30cm,为拱跨的1/52.7和1/39.7。中墩厚约1m,合大孔的1/15.8。 现存最长的多孔薄拱薄墩连拱为江苏苏州宝带桥(图7)。桥始建于唐,历代多次重修,现存桥共计53孔,全长316.8m,中间有3孔隆起以通船只,桥宽4.1m。桥头建有石狮、石亭、石塔。中国古典园林中亦常见石拱桥,既起交通引路作用,更与园林景色有机结合,或是主景,或是衬景。如扬州瘦西湖中的五亭桥(又名莲花桥,图8)就是佳作。中国的木拱桥肇始自宋。宋代·张择端的《清明上河图》,在画面高峰处有都城汴京(现河南开封)跨汴水的一座木拱桥,名为虹桥(图9)。为了漕运,水中无桥墩,桥采用了宋·明道年间(公元1032至1033年)有一守卒子发明的“贯木”架桥,即大木穿插叠架为木拱。虹桥桥跨约18.5m,拱矢约4.2m,桥面总宽9.6m,其结构模式图见图10a。桥毁于金元之际,几百年来一直认为已是绝唱。近十多年来调查研究发现,随着北宋南迁,在
今浙江、福建山区中有数十座古木拱桥,结构与虹桥相类似且有所改进,桥跨增加到35m左右。如浙江云和梅崇桥,桥建于清·嘉庆七年(公元1802年),其结构透视和改造模式见图10b。又如浙江泰顺县的泗溪溪东桥(图11)。桥长41.7m,跨径25.7m,矢高5.85m,桥宽4.86m。桥上建有美丽的廊屋,为了保护木料,两侧钉有蓑衣式木板。桥始建于明·隆庆四年(公元1570年)。泰顺县的叶树阳桥竟存世511年。 虹桥等木拱结构为中国所独创,尚有其他别致的结构形式的竹木拱桥,亦与世界同类桥梁有异

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