橋梁工程

橋梁工程是土木工程中的一個(gè)分支，它與房屋建筑工程一樣，也是用磚石、木、混凝土、鋼筋混凝土和各種金屬材料建造的結(jié)構(gòu)工程。橋梁按其受力特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)體系分為：梁式橋、拱式橋、剛架橋、吊橋、組合體系橋，吊索橋、斜拉橋等。按用途分類公路橋、鐵路橋、公路鐵路橋、農(nóng)用橋、人行橋、運(yùn)水橋、專用橋梁。按照橋梁全長(zhǎng)和主跨徑的不同分:特大橋（多孔橋全長(zhǎng)大于500m，單孔橋全長(zhǎng)大于100m）、大橋（多孔橋全長(zhǎng)小于500m，大于100m，單孔橋全長(zhǎng)大于40m，小于100m）、中橋（多孔橋全長(zhǎng)小于100m，大于30m；單孔橋全長(zhǎng)小于40m，大于20m）和小橋（多孔橋全長(zhǎng)小于30m,大于80m;單孔橋全長(zhǎng)小于20m，大于5m)。如果橋跨小于5m稱為涵。按照上部結(jié)構(gòu)的行車道位置分為：上承載式橋、中承載式橋、下承載式橋。

梁橋按照主梁的靜力體系，分為簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋和懸臂梁橋。

簡(jiǎn)支梁橋。主梁以孔為單元，兩端設(shè)有支座，是靜定結(jié)構(gòu)。一般適用于中、小跨度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、運(yùn)輸和架設(shè)均甚方便，多做成標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，以便于構(gòu)件生產(chǎn)工藝工業(yè)化、施工機(jī)械化，提高質(zhì)量，降低造價(jià)。如洛陽(yáng)黃河橋（67孔跨徑50米，全長(zhǎng)3429米，1977年建成）。鄭州黃河橋（28孔跨徑20米、62孔跨徑50米、47孔跨徑40米，全長(zhǎng)5550米，1986年建成）、開(kāi)封黃河橋（31孔跨徑20米、77孔跨徑50米，全長(zhǎng)4475米，1989年建成）均為公路預(yù)應(yīng)力混凝土T形簡(jiǎn)支梁橋

②連續(xù)梁橋。主梁若干孔為一聯(lián)，連續(xù)支承在幾個(gè)支座上，是超靜定結(jié)構(gòu)。當(dāng)跨度較大時(shí)，采用連續(xù)梁較省材料，更適合用懸臂拼裝或懸臂灌筑、縱向拖拉或頂推法施工。如京石公路永定河橋，為預(yù)應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁，1988年建成；武漢長(zhǎng)江橋、南京長(zhǎng)江橋?yàn)殇撹旒苓B續(xù)梁橋③懸臂梁橋。上部結(jié)構(gòu)由錨固孔、懸臂和懸掛孔組成，懸掛孔支承在懸臂上，用鉸相聯(lián)。有單懸臂梁橋（三跨構(gòu)成，中跨較大以滿足通航要求）和雙懸臂梁橋（可構(gòu)成多跨的長(zhǎng)大梁橋）。如陜西省咸陽(yáng)渭河橋（主跨174米，全長(zhǎng)448米，1954年建成)為鋼筋混凝土懸臂梁橋。

澳大利亞的鋼筋混凝土臂梁橋—博爾特橋

浮橋，從力學(xué)上看，是支承在彈性支座上的梁橋中俄跨國(guó)浮橋拱橋

拱式橋由拱上建筑、拱圈和墩臺(tái)組成。在豎直荷載作用下，作為承重結(jié)構(gòu)的拱肋主要承受壓力，拱橋的支座既要承受豎向力，又要承受水平力，因此拱式橋?qū)A(chǔ)與地基的要求比梁式橋要高。拱式橋按橋面位置可分為上承式拱橋、中承式拱橋和下承式拱橋。

索橋（Cablebridge/Suspensionbridge）。也稱吊橋、繩橋、懸索橋等，是用竹索或藤索、鐵索等為骨干相拼懸吊起的大橋。

古代橋梁一、浮橋浮橋又稱舟橋、浮航、浮桁?！对?shī)經(jīng).大雅》記載周文王為娶妻“親迎于渭，造舟為梁”。黃河上第一座浮橋：公元前541年，由秦國(guó)貴族后子針建造的。長(zhǎng)江上第一座浮橋：公元35年，宜昌和宜都之間出現(xiàn)了第一座浮橋。

隋朝橫跨于洛水(河)的天津橋，是我國(guó)最早的大型浮橋，也是我國(guó)首次記載用鐵鏈聯(lián)結(jié)船只的橋型。隋朝為了在洛水兩邊重建方圓73華里的東都，在洛水上興建了天津橋，以保證運(yùn)輸。這座大型浮橋長(zhǎng)達(dá)500米左右，橋北與皇城的端門相應(yīng)，橋南與長(zhǎng)達(dá)十里的定鼎門大街相連，成為隋朝東京都城南北往來(lái)的通衢。為了能使形體高大的樓船順利通過(guò)，橋還可以自由開(kāi)合。這在我國(guó)古代建橋史上無(wú)疑是個(gè)了不起的創(chuàng)造。贛州古浮橋

這座浮橋始建于南宋時(shí)期，始建者是一位歷史文化名人，叫做洪邁，他是江西鄱陽(yáng)人，在贛州當(dāng)過(guò)知軍。眼前的這座浮橋全長(zhǎng)400米，用了100只小船拼接而成，每三只為一組，整座浮橋分為33組，用纜繩把它們連接起來(lái)，然后用鋼纜、鐵錨固定在江面之上。贛江水運(yùn)繁忙的時(shí)候，每天早上9:00和下午4:00都要開(kāi)啟一次，讓船只通過(guò)。浮橋的優(yōu)點(diǎn)：施工速度快、造價(jià)低，開(kāi)合隨意，拆除和架設(shè)都很方便。因其架設(shè)便宜，常用于軍事目的，故也稱“戰(zhàn)橋”。浮橋的缺點(diǎn)：載重量小，隨波上下動(dòng)蕩不定，且抵御洪水能力弱，洪峰到來(lái)需要專人管理；舟船、橋板與系船的纜繩維護(hù)費(fèi)用昂貴。很多浮橋最后的歸宿都向木梁橋、石梁橋或石拱橋發(fā)展。古代橋梁二、梁橋梁橋是中國(guó)古代最普遍、最早出現(xiàn)的橋梁，古時(shí)稱作平橋。梁橋是在豎向移動(dòng)式荷載作用下無(wú)水平反力的橋梁結(jié)構(gòu)體系。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形平直，比較容易建造。把木頭或石梁架設(shè)在溝谷河流的兩岸，就成了梁橋。早在原始社會(huì)時(shí)，中國(guó)就有了獨(dú)木橋和數(shù)根圓木排拼而成的木梁橋。

戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，單跨和多跨的木、石梁橋已普遍在黃河流域及其他地區(qū)建造。北魏酈道元《水經(jīng)注》記錄了在山西省汾水上有一座始建于春秋時(shí)期晉平公時(shí)的木柱木梁橋。橋下有30根柱子，每根柱子直徑五尺。這是見(jiàn)于古書(shū)記載的最早的一座梁橋。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，單跨和多跨的木、石梁橋已普遍在黃河流域及其他地區(qū)建造。

坐落在咸陽(yáng)故城附近的渭水三橋，在古代是很有名的。三橋包括中渭、東渭和西渭橋，都是多跨木梁木柱橋。其中，中渭橋始建于戰(zhàn)國(guó)秦昭王的時(shí)候，后來(lái)秦始皇又作了改建和加固。這座橋全長(zhǎng)約525米，寬約13.8米，接近南京長(zhǎng)江大橋汽車道寬度；它由750根木柱樁組成了67個(gè)橋墩，68個(gè)橋孔，平均每孔跨徑為7.72米，中間橋孔跨徑達(dá)九米；在木柱樁群上加蓋頂橫梁組成排架墩，再在排架上擱置大木梁，然后鋪上木橋面，橋兩側(cè)設(shè)雕花欄桿。中間橋孔高而大，兩邊橋孔低而小，呈八字形，既能使高大樓船順利通過(guò)，又可以迅速排除橋面雨水，防止腐朽。橋兩端還豎立著華表、鎮(zhèn)水妖石件、石燈柱等，作示標(biāo)、照明之用。到了漢朝，又重修了中渭橋，增建了東渭橋和西渭橋。

漢代以后相當(dāng)長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期是拱橋燦爛發(fā)展的時(shí)期。唐朝時(shí)期出現(xiàn)了不少名聞天下的梁橋。據(jù)《唐六典》說(shuō)，天下著名的橋有四座：河南洛陽(yáng)的天津橋、永濟(jì)橋和中橋，西安的灞橋。

灞橋位于西安東北20里的灞水上，是一座石柱墩木梁橋。自漢朝建橋后，兩千年間屢毀屢修，直到清朝道光十三年（公元1833年）花了九個(gè)月才建成了今天的多跨梁橋。橋長(zhǎng)近400米，67孔，每孔凈跨度六米左右，橋?qū)捈s七米。橋墩由六根石柱組成。六根石柱頂端蓋上一根石梁，把它們合成一體，構(gòu)成了橋梁史上最早的一種輕形墩，即今天所說(shuō)的石排架墩。這座千百年來(lái)作為交通咽喉的古橋，今天已改造成為現(xiàn)代的公路橋。

灞橋

直至宋代才又出現(xiàn)了幾座在世界橋梁史上有影響的梁橋，它們都出現(xiàn)在南方，其中以福建省居多。泉州洛陽(yáng)橋晉江安平橋漳州虎渡橋洛陽(yáng)橋植蠣固基“天下第一橋”安平橋

福建晉江市安平橋總長(zhǎng)811丈（2500米），五華里多，362孔，為世界上少見(jiàn)的古長(zhǎng)橋，被譽(yù)為“天下無(wú)橋長(zhǎng)此橋”

安平橋安平橋中國(guó)古代十大名橋之一建于南宋世界最大最重石梁橋虎渡橋虎渡橋隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，梁橋的形式也在不斷變化。例如在我國(guó)江南水鄉(xiāng)地區(qū)，人們常常把這種橋建造成中間孔高大、邊孔低小的八字式或臺(tái)階式，兩邊橋頭還砌有外觀非常別致的幾級(jí)臺(tái)階踏步，以便引人上橋。在紹興至杭州的運(yùn)河邊還有一種與河流平行的纖道橋。有些古石梁橋在橋下設(shè)閘或在橋上設(shè)渠道，使一橋多用。據(jù)史料記載，在甘肅與新疆交界地區(qū)古代被稱作段國(guó)的地方，曾建有伸臂木梁橋。這種橋采用圓木或方木縱橫相隔疊起，由岸邊或橋墩上層層向河谷中心挑出，猶如古建筑中的層層斗拱。當(dāng)?shù)厝朔Q這種橋?yàn)椤帮w橋”，在南方木材較多的地區(qū)容易見(jiàn)到。有的橋上還有橋屋或橋廊，屋廊內(nèi)有彩畫(huà)、佛座仙像，橋景似花，所以稱它為花橋。逢年過(guò)節(jié)花橋又成了人們娛樂(lè)、趕集、趕廟會(huì)的場(chǎng)所。如廣西三江程陽(yáng)橋就是把功能與裝飾有機(jī)結(jié)合在一起的著名花橋。程陽(yáng)橋

廣西三江侗族自治縣的程陽(yáng)永濟(jì)橋，是一座4孔5墩的木伸臂橋屋，全長(zhǎng)644米，建于1916年，5座墩臺(tái)上均有橋亭，用橋廊把橋亭相互貫通。橋亭起著重力平衡作用，把裝飾與功能有機(jī)結(jié)合在一起。程陽(yáng)橋拱橋三、拱橋世界上最早的拱橋是在古羅馬產(chǎn)生的羅馬米爾維安大橋（公元前109年左右）加爾渡槽橋拱橋

我國(guó)建造拱橋的歷史要比以造拱橋著稱的古羅馬晚好幾百年，但我國(guó)的拱橋卻獨(dú)具一格。形式之多，造型之美，世界少有。有駝峰突起的陡拱，有宛如皎月的坦拱，有玉帶浮水的平坦的纖道多孔拱橋，也有長(zhǎng)虹臥波、形成自然縱坡的長(zhǎng)拱橋。拱肩上有敞開(kāi)的（如大拱上加小拱，現(xiàn)稱空腹拱）和不敞開(kāi)的（現(xiàn)稱實(shí)腹拱）。拱形有半圓、多邊形、圓弧、橢圓、拋物線、蛋形、馬蹄形和尖拱形，可說(shuō)應(yīng)有盡有。拱橋拱橋

拱橋在中國(guó)最早見(jiàn)于東漢畫(huà)像磚上。酈道元《水經(jīng)注》，公元282年，河南洛陽(yáng)東面建有一座名為“旅人橋”的石拱橋，這是中國(guó)見(jiàn)于文字記載的最早的石拱橋。拱橋分實(shí)肩拱橋和敞肩拱橋兩種。拱橋

趙州橋建于隋大業(yè)（公元605-618年）年間。橋長(zhǎng)64.4米，跨徑37.02米，高7.23米。是當(dāng)今世界上跨徑最大、建造最早的單跨敞肩型石拱橋。趙州橋在以下方面取得巨大的突破：改橋拱為圓弧而非半圓。以單跨跨越河流。砌置方法新穎。采用淺基礎(chǔ)形式。蘇州寶帶橋蘇州寶帶橋建于唐元和年間（公元816-公元819年）中國(guó)古代十大名橋之一，多孔石拱橋，長(zhǎng)317米，寬4.1米盧溝橋盧溝橋位于北京西南郊的永定河上，始建于1189年（金），成于1192年。清康熙三十七年（1698年）重建。橋長(zhǎng)266.5米，橋兩側(cè)有281根望柱。盧溝橋索橋四、索橋國(guó)際上普遍認(rèn)為索橋首創(chuàng)于古代中國(guó)。已查證有名最早的索橋是四川益州的笮橋，又名夷星橋。安瀾橋是中國(guó)古代的一座著名索橋，位于四川灌縣都江堰口。長(zhǎng)約500米，八孔連跨。被列入世界文化遺產(chǎn)名錄。目前保存最古老的鐵索橋：霽虹橋云南保山瀾滄江長(zhǎng)約106米，寬約3.7米霽虹橋霽虹橋?yàn)o定橋復(fù)合型橋五、復(fù)合型橋廣東潮州的廣濟(jì)橋-中國(guó)十大名橋二、西方的近、現(xiàn)代橋梁1、18世紀(jì)的進(jìn)展-沉井與鐵橋

科爾布魯克代爾橋(CoalbrookdaleBridge)，世界上第一座較大跨度的金屬拱橋。建于1779年，橫跨英格蘭的塞文河。它的建造標(biāo)志著近代橋梁的誕生。2、19世紀(jì)金屬橋梁、拱橋和橋基礎(chǔ)的進(jìn)展二、西方的近、現(xiàn)代橋梁桁架梁替代了實(shí)腹梁，使梁橋的面貌發(fā)生了巨大的變化，梁跨度大為提高。豪氏桁架梁

上承式一統(tǒng)拱橋天下的局面被打破了源于1858年奧地利人蘭格爾申報(bào)的系桿拱橋?qū)＠缙诘臍鈮撼料涫┕こ料淅锟茽柌剪斂舜鸂枠虻蔫T件和連接橋梁工程的又一座里程碑

英國(guó)福斯特橋：世界第一座現(xiàn)代化鋼橋建造中的福斯特橋

長(zhǎng)549米，在同類橋梁中主跨居世界第一。

1897年始建，1907年8月29日和1916年9月11日發(fā)生了整體和局部?jī)纱慰逅鹿省?/p>

1917年3月才建成通車3、混凝土梁的發(fā)明與發(fā)展1855年，法國(guó)格勒諾布爾市，法國(guó)園藝家約瑟夫.莫尼爾和羅伊斯.維克特建造了世界上第一座混凝土拱橋。二、西方的近、現(xiàn)代橋梁剛架橋

剛架橋梁可以跨越更大的跨度；或者減小梁的截面高度，橋梁更顯輕巧美觀預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁懸臂施工的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁

繼預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁后，1951年西德的芬斯特瓦爾德發(fā)明了懸臂施工的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁分段預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁弗萊辛奈設(shè)計(jì)的構(gòu)件連接4、索橋的發(fā)展歷史現(xiàn)代懸索橋的一個(gè)重要標(biāo)志是橋面不再像古代索橋那樣是彎曲的。1595年奧地利主教瓦蘭佐奧在其著作中設(shè)計(jì)了第一座有水平橋面的懸索橋：橋有兩條主垂索，再?gòu)闹魉魃洗瓜略S多吊索，用這些吊索吊住橋板，用不同長(zhǎng)短的吊索，可以把橋面調(diào)整得很平。二、西方的近、現(xiàn)代橋梁世界上第一座重要的、現(xiàn)代意義懸索橋英國(guó)的梅奈海峽橋1826年建成主跨177米，為當(dāng)時(shí)最大跨度的橋梁

美國(guó)人埃勒脫在1847～1849年設(shè)汁建造的跨俄亥俄河的惠林懸橋，跨徑370．5米，創(chuàng)當(dāng)時(shí)的世界紀(jì)錄。這座大橋的兩大主索由6根單索組成，各有550條鋼絲，合起來(lái)直徑14厘米。要說(shuō)也夠結(jié)實(shí)的了。但是，1854年5月17日，一場(chǎng)大風(fēng)就把整個(gè)橋梁摧毀了。從1818年到19世紀(jì)末，由風(fēng)引起的橋梁振動(dòng)至少毀壞了11座懸索橋。懸索橋建設(shè)的一個(gè)里程碑-布魯克林懸索橋

紐約布魯克林橋懸索橋建造于1869-1883年，是19世紀(jì)最著名的懸索橋布魯克林橋跨徑486．6米，它在懸橋發(fā)展史上是劃時(shí)代的標(biāo)志，有世界工程"第八奇跡"之稱。布魯克林懸索橋

癱瘓后的小羅勃林用望遠(yuǎn)鏡觀察布魯克林橋施工現(xiàn)場(chǎng)布魯克林懸索橋布魯克林懸索橋

傳力途徑：橋面荷載-橋面-剛性梁或剛性桁架-吊索-主索-塔柱-錨碇和基礎(chǔ)-地基舊金山金門橋

1933年，開(kāi)始建設(shè)舊金山金門橋，1937年建成通車。主孔1280米，邊孔340米，塔高228米，相當(dāng)于70多層摩天大樓的高度。1940年，美國(guó)塔科瑪海峽橋倒塌促使人們研究空氣動(dòng)力學(xué)同橋梁穩(wěn)定性的關(guān)系。斜拉橋出現(xiàn)在二戰(zhàn)后世界上第一座斜拉橋-斯特倫松德橋1955年，由德國(guó)人迪辛格設(shè)計(jì)建造了瑞典的斯特倫松德橋，跨徑182.6米，成為世界上第一座現(xiàn)代斜拉橋斜拉橋橋面施工方法代表性的橋梁實(shí)例-明石海峽大橋明石海峽大橋澳大利亞gladesville橋

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土拱橋，主跨305米，排名拱橋世界第六

它跨越泰恩河(Tyne)，步行橋長(zhǎng)126米。它不是一般的直橋，而是彎成弧形，索塔也不是直立的，而是傾斜狀的。通過(guò)幾十組鋼索將橋面固定，還可以交主橋向上拉起50米，這種創(chuàng)新的開(kāi)閉設(shè)計(jì)能讓大型船只從下面通過(guò)，升到頂部時(shí)索塔和主橋宛若一只蝴蝶。英國(guó)蓋茨黑德（GatesheadMillenniumBridge)千禧橋悉尼港大橋

悉尼港大橋（SydneyHarbourBridge）是世界最大的(但是不最長(zhǎng)的，目前長(zhǎng)度是第3)鋼拱橋,并且坐落于美麗港口定線,將悉尼南岸和北岸連接起來(lái)，外形似衣架高懸，有“大衣架”之稱，是澳大利亞著名旅游景點(diǎn)和標(biāo)志性建筑之一。馬來(lái)西亞langkawisky橋

在德國(guó)，世界聞名的瑪格德堡水橋提供了水上十字路口。該橋長(zhǎng)一公里左右，耗資5億歐元，花費(fèi)了6年時(shí)間才完工，并于2003年正式通航。法國(guó)米約高架大橋-世界最高交通用橋克羅地亞KRK大橋

世界上跨度最大的鋼筋混凝土拱橋挪威stolma跨海大橋世界跨度最大的預(yù)應(yīng)力混凝土鋼構(gòu)橋美國(guó)切薩皮克灣大橋瑞士甘特橋德國(guó)克希蘭姆跨線橋日本多多羅大橋巴西Guiaba河開(kāi)啟橋三、中國(guó)的現(xiàn)代橋梁建設(shè)1、梁式橋懷來(lái)鐵路橋哈爾濱松花江大橋（俄國(guó)人造，1901年通車）京漢鐵路鄭州黃