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国外桥梁的发展趋势
作者:泰恒管理员 点击: 次 发布时间 2018-10-27 01:10

国外桥梁的发展趋势
1、跨径不断增大
  
目前,钢梁、钢拱的最大跨径已超过500m,钢斜拉桥为890m,而钢悬索桥达1990m。随着跨江跨海的需要,钢斜拉桥的跨径将突破1000m,钢悬索桥将超过3000m。至于混凝土桥,梁桥的最大跨径为270m,拱桥已达420m,斜拉桥为530m。
2、桥型不断丰富
  本世纪50~60年代,桥梁技术经历了一次飞跃:混凝土梁桥悬臂平衡施工法、顶推法和拱桥无支架方法的出现,极大地提高了混凝土桥梁的竞争能力;斜拉桥的涌现和崛起,展示了丰富多彩的内容和极大的生命力;悬索桥采用钢箱加劲梁,技术上出现新的突破。所有这一切,使桥梁技术得到空前的发展。
3、结构不断轻型化
  悬索桥采用钢箱加劲梁,斜拉桥在密索体系的基础上采用开口截面甚至是板,使梁的高跨比大大减少,非常轻颖;拱桥采用少箱甚至拱肋或桁架体系;梁桥采用长悬臂、板件减薄等,这些都使桥梁上部结构越来越轻型化。
  以下分别就各种桥型,进行简述。
梁桥
  梁桥仍然是最常用的一种桥型,目前,国外跨径在15m以下,用钢筋混凝土梁桥;以上则用预应力混凝土梁桥;跨径25-40m,往往用结合梁桥或预弯预应力梁桥。从50年代德国首次采用平衡悬臂施工法修建跨径114.2m的Worms桥以后,混凝土梁桥也用于大跨径桥梁。最大的混凝土梁桥,国外是跨径270m的巴拉圭Asuncion桥。
  钢梁桥一般用于大跨径,尤其是桁架梁,用于特大跨径。最大的钢桁梁桥,是跨径549m的加拿大魁北克桥,为悬臂梁桥,公铁两用。
1、混凝土连续梁和连续刚构桥有了快速发展。
 的迅速发展,要求行车平顺舒适,多伸缩缝的T型刚构已经不能满足要求,因而连续梁和连续刚构得到了迅速发展。
  连续梁的不足之处是需用大吨位的盆式橡胶支座,养护工作量大。连续刚构的结构特点是梁保持连续,梁墩固结。既保持了连续梁行车平顺舒适的优点,又保持了T型刚构不设支座减少养护工作量的优点。
2、预应力应用更加丰富和灵活
  部分预应力在公路桥梁中得到较广泛的采用。不仅允许出现拉应力,而且允许在极端荷载时出现开裂。其优点是,可以避免全预应力时易出现的沿钢束纵向开裂及拱度过大;刚度较全预应力为小,有利于抗震;并可充分利用钢筋骨架,减少钢束,节省用钢量。
  体外预应力得到了应用与发展。体外预应力早在本世界20年代末就开始应用,70年代后应用多了起来。体外配索,可以减小截面尺寸,减轻结构恒载,提高构件的施工质量;力筋的线型更适合设计要求,其更换维修也较方便。加固桥梁时用体外索更是方便。著名的美国Longkey桥,跨径36m,即是采用了体外索。
  大吨位预应力应用增加。现在不少桥梁中已采用每束500t的预应力索。预应力索一般平弯,锚固于箱梁腋上,可以减小板件的厚度,减轻自重,局部应力也易于解决。
  无粘结预应力得到了应用与发展。无粘结预应力在国外50年代中期广泛用于业,美国目前楼板中,99%采用现浇无粘结预应力。无粘结预应力结构施工方便,无需孔道压浆,修复容易,可以减小截面高度;荷载作用下应力幅度比有粘结的预应力小,有利于抗疲劳和耐久性能。
  双预应力,即除用预张拉预应力外,还采用了预压力筋,使梁的载面在预拉及预压力筋作用下工作。简支梁双预应力梁端部的局部应力较大,后来日本将预压力筋设在离端部一定距离的上缘预留槽中,而不是锚在梁端部,使局部应力问题趋于缓和。
  国外还较多应用预弯预应力梁。预弯预应力梁是在钢工字梁上,对称加两集中力,浇筑混凝土底板,卸除集中力,这样底板混凝土受到预压,然后再浇筑腹板和顶板混凝土。有的国家如日本已有浇筑好底板的梁体作为商品供应。
3、箱梁内力计算更切合实际
  
对于箱梁,必要时需考虑约束扭转、翘曲、畸度、剪滞的内力。由于剪滞的影响,箱梁顶底板在受弯情况下,其纵向应力是不均匀的,靠箱肋处大,横向跨中处小。配筋时要用有效宽度。目前已按试验结果,将纵向应力按多次抛物线分布,得出实用结果。
  箱梁温差应力的计算。箱梁由于架设方向的不同,会承受不同的温差。温差应力必须考虑,在特定的情况下,温差应力很大,甚至超过荷载应力。因此,必须按照现场可能出现的温差,计算内力,加以组合,进行配筋。
  按施工步骤计算恒载内力。按结构的最终体系计算恒载内力,往往并不是实际的内力。必须按照施工顺序,逐阶段地进行计算,在计算中考虑混凝土龄期不同的徐变收缩影响。这样,既得到了各施工阶段的控制内力,又得到了结构形成时的内力和将来的内力。
  同样,也必须考虑施工顺序步骤计算挠度,并反算得到预拱度。


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