橋梁工程是什么?
橋梁工程是什么?
在橋梁工程學的發(fā)展過程中,由于經(jīng)驗不足,19世紀80至90年代許多鐵路橋發(fā)生了重大事故。結(jié)構(gòu)力學理論的發(fā)展和應(yīng)用,使得橋梁因強度不足而發(fā)生的事故顯著減少。20世紀初,公路交通得到了極大的發(fā)展。在內(nèi)陸,更多的河流、峽谷需要建橋。在城市和交通線路交匯處,立交橋的需求也增加了。沿海地區(qū),既需要在河口、海灣、海峽修建大跨度橋梁以滿足大型船只的通行,又需要在某些海島與大陸之間修建長橋。由于人力、物力、財力的限制,提高橋梁建設(shè)技術(shù),引入新材料、新工藝、新橋型,進行更精確的數(shù)值分析和結(jié)構(gòu)試驗驗證,成為時代的必然要求。
導讀在橋梁工程學的發(fā)展過程中,由于經(jīng)驗不足,19世紀80至90年代許多鐵路橋發(fā)生了重大事故。結(jié)構(gòu)力學理論的發(fā)展和應(yīng)用,使得橋梁因強度不足而發(fā)生的事故顯著減少。20世紀初,公路交通得到了極大的發(fā)展。在內(nèi)陸,更多的河流、峽谷需要建橋。在城市和交通線路交匯處,立交橋的需求也增加了。沿海地區(qū),既需要在河口、海灣、海峽修建大跨度橋梁以滿足大型船只的通行,又需要在某些海島與大陸之間修建長橋。由于人力、物力、財力的限制,提高橋梁建設(shè)技術(shù),引入新材料、新工藝、新橋型,進行更精確的數(shù)值分析和結(jié)構(gòu)試驗驗證,成為時代的必然要求。
橋梁工程是一門涵蓋橋梁勘測、設(shè)計、建造、養(yǎng)護和檢定等環(huán)節(jié)的科學技術(shù),是土木工程領(lǐng)域的一個重要分支。該領(lǐng)域的發(fā)展緊密跟隨交通運輸?shù)男枨?。在古代,橋梁主要滿足行人、牲畜的通行需求,橋梁的載重能力有限,坡度可以較陡,甚至可以設(shè)置臺階。隨著重載馬車的出現(xiàn),橋梁的載重能力逐漸增加,坡度也必須變得更加平緩。此時,橋梁的材料主要還是木頭和石頭,鑄鐵和鍛鐵的使用較少。鐵路的出現(xiàn)使得橋梁所承受的載重大幅增加,同時對線路坡度和曲線標準的要求也提高了。為了跨越更寬、更深的河流、峽谷,橋梁向大跨度發(fā)展。木材、石頭等傳統(tǒng)材料已無法滿足需求,鋼材的大規(guī)模生產(chǎn)恰好解決了這一問題。在橋梁工程學的發(fā)展過程中,由于經(jīng)驗不足,19世紀80至90年代許多鐵路橋發(fā)生了重大事故。結(jié)構(gòu)力學理論的發(fā)展和應(yīng)用,使得橋梁因強度不足而發(fā)生的事故顯著減少。20世紀初,公路交通得到了極大的發(fā)展。在內(nèi)陸,更多的河流、峽谷需要建橋。在城市和交通線路交匯處,立交橋的需求也增加了。沿海地區(qū),既需要在河口、海灣、海峽修建大跨度橋梁以滿足大型船只的通行,又需要在某些海島與大陸之間修建長橋。由于人力、物力、財力的限制,提高橋梁建設(shè)技術(shù),引入新材料、新工藝、新橋型,進行更精確的數(shù)值分析和結(jié)構(gòu)試驗驗證,成為時代的必然要求。橋梁工程學主要研究橋渡設(shè)計,包括選擇橋址、確定橋梁孔徑、考慮通航和線路要求以確定橋面高程、確定基礎(chǔ)埋置深度以防止基底沖刷或凍脹、設(shè)計導流建筑物等;橋式方案設(shè)計;橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計;橋梁施工;橋梁檢定;橋梁試驗;橋梁養(yǎng)護等方面。在建橋材料方面,高強、輕質(zhì)、低成本是主要選擇依據(jù),目前仍以鋼材和混凝土為主,提升其強度和耐久性是關(guān)鍵。對于鋼材的脆斷機理、初始幾何缺陷,以及混凝土的非彈性問題(如收縮徐變和疲勞等),將繼續(xù)進行深入研究,以確保結(jié)構(gòu)受力和變形的正確控制。橋梁勘察設(shè)計方面,隨著交通事業(yè)的發(fā)展,大跨度或復雜橋型的需求不斷增加。高速公路的發(fā)展對橋梁設(shè)計提出了新的要求。在橋式方案設(shè)計中,結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計理論和電子計算機的運用可能選出最佳方案。在結(jié)構(gòu)設(shè)計計算中,空間理論的應(yīng)用使橋梁整體受力分析成為可能,概率統(tǒng)計理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計理論將進一步體現(xiàn)在橋梁設(shè)計規(guī)范中,確保橋梁設(shè)計的安全度。橋梁美學作為文化和藝術(shù)的反映,將越來越受到重視,橋梁的外觀將變得更加壯觀。在橋梁施工方面,施工組織的管理將充分利用電子計算機實現(xiàn)經(jīng)濟高效。施工技術(shù)將不斷引入新技術(shù)和高效率、高功能的機具設(shè)備,提高質(zhì)量、縮短工期、降低成本。例如,使用激光測量控制結(jié)構(gòu)精確定位,利用自升式水上平臺克服深水基礎(chǔ)的困難,遙控設(shè)備在沉井、沉箱中挖基以減少勞動強度和人身危險,采用高質(zhì)量的焊接技術(shù)推廣工地焊接等。此外,裝配式橋梁也將得到發(fā)展,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的標準化和工業(yè)化生產(chǎn)。在橋梁養(yǎng)護維修方面,要求對現(xiàn)有橋梁建立完善的技術(shù)檔案管理制度。在橋梁維修檢查中,使用新型精密的測量儀表,如聲測法對結(jié)構(gòu)材料缺陷和彈性模量進行測定,手攜式金相攝影儀檢查鋼材晶體結(jié)構(gòu),以便及早加固,預防事故,延長橋梁的使用壽命。橋梁工程始終是在生產(chǎn)發(fā)展和科技進步的綜合影響下,遵循適用、安全、經(jīng)濟和美觀的原則,不斷進步的。
橋梁工程是什么?
在橋梁工程學的發(fā)展過程中,由于經(jīng)驗不足,19世紀80至90年代許多鐵路橋發(fā)生了重大事故。結(jié)構(gòu)力學理論的發(fā)展和應(yīng)用,使得橋梁因強度不足而發(fā)生的事故顯著減少。20世紀初,公路交通得到了極大的發(fā)展。在內(nèi)陸,更多的河流、峽谷需要建橋。在城市和交通線路交匯處,立交橋的需求也增加了。沿海地區(qū),既需要在河口、海灣、海峽修建大跨度橋梁以滿足大型船只的通行,又需要在某些海島與大陸之間修建長橋。由于人力、物力、財力的限制,提高橋梁建設(shè)技術(shù),引入新材料、新工藝、新橋型,進行更精確的數(shù)值分析和結(jié)構(gòu)試驗驗證,成為時代的必然要求。
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