文献综述
随着世界经济建设的发展,交通运输在国民经济中的地位和作用日益重要。洲际之间、海峡两岸和陆岛之间迫切需要修建大跨度,特大跨度或超长跨度桥梁。悬索桥经历了近两百年的发展,已成为超大跨度桥梁的最优选择桥型之一。 悬索桥是以悬索为主要承重结构的桥梁类型,主要由大缆、桥塔、锚碇、加劲梁和吊索组成。构造简单,受力明确。由于其主要构件大缆承受拉力,材料利用效率最高。因此悬索桥是目前跨度超过1000m时最优可选桥型之一,并且认为在600m以上的跨度同其它桥型相比也具有很强竞争力。悬索桥的发展具有几个重要里程碑:(1)弹性理论的建立与BrooklynBridge的建成。(2)挠度理论的建立,GeorgeWashingtonBridge的建成以及人们对大跨悬索桥重力刚度的认识。(3)TacomaNarrowsBridge风毁事件,桥梁风工程学科的建立。(4)SevernBridge的建成,流线型扁平钢箱梁和正交异性钢桥面板的广泛应用。(5)有限元技术的发展,大跨度悬索桥有限位移理论的建立。
1.国内外悬索桥的发展概况
随着世界经济建设的发展,交通运输在国民经济中的地位和作用日益重要。洲际之间、海峡两岸和陆岛之间迫切需要修建大跨度,特大跨度或超长跨度桥梁。悬索桥经历了近两百年的发展,已成为超大跨度桥梁的最优选择桥型之一。 悬索桥是以悬索为主要承重结构的桥梁类型,主要由大缆、桥塔、锚碇、加劲梁和吊索组成。构造简单,受力明确。由于其主要构件大缆承受拉力,材料利用效率最高。因此悬索桥是目前跨度超过1000m时最优可选桥型之一,并且认为在600m以上的跨度同其它桥型相比也具有很强竞争力。悬索桥的发展具有几个重要里程碑:(1)弹性理论的建立与BrooklynBridge的建成。(2)挠度理论的建立,GeorgeWashingtonBridge的建成以及人们对大跨悬索桥重力刚度的认识。(3)TacomaNarrowsBridge风毁事件,桥梁风工程学科的建立。(4)SevernBridge的建成,流线型扁平钢箱梁和正交异性钢桥面板的广泛应用。(5)有限元技术的发展,大跨度悬索桥有限位移理论的建立。
大跨悬索桥是指由缆索、索塔、吊杆、锚碇、桥面系组合起来的一种结构体系,是典型的合桥梁体系,俗称吊桥。悬索桥有着悠久的历史,迄今大约有三千年历史。古代劳动人民用竹、藤、麻、树茎等材料构建起来的方便跨小河行走的简易吊桥,在结构形式、承重受力特点等方面无不显示着它就是现代悬索桥的雏形。早在1801年,美国人修建了跨径 21米的雅各布希腊人桥,是西方记载最早的悬索桥,也是一座具有近代历史意义的悬索桥。法国在 1823-1870 近50年时间里,共修建悬索桥多达 500 余座,其中最具代表性的桥梁应属1834 年建成的跨径为 265 米的弗莱堡桥。此后数十年,由于受施工技术、材料性能等方面的限制,悬索桥在跨径上一直突破不大,直到 1883 年建成的布鲁克林大桥,跨径达到了 486 米,在当时号称世界第八大奇迹。由于悬索桥具有跨径大,自重轻、并且能最大发挥材料强度等优点,故悬索桥在接下来的20 世纪初、中期如雨后春笋般出现是历史的必然、使命的担当。20世纪世界悬索桥的繁荣发展时期可以归纳成三个区域的发展时段。美国区域:美国首次运用弹性理论修建了20 世纪世界第一座悬索桥-威律姆斯伯格桥。此后美国在20世纪 30年代修建了大量的大跨度悬索桥,许多悬索桥无论在技术还是跨径上都突破了原有悬索桥梁的历史记录。1929 年建成的主跨 564 米的底特律大使桥跨径超过了当时世界最大跨径(549米)的加拿大魁北克悬挂桁架桥。1931年修建的George WashingtonBridge(乔治.华盛顿大桥)跨径更是达到了 1067 米,这是桥梁史上首次跨径突破千米的里程碑事件。从此,大跨径桥梁建设一发不可收拾,1937 年修建的旧金山金门大桥主跨1280 米,在主跨跨径上独领风骚数十年。1964 年建成的维列扎诺海峡大桥再一次创造世界纪录,其主跨竟达到了1298.45米。20 世纪后期美国虽然在悬索桥跨径上无突破,但毋庸置疑的是美国工程师们
一次次刷新自己的纪录才使悬索桥在技术上日趋成熟,为后来者开辟了新的道路。欧洲区域:欧洲经历了19世纪较大一部分所建悬索桥坍塌事故,曾一度中止悬索桥的建设。在美国如火如荼的进行悬索桥建设时期,欧洲20 世纪上半叶悬索桥发展还是相当缓慢。1929年,德国在科隆修建了首座大跨径悬索桥(315米),接下来二次世界大战使得本来就困难重重的悬索桥建设无疑是雪上加霜。直到 1959年,在美国修建悬索桥的大潮退去之后,欧洲悬索桥建设的春天才缓缓到来。1959年7月25日法国修建了欧洲第一座现代意义的悬索桥-坦卡维尔桥。德国在1965年修建了跨 500米的欧姆里希桥,这标志着欧洲大跨径悬索桥建设的开端。1964年英国政府在苏格兰修建欧洲第一座主跨1000 米的福斯湾公路悬索桥。1981 年英国再次在赫尔地区修建了主跨 1410米的亨伯尔大桥,创造了当时悬索桥世界第一跨的纪录,这表明大跨径悬索桥技术逐渐成熟。1998年6月建成通车的丹麦大带东桥,更是再一次创造世界纪录,主跨达到 1624米,跨径一次次被打破恰好验证了跨径超过1000 米是”悬索桥的天下”这句评价。日本区域:日本在建设悬索桥方面可谓后来居上,从二战结束后的20世纪 50 年代开始,日本相继修建了一些悬索桥,如1960 年修建的小鸣门桥。人类追求科学技术创新的脚步是永无止境的,大跨度悬索桥跨径正在一次次的被
刷新、打破。
中国是世界上最早拥有吊桥的国家,据记载,远在公元前3世纪我国四川境内就修建了结构上类似于现代悬索桥的竹索桥。在古代,吊桥作为城池军事防御体系的重要组成部分。对于每座城池前面一般都筑有护城河,护城河上面就是吊桥,平时吊桥主要用于往返城池两边的交通行走需要,一到战乱时期,当敌军兵临城下而不敌时,就会立即关上城门,同时将吊桥拉起,从而阻断了敌军前进的道路,使城池免于被毁地步。这种吊桥就是后来欧美兴起的现代悬索桥的雏形。
我国现代悬索桥起步比较晚,20 世纪 90 年代以前修建的悬索桥大都具有跨径小、桥面窄、承受荷载的标准比较低等特点。比较具有代表性的有 1969 年建成的重庆嘉陵江朝阳大桥,这是我国第一座混凝土结合梁的双链式悬索桥,1995年修建了主跨 452 米的汕头海湾大桥,这是我国第一座现代化悬索桥。施工技术方面采取了混凝土箱梁加劲梁,岛风性能优良鱼腹式断面,从而提高了桥梁整体稳定性能。为后续大跨径悬索桥的建设奠定了基础。建造技术的日趋成熟、材料以及施工条件的全面改善使得中国在短短数十年之间修建的大跨度悬索桥高达数十座,香港青马大桥、虎门大桥、润扬长江大桥这些在当时创造数个世界第一的著名桥梁无不体现出中国造桥的总体水平,反映出中国已经具备了世界先进水平的造桥技术。
2.悬索桥的发展趋势
以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。