桥梁工程发展史范文

导语：如何才能写好一篇桥梁工程发展史，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词： 桥梁施工技术；现状；发展趋势

科学技术正在飞速发展，土木工程桥梁施工技术也取得了实质性的飞跃，不同先进的土木工程桥梁施工技术不断出现。目前土木工程桥梁施工的目标是使桥梁具有如下优点，整体性能优良、结构的变形较小、结构刚度较大、抗震能力强、桥型设计较规范等，这也是目前土木工程桥梁施工技术发展的主要趋势。由于目前土木工程桥梁施工对象正在向着大型化的方向发展，因此对土木工程桥梁施工技术的要求不断提高，从测控手段、测控精度以及数据处理方法等方面都有了比以前更高的要求。

1 钢筋混凝土桥梁施工技术现状及发展趋势

1.1技术现状

我国大跨度钢筋混凝土结构的各种桥梁采用的施工方法主要有体外支架法、缆索吊装法、悬臂拼装法、转体法和劲性骨架法。而在外国，发展比较快的桥梁施工技术是悬臂浇筑方，该桥梁施工方法能够适用于地势复杂的地理环境，并且具有很多优点，比如，施工费用低、工期短、施工变形易控制、结构整体性好、对环境破坏小等，进而使钢筋混凝土结构桥梁的竞争优势得到了提升，促进其相关技术不断前进。钢筋混凝土结构桥梁因为可以有效地利用材料的高强度特性，能够避免混凝土裂缝发生，使结构的重量下降，使桥梁的跨度提高，因此，在桥梁施工中得到了认可。

1.2技术特点

钢筋混凝土结构桥梁材料的质量控制。桥梁施工前，对材料进行现场检验，保证材料的强度、刚度、严密性等不同性能参数达到合格标准。采取有效的措施保护波纹管，尽可能地减少焊接操作。钢筋混凝土结构桥梁预应力张拉前的准备，力筋形成预应力前，必须检验构件，使其尺寸满足质量要求。保证混凝土的强度符合设计规范。应该清理掉端部的预埋铁板和垫板之间的毛刺、混凝土残渣等。钢筋混凝土结构桥梁预应力张拉施工。为了防止波纹管破损，需要重复张拉并且持续一断时间，从而可以防止摩擦力过大。在张拉过程中应该及时检测桥梁上各部位的变形，进而防止过大的裂纹刑场，将对应数据记录备案，为以后施工参考。

1.3发展趋势

今后，应该完善钢筋混凝土结构桥梁施工技术规范和技术标准，并且保证施工过程完成符合技术规范和技术标准。不断地提高桥梁施工的质量，进一步减少裂纹的形成，从而保证桥梁的整体性以及提高桥梁的寿命，同时，系统地研究钢筋混凝土桥梁耐久性评价方法。

2 节段桥梁施工技术现状及发展趋势

2.1技术现状

节段桥梁施工技术具有很多优势，比如，对环境交通没有干扰、对桥梁施工的位置没太高要求、桥梁施工工期不长等，在桥梁施工的过程中可以无支架完成，并且对交通没有何干扰，特别符合对环境要求非常大高的城市桥梁施工。节段桥梁施工方法主要有以下几种：预制拼装法、悬臂拼装法。

2.2技术特点

该方法对设备的一次性投入比较大。桥梁施工中主要用到的设备包括预制模板、小平车 、架桥机等，工厂化的预制模板包括能够自动脱模的内、侧模和自动找平的底模，这些都需要由专业的制造工厂进行设计、制造。另外，通用性较差。在节段预制拼装施工中，模板系统和架桥机是较大的投资，只有达到一定的工程量，才能达到一次摊销的目的。因为，每套模板是针对本次施工节段的长度和横断面，如果在以后的施工中运用该项工艺，就需对模板和架桥机进行重新改造。其次，架桥机对纵坡、线性都有一定的限制条件，当桥梁的设计参数不满足要求时，将不能采用此项施工工艺。

节段桥梁悬臂拼装法设计方面，可采用高标号混凝土，预应力体系可多种多样，计算机的使用已使桥梁的结构分析及挠度控制十分简便。与满堂支架法相比，结构由简支到连续，存在结构体系转换问题，预应力及徐变引起的次内力已不容忽视。钢束既可布置在腹板内，也可布置在顶底板内，结构自重大大降低，跨越能力增强。施工方面，可以节省大量的支架、型钢和模板，混凝土质量可以得到保证。对城市桥梁而言，不必用挂篮进行张拉钢束等作业，只需简单的移动支架即可。

2.3发展趋势

节段的预制可与下部构造同时进行，一方面大大加快了施工进度，另一方面可减少徐变带来的负面影响，充分发挥力筋的高强性能。节段的安装可充分利用机械化设备，安排在车流量较小的时段进行，对交通影响较小。但是，节段式桥梁的技术要求较高，影响结构的因素较多，施工控制也很严格，对小跨度桥梁由于梁高较低，无工作面张拉连续力筋，不适宜采用节段桥梁。采用悬臂拼装的 PC连续梁，在技术上可行、经济上合理，机械化程度应用高，有利于工厂化生产，可满足业主对工期和质量的要求及日新月异的城市发展需要，具有较大的优越性，而且在同等造价条件下可以增大跨度，节省下部工程量。悬臂拼装法也适用于曲线梁。

3 预应力现浇桥梁施工技术现状与发展趋势

3.1发展现状

预应力混凝土现浇梁的施工过程是在桥位上安装满堂支架，在支架上进行混凝土的浇筑，如果混凝土的强度满足要求后，将模板和支架卸下的土木工程桥梁施工技术。预应力现浇法施工，当施工的桥梁具有跨径不等特点的时候，利用该方法更加具有优势。原因在于该施工技术不用事先布置施工场地，同时也不用对施工设备进行吊装，从而全部梁体的钢筋不会发生断开的情况，使桥梁具有非常好的整体刚度，进而防止了预制安装产生的接缝和梁体颜色的不同，因此桥梁具有整体上比较好的色泽，同时，如果和碗扣式支架进行配合，能够使桥梁上部梁板架设非常可靠和方便，进而属于目前桥梁施工技术中非常重要的一种施工技术。虽然该施工技术具有施工前准备时间长、施工中需要很多的支架和模板、施工费用也比较高、上跨桥应该事先布置施工通道等缺陷，但是整体来考虑，因为施工安全可靠、施工效率高，施工周期短，节省了施工时间，进而节约了成本，所以预应力混凝土现浇施工省时省力，得到了普及。

3.2技术特点

合理地进行地基的处理，确保地基具有较好的承载能力，是桥梁施工过程的关键注意事项。为防止支架因沉降过大和沉降不均匀引起连续箱梁横隔梁墩顶负弯矩区产生裂缝，进而使箱梁的总体质量下降以及无法较好的地控制连续箱梁施工标高，一定要对原地面采取处理措施。支架的确定和安装支架可以利用钢材、塑料以及其他可以满足设计条件的材料制造。在支架荷载计算的方面，按照现浇梁自身的重力、模板的重力、支架自自身的重力以及桥梁施工荷载求解出必须的基础承载力的大小，并根据计算结果进行地基的处理。地基处理以后接着依据事先设计的计划进行支架的安装。模板的安装，模板的确定以及设计制造应该符合施工图纸的建筑物结构要求，确保模板以及所有部件之间位置关系的正确性。模板必须确保有充足的刚度和强度，可以承受桥梁施工中的所有的力，保证桥梁施工中不发生变形。模板的表面应该保持平整，接缝要紧密，端模张拉面一定要和钢绞线保持垂直关系，另外，应该保证模板在组装以后保持线形优美。

3.2 发展趋势

在实际的土木工程桥梁施工过程中，一定要保证预应力现浇梁施工工艺细则的合理性，同时对施工工序的质量进行严格的控制，保证预应力现浇梁能够满足施工标准的要求，最终能够使桥梁工程获得最好的经济以及社会效益。

参考文献

[1] 鲍卫刚. 预应混凝土梁式桥梁设计施工技术指南[M]. 北京： 人民交通出版社，2009.

[2] 卢祝清， 杨卫平. 铁路客运专线预制梁场存移梁滑道计算分析 [J]. 福建建筑，2009， （1）124- 126.

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一、基于桥梁寿命耐久性的材料研发

1.桥梁全寿命与结构耐久性设计

传统设计理论主要关注于结构的安全，没有涉及桥梁使用期的管理、养护、维修、构件更新、拆除等诸多问题。同时，在投资决策上，只注重建设期的投资成本，而不重视桥梁整个寿命周期内的总成本。要卓越地跨越就需要逐步建立基于耐久性的全寿命设计理念，制定相应的规范和标准，使桥梁在设计和建造阶段就考虑到全寿命的使用性能和要求。对于巨型桥梁工程，投资巨大，应提高桥梁的设计寿命。1500m以上跨度的应考虑200年寿命期。相应地，对钢材和混凝土性能提出了更高的耐久性要求，还应开发耐腐蚀、耐疲劳的超高性能材料，以适应桥梁高寿命的需求。

2.高性能材料研发及其结构体系的创新

建造材料的革新始终是推动桥梁工程发展的主要动力之一。从20世纪40年代起，各类轻质高强的高性能复合材料陆续登场。纤维增强聚合物（FRP）以其轻质、高强、耐腐蚀的优良性能成为一种颇具发展前途的新型材料。

FPR是各向异性材料，可根据工程需要采用不同材料、纤维含量和铺陈方式等不同工艺设计出不同强度指标、弹性模量及特殊性能要求的FRP构件。可以预见，今后复合材料将更普遍地出现在桥梁工程中。伴随着新型材料的应用，传统桥梁结构体系可能从强度问题转变为刚度问题，因此必须加强研发与复合材料相匹配的新型桥梁结构体系；同时在计算、设计、制造、连接等方面，建立起一整套不同于传统材料的设计理论和方法，推动桥梁工程进入新的发展时期。

3.超深水基础建造技术

跨海长桥建设必然会遇到超深水基础问题，目前已建桥梁的最大基础水深长桥采用了“加筋土隔震基础”和预制装配的桥墩。而琼州海峡中线和台湾海峡的水深均超过80m，因此对于水深为65-100m的超深水水域，需要开发出一种既便于深水施工，又经济耐久的新型深水基础形式，同时还要研发相应的大型基础施工装备创新施工装备和监测设备的研发跨海长桥非通航孔的上部结构和下部基础墩身一般采用预制结构，部件质量将接近万吨级甚至更重，必须采用大型浮吊整体吊装施工以减少海上作业。目前挪威的“天鹅号”起重能力则达到

9000吨。

4.跨海长桥建设目标实现发展路径选择

为了满足未来跨海长桥建设的需要，应当开发大型浮吊和巨型造桥机等施工装备。研发最先进的机电一体化技术，发展大型施工装备（建筑机器人），使更大的上、下部预制构件都能迅速、准确就位。智能监测设备（传感器、诊断监测仪、便携式计算机）以及大型智能机器人施工设备的创造发明，将使桥梁的施工、管理、监测、养护、维修等一系列现场工作实现自动化和远程管理。

5.桥梁设计理论和技术的发展

与新理念、新材料、新工艺建造桥梁相匹配的桥梁设计理论将得到发展和完善；桥梁抗风和减、隔震技术将进一步发展以抵御强风、大震和恶劣天气的影响。技术和计算机处理能力的不断提高以及结构分析软件的不断进步将使桥梁设计更加精细化。在桥梁建设过程中实现继机械化、电气化、电子信息化之后的第4次工业革命――智能化，研发适合于桥梁工程的BIM软件。

展望未来的桥梁工程，桥梁人将面临许多挑战，但同时也将迎来可以跨越宽阔海峡、战胜自然灾害、化解飓风，具有全新姿态和功能，跨越能力卓越的新桥梁。

二、高性能材料在桥梁工程中的应用型革命进程

材料的进步对桥梁工程的促进是革命性的。木材、石材是天然材料，混凝土和钢材特种人造材料在工业革命后成为土木工程的主要结构材料。除传统混凝土与钢材往高性能方向发展外，近20年来，FRP和智能材料也取得长足进展。本节主要介绍高性能混凝土和FRP材料。

1.超高性能混凝土

混凝土桥、钢桥和钢-混凝土组合桥梁的疑难问题长期悬而未决，根本原因是混凝土构件自重过大，组成结构的材料和连接的静力或疲劳抗拉性能不足；而发展以UHPC材料为基础的新型桥梁结构，有望根治以上重大疑难问题。解决钢桥面结构开裂和铺装层破损的对策。面对正交异性钢桥面钢结构易疲劳开裂和铺装层频繁破损的难题，采用强化抗拉能力的RPC替代传统的钢桥面沥青混凝土铺装，形成钢―RPC组合桥面结构。研究表明，这种桥面系能大幅提高钢桥面的刚度，显著改善铺装层的应力和降低钢结构疲劳应力幅，可基本消除疲劳开裂的风险。该结构2011年应用于广东省肇庆市马房大桥钢桥面，检测结果表明，采用钢-RPC组合桥面结构后，车载作用下钢桥面纵肋和面板中的应力平均降幅分别达到80%和92%。

2.超高性能混凝土自重开裂问题

解决钢-混凝土组合梁自重大及负弯矩区混凝土易开裂的对策。提高钢-混凝土组合梁的抗裂安全性及降低自重，是扩大和完善钢-混凝土组合梁在超大跨桥梁上应用的唯一出路。由于UHPC的高强和高弹模，与钢结构组合协同受力的能力强大，故可直接将UHPC层浇注在钢梁上，形成钢-UHPC组合桥梁结构。通过对跨径110m左右的传统钢-预应力混凝土组合连续箱梁桥与钢-UHPC轻型组合梁桥对比计算，结果表明：钢-UHPC轻型组合梁的抗裂能力是钢-预应力混凝土组合梁的4倍，超载能力前者是后者的2.45倍，但自重仅为前者的47%，故有望彻底解决传统钢-混凝土组合梁负弯矩区易开裂和自重大的缺点。

3.纤维复合材料

CFRP材料凭借着其比强度高、抗疲劳、耐腐蚀等优良性能脱颖而出，成为土木工程的研究热点。CFRP索（筋）锚固体系的研发是CFRP材料应用于实际工程的关键问题之一。目前，CFRP筋锚固形式主要有粘结型锚具、夹片型锚具、复合型锚具。粘结型锚具。对以水泥砂浆为粘结介质的粘结型锚具的锚固性能进行了研究。梅葵花对直筒粘结型、直筒+内锥粘结型锚具的锚固性能和受力进行了对比试验。方志等对CFRP筋表面形状、粘结锚固长度、粘结介质、套筒内壁倾角等影响参数进行不同组合，得到了各设计参数对锚固性能的影响。

4.智能材料与纳米材料

混凝土中加入纳米材料，成为纳米混凝土，可从微观改善混凝土性能，在材料内部产生众多具有特殊性能的界面相、改善界面摩擦耗能能力和局部塑形耗能能力，进而提高材料的强度、弹性模量、疲劳性能和阻尼性能；混凝土中加入适量纤维，成为纤维增强水泥基复合材料，可以限制裂缝的宽度，提高混凝土抗拉、抗弯和抗剪强度，大幅提高延性、韧性、抗疲劳、抗冲击性能；加入乳胶微料、硅粉、甲基纤维素等聚合物增强掺合料，可制成具有大阻尼特征的混凝土。

通过掺加功能相材料，使传统材料在保持原有基本力学性能不变的情况下，获得一些特殊功能，是材料学科发展的一个主要趋势。学习航空航天领域的“智能材料与结构系统”，混凝土领域的自感知混凝土、自集能混凝土、智能感知骨料等智能混凝土也获得较大进展。以压电陶瓷、磁致伸缩合金、形状记忆合金以及电磁流变液等为代表的智能材料取得了长足进展。智能材料与土木工程的交叉融合是新兴学科和研究方向的原动力，推动了智能土木结构的发展。与传统结构相比，智能结构具有自感知、自控制、自修复、自愈合、自回复、自集能的特征。将智能感知材料、智能驱动和阻尼材料、压电材料与土木工程结合，分别形成了结构健康监测、结构振动控制、自集能智能结构研究方向。

三、小结

桥梁工程施工中对材料、理论、装备、计算机技术的需求和应用效果方面，已经日渐形成具有较高应用水准的一个新局面。新世纪的桥梁工程有着更为广阔的发展舞台，同时也面临着严峻的技术挑战，我们可以对未来桥梁工程结构、材料和施工发展的进程，呈现出具有无限美好的想象空间。

参考文献

[1] 肖汝诚.桥梁结构体系[M].北京：人民交通出版社，2013.

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关键字：公路桥梁；施工技术；不足与改进

前言

自我国加入世界贸易组织之后，社会经济水平与人民生活水平显著提高，交通量大大增长，人们对公路桥梁的要求也越来越高，进而促进了我国公路工程的发展。公路桥梁作为我国公路交通事业中最为基础，同时也是最重要的公共设施建筑之一，对提高地区经济水平起着不可忽视的重要作用，当前全国各个大中城市都在积极将公路桥梁作为重要建设项目，以促进当地经济发展，提高城市繁荣水平[1]。然而，相较于已有一定发展历史的公路工程建设，我国的公路桥梁建设由于发展时间较短，施工技术水平尚未完善，存在着许多不足之处，并对桥梁工程的整体质量造成不良影响，这些影响轻则可引发交通阻塞，重则可威胁到生命安全。可见，如何改进桥梁施工技术的不足，是公路桥梁工程建设中亟待解决的问题。

1.我国目前桥梁施工技术获得的成果

随着我国公路桥梁施工技术的发展，我国诸多桥梁工程在国际上受到广泛赞誉。首先是梁桥，我国第一座，同时也是世界第一座钢混组合梁式桥染建立于2007年，跨径长达330米，证明我国在预应力混凝土连续桥梁上已经掌握了相当纯熟的施工技术。其次是悬索桥，作为国际上唯一的一座混凝土箱梁型梁悬索桥，汕头海湾大桥运用了创新的施工技术完成整个建设工程，体现了当前悬索桥最高的技术水平[2]。其三是拱桥，我国的拱桥技术可一直追溯到隋代的赵州桥，其代表着我国古代拱桥技术可达到的最高水平，而今随着时代的变迁以及技术的日新月异，我国拱桥施工技术已经达到了世界先进水平，如上海卢浦大桥便代表着我国当前在拱桥上的最高技术。其四是跨海长桥，跨海长桥的出现不但大大缩短了隔海相望的两地间的交通距离，同时也方便了两地人民的情感交流。我国作为一个领土辽阔广大的国家，对跨海长桥的施工技术极为重视，拥有世界上最长的跨海大桥――青岛海湾大桥。其五是斜拉桥，世界上第一座跨径为1000米以上的斜拉桥即我国的苏通大桥，其主跨径达到1088米，已经作为斜拉桥代表被载入桥梁发展史册中。

2.我国目前桥梁施工技术中存在的不足

目前，我国桥梁施工技术主要存在着以下两点不足之处。一是桥梁使用期限及承载力无法满足我国交通事业的需求。当前随着社会的发展，桥梁交通量越来越多，车辆重量也在逐渐增加，甚至不时出现超载现象，而就当前公路桥梁而言，其整体承载力难以承受该类现象的频繁出现。久而久之，桥梁上部分交通量较多的部位便开始出现质量问题，如混凝土开裂、脱落，钢筋锈蚀现象愈见加重，这些问题不仅对交通通畅造成了影响，也缩短了桥梁的使用期限。为了保持桥梁正常通行，相关部门单位不得不对桥梁的养护及维修工作增加投入，耗费大量的财力、人力与物力，而桥梁在受到过于频繁的养护及维修工作之后，经济价值受到损害，不复从前。由此可见桥梁承载力与使用期限的重要性。二是在当前经济发展的背景之下，大量的运输任务及运输重量不仅对公路桥梁提出了更高的标准，同时也对公路桥梁的施工技术提出了更高的要求。基于对公路工程的重视，我国目前正在施工以及待施工的公路工程均属高级公路，然而高级公路的建设即代表着公路桥梁的施工难度将大幅提高。公路桥梁一般为规模较大的工程，且由于我国地域辽阔，施工环境、地理位置不尽相同，路线繁杂多变，种种因素叠加起来，对于某些缺少良好交通条件的区域而言，大大提高了其公路桥梁建设工程的施工难度[3]。此外，我国大多数建筑工程均存在工期过短这一问题，而与工期过短明显不相符是过大的工程量，这种现象不仅加大了施工难度，同时也令工程质量堪忧。为此，必须提高桥梁施工技术，加大对桥梁桥墩的重视程度，改变施工周期短及桥梁施工困难的不足，尽可能提高桥梁工程质量。

3.针对我国桥梁施工技术的不足提出改进措施

我国当前的桥梁施工技术中存在着诸多不足，要改变这些不足，首先就要提高对桥梁超载问题的重视程度。所有公路桥梁在工程完成并投入运营之后，或多或少都会遭遇到车辆超载的问题，其主要表现形式有三个种，一是桥梁使用年代久远却未得到应有的养护与维护措施，在该种情况下依然负载运营；二是通行高峰期，大量车流涌入桥梁，远远超出了桥梁原本的承载设计；三是部分缺乏规则意识的驾驶人员在公路桥梁上超载行驶，不仅对其自身或他人的人身安全造成威胁，同时也对桥梁结构性能产生不良影响[4]。长期的超载现象超出了桥梁本身的应力范围，给桥梁带来过大压力，久而久之，桥梁的整体结构就会不堪重负，发生变形，甚至导致无法修复，使桥梁的安全性与耐久性严重降低，令桥梁无法保持正常的运营状态。为此，公路桥梁设计师在进行设计时，应将桥梁的超载现象考虑到设计之中，提高桥梁承载能力，以应付日益加大的车流量。如今，桥梁耐久性能否过关已经成为评判一座公路桥梁是否合格的重要标准。

改进桥梁施工技术除要重视桥梁超载问题外，其次是要将创新的施工技术运用到桥梁施工当中，减少因地理环境问题、交通不便利或是工期较短所造成的施工难度，提高桥梁工程施工效率，并从整体上完善工程质量。在当前的社会科技发展背景下，将现代化科技信息技术应用到公路桥梁工程中，是桥梁施工技术发展过程中的必然趋势。在桥梁工程项目中，其首要考虑的是工期、施工质量、成本以及安全等四个要素，而只有将信息技术应用到桥梁施工中，才能在保证工程质量的同时又能兼顾其它要素。目前可运用于公路桥梁施工中的信息技术有网络技术、优化与建模技术等。通过在公路桥梁工程中运用网络技术，可实现信息的共享。在以往的公路桥梁工程中，针对信息的管理工作往往都是以纸张作为媒介，采用手工的方式进行操作，不仅对管理成本要求较高，且工作效率低下，无法实现信息的快速传递。网络信息技术的出现大大改善了这一问题，即使在大规模的工程项目中，网络信息技术也能在瞬间实现信息的传递，令公路桥梁施工单位的信息处理效率得到最大化的提高。优化与建模技术是将公路桥梁工程的施工技术、管理计划、桥梁设计等要素综合起来并进行分析的信息技术，能最大限度的提高公路桥梁工程的经济效益。该技术通过将数据信息的收集自动化与信息管理的系统化，以直观的方式将所需信息表现出来，在增加工程施工技术含量的同时大大缩短桥梁工程因信息管理而耗费的时间。

4.结语

综合上述，在我国经济社会的快速发展之下，公路桥梁工程作为我国公路交通行业的组成部分之一已经占有相当大的比例，其承担着越来越多的交通运输任务，对提高我国社会现代化建设发展起着至关重要的作用。我国桥梁工程目前主要存在桥梁使用期限短、承载力弱，以及施工难度高、工期短、工程量大等不足。要解决这些问题，需要通过工程设计师从设计上增加桥梁的承载力，定期对桥梁进行维护与养护工作，并将高效率的科技信息技术应用到桥梁施工中，从而确保公路桥梁质量，提高桥梁稳定性，保证交通顺畅与人民的通行安全。

参考文献：

[1]崔云峰.谈公路桥梁施工技术及质量控制[J].科技创新与应用.2012（06）：135.

[2]侯立.对高速公路桥梁施工技术的探讨[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2012（04）：118-120.

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关键词：桥梁发展历程趋势技术创新

中图分类号：TU7　文献标识码：A　文章编号：1007-3973(2011)007-009-02

现代桥梁从19世纪末算起已经走过了100余年的发展历程。在此期间，桥梁在跨度、材料、桥型、结构设计、施工方法等方面都发生了重大进步。进入21世纪以后，科技的进步，新材料的开发和应用，特别是电子计算技术的广泛应用，为广大工程技术人员提供了方便、快捷的计算分析手段。这些有利条件都推动着桥梁建设的快速发展。

1　现代桥梁发展概况

现代桥梁的发展主要在二战以后。二战期间，大量钢桥被破坏，预应力混凝土桥和斜拉桥开始崭露头角。1928年，法国Freyssinet工程师首先发明预应力钢筋混凝土。这种材料克服了钢筋混凝土易产生裂纹的缺点，改进了桥梁的施工方法，有效提高了桥梁的跨度。20世纪50年代，林同炎对预应力进行了更深入地研究，创造了“预应力学说”理论体系。预应力理论的完善使预应力钢筋混凝土桥梁得到了飞速发展。同一时期，德国Dishinger在1938年提出的现代斜拉桥设计构思得以实现。斜拉桥在50年代开始崭露头角，与预应力钢筋混凝土桥一起成为二战后桥梁发展史上两个最伟大的创新成就。

60年代是斜拉桥发展的第一个高峰期。期间，斜拉桥的技术创新主要体现在两个方面：一、从稀索体系发展到密索体系，更方便拼装：二、桥面从钢桥面变到预应力混凝土桥面，以及两种材料的结合，提高了桥面的性能。这些创新使斜拉桥在很大跨度范围内成为最有竞争力的桥梁类型。同样是60年代，英国于1966年建成的Sevem桥采用流线型扁箱桥面，用钢筋混凝土桥塔替代钢塔，诞生了新一代英国式悬索桥，并成为以后悬索桥结构形式的主流。风洞试验证明：这种流线型扁平钢箱桥面具有很好的气动性能，而且由于自重轻，不仅节省造价，又便于施工安装，得到了广泛推广。

70年代，预应力技术与斜拉桥的结合产生了采用预应力混凝土桥塔和桥面的P.C.斜拉桥。其中，最著名的是法国J.Muller设计的Brottone桥，主跨为320m，其最大的拉索达到一千吨级的索力，并创造了另一种钢梁柔塔的法国风格RC，斜拉桥。同一时期，瑞士著名工程师ChristianMenn教授创造了拉桥和连续刚架桥。在施工技术上，顶推法施工工艺获得成功。所有工作都在桥头工厂中完成，在运输和安装条件比较困难的山谷地区是一种经济合理的施工方法。

80年代，预应力桥梁在发展过程中也暴露出不少问题。预应力索在水泥灌浆防腐的管道内发生严重锈蚀，引起了国际桥梁界的普遍关注。采用体外预应力索能有效地解决这一问题，同时，因为体外预应力索具有可检查、易更换的优点，用它替代体内预应力索还能减薄壁厚，减轻结构自重，所以，体外预应力索得到了快速发展。沿用水泥灌浆防腐工艺的斜拉桥拉索内，因为水泥收缩和货载作用发生断裂而使防腐失效的问题也得到了重视。日本采用完全工厂生产的聚乙烯防腐索套解决这一问题，得到了施工单位的肯定，为推动斜拉桥的发展做出了贡献。中国在80年代正直改革开放初期，率先起步的广东省也出现了桥梁建设的，吸引了全国各地同行的积极参与。中国在引进国外先进技术的同时认识到与国外技术存在的巨大差距，在这段时间，中国桥梁应该是一种跟踪性的发展和提高。

90年代，世界桥梁修建速度越来越快，跨度记录不断刷新。在建设大型桥梁的过程中，一些新材料、新工艺不断涌现。法国诺曼底桥采用了平行钢绞线拉索和施工控制技术，丹麦大海带桥采用塔墩防撞技术，日本明石海峡大桥采用高强度钢丝、塔墩深水基础和钢桥塔减震技术，日本多多罗桥采用长拉索防雨振措施，挪威Stolmasundet连续刚架桥采用预应力悬臂施工技术以及大桥健康监测和振动控制技术。新技术的发展为21世纪桥梁的继续发展奠定了坚实的基础。

2　现代桥梁的发展趋势

人类对陆地交通的不断需求、科学与技术的不断进步，是桥梁工程得以发展的强大动力。自令欧非直布罗陀海峡工程、欧亚白令海峡工程、英伦三岛之间的跨海工程等项目已被提上议事日程。这些都对21世纪桥梁的发展提出了更高的要求。可以预见，21世纪的桥梁发展有以下趋势。

2.1　桥跨继续向大跨方向发展

为提高桥梁的通行能力，在承载能力一定的条件下，提高桥梁的跨越能力，世界桥梁正不断刷新着跨度记录。建造前所未有的大跨度桥梁，需要渊博的技术知识、卓越的才能和创造性的勇气，是对自然和人类自身的挑战，因此具有极大的吸引力。随着技术体系的日臻完善，桥梁的跨度必将不断加大。

2.2　新材料的应用促使桥梁向高强、轻质、多功能方向发展

桥梁的重大变革总是与材料的发展息息相关。未来桥梁的发展趋势也同样依赖于材料的创新。20世纪70年代开始，出现的具有高强度、高稳定性、高耐久性及早强性等特性的以碳纤维为代表的高级复合材料，首先被用于航空、航天等高科技领域，现正逐步渗透到桥梁工程领域之中。这种材料的应用将能有效增强桥梁的强度，减轻桥梁自重，促使桥梁向大跨、轻质方向发展。

2.3　信息技术在桥粱工程中的应用更趋广泛

在规划设计方面，计算机作为辅助手段，进行有效地快速优化和模拟分析，不仅加快了桥梁的建设速度，也提高了桥梁的受力分析精度。在制造方面，运用智能化制造系统在工厂生产部件，遥控技术控制桥梁施工，GPS技术进行定位与测量，机器人技术进行结构整体安装或复杂环境下的施工等。在健康监测和管理方面，可合应用计算机技术、人工智能技术、传感器技术及计算数学、有限元分析等多学科，建立一套桥梁设计、施工及养护维修的科学评价体系，实时掌握桥梁的健康状况。信息技术在桥梁建设过程中的应用必将越来越广泛。

2.4　桥梁美学及环境协调性更受重视

一座桥梁不仅能实现两地的跨越，也常常会成为一座城市的标志。美国旧金山的金门大桥、伦敦塔桥、日本明石海峡大桥、香港青马大桥等著名桥梁都是宝贵的空间艺术品。21世纪的桥梁结构必将更加重视建筑艺术造型，重视桥梁美学和景观设计，重视环境保护，达到人文景观同环境景观的完美结合。

2.5　大跨桥梁将更加重视动力稳定性问题

1940年，美国塔克马大桥在19m／s的风速中发生剧烈振动而垮塌。桥梁在风荷载作用下的动力稳定性问题开始引起国内外专家的关注。随着跨海大桥建设被逐步提上议事日程，台风、海浪等动力荷载引起的稳定性问题也会得到更深入的研究。另外，为了适应车辆行车速度的不断增大，桥梁的抗振、减振能力也必须要得到加强。

观大跨径桥梁的发展趋势，可以看到世界桥梁建设必将迎来更大规模的建设。新技术的发展推动着桥梁技术的不断发展，同时，桥梁建设的过程又不断催生着新的技术。

3　结语

桥梁是供车辆和行人等跨越障碍的工程建筑物。从远古时代的汀步桥到现在宏伟壮观的悬索桥，桥梁的形式经历了翻天覆地的变化，但万变不离其宗，桥梁始终是实现跨越的工具。洲际桥梁的建设势在破竹，它的建成将不仅是大洲之间的跨越，更会将世界各国人民紧紧联系在一起。

参考文献：

[1]韩柏林，世界桥梁发展史[M].上海：知识出版社，1987

[2]李亚东，桥梁工程概论[M]，成都：西南交通大学出版社,2007

篇5

【关键词】：公路桥梁；发展；趋势；分析

中图分类号： U448.14 文献标识码： A 文章编号：

引言

从古到今在公路建设过程必然都离不开桥梁建设，桥梁是空间上的跨越以及道路上的拓展，在人类发展史上一共出现了很多种桥梁类型，从最早时候的独木桥再到具备古典美的石拱桥，从近代的混凝土桥再到钢结构桥，一直发展到现代的悬索桥和斜拉桥，桥梁建设一直都是人类智慧的重要体现之一，也是人类社会经济发展的通途以及生产力发展水平的标尺。随着经济的发展，我国的经济政策为公路事业的发展提供了多元化的筹资渠道,保证了建设资金的来源。同时我国的建筑的设备、材料、技术都有了较快的发展。特别是科学计算机技术的广泛应用,更是为广大的工程技术人员提供了方便、快捷的计算分析手段。

公路桥梁发展的飞跃

人类在公路桥梁建设过程中需要实现了三次重大的飞跃：首先在十九世纪的中期，随着钢材的出现，在公路桥梁建设过程中首次采用了高强度钢材，从而导致在桥梁建设过程中的出现了第一次的飞跃；而在二十世纪初期，由于钢筋混凝土以及预应力混凝上技术的出现，使公路桥梁在建筑材料上获得了耐久性高，承载力大，刚度大以及较为廉价的建筑材料，这些建筑材料的运用带来了公路桥梁建设的第二次飞跃；而从上个世纪五十年代开始，随着计算机计算的不断发展，尤其是随着有限元技术的出现和发展，在建筑中可以比较容易的进行大规模结构上的计算，由此带来了公路桥梁建设上的第三次飞跃。

二、板式桥

板式桥是公路桥梁中量大、面广的常用桥型，可做成实心和空心，空心板用于等于或大于13m跨径，成孔采用折装式模板、胶囊或一次性成孔材料如预制薄壁混凝土管或其他材料。一般采用后张或先张预应力混凝土结构。后张法可用单根钢绞线、多根钢绞线扁锚或群锚，预制拼装或立模现浇；先张法用冷拔钢丝和钢绞线。就地现浇为适应各种形状的弯、坡、斜桥，它受力明确、构造简单，可以采用预应力混凝土结构和钢筋混凝土结构，因此，城市道路桥梁、一般公路和高等级公路中得到了广泛的采用。尤其是平原地区高速公路和建筑高度受到限制的中、小跨径桥梁，特别的受到了欢迎，从而可以节省工程土方量、耕地占用少与减低路堤的填土高度。

预应力混凝土和钢筋混凝土板桥的发展趋势为：为保证使用性能，应尽量采用预应力混凝土结构，采用高标号的混凝土；预应力钢材一般采用钢绞线；预应力方式和锚具多样化。预制装配式板时为了保证横向剪力的传递，至少要在跨中处施加横向的预应力，应特别的注意加强板横向之间的连接，保证板的整体性，如在接缝处可以采用“剪力键”。建议中、小跨径的板桥，应该由交通行业主管部门组织编制相应的标准图，这样对于推动我国公路桥梁的建设，提高其质量，加快桥梁的设计速度都会有明显的好处。

三、梁式桥

梁式桥的种类很多，按截面形式可分为：箱型梁（或槽型梁）、T型梁、衍架梁等；按结构体系可分为：悬臂梁、简支梁、T型刚构、连续刚构、连续梁等。其跨越的能力在20m直到300m之间，它是公路桥梁工程中最常用的桥型。

1.简支T型梁桥

T型梁桥在我国公路上修建最多，具有代表性的预应力混凝上简支T型梁桥（或桥面连续）有浙江省的飞云江大桥，河南的开封、郑州黄河公路桥等，预应力混凝土T形梁有受力明确、结构简单、架设安装方便、节省材料、跨越能力较大等优点，但其最大的跨径以不超过50m为宜。预应力体系采用钢绞线群锚，在工地预制，吊装架设，对改善我国公路交通起到了重要作用。

其发展趋势为：采用混凝土标号40～60号；高强、低松弛钢绞线群锚；吊装重量会增加；T形梁的翼缘板会加宽，一般25m是比较合适的；为了改善行车，减少接缝，采用工型梁；现浇梁端横梁湿接头和桥面，在桥面现浇混凝土中布置负弯矩钢束，形成比桥面连续更进一步的“准连续”结构等。

连续箱形梁桥

箱形截面能适应各种使用条件，它具有桥面接缝少、刚度大、梁高小、外形美观、整体性强、便于养护等优点，特别适合于预应力混凝土连续梁桥、变宽度桥。箱梁能够容许有最大的细长度；重心轴不偏向一边，应力值比较低，同T形梁相比变形较小。箱梁有比较大的抗扭刚度，因此，箱梁能在独柱支墩上建成弯斜桥；嵌固在箱梁上的悬臂板，其长度可以有较大幅度的变化，并且腹板的间距也能放大。随着交通流量的快速增长，车速的提高，人们希望在出行中能够有舒适、快速的交通条件，预应力混凝土连续箱梁桥很好的适应了这一需要。

四、斜拉桥

在我国大跨径桥梁类型中，最流行的还是斜拉桥，斜拉桥又被称为斜张桥，是在主梁上利用多个拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁形式。随着上个世纪中叶在瑞典出现了第一座现代化的斜拉桥，这五十年来斜拉桥在发展势头上表现的非常强劲，而我国最早出现混凝土斜拉桥是在上个世纪的七十年代，随着我国社会经济的不断发展，我国在对斜拉桥的修建上一直处于上升的趋势。目前我国已经建成和正在施工中的斜拉桥主要有三十多座，居于世界第三位，而混凝土的大跨径斜拉桥在数量上已经是世界第一了。

五、悬索桥

悬索桥属于特大跨径的桥梁形式，目前在已建成的桥梁中是跨千米以上桥梁中的唯一桥型，从发展趋势上来说，虽然斜拉桥具有十分明显的趋势，但是由于地质或者是地形上的特点，悬索桥如果采用的是隧道式的锚碇，其效能体现上并不比斜拉桥要差。根据目前世界范围内的建筑水平上来看，悬索桥在跨度上最长可以达到3500米，比如正在规划中的意大利墨西拿海峡大桥，在悬索桥方案上就达到了这个长度，当然随着建筑水平的不断提高，这个跨度还是会被不断刷新。

悬索桥的跨径增大，当跨径达3500m时，动力学问题将会成为一个突出的矛盾，所以，对于特大跨桥梁，已提出利用斜拉桥和悬索桥两者相结合的“吊拉式”桥型。

六、我国的公路桥梁的发展趋势的整体分析

（1）首先就公路桥梁的架设和建造而言，主要发展趋势就是智能化，利用先进的制造系统来完成对工厂部件上的加工，同时利用遥感技术以及定位系统来实现对桥梁施工的管理和控制；第二是当桥梁建成之后，在对桥梁安全运行和维护过程中，将会实现自动管理和自动监控，利用这些系统可以当桥梁出现损伤或者是故障时，自动报告桥梁需要修护和养护的位置。

（2）在对公路桥梁的设计创新方面，要坚持规划设计的科学性，对设计的周期进行合理的安排。在注重经济指标的同时，还要充分考虑桥梁在外观上的美观以及本身的安全性。

（3）在对公路桥梁工程质量控制方面，要求保持合理造价、合理工期以及合理控制的科学态度，施工单位需要逐步提高自身技术以及装备更新的发展空间，实现对公路桥梁建设的严格监理；

（4）在公路桥梁建设的美学体现方面，首先必须要坚持科学发展观，要抛弃传统上首先考虑经济、适用，然后才考虑美观的错误理念，公路桥梁建设的美观是目前发展的必然趋势，公路桥梁工程师需要逐步提高自身的艺术修养和审美情趣，让公路桥梁不仅仅做为一个简单的公路建筑，同时也成为一个美化人类环境的艺术品。

结语

自改革开放以来，“要致富、先修路”已成为人们的共识，我国大跨径公路桥梁的建设进入了一个比较辉煌的时期，我们需编制适用经济的标准图,加快交通基础设施建设，提高桥梁施工水平和质量。

参考文献：

[1]赵大亮，李爱群等.大跨度桥梁地震反应谱的发展[J].公路交通科技，2006(02).

篇6

关键词：土；建筑物；土力学

中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）13-009-01

由于土的性质是极其复杂的，因而理论的发展是艰难的。关于土的理论，经过不少学者的艰辛研究和探讨，已取得不少成果，但进一步的发展还远没有结束。我认为，土力学的发展少不了三样法宝：理论、试验、计算机。作为当今科技的驱动器，计算机是不可或缺的，发展数值分析是土力学的一个研究方向。数学是一切自然学科的基石，数学的发展必将促进土力学的发展，作为一个工程师，扎实的数学功底是其巨大的优势。天然土是复杂的，不可能按某种配方将其制作出来，因此数值模拟和理论分析不能解决所有问题，试验对土力学的发展是必不可少的，是相当重要的，经不起实验检验的理论，即使再完美也是没有任何实际工程意义的。只有合理利用这三样法宝，土力学才能走得更远。

一、土力学的发展史

岩土力学自创建以来，其基本理论研究一直作为研究工作的重要基础。先后开展了土的强度理论、极限平衡的极值理论、土坡稳定变形理论的研究；七十年代在国内最早开展土体本构关系研究，提出了著名的南水模型、沈珠江双屈服面弹塑性模型，与国外的 模型相比，能够反映土体的剪胀性与弹塑性，与剑桥大学模型相比，模型参数简单，不需要特殊的实验。其中沈珠江双屈服面弹塑性模型成为中国人编制的、应用最为广泛的模型之一。曾获得水利部科技进步一等奖。近年来开展了如砂土应力应变模型研究、土体损伤理论研究、非饱和土理论研究、土体逐渐破损理论研究、土石料浸水变形研究、多雨地区边坡稳定性等多个新课题的研究，提出了大量卓有成效的研究成果。

远在古代，由于生产和生活上的需要，人们已懂得利用土来进行工程建设。例如中国很早就修建了万里长城、大运河、灵渠和大型宫殿等伟大建筑物；古埃及和巴比伦也修建了不少农田水利工程；古罗马的桥梁工程和腓尼基的海港工程也都具有重要意义。由于社会生产发展水平和技术条件的限制，发展极慢。直到18世纪中叶，这门学科仍停留在感性认识阶段。

二、土力学数值应用

土工数值计算方法方面，早在七十年代就在国内率先开展土石坝数值计算的研究工作，先后提出了非线性弹性模型与双屈服面弹塑性模型，开发了TOSS―土石坝总应力法应力应变分析计算程序，BISS―土石坝比奥理论有效应力法应力应变及固结分析计算程序、TOSS3D―土石坝三维静力和动力分析通用程序、EFESD―土工建筑物有效应力法地震反应计算程序等十八个土工计算专用程序，上述几个程序已在国内广泛推广应用。在80年代初就采用有效应力分析方法分析了唐山大地震、密云水库的滑坡机理，在国内外处于领先水平。长期以来，本学科非常重视土工试验与测试技术的研究，取得了丰富的成果。早在五、六十年代就进行土工试验方法的研究，完成了大量的室内外土工试验，结合治淮工程建设，发挥国家级科研机构的作用，先后举办了四期土工试验学习班，为全国许多部属、省属的勘测、设计、科研单位培养了岩土工程技术骨干，并编制了水利电力部《土工试验规程》SD128-84及国家标准《土工试验方法标准》GBJ123-86，具有相当高的社会效益。离心模型试验技术是近二、三十来迅速发展的土工新技术，由于离心模型试验可以准确地满足重力相似要求，对于研究与应力水平相关的岩土工程建筑物来讲，土工离心模型试验具有一般物理模型试验所无法比拟的优越性。二十年来，我国运用这项技术进行了吉林 、宜兴抽水蓄能、瀑布沟、西北口、黑孜、羊毛湾、小干沟等水利、水电工程，岳阳电厂灰坝、都龙锡矿尾矿坝、深圳五湾、赤湾码头、湛江港、天津港防波堤、长江口工程、洋山港工程、营口鲅鱼圈码头，沪宁高速公路、成渝高速公路，上海炼油厂和南京炼油厂油罐、上海宝钢长江岸坡、京九铁路与苏通长江大桥等多项工程的模型试验研究，为这些工程的优化设计、方案比选、破坏原因分析等提供了充分的技术依据。

三、土力学发展趋势

我认为，土力学的发展少不了三样法宝：理论、试验、计算机。作为当今科技的驱动器，计算机是不可或缺的，发展数值分析是土力学的一个研究方向。数学是一切自然学科的基石，数学的发展必将促进土力学的发展，作为一个工程师，扎实的数学功底是其巨大的优势。天然土是复杂的，不可能按某种配方将其制作出来，因此数值模拟和理论分析不能解决所有问题，试验对土力学的发展是必不可少的，是相当重要的，经不起实验检验的理论，即使再完美也是没有任何实际工程意义的。只有合理利用这三样法宝，土力学才能走得更远。

四、结束语：

高大建筑物p核电站以及近海石油探采平台等世界性地兴建o不断对土力学提出更高的要求。裂隙对土体力学性能的控制性p非线性应力-应变的本构关系以及新的测试技术和设备等方面的研究将会有新的进展。

参考文献：

[1] 土力学.清华大学出版社.

篇7

关键词：自密实砼；桥梁抢险工程；应用

中图分类号：U445 文献标识码：A

自密实砼是一种无收缩、高强度、高自流密实性水泥基复合材料。自密实砼可自流密实成型，且硬化过程无收缩，与钢筋握裹力强，与旧混凝土界面粘接及耐介质侵蚀性相当好。自密实砼综合运用了当前水泥基复合材料高强技术、流态混凝土技术、膨胀混凝土技术、高性能混凝土技术、混凝土界面改性技术和混凝土防沉降泌水技术。因此，自密实砼的应用逐渐的广泛起来。

1、自密实砼的概述

所谓的自密实砼，即自密实混凝土，简称SCC。其实自密实砼是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好均质性，并且不需要附加振动的混凝土。这项技术早在20世纪70年代早期，欧洲就已经开始使用轻微振动的混凝土，但是直到20世纪80年代后期，SCC才在日本发展起来。但是日本的自密实砼技术仅仅也直接解决熟练技术工人的减少和混凝土结构耐久性提高之间的矛盾。而这项技术真正的走向世界是20世纪末期，EC建立了一个多国合作SCC指导项目。从此以后，自密实砼技术才真正的迈向广泛实用的阶段。

而自密实砼技术之所以能迅速的发展，是因为它的良好的性价比优势。其优点主要是：⑴硬化过程不收缩，具有微膨胀作用，且膨胀变形稳定快；⑵自密实混凝土能保证混凝土具有良好的均匀性和密实性；⑶改善工作环境和安全性。没有振捣噪音，避免工人长时间手持振动器导致的“手臂振动综合症”；⑷当遇到难以浇筑甚至于无法浇筑的结构，能够解决传统混凝土在施工中的漏振、过振及钢筋密集难以振捣等问题；⑸改善混凝土的表面质量和避免了振捣对模板产生的磨损；⑹节省了劳动力和振捣设备，降低工人劳动量和能耗；⑺增加了结构设计的自由度。不需要振捣，可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋的结构。

自密实砼的特点

自密实砼的配合比设计,需要充分考虑自密实砼流动性、抗离析性、自填充性、浆体用量和体积稳定性之间的相互关系及其矛盾，同时也对其工作性和耐久性的要求也是非常高（自密实砼推荐配合比（卵石）见表1）。

因此，在配制自密实砼时，首先是通过外加剂、胶结材料和粗细骨料的选择与搭配和精心的配合比设计，将混凝土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服，使混凝土流动性增大，同时又具有足够的塑性粘度，令骨料悬浮于水泥浆中，不出现离析和泌水问题,能自由流淌并充分填充模板内的空间，形成密实且均匀的胶凝结构。实际上，自密实砼配合比的突出特点是高砂率、低水胶比、高矿物掺合料掺量。因此，在自密实混凝土配置前首先必须要应确定其参数，也就是确定混凝土配制强度、水胶比、用水量、砂率、粉煤灰、膨胀剂等主要参数。然后再经过混凝土性能试验强度检验，从而反复调整各原材料参数来确定混凝土配合比的方法。

3、自密实砼在桥梁抢险工程中的应用

混凝土是当前用于最广的建筑材料，随着工程建设对混凝土材料性能要求的提高，高强高性能混凝土的应用也越来越多，尤其是自密实砼的应用。自密实砼技术在我国发展起步晚于西方国家，直到上世纪 90 年代初期我国才开始研究自密实混凝土，其后在地下暗挖、配筋密实、无法浇筑和振捣的工程中进行了自密实混凝土的应用。随着自密实混凝土制备和质量控制技术的成熟，具有众多优点的自密实混凝土必将得到越来越广泛的应用。本文就以青岛2号疏港高速公路K8+360中桥抢修为例，从而解析自密实砼在桥梁抢险工程中的应用。

3.1、工程概况

2013年4月27日清晨2点左右，青岛前湾港区2号疏港高速公路K8+360中桥胶南侧右幅外侧墩柱被大货车撞击破损，并发生了局部扭曲变形，盖梁有向下位移。本次事故桥梁中心桩号为K8+360，跨径布置为4×13m，桥梁与被交路交角115度；上部结构采用先张预应力预制混凝土空心板；发生事故桥墩位于本桥右幅，右幅桥面宽度为17.5m，采用桩柱式桥墩加盖梁结构（单排四柱）；桥面铺装结构为11cm沥青混凝土+10cm现浇混凝土调平层；支座采用板式橡胶支座。

3.2、工程施工重点及相应措施

根据本工程的特点，对一些重要施工工艺拟采取如下措施：第一是采用双排40工字钢拼接顶撑支架且加水平剪刀撑，以便顶升时工字钢更平稳避免倾斜，从而使梁板能够受力平衡整体顶升位移；第二是原损坏墩柱在拆除施工时，先凿除墩柱根部砼，可以减少对原桥墩柱保留部分及桩基扰动，将留出足够的钢筋搭接长度，达到设计要求，下系梁、承台我们将采用植筋法将系梁主筋与墩柱主筋连接，植筋法具体施工工序：钻孔清理钻孔注胶插入钢筋调整保护检测。

在桥梁自密实混凝土设计过程中，首先要注重本次施工的单位用水量。在满足和易性要求的前提下应该尽量减少用水量，调整砂率、掺外加剂及活性掺合料等手段来减小用水量；其次是要注重水胶比。根据强度等级的要求，选用与之相符的水泥品种及强度等级，保证设计强度及施工的和易性的要求，水胶比的设计原则是宜小不宜大；第三是注重其含砂率，在满足和易性要求的前提下，宜用单位用水量来确定砂率，一般为百分之四十到百分之五十之间；第四是单位水泥用量。混凝土在施工的时候会出现少量水泥浆流失，从强度、抗渗性及耐久性等方面来说，应将水下混凝土单位水泥用量提高。

为保证新浇筑的混凝土与原桥梁混凝土具有良好的粘结界面，需要对桥梁腹板表面混凝土进行人工凿毛，并用水清洗混凝土表面的浮碴、尘灰。由于桥梁结构中钢筋的布置较为密集，为保证自密实混凝土的浇筑质量，需要控制浇筑口之间的间距。同时由于自密实混凝土在流动中会产生一定的压力，需要浇筑模板具有足够的刚度，并采取固定和支撑措施确保模板在自密实混凝土在流动中的稳定，还要在模板和梁之间采取密封措施，防止混凝土浆液从缝隙中渗漏。同时盖梁施工是采用自密实砼施工技术，为确保材料力学性能和施工性能，施工前我们将进行相关的力学试验（包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量等）和浇注工艺试验，我们根据设计院标示出施工洞口的位置准确留置以便放料。

而在自密实砼施工中，还要注意以下几点：⑴用水充分润湿新旧砼结合面，且浇筑前结合面不得有积水，残余水分必须清除干净；⑵灌浆料的搅拌，将采用机械搅拌方式，拌和时间控制在3-4min。每次搅拌量根据使用量而定，保证30分钟内将料用完。浇注过程中可以适当振捣或适当敲击模板；⑶灌浆完毕后30分钟内将立即加盖塑料膜、湿草袋或岩棉被，以便保持湿润；⑷灌浆后拆模及养护时间，由于自密实混凝土的早期收缩较大，为保证自密实混凝土的混凝土强度和耐久性，应做好自密实混凝土的养护工作。在自密实混凝土浇筑完成后 12 小时方可拆模，并及时施水养护，并保证 7～14 天养护期，从而保证自密实混凝土的质量；⑸在盖梁浇注施工完毕后，如有要剔除部分，可以在灌浆完毕3-6小时后，即灌浆层硬化前，用抹刀或铁锹等工具轻轻铲除；⑹养护期间应避免桥面震动对灌浆料硬化产生不利影响。

结束语

自密实砼具有良好力学性能、工作性能和耐久性能，在建筑工程中的应用越来越广。本文通过对青岛2号疏港高速公路K8+360桥抢修中运用的自密实砼施工技术进行分析，探讨自密实砼施工的施工要点和注意事项，同时也介绍了自密实砼的特点、配合比及发展史，以此推动我国的自密实砼施工技术的理论发展。

参考文献：

篇8

关键词：高职院校；土木工程；概论；教学；探索

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）36-0192-03

《土木工程概论》课程是土建类各专业的一门非常重要的职业基础课程，在整个课程的设置体系中起着先导和启蒙作用，肩负着把完全不具备专业知识的学生引入到土木工程行业的大门，使学生从综合教育跨入到土木建筑专业教育的重任。通过《土木工程概论》课程的学习，可以使学生了解土木工程行业的基本情况，了解土木工程行业在整个国民经济中的地位和作用，从而激发学生学习专业课程的兴趣，树立专业思想，为学生学习后续专业基础课和专业技能课程理清思路，指明方向。因此，《土木工程概论》课程在整个土建类专业的教学中具有非常重要的现实意义。

一、《土木工程概论》课程的主要特点

《土木工程概论》课程主要讲授土木工程的各个层面的知识和内容，较为详尽地介绍了土木工程各个分支学科所涉及的主要内容和知识，其课程的主要特点如下。

1.课程内容范围广泛。《土木工程概论》课程的内容非常广泛，其涉及的教学内容囊括了土木工程专业的所有领域，甚至包括了土木工程专业的许多相关课程的教学内容[1]。由于土木工程概论课程为土木工程专业的引导课程，编写《土木工程概论》课程教材者往往在教材编写时涵盖的内容非常宽广，但知识点的内容却非常浅显，很多内容如基础工程、港口工程、交通工程、建筑材料等在内容的安排上基本上都是点到为止。因此，在《土木工程概论》课程的教学过程中如何有效地取舍教材内容，是每位任课教师所面临的主要问题。

2.教学内容以理论实践相结合为主。《土木工程概论》课程涉及的教学内容虽然浅显，但与工程实际联系又非常密切，教材内容应该以工程案例为切入点，全面展示土木工程的经济技术、建筑风貌和所采用的新型建筑材料，以及土木工程中常见问题的处理方法，从而适度地拓展学生的视野，为学生了解专业、学习专业知识以及确定学习目标和方向奠定了一定的基础。

3.教学内容需要不断更新和补充。《土木工程概论》课程所涉及到的课程内容往往与现有的工程实际紧密相关，随着我国经济的快速发展，建筑行业的不断壮大，我国的建筑业得到了前所未有的发展，但《土木工程概论》课程的教材在很长一段时间内却不能如建筑工程的发展一样快速进行更新，导致很多内容滞后于工程实际。如出现在许多教材中的世界排名第一高楼：台北101大楼，现早已被迪拜的迪拜塔所超越。教材内容的滞后使得学生不能及时了解到建筑界新的发展，极大地阻碍了学生与工程实际的有效接轨，不利于学生的有效成长。因此，如何在教材内容滞后的情况下，要求教师密切关注建筑界的发展动向，灵活地增加新的教学内容和工程案例，是每位承担《土木工程概论》课程任课教师的职责和义务。

二、《土木工程概论》课程的教学现状

1.实践教学环节缺乏。在土木工程概论课程的教学过程中，我们不难发现有相当一部分在读学生，甚至极个别任课教师都片面地认为：《土木工程概论》课程仅仅是土建工程类专业的入门课程，是一门新生刚刚入学后的专业思想教育课程，其作用仅仅是学生了解到本专业的概况和基本风貌，激发学生学习专业课程的兴趣和热情。该课程的主要学习目标见下页图1。这种片面的认识导致很多高职院校在教学计划的制定过程中，将《土木工程概论》课程仅作为专业的职业选修课程，课时量极少（大多数院校该课程为32学时，2个学分，个别院校该课程仅仅为24学时，1.5个学分），为了将《土木工程概论》中的众多章节（一般该课程共计15章左右，涵盖了土木工程的各个领域，如土木工程发展史、土木工程材料、基础工程、建筑工程、交通工程、桥梁工程等）都讲完，绝大多数教师以纯理论的授课形式蜻蜓点水般地完成《土木工程概论》课程枯燥的教学任务，缺少非常必要的实践教学环节，导致学生的学习兴趣不高，这和在制定人才培养方案时将土木工程法概论课程作为土建工程类各专业的先行引导课程，以此来提高学生对专业的了解及热爱度的初衷发生了一定的背离，久而久之学生将会慢慢产生一种对专业的排斥心理，这对培养学生有效的学习专业技能课程的兴趣极为不利，甚至产生一定的消极影响。

2.教材内容更新较慢。教材对于任何专业任何课程的学生和教师而言都是极为重要的，没有了教材，学生对知识的掌握很难实现，而教学中优秀的教材是促使学生快速掌握知识并引领学生入门的最佳途径。目前我国《土木工程概论》课程的教材很多，但是大多数教材中不乏许多“十二五”规划教材，内容涉及面极广，但教材内容仅仅涉及专业知识的表面问题，对深层次的专业知识接触甚少，而对于建筑领域中的新工艺、新产品及建筑的前沿学科的介绍普遍偏少，教材内容比较陈旧，不能反映当今社会的土木工程的发展现状，这是因为当今我国的土木建设发展速度极快，无论是高层建筑、大跨度桥梁，还是超长的隧道工程和地下工程的结构形式、施工工艺以及建筑材料的发展速度都是日新月异的，然而教材的更新远远跟不上土木工程学科的发展速度[2]，任课教师如何根据时代的发展及时补充教学内容是《土木工程概论》教师面临的主要问题。

3.教学安排不尽合理。（1）课程的重视度不够，教师安排缺乏考虑。许多高职院校对《土木工程概论》课程不够重视，在该课程教师的安排上，往往认为任何教师都可以上，更为严重的是很多高职院校将该课程交给刚刚从学校毕业的年轻教师负责讲授，由于教材本身的缺陷，再加上青年教师教学经验和工程实战经验都不足，在教学过程中，难以用理论联系实际，这样就会导致教师会根据自己的喜好选择讲授内容，讲授过程找不到章节的相互联系性，导致授课章节相对独立，课程的整体性较弱，使得大多数学生在学习过程中“知其然而不知其所以然”，对课程内容体系的掌握不足很容易造成学生“只见树木，不见森林”不良的结果。（2）教学学时不够，考核方式过于简单。通过走访、调研发现，很多高职院校《土木工程概论》课程的授课课时普遍偏少，授课课时最少的院校只有16学时，大多数都在30学时左右。由于《土木工程概论》这门课程所包含的内容非常广泛，并且部分内容在今后的教学过程中很难再涉及到，若按专业课程的标准进行讲解，如此少的教学时数，怎能达到教学计划设置本课程的预期教学目标。同时，在走访中了解到，很多高职院校在本门课程的教学过程中，所采用的考核方式基本上都过于简单，有的院校通过做作业的形式完成，有的院校因为课程内容过多，采用开卷考试的形式完成，有的院校以期末对本课程的总结完成，有的院校以闭卷记忆性基础知识为考试内容，考试内容并未突出专业的基本特色。众多的考核形式，仅仅限于一些基本的常识，使得考核流于形式，学生经过这样的考核，基本上全部过关，这就给刚刚进入大学校园的学生造成一种错误的认识：学习不学习都能过关，学好学不好都是一样[3]，这种错误的认识使得很多大学生缺失了学习热情，得过且过，部分学生沉迷于网络游戏不能自拔。这与我们开设本课程对学生所学专业起到启蒙、引导作用的初衷发生背离。

4.教学方法与手段落后。调查表明，大多数高职院校《土木工程概论》课程缺乏相应的实践教学内容，很多任课教师在课程的教学过程中，以课堂理论灌输式的教学方式为主，辅以简单的工程案例教学法；课堂上，任课教师陶醉于自己的讲授内容中，讲课讲得口干舌燥，而讲台下的学生却听得耐性全无，睡觉的睡觉，说话的说话，开小差的开小差，玩手机的玩手机；师生之间缺乏应有的互动以及学生进行独立思考的时间和动手训练的机会，结果使得教师“一厢情愿”的陶醉于自己卖力的课程讲授中，而学生始终不知所云[1]。此外，教学手段也过于单一，传统板书教学和播放课件的教学手段已难以满足当前《土木工程概论》课程的多元化教学方式的需要，使刚进校的学生学习兴趣急剧降低，始终处在被动的学习状态中，不利于今后专业课程的教学。

三、提高教学质量的思考与建议

1.重视师资队伍的建设。良好的教学效果需要高素质的任课教师来保障。由于《土木工程概论》课程涉及的土木工程领域非常广泛，涉及建筑工程、交通工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程等相关知识，这就要求任课教师不仅有丰富的教学经验，更应当积累一定的工程管理和工程处理的经验以及扎实的专业知识背景。因此，高职院校土建类专业建立起一支稳定的，老中青相互结合的高素质教师队伍是提高并保证教学质量的前提条件.同时，由于社会的快速发展，新的施工手段和新型材料不断出现，而教材往往滞后于现代科技很长一段时间，因此，各高职院校应要求任课教师平时注意知识的搜集、积累、整理和总结，及时将现代土木工程领域中的新的知识、新工艺、新材料及时地补充给学生，使学生能够及时融入到社会中，跟上时代的发展。

2.重视教学方法的创新。《土木工程概论》课程的教学内容常常以理论偏多，学生学习兴趣不高，对一些极为专业的、抽象的教学内容很难理解甚至不理解。为提高学生的学习兴趣，这就要求我们的教师充分备课，在课堂上用简单、易懂、简明的教学方法使初学的学生能够尽快地消化和理解教学内容。

为培养学生自主学习的能力和创新思维能力，任课教师应不断尝试和不断完善教学方法，如采用启发式、讨论式、案例式等一系列教学方法相互融合的多元化教学方法[4]，以激发学生的学习兴趣和学习的主动性。例如，很多教师在本课程的教学过程中常采用的教学方法――案例教学法及讨论式，多种教学方法的灵活综合应用，可以有效地引导学生自主探究和体验知识的发生过程，还原学生原来的科学思维活动，以培养学生的创新思维和创新能力[5]。其教学方法的应用见下页图2。

3.提倡多元化教学手段的综合应用。采用传统的一支粉笔、一块黑板为教学手段的授课方式，很难生动地讲授《土木工程概论》课程的教学内容。因此，各高职院校应提倡任课教师积极探索先进的、现代化的教学手段，如，多媒体、网络、投影等。通过图像、声音、文字、板书等几方面的有机结合，把教学内容立体地展现在学生面前，以弥补采用传统教学手段授课带来的不足。《土木工程概论》课程的另一个重要手段就是任课教师应及时对学生学习中存在的一些问题尽行有效地反馈，可通过作业、答疑、测试，跟学生网上聊天等各种渠道和形式来了解学生对知识的需求情况，以及学生在学习中存在的疑惑，这样任课教师就可以及时引入新的教学手段来保证教学质量的有效提高，从而提高学生学习的积极性。

另外，在考核方式上，任课教师应不断探索，寻找并不断完善教学评价体系。课程考核是检查任课教师教学效果、评价学生学习效果的有效手段之一，为了有效地提高《土木工程概论》课程的教学质量和教学效果，对现行的以期末闭卷考核为主的教学评价体系必须进行改革。探索灵活多样的考核方式，如，开卷和闭卷相结合、平时小论文和期末综合论文相结合、基础知识与应用能力相结合等多种考核方式，逐步形成有利于学生综合素质提高和能力培养的新的考核评价机制[1]。

四、结束语

《土木工程概论》课程是土木工程各专业的一门职业基础课程，教学内容多、涉及面广，这就要求任课教师采用合理的、多元化的教学手段和方法，激发学生的学习兴趣，从而培养出适合当今时代需要的专业技能复合型人才。

参考文献：

[1]佘睿，巩学梅.土木工程概论类课程教学探讨[J].宁波工程学院学报，2008，（06）.

[2]吴萱，董俊.土木工程专业人才培养模式研究[J].高等建筑教育，2009，（03）.

[3]王清标，等.大土木背景下《土木工程概论》教学模式创新研究[J].当代教育理论与研究，2012，（04）.

[4]郭旭红.浅谈“启发式教学法”[J].河南机电高等专科学校学报，2001，（03）.

[5]林龙镔，等.《土木工程概论》省级精品课程建设的体会及其对教学启示[J].福建建筑，2012，（02）.

篇9

关键词应力配筋方法

1、应力配筋法的发展史

应力配筋法的思想在水工钢筋混凝土结构中已有所应用。在水工结构中常会遇到一些无法用结构力学方法计算出截面内力(弯矩M，轴力N，剪力V或弯矩T等)的构件，而只能按照弹性理论方法(经典理论解，弹性有限元或弹性模型试验等)求出结构各点的应力状态。因而，也就无法用内力截面极限承载力公式计算配筋用量。在《水工混凝土结构设计规范》中提出了按弹性应力图形配筋的方法。由弹性理论计算得出结构在荷载作用下的拉应力图形，再根据拉应力图形面积计算出配筋用量。这种配筋方法比较简单易行，可适用于各种复杂的结构，但在理论上并不完善，一般情况下配筋偏于保守。

我国在六十年代曾考虑对水工的非杆件结构采用“全面积配筋”的方法，规定“当最大主拉应力大于混凝土的许可拉应力时，全部主拉应力由钢筋承担”。这种方法没有极限状态的概念，为考虑混凝土的抗拉作用，计算结果十分保守。《水工混凝土结构设计规范》SDJ20-78编制组在调查总结了大量的工程设计经验的基础上特制订了附录四的有关条文，提出“按主拉应力图形中扣除小于混凝土许可拉应力的剩余主拉应力图形面积配筋”的计算公式，并对公式的适用条件，配筋方式等做出了明确规定。但是，该公式尚不能考虑混凝土开裂后在截面上的应力重分布，而是按许可拉应力把弹性应力图形划分为混凝土承担的部分和钢筋承担的部分。经过多年的工程实践证明这种做法是偏于保守的，有关研究还从理论上证明了它的保守性。为此，在《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-96)应用了以概率理论为基础的，使用分项系数的极限状态设计方法对原有的应力配筋方法进行了改进。

2、水工混凝土结构设计规范(SL/T191-96)

附录H，非杆件体系钢筋混凝土结构的配筋计算原则。

H.0.1，无法按杆件结构力学方法求得截面内力的钢筋混凝土结构，可由弹性力学分析方法或试验方法求得结构在弹性状态下的截面应力图形，再根据主拉应力图形面积，确定配筋数量。

当材料的本构关系等因素已确定时，也可用钢筋混凝土有限元分析方法对结构进行分析。

H.0.2 ，当由力学计算或试验得出结构在弹性阶段的截面应力图形，并按弹性受拉应力图形配置钢筋时，可按下列原则处理：

(1)、当截面应力图形接近线性分布时，可换算为内力，按第6章及第7章的规定进行配筋计算及裂缝控制验算。

(2)、当应力图形偏离线性分布较大时，受拉钢筋截面面积 应满足下式要求：

(1)

式中： －由荷载设计值(包含结构重要性系数 及设计状况系数 ) 确定的弹性总拉力， ，在此， 为弹性应力图形中主拉应力图形总面积， 为结构截面宽度；

－混凝土承担的拉力， ，在此， 为弹性应力图形中主拉应力值小于混凝土轴心抗拉强度设计值 的图形面积；

－钢筋抗拉强度设计值；

－钢筋混凝土结构的结构系数。

(3)、按公式(H1)计算时，混凝土承担的拉力 不宜超过总拉力 的30％。

(4)、当弹性应力图形的受拉区高度大于结构截面高度的2/3时，公式(H1)中应取 等于零。

(5)、当弹性应力图形的受拉区高度小于结构截面高度的2/3时，且截面边缘最大应力 不大于0.5 时，可不配置受拉钢筋或仅配置适量的构造钢筋。

(6)、受拉钢筋的配置方式应根据应力图形及结构受力特点确定。当配筋主要为了承载能力，且结构具有较明显的弯曲破坏特征时，可集中配置在受拉区边缘；当配筋主要为了控制裂缝宽度时，可在拉应力较大的范围内分层布置，各层钢筋的数量与拉应力图形的分布相对应。

H.0.3，当按钢筋混凝土有限元分析方法对结构进行分析时，可按下列原则进行：

(1)、混凝土和钢筋的本构关系应由试验确定或采用经专门论证的数学模型。

(2)、在裂缝形成之前，钢筋和混凝土之间可认为完全粘结，不发生粘结滑移。裂缝形成之后，裂缝的模型可取为离散式或涂抹(分布)式。如需模拟钢筋和混凝土之间的粘结滑移，可加设粘结单元或粘结结合面单元。

(3)、采用有限元法设计结构，当验算其设计承载力时，应考虑结构系数 ，并应将荷载及材料强度取为设计值，相应的混凝土初始弹性模量 可由混凝土强度等级除以混凝土分项系数1.35后的值按表3.1.7所列数值查得。当验算裂缝控制时，荷载及材料强度应取为标准值，混凝土初始弹性模量可由混凝土得强度等级由表3.1.7查出。

(4)、所采用的钢筋混凝土非线性有限元分析程序，必须经过试验的考证。考证时，材料及荷载参数取为实测值。对特别重要的结构，宜配合进行专门的模型试验，以与计算相互验证。

3、目前主拉应力配筋的问题以及其他方法

3.1 主拉应力配筋问题

3.1.1主拉应力方向和实际配筋方向往往不一致

主拉应力是一个矢量，反映主拉应力方向的曲线为主拉应力轨迹线。根据主拉应力法计算配筋量是一个近似的方法，将结构截面各点的主拉应力当作标量，考虑应力的大小，而不考虑应力的方向，由主拉应力图形面积求出合拉力，由合拉力确定配筋数量。

在平面问题中，部分特殊结构其主拉应力轨迹线近似平行结构的某一方向，且仅需在此方向配主受力筋，可以比较方便的采用主拉应力法进行配筋计算。但是一般的结构，截面上各个点的主拉应力方向是不一致的，而且没有规律。在平面问题中，主拉应力轨迹线更为复杂。因此实际配筋中，可以想象大部分结构很难沿主拉应力的方向布置钢筋，一般近似以X，Y，Z三个方向配筋代之，即钢筋布置与主拉应力方向不一致，造成配筋量大小的依据并不十分明确，易产生一些问题。

3.1.2不便确定布筋的方向

应力等值线图是结构截面的配筋依据，但存在着根据主拉应力等值线图难以判断出主拉

应力方向的问题。因此对于某些受力复杂，不易于事先判断出布筋方向的结构而言，采用主拉应力图形配筋，有时会将应力等值线图与应力轨迹线图混淆，错误地由应力等值线图判断应力方向，在错误的方向布置钢筋，造成钢筋的浪费甚至引起工程安全问题。

3.1.3难以确定结构各个方向的配筋数量

在平面问题中，有些结构X，Y向均为受力方向，两个方向均需配受力筋；在空间问题

中，有些结构X，Y，Z向均为受力方向，3个方向均需配受力筋。采用主拉应力法配筋是由截面拉应力合力求出总的配筋数量，不易在X，Y，Z方向确定各自的配筋数量。

由上述分析可知，按主拉应力法配筋，不仅存在配筋依据不确切而且易导致所配钢筋不足或浪费，甚至引起工程的安全问题。为此，研究将主拉应力转化为具有广泛应用价值的、直观、常见的正应力法进行配筋，很有必要。

3.2 正应力法配筋

3.2.1配筋处理原则

根据截面正应力进行配筋是较好的配筋方法，由正应力的方向确定钢筋沿应力方向布置，

由正应力中的合拉力的大小确定配筋数量。当截面正应力接近线性分布时，可转化为内力进行配筋计算；当正应力偏离线性较大，可根据正应力图形面积确定配筋数量。

3.2.2截面正应力分布的处理

1)截面正应力近似线性分布

当结构截面的正应力接近线性分布时，并且截面边界有具体的界定，可将截面正应力换

算为内力进行配筋计算。计算公式可采用以下3个公式。

，(2)

， (3)

， (4)

式中： ， －正拉应力，N/m2；

， －正压应力，N/m2；

－截面惯性矩，m4；

－截面高度，m；

－轴力，N；

－弯矩，N ·m。

式(2)，(3)适用于截面受弯矩 、压轴力 作用的结构，式(4)适用截面受弯矩 、拉轴力 作用的结构。上述公式中的应力带入值均为应力值，无正负号。

2)截面正应力偏离线性分布

当结构截面的正应力图形偏离线性分布较大，可采用正应力法进行配筋。对于任一截面，主拉应力图形面积A1包含有沿X，Y，Z向正应力分量对应的拉应力图形面积AX，AY，AZ，设有AX+AY+AZ=A1。考虑到计算过程中的简化因素，左右两边的数据有一定的误差，故设修正系数 进行修正， 可按以下公式进行计算：

(5)

式中： －拉应力图形面积修正系数；

－由主拉应力等值线图求出的拉应力图形总面积；

－由x方向正应力等值线图求出的拉应力图形面积；

－由Y方向正应力等值线图求出的拉应力图形面积；

－由Z方向正应力等值线图求出的拉应力图形面积。

修正后的X方向的拉应力图形面积为 ，Y方向的拉应力图形面积为 ，Z方向的拉应力图形面积为 。

将修正后的拉应力图形面积代入计算公式(1)，求出配筋数量。

其中(6)

在应用式(6)计算时， 的计算合取值原则参造式(1)的有关规定。

采用正应力法对结构某一方向求配筋数量主要取决于该方向的拉应力面积 ，因此需针对这一方向的配筋，取相应的截面计算拉应力面积，即主导配筋的面积 ，最后由 确定配筋数量。

采用正应力配筋，可由不同配筋方向的正应力数值求出各自的配筋数量且沿各自应力方向布置钢筋，使结构的应力和配筋的关系更加明确。采用修正后的正应力图形面积配筋保证了钢筋的数量符合采用主拉应力计算的结果。

4、通用有限元程序中的应力配筋方法

4.1 容许应力法

在悬索桥锚固端细部分析的例题中，锚固端承受来自主缆的很大的水平力和一定的竖向力，加之锚固端本身构造为异形的三维空间结构，因此该处受力非常复杂。通常对于该处大都根据经验进行配筋，因不能明确受力特点，所以配筋量都趋于保守，不仅导致该处基本上都是密密麻麻的钢筋，混凝土的浇筑很困难，而且所配的钢筋量以及方向也未能真正地考虑了应力的大小以及方向。利用通用有限元程序对该处进行了三维细部分析，明确了局部的受力状态和应力的大小及方向，进而根据分析所得的应力计算了配筋量。

根据应力结果进行配筋的方法通常采用容许应力法，即假设全部拉应力由钢筋来承担，以此来计算配筋量。

配筋方法是根据单元的主应力大小和方向计算整体坐标系各方向的拉应力，再根据整体坐标系各方向的拉应力和容许应力的比值来计算最终所需的配筋量。

4.2局部方向内力总和法

在通用有限元程序程序的后处理分析中，有局部方向内力总和的功能，输出板单元、实体单元任意截面的各方向的内力总和。对于结构特定部位进行细部分析后，输出结构设计内力值。如下图所示，通过定义三点来定义一平面与结构相交确定任意截面，程序自动计算其截面的中性轴以及相应分析组的各方向截面内力。

具体配筋步骤：

1)首先根据程序的该功能求得X、Y、Z三个方向的分力，通过比较得出三个方向上拉力的最大值。

2)根据该值计算配筋量。

(7)

式中 为所需要的钢筋截面面积， 为拉力的最大值， 为所需钢筋的容许应力。求得钢筋面积后，再根据钢筋型号确定钢筋数量，确定配筋范围等。

5、结束语

综上所述，只要建立的有限元模型单元和边界条件处理得当，应力法配筋结果是可靠的，而且该方法在处理复杂异型的结构时，有着很大的优势，尤其是进行空间整体计算，更能反映结构空间相互作用的效果。不足之处是，弹性应力配筋法通常不能按规范要求，验算结构的抗裂和裂缝宽度。但根据笔者经验，弹性应力配筋法结果本身偏于保守，结构抗裂和允许裂缝宽度一般满足规范的要求。另外，在应力计算过程中，对结果要有经验分析和一定的判断对错的能力。

参考文献

[1].项海帆，姚玲森.高等桥梁结构理论[M].北京：人民交通出版社，2001年。

[2].杜国华等.桥梁结构分析[M].北京：同济大学出版社，1994年。