国内外桥梁建设的历史和现状

早在大约3000年前的周文王，中国就已经在宽阔的渭河上架起了一座大型浮桥。后来，大量以石头和铁为建筑材料的桥梁建筑相继出现，其中以赵州桥(跨度37.02m，公元605年)和大渡河铁索桥(跨度约100m和1803)为标志，反映了古代桥梁的伟大成就，也显示了古代中国的繁荣。

18世纪后，欧洲率先进入工业社会，从根本上改变了西方200年的文明史，推动了大规模的铁路桥梁建设。时至今日，以英国不列颠尼亚箱形梁桥(跨度141m，185)、美国布鲁克林悬索桥(跨度486m，1883)、英国福斯悬臂桁架桥(跨度520m，1890)为标志的桥梁建筑依然散发着西方工业的气息。

20世纪初，西方工业社会获得了前所未有的发展，并日益发达。20世纪30年代，掀起了第1大跨度悬索桥建设高峰，以纽约、华盛顿大桥(跨度1067m，1931年)、旧金山金门大桥(跨度1280m，1937)为代表，展示了各自的桥场。二战后，德国和日本再次崛起。自20世纪50年代以来，德国经济的复苏促进了德国桥梁工程的发展，斜拉桥结构已经能够

首先出现，并很快传播到桥梁工程界。20世纪60年代，日本和丹麦开创了跨海工程建设的先河。上世纪80年代初，中国迎来了

改革开放的新时期。经过近20年的发展，中国经济突飞猛进，国力显著增强。与此同时，中国也加快了基础设施建设。

步伐，大量的桥梁如雨后春笋，层出不穷。特别坍塌的是近十年来修建的大量斜拉桥和悬索桥，代表了当今世界桥梁的最高发展水平(见表1，表2)，也印证了中国在世界上的地位。

当今世界桥梁工程的格局，如同国际政治格局的多极化一样，不再由美英两国垄断，呈现出与日、美、英、中、德、法等国共同发展的新局面。展望下一个世纪，崛起的中国将有重现东方文明的辉煌时刻。弯曲的凳子

20世纪桥梁发展的主要成就

3.1学科发展

桥梁工程已经被公认为一门独立的科学技术，它不再是基于桥梁设计者的智慧和经验的创造性过程。它已经发展成为

集理论分析、设计、施工控制和管理于一体的系统学科。由于科技的进步，一些相关学科也渗透到桥梁工程领域，发展出新的分支学科，如桥梁抗风、抗震、桥梁CAD、桥梁施工控制、桥梁检测技术等。

3.2建设规模和施工工艺

3.2.1跨度增大。

目前，钢梁和拱的最大跨度已超过500m，钢斜拉桥最大跨度为890m，钢悬索桥最大跨度为1990m..随着渡江渡海的需要，钢斜拉桥跨度将超过1000m，钢悬索桥跨度将超过3000m。混凝土埋地桥梁最大跨度为梁式桥270米，拱桥420米，斜拉桥530米..

3.2.2桥梁类型不断丰富。

20世纪50-60年代，桥梁技术经历了飞跃:混凝土梁桥悬臂平衡施工法、顶推法、无支架拱桥的出现，大大提高了混凝土桥梁的竞争力；斜拉桥的出现和兴起显示了丰富多彩的内容和强大的生命力；悬索桥采用钢箱加劲梁，在技术上有了新的突破。这些都使得桥梁技术得到了前所未有的发展。

3.2.3结构不断变轻。

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板，大大降低了梁的高跨比，非常轻便。拱桥采用少箱甚至拱肋或桁架体系；梁桥采用长悬臂和薄板，使得桥梁的上部结构越来越轻。

3.2.4桥梁的桥墩和基础技术在不断发展。

随着上部结构的快速发展，不可避免地对下部结构提出了更高的要求。自从钢筋混凝土的普及和使用，桥梁墩台的结构形式趋于多样化。除了传统的重力式桥墩外，空心桥墩、桩柱式桥墩、框架式桥墩、框架式桥墩、双柱桥墩、装配式桥墩和预应力钢筋薄壁桥墩等新型桥墩得到了发展，这些桥墩越来越轻，越来越灵活。高墩技术也有了很大发展。同时，桥梁基础也在发展。自20世纪50年代以来，由中国和日本主导的跨河流、海湾和海峡的桥梁建设极大地发展了深水基础技术。比如上世纪50年代，武汉长江大桥首创管桩基础；60年代，南京长江大桥发展了重型沉箱、深水钢筋混凝土沉箱和钢沉箱。20世纪70年代，九江长江大桥创造了双壁钢围堰钻孔桩基础。80年代后，复合地基得到进一步发展。在日本，由于第四连接线工程的建设，其深水基础技术在近20年发展迅速，其中以地下连续墙、沉井和无人沉箱技术最为突出。

3.3设计风格

桥梁设计风格的变化主要表现在以下三个方面:(1)由于计算机的出现和发展，为桥梁设计人员提供了新的设计工具，逐渐取代了手工绘图。桥梁设计者的创造力和想象力可以在电脑中得到充分的展示。

(2)随着对地球生态平衡、自然环境和资源的日益关注，对桥梁工程提出了与周围环境相协调的要求。

桥梁设计更注重景观设计。

(3)大跨度桥梁的发展不仅需要成桥状态的设计，还需要施工阶段的设计。将施工方法与施工过程相结合已成为现代桥梁设计的一大特点。

4.桥梁工程发展原因探析

4.1材料创新

土木工程的发展史表明，材料的每一次变革都会带来土木工程的巨大飞跃。因此，桥梁工程获得了一次又一次的发展机遇。公元前5世纪到公元前3世纪，中国出现了砖，实现了土木工程的第1次飞跃，开启了砖木结构的桥梁时代。19世纪欧洲硅酸盐水泥和现代钢材的出现，实现了土木工程和空前的桥梁工程的第二次飞跃。

随着大发展，桥梁结构形式和规模都有了突破。20世纪初，预应力混凝土的出现实现了土木工程的第三次飞跃。

混凝土桥梁结构的时代开始了。从上世纪70年代开始，出现了以碳纤维为代表的先进复合材料，最早用于航空。

航空航天等高科技领域正逐渐渗透到桥梁工程领域。

4.2电子计算机技术

在当今各种高科技革命中，计算机技术革命最为耀眼。自70年代1微型计算机诞生以来，开辟了计算机的新时代，从根本上改变了结构工程分析的历史，出现了一门新学科——计算结构力学，有限元法。

这已成为分析复杂桥梁结构的主要方法。随着计算机技术的不断进步，计算机辅助设计的桥梁CAD技术分支已经形成。

4.3预应力思想

预应力思想被誉为本世纪最具革命性的结构思想，源于1910年法国工程师Kim Fresinai设计建造的足尺实验拱桥(跨度72.5m)。在随后的几十年里，它被推广到混凝土结构中，形成了一整套预应力混凝土技术。在桥梁工程建设中，它发挥了重要作用，创造了巨大的经济效益和社会效益。它的应用已经推广到各种桥梁结构中，不仅促进了中小跨径桥梁的快速发展，也促进了大跨径桥梁的进步。

尤其是在斜拉桥中，这种想法更是登峰造极。此外，它还被用于桥梁工程的施工过程中，并衍生出许多新的应用。

工作方法和技术；在旧桥加固领域，也显示出强大的竞争力。如今，由于预应力思想的结合，预应力混凝土

它已经成为本世纪最重要的桥梁材料。

4.4自架设系统思想

在本世纪桥梁工程的发展中，预应力的思想推动了桥梁结构的变革，而自架设体系的思想带来了大跨度桥梁施工技术的变革，两者相辅相成。自升式体系的思想是将结构分成若干个小单元或构件进行预制或现浇，然后按照特定的施工步骤进行组装或浇筑，使完成的结构部分作为支撑体系参与下一阶段的工作。

施工，直到所有结构完工。体现了“化整为零，化整为零”的特点。这一思想在大跨度悬索桥、斜拉桥、拱桥和连续梁桥的建设中得到了灵活的应用。在施工过程中，由于体系转换以及几何非线性和材料非线性的影响，结构在施工过程中的受力状态比成桥时更加不利，因此对施工阶段的控制设计提出了要求。经过几次发展，施工控制技术逐渐成为桥梁工程的一个新分支。

4.5桥梁设计竞争机制

19年底瑞士流行桥梁设计竞赛的传统，促进了当时瑞士桥梁工程的发展。两位世界级的桥梁设计师罗伯特·美拉德(1872-1940)和奥斯马·安曼(1879-1966)深受这一传统的影响。前者造就了轻薄。

混凝土拱桥，而后者设计了乔治·华盛顿大桥和维多利亚·拉扎诺悬索桥。随后，赛制在国外许多大型跨海工程中广泛实施，如丹麦的大伯特工程。由于政治原因，设计大赛持续了25年，期间许多新的设计理念层出不穷，积累了丰富的桥梁结构设计经验。因此，设计竞赛的实施在一定程度上促进了桥梁工程的发展。4.6施工管理体系桥梁工程的施工过程实际上就是施工组织活动的过程。18世纪，欧洲兴起了图案建筑的热潮，开始出现设计与建造的分离。后来，它进一步发展成为英国的工程建设监理制度。1956年，国际咨询工程师联合会(FIDIC)和欧洲建筑工程联合会(FIEC)联合发起了对英国土木工程师学会(ICE)制定的合同条款的修订，颁布了“FIDIC”合同条件。之后经历了1969、1977、1987三次改版。几十年来，被世界各国土木工程界广泛接受和借鉴，为桥梁工程建设行业注入了新的活力，为确保桥梁工程质量、加快施工进度、控制工程造价提供了可靠保障。

5 21世纪桥梁工程发展前景

5.1学科发展

如前所述，本世纪以来，桥梁结构工程已经发展成为一门系统的工程学科，主体框架已经建成，但还远未完善。可以预见，在下一个世纪，这些分支将独立发展，相互渗透。在桥梁抗风领域，大跨度桥梁的风致振动控制技术将成为研究热点，试验仍将依赖风洞。随着计算机技术的不断更新和进步，数值风洞技术有望取得突破。

随着计算机微处理器技术的飞速发展，桥梁CAD技术将面临新的发展机遇。设置结构分析、工程制图、工程编号

基于数据库和专家系统的桥梁CAD软件将问世，并将进入桥梁设计的网络化时代。

桥梁施工控制技术将进一步发展，GPS(全球定位系统)技术的应用将成为施工测量技术的研究方向。

热点。基础工程发展的重点在于引进海洋钻井平台技术。旧桥加固检测技术的发展和应用将成为下个世纪桥梁工程领域的又一道风景。

5.2材料开发

目前，在世界范围内，高性能混凝土的研究正在不断深入，应用领域也在不断扩大。在挪威、瑞典等北欧国家，桥梁基本都是用HPC(高性能混凝土)建造的。目前，除了高耐久性和高强度外，对桥梁混凝土的要求也在提高。由于桥梁上部结构采用轻质HPC(容重约为1.9t/m3)，桥梁自重减轻，可降低桥梁下部结构造价。轻质高强(56~74MPa)高性能混凝土已成功应用于挪威的一些工程中。在SHRP计划研究和应用的基础上，美加正在大力推广和普及高性能混凝土在桥梁建设中的应用。有理由相信，高性能混凝土将得到越来越广泛的应用，并将成为21世纪桥梁建设的首选工程材料。