【梁俊松】中國(guó)橋梁未來(lái)發(fā)展的認(rèn)識(shí)
2012-08-08 來(lái)源：科技傳播
科技傳播（作者 梁俊松）現(xiàn)在橋梁建筑已不單純地被視為交通線(xiàn)上重要的工程實(shí)體，同時(shí)也是一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)、綜合國(guó)力的綜合體現(xiàn)。本文具體介紹我國(guó)各種橋梁的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。
材料結(jié)構(gòu)不斷輕型化
當(dāng)橋梁向大跨度方向發(fā)展的同時(shí)，未來(lái)橋梁新材料應(yīng)具有高強(qiáng)、高彈模、輕質(zhì)的特點(diǎn)，對(duì)建橋材料也提出了高強(qiáng)、輕質(zhì)和多功能的要求，橋梁的規(guī)模有一個(gè)理論上的限度。新型材料不斷出現(xiàn)，不過(guò)它們的實(shí)際應(yīng)用僅僅受制于對(duì)其使用壽命的顧慮。在以保守的方式使用新型材料的初期驗(yàn)證階段，目前橋梁常用的鋼和混凝土，從而實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)輕質(zhì)的目標(biāo)。材料科學(xué)的進(jìn)步為橋梁實(shí)現(xiàn)輕巧、簡(jiǎn)潔、形式的多樣化提供了更多的可能性，進(jìn)一步探索新型的、高強(qiáng)、超高強(qiáng)工程材錢(qián)建立其可靠的力學(xué)本構(gòu)關(guān)系，以充分發(fā)揮材料潛在的承載力，并在結(jié)構(gòu)理論研究上發(fā)展更符合實(shí)際狀態(tài)的力學(xué)分析方法與新的設(shè)計(jì)理論，不同類(lèi)型輕質(zhì)材料組合拼裝的各類(lèi)新型斜拉橋、懸索橋、輕質(zhì)拱橋，并向可靠度理論方向進(jìn)行探索，將一跨而過(guò)大川海灣。
鋼管混凝土拱橋具有其獨(dú)特的優(yōu)越性，鋼管混凝土拱橋的跨度將會(huì)達(dá)到甚至超過(guò)斜拉橋。拱橋的拱肋是以受壓為主的構(gòu)件，除需要改進(jìn)橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算的理論和方法外，其穩(wěn)定性問(wèn)題較為突出，軸壓承載力和抗剪承載力高；在大跨度橋梁中，具有良好的抗震性能；灌注混凝土階段的模板和鋼筋，耐火極限比鋼材強(qiáng)；高強(qiáng)輕質(zhì)且便于施工的高效結(jié)構(gòu)材料，還可以很大程度上改善大跨度拱橋中抗風(fēng)能力和抗震能力；鋼管棍凝土具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
我國(guó)對(duì)鋼管混凝土的研究，雖然在我國(guó)起步較晚，但在我國(guó)鋼管混凝土具有很靈活的造型能力，發(fā)展迅速。我國(guó)已建和在建大跨度鋼管混凝土拱橋，制定了多種應(yīng)用規(guī)范。主要形式有下承式、中承式、上承式，已處于世界領(lǐng)先地位。無(wú)鉸拱橋分為鋼管混凝土拱橋和帶鋼管混凝土勁性骨架的混凝土拱橋。這種堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)將為鋼管混凝土拱橋的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。為了使拱橋的發(fā)展充滿(mǎn)了活力，拱肋構(gòu)造，大都采用雙管組合肋（“啞鈴”型截面）或4 管組合肋。在我國(guó)鋼管混凝土拱橋建設(shè)中，也有采用2 管和6 管組合肋的; 綴件則采用鋼板或較細(xì)的空鋼管，無(wú)論是數(shù)量和跨度、結(jié)構(gòu)和類(lèi)型、施工技術(shù)等均為世界領(lǐng)先水平。其造型千姿百態(tài)，為好些城市平添一道絢麗壯觀(guān)的風(fēng)景線(xiàn)。隨著我國(guó)交通事業(yè)的不斷發(fā)展，鋼管混凝土拱橋?qū)⒊蔀槲覈?guó)路橋建設(shè)中不可缺少的一部分。
橋梁美學(xué)研究
橋梁建筑是建筑藝術(shù)的一個(gè)分支，屬于藝術(shù)門(mén)類(lèi)。橋梁通常是社會(huì)大型公用設(shè)施，與其他± 木建筑相比，它具有土木工程建筑的一般屬性，橋梁建筑還具有自身的特點(diǎn)，有使用和觀(guān)賞兩重功能。其主要功能是給人們提供跨越障礙的通道，具有形體龐大、位置固定、建造具有不可逆性且耗資巨大等特點(diǎn)。由橋梁的特殊功能決定了橋梁必須是一個(gè)開(kāi)放的體系，結(jié)構(gòu)散布在社會(huì)各處，何人在任何時(shí)間都可以使用它。與人類(lèi)的活動(dòng)密切相關(guān)，具有
開(kāi)放性，使用壽命也比較長(zhǎng)。因此，公共性、公平性、安全、適用、經(jīng)濟(jì)必然是橋梁設(shè)計(jì)的原則，橋梁規(guī)模越大，激發(fā)了公眾參與的熱情，經(jīng)濟(jì)因素在橋梁建設(shè)中所占的分量就越大，人們對(duì)其建造非常關(guān)心，這一點(diǎn)在現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)實(shí)踐中已得到足夠重視，這就是推動(dòng)橋梁美學(xué)研究的直接動(dòng)力。創(chuàng)新便是橋梁建筑藝術(shù)的靈魂，通過(guò)總結(jié)前人的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)，終究會(huì)走向橋梁的藝術(shù)范疇。橋梁建筑屬于結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新必須以實(shí)踐為基礎(chǔ)，其存在的基礎(chǔ)是其適用性，也需要用理論來(lái)指導(dǎo)。
橋梁綠色設(shè)計(jì)
橋梁從設(shè)計(jì)建造到使用，直到服役期滿(mǎn)，利用綠色設(shè)計(jì)和生命周期設(shè)計(jì)。注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展的原則，綠色設(shè)計(jì)包含產(chǎn)品從概念形成到生產(chǎn)制造、使用乃至廢棄后的回收、重用及處置的各個(gè)階段，既實(shí)現(xiàn)社會(huì)價(jià)值又保護(hù)環(huán)境價(jià)值，因此對(duì)環(huán)境問(wèn)題的考慮不僅僅指施工建造期內(nèi)對(duì)環(huán)境的影響，促進(jìn)人與自然的共同繁榮，環(huán)境保護(hù)只是綠色橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的因素之一。在使用過(guò)程中一般不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的垃圾，不能等產(chǎn)品產(chǎn)生了不良的環(huán)境后果再采取防治措施，其自身將成為一件無(wú)法處理的廢棄物。要預(yù)先設(shè)法防止產(chǎn)品及工藝對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)作用，然后再制造。這就是綠色設(shè)計(jì)的基本思想但達(dá)到使用壽命后，因此如何利用橋梁高架的優(yōu)勢(shì)保持生命流通，對(duì)達(dá)至設(shè)計(jì)使用年限的橋梁的處理問(wèn)題也是不能忽視，生態(tài)連續(xù)是未來(lái)橋梁設(shè)計(jì)必須考慮的課題，這也是綠色橋梁設(shè)計(jì)的基本要求。
結(jié)論
陸路交通網(wǎng)是世界橋梁工程界的目標(biāo)和夢(mèng)想。年輕一代橋梁工程師要以報(bào)國(guó)為己任，勤奮學(xué)習(xí)、努力創(chuàng)新、勇于實(shí)踐，讓中國(guó)的橋梁成為世界橋梁史上的里程碑，使中國(guó)成為世界橋梁強(qiáng)國(guó)中的一員，重現(xiàn)中國(guó)古代橋梁的輝煌。
