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摘 要：分析了钢结构桥梁的优点及发展的良好基础,介绍了目前钢结构桥梁的应用情况及主要形式,指出了钢结构桥梁广阔的应用前景.
关 键 词：钢结构；桥梁；应用；前景
中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：1001-828X（2013）02-0-01
随着社会的快速进步以及钢结构桥梁在各方面技术的日益进步,钢结构桥梁已被广泛应用.随着我国经济的发展,对生活空间的进一步需求,钢结构桥梁有极大的发展空间.本文对钢结构桥梁的一些应用特点及在我国的发展状况做进一步概述.
我国钢结构桥梁的主要形式及代表性建筑分述如下：1）钢拱桥.承重结构拱肋,主要承重轴向力,没有弯矩或弯矩很小.主拱多用钢管,主拱和横梁可以分别吊装、现场焊接.在我国应用的代表有重庆乌江大桥、四川万县长江大桥等.2）斜拉桥.由加肋梁桥面体系与钢索索塔体系共同组成,其桥面体系为钢箱梁、结合梁、钢桁架.其代表有南京长江二桥、武汉军山长江大桥.3）悬索桥.固定于索塔的主缆支撑梁跨,主缆为承重索.悬索桥是跨径最大的桥梁,其最大跨径理论上可达4000.m,是跨千米以上桥梁的优选桥型.其代表有香港青马大桥、江阴长江大桥、广东虎门大桥等.
一、钢结构桥梁的优点
1.钢材的塑性和韧性好,使钢结构桥梁的抗震性能好.由于钢材有良好的塑性和韧性,在地震作用下通过结构的变形能较多地吸收能量,同时又具有能反复作用的韧性,从而大大提高了钢结构的抗震性能.抗震和抗风是桥梁安全的保障,钢结构桥梁优良的抗震性能,扩展了其使用范围,尤其在高烈度地震区.
2.钢材的抗拉、抗压、抗剪强度相对来说较高,钢构件断面小、自重轻.强度高,适于建造荷载很大的桥梁；自重轻则可减轻基础的负荷,降低基础造价,同时还便于运输和吊装.
3.施工工期短.钢结构的材料可轧制成多种型材,加工简易而迅速；建筑材料的运输量少,施工现场占地面积小；零星部件可在现场制作,连接简便,安装方便,施工周期短.
4.钢桥质量容易保证.钢结构构件一般都在工厂制造、加工,工业化程度较高,精度高.
5.钢结构桥梁在使用过程中易于改造,如加固、接高、拓宽路面,变动比较容易、灵活.
6.钢结构是环保产品.从钢桥上拆换下来的旧部件可重新熔炼,可节约能源,符合可持续发展的政策.
7.管线布置方便.在钢桥的结构空间中,有许多孔洞与空腔,使管线的布置较为方便,而且管线的更换、修理较方便.
8.钢结构桥梁适用范围广,且易做成大跨度.实践和研究表明：钢砼结构适用于500m以下跨度的拱桥和斜拉桥,不适用于悬索桥；钢结构桥适用于不同跨度的拱桥、悬索桥和斜拉桥,特别是大跨度的悬索桥.钢结构将撑起我国即将建造的多座又长又大的跨海跨江桥梁.
二、钢结构桥梁的适用范围
1.城市高架桥中跨越交通要道处.钢结构桥梁不仅跨径较大,且在施工前保持交通的运行.2.桥梁需跨越较大的河道处.当跨径过大时,混凝土结构无法实现,此时可采用钢结构桥梁.3.城市立交小半径匝道在地形限制下采用大跨径时,优先选用钢结构.4.跨越已建高速公路、高架道路及地铁结构时,为保障施工的安全和高效,可采用钢结构尽量减少对现有道路交通的影响.5.平面变宽、分岔和大跨径的桥梁,钢结构具有更为优良的适应性.
三、我国钢桥发展现状及前景展望
自20世纪90年代,我国钢铁产量已连续十余年保持世界第一,并且遥遥领先于其它国家,2008年中国钢铁产量比排名2～8位的日本、美国、俄罗斯、印度等国家总和还多.随着钢铁总量的增加,钢铁产品品种丰富、质量提高,这两方面均达到了国际先进水平.国内30多家具有实力的钢结构安装企业承担了重点大型钢结构工程安装,其新技术、新工艺、新设备层出不穷,施工安装也达到了国际先进水平,建成了具有世界水准的钢结构工程,截至2005年,我国公路桥梁已有23万座,总长度达800万延米.其中1999年10月建成通车、主跨达1385m的江阴公路大桥,为我国第一座超千米的悬索桥,标志着我国列入能建造跨度千米以上大桥的强国,结构桥梁功不可没.桥梁建设领域,钢桥、钢-混凝土组合桥、钢管混凝土桥近年来有日益广泛的应用,取得了令人瞩目的成就,但相对于发达国家,我国钢桥技术发展极不平衡,一方面是特大桥的高水准应用,另一方面是中小型钢桥的低水准应用且总量很少.我国桥梁总数超过百万座,而钢桥总数量不足万座,还不到桥梁总量的1%.而在法国,钢桥、钢混组合梁桥占桥梁总量的85%,日本这个比例约为50%,美国为30%,相对而言我国明显落后,钢桥应用的落后与当前综合国力不相应、与经济发展状况及发展方针不相应.
我国钢铁工业的发展为钢结构桥梁的发展提供了坚实的物质基础.我国已经有多家专业的桥梁厂,生产专业的钢结构构件,有大批技术和管理都已成熟的钢结构施工单位,都为钢结构桥梁在我国的应用提供了良好条件.我国引用国外的新近技术,对钢结构桥梁的腐蚀问题也有了较为有效的解决方式；乡村人口向都市集中,对空间的有效利用提出了进一步要求,也促进了城市钢结构桥梁的应用；我国在20世纪后20年交通领域所取得成就的鼓舞下,构想21世纪更大规模的发展.实现南北贯通的主干线之一的同三线（同江-三亚）上将兴建渤海海峡工程、长江口越江工程、杭州湾跨海工程、珠江口伶仃洋工程；舟山群岛也在进行通过6个跨岛桥梁工程与大陆相连接的宏伟规划；许多沿江城市都将通过建造多座越江大桥形成城市环线,以解决日益拥挤的交通问题.所有这些宏伟规划的实施,特别是超长大桥梁的建设将为钢结构桥梁提供广阔的天地.
结语
钢结构桥梁由于优点突出,适用性强,在我国得到广泛应用.随着我国经济的发展,钢结构桥梁具有更为广阔的应用空间.