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1、土木工程与力学学院 道路与桥梁工程系 2014.8,高等桥梁结构理论,陈志军,课程讲授大纲,桥梁工程的基本体系与历史演变,1,2,4,高等桥梁分析及设计理论,3,桥梁设计计算方法,三个模块七个专题,课程讲授大纲,4,3,专题一、现代桥梁赏析（2h） -纵论桥梁工程的基本体系与历史演变、现代建桥材 料及施工方法的发展 专题二、混凝土桥梁结构的精细化分析方法(6h) 专题三、波形钢腹板组合梁理论 (2h)张建东教授 专题四、钢桁腹组合梁桥理论 (2h)张建东教授 专题五、桥梁结构非线性计算理论 (6h) 专题六、斜拉桥计算理论(6h) 专题七、悬索桥计算理论(6h),阅读材料,4,3,1、高等桥梁
2、结构理论 2、Bridge Engineering Handbook Ed. Wai-Fah Chen and Lian Duan Boca Raton: CRC Press, 2000 3、Cable supported Bridge Concept and Design J.Gimsing 1983 4、Cable Stayed Bridge Second Edition Rene Walther 5、Design of Concrete Structures 13th Ed. H.Nilson 6、Design of Prestressed Concrete R.I.Gilbert 7、
3、Lifetime-oriented Structural Design Concepts Springer 8、Structural Analysis with Finite Elements Friedel Hartmann Casimir Katz 9、The Design of Prestressed Concrete Bridges-Concepts and principles. Robert Benaim 10、Theory of Bridge Aerodynamics Einar N. Strmen 11、Wind Resistant Design of Bridges in J
4、apan Yozo Fujino l Kichiro Kimura l Hiroshi Tanaka,读书报告,4,3,本课程的结业成绩根据以下三个读书报告和一个实际桥梁结构的分析计算报告给出。 读书报告一、近二十年国内外桥梁技术创新案例分析 读书报告二、对所提高阅读材料的阅读体会和知识归纳 读书报告三、桥梁结构计算理论的发展过程综述 实例分析在学期结束时另行布置 读书报告一在第五周上交，读书报告二在课程结束时上交，读书报告三和实例分析报告在学期末上交。,专题一、桥梁赏析,4,3,赵州桥是隋朝石匠李春设计建造的，距今已有近1400年，是世界现存最古老最雄伟的石拱桥。赵州桥只用单孔石拱跨越洨河，
5、石拱的跨度为37.7米，连南北桥堍（桥两头靠近平地处），总共长50.82米，在当时是一个空前的创举。更为高超绝伦的是，在大石拱的两肩上各砌两个小石拱，改变了过去大拱圈上用沙石料填充的传统建筑型式，创造出世界上第一个“敞肩拱”的新式桥型。这是一个了不起的科学发明。这样古老的大型敞肩石拱桥，在世界上相当长的时间里是独一无二的。在欧洲，公元14世纪时，法国泰克河上才出现类似的敝肩形的赛雷桥，比赵州桥晚了700多年，而且早在1809年这座桥就毁坏了。隋代著名石匠李春的杰出贡献在世界桥梁建筑史上永放光辉。,专题一、桥梁赏析,3,Zuoz桥中空箱槽的设计,ROBERT MAILLART设计的瑞士Salgi
6、natobel桥，一座镰刀型的混凝土三铰拱,专题一、桥梁赏析,专题一、桥梁赏析,法国的米约大桥 最高的桥,米约大桥于2004年12月14日举行落成典礼，大桥桥面离地270米，而斜拉索最高点离地有343米，比埃菲尔铁塔还要高出23米。是目前世界上最高的桥梁。这座大桥位于法国首都巴黎通往地中海地区的公路上。,专题一、桥梁赏析,明石海峡大桥创造了多个世界纪录：世界上跨度最大的悬索桥，世界单跨最长的桥，世界上最长的双层桥，所用主缆世界上直径最大的主缆，主缆的极限强度为1800MPa，也是世界记录。,大桥坐落在本州岛和四国岛之间 。双向六车道主跨1991米（960+1991+960），全长3911米，为
7、三跨二铰加劲桁梁式吊桥，由著名的法国埃菲尔集团公司承建。 明石海峡大桥按可以承受里氏8.5级强烈地震和抗150年一遇的80m/s的暴风设计。,专题一、桥梁赏析,Gateshead Millennium Bridge, UK,专题一、桥梁赏析,专题一、桥梁赏析,1、世界上跨径最大的（550米）的拱形桥； 2、世界上首座除合龙接口采用栓接外，完全采用焊接工艺连接的大型拱桥，现场焊接焊缝总长度达4万多米，接近于上海市内环高架路的总长度；,3、在拱桥建桥过程中单体构件吊装重量世界最大（860吨），河中跨拱肋吊装最大重量（480吨）居世界首位； 4、主桥建造中集斜拉桥、拱桥、悬索桥三种不同类型桥梁施工工
8、艺于一身，是目前世界上单座桥梁建造中所采用的施工工艺最多也最为复杂的一座； 5、在建桥过程中使用了众多大型机械设备和大型临时施工设施，是目前世界上在单座桥梁建造中所用大型机械设备和设施最多的一座。,专题一、桥梁赏析,专题一、桥梁赏析美学原理,如何从美学上构思和欣赏桥梁？ 加拿大多伦多大学Paul Gauvreau提出了桥梁美学的三个“神话”： 形式从属于功能Form Follows Function, 公众总是对的The Customer Is Always Right， 建筑师会更好的完成工作Architects Do It Better.,专题一、桥梁赏析建桥材料,建桥材料分类 天然材料：
9、石材、木材、藤、竹【基本退出】 混凝土：RC、PC、PPC、UPPC、【性能改良】 钢材：线材、板材【提升性能】 新材料：碳钎维、高分子材料、工程塑料、玻璃钢、铝合金【目前主要用于航空军工，在桥梁中尚未担当大任】,专题一、桥梁赏析建桥材料,混凝土 当前正与钢材进一步复合：RC、PC、PPC、UPPC、体外预应力、钢管混凝土、劲性混凝土、预弯预应力、钢-混凝土组合梁； 添加细观材料：SFRC、PFRC、微膨胀混凝土、调凝混凝土、水下混凝土、低水化热混凝土、自应力混凝土、自密实混凝土 新问题：环保与可持续、混凝土再生,专题一、桥梁赏析建桥材料,钢材 线材发展趋势：高强度、低松弛、耐腐蚀、抗疲劳、大
10、吨位； 板材发展趋势：大厚度、高强度、耐腐蚀、可焊性好、变厚度。,专题一、桥梁赏析建桥材料,发展趋势 主流趋势：传统材料改性与新材料开发并重，更加注重耐久性、可维护性、再生性与环境保护； 主要途径：材料、结构体系、施工方法相互作用、相互推动，结构体系、施工工艺方法对材料研制开发的推动作用日益显著；新材料从航空、航天、机械电子向土木工程【房屋结构、公路桥梁、铁路桥梁】的移植与试用速度加快；注重材料与环境的相容，重视材料的再生与重复利用， 主要症结：材料开发与应用结合不够紧密，新型替代材料价格偏高、工艺不成熟。,专题一、桥梁赏析发展方向,体系上进一步协同，更全面综合地考虑受力、施工、经济、管养等方面，出现诸如组合体系、混合体系等； 走入跨海时代，更加强调大型化、标准化、工厂化； 在设计计算理论中全面提升可靠度水准，使得桥梁设计计算更加精细准确； 对地震、风、船舶撞击等偶然荷载及其响应的分析从定性进入定量，从确定性进入基于统计的随机性； 更加注重全寿命设计、耐久性与可持续发展的理念； 更加注重社会功能，注重美观以及与环境的协调。,Any Questions?,
