桥梁的研究 -----新桥中学高一物理研究性学习 课题组长：贾巢颖、陈剑辉 2013、12.

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1 桥梁的研究 -----新桥中学高一物理研究性学习 课题组长：贾巢颖、陈剑辉 2013、12

2 桥梁发展史 中国西南地区有用竹篾缆造的竹索桥。著名的竹索桥是四川灌县珠浦桥，桥为8孔，最大跨径约60米,总长330余米，建于宋代以前。 古代桥梁基础,在罗马时代开始采用围堰法施工,即打木板桩成围堰，抽水后在其中修筑桥梁基础和桥墩。1209年建成的英国泰晤士河拱桥，其基础就是用围堰法修筑，但是,那时只能用人工打桩和抽水,基础较浅。中国11世纪初，著名的洛阳桥在桥址江中先遍抛石块，其上养殖牡蛎二三年后胶固而成筏形基础，是一个创举。

3 近代桥梁 近代桥梁　18世纪铁的生产和铸造，为桥梁提供了新的建造材料。但铸铁抗冲击性能差,抗拉性能也低,易断裂，并非良好的造桥材料。19世纪50年代以后，随着酸性转炉炼钢和平炉炼钢技术的发展，钢材成为重要的造桥材料。钢的抗拉强度大，抗冲击性能好，尤其是19世纪70年代出现钢板和矩形轧制断面钢材，为桥梁的部件在厂内组装创造了条件，使钢材应用日益广泛。 　 18世纪初，发明了用石灰、粘土、赤铁矿混合煅烧而成的水泥。19世纪50年代，开始采用在混凝土中放置钢筋以弥补水泥抗拉性能差的缺点。此后，于19世纪70年代建成了钢筋混凝土桥。 近代桥梁按建桥材料划分，除木桥、石桥外，还有铁桥、钢桥、钢筋混凝土桥。

4 普拉特型、豪氏型、汤氏型等 [ 桁架桥]

5 铁桥:铸铁桥,锻铁桥 铸铁性脆，宜于受压，不宜受拉，适宜作拱桥建造材料。世界上第一座铸铁桥是英国科尔布鲁克代尔厂所造的塞文河桥，建于1779年，为半圆拱，由五片拱肋组成，跨径30.7米。锻铁抗拉性能较铸铁好，19世纪中叶跨径大于60～70米的公路桥都采用锻铁链吊桥。铁路因吊桥刚度不足而采用桁桥，如1845～1850年英国建造布列坦尼亚双线铁路桥，为箱型锻铁梁桥。19世纪中以后，相继建立起梁的定理和结构分析理论,推动了桁架桥的发展,并出现多种形式的桁梁。但那时对桥梁抗风的认识不足，桥梁一般没有采取防风措施。1879年12月大风吹倒才建成18个月的阳斯的泰湾铁路锻铁桥，就是由于桥梁没有设置横向连续抗风构。

6 中国于1705年修建了四川大渡河泸定铁链吊桥。桥长100米，宽2
中国于1705年修建了四川大渡河泸定铁链吊桥。桥长100米，宽2.8米，至今仍在使用。欧洲第一座铁链吊桥是英国的蒂斯河桥，建于1741年，跨径20米，宽0.63米。1820～1826年，英国在威尔士北部梅奈海峡修建一座中孔长 177米用锻铁眼杆的吊桥。这座桥由于缺乏加劲梁或抗风构，于1940年重建。世界上第一座不用铁链而用铁索建造的吊桥，是瑞士的弗里堡桥，建于1830～1834年、桥的跨径为 233米。这座桥用2000根铁丝就地放线，悬在塔上，锚固于深18米的锚碇坑中。

7 澳大利亚悉尼港桥 澳大利亚悉尼港桥,是公路、铁路两用桥,建成于1932年，跨径503米。3座桥均为双铰钢桁拱。

8 双铰钢桁拱

9 　钢筋混凝土桥　 1875～1877年，法国园艺家莫尼埃建造了一座人行钢筋混凝土桥，跨径16米,宽4米。1890年，德国不莱梅工业展览会上展出了一座跨径40米的人行钢筋混凝土拱桥。

10 预应力钢筋混凝土桥 预应力钢筋混凝土桥有简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥、拱桥、桁架桥、刚架桥、斜拉桥等桥型。简支梁桥的跨径多在50米以下。如重庆长江桥

11 斜拉桥 斜拉桥的梁是悬在索形成的多弹性支承上，能减少梁高，且能提高桥的抗风和抗扭转震动性能，并可利用拉索安装主梁，有利于跨越大河，因而应用广泛。 济南黄河公路桥

12 钢板梁和箱形钢梁同混凝土 相结合的桥型，以及把正交异性板桥面同箱形钢梁相结合的桥型，在大、中跨径的桥梁上广泛运用。1968年中国建成的南京长江桥,是一座公路铁路两用的连续钢桁架桥,正桥为128+9× 米，全桥长6公里 （见彩图）

13 南京长江大桥

14 桥的种类 小结 1 拱桥 是一种带一个或多个拱的桥。图例所示为三种拱桥。拱桥的跨度比梁桥或桁架桥更容易扩展。 2 竖旋桥，
1 拱桥 是一种带一个或多个拱的桥。图例所示为三种拱桥。拱桥的跨度比梁桥或桁架桥更容易扩展。 2 竖旋桥， 是一种可动式桥梁，分为一段或两段，形似手臂，靠岸的一端固定在枢纽上。每一段通过平衡锤平衡，通过枢纽将其旋转升高后，可让船舶通过。大部分建在高速公路和街区上的可动式桥都属于此类。 3 梁桥， 是结构最简单、最常见的桥。这种桥梁的受力完全依靠一条或多条梁来承担。通常来说，这种桥以梁的种类来命名。最常见的是I形梁、T形梁、钢板梁和箱形梁。在连续梁桥中，桥面由一个或多个桥墩支撑。如果没有桥墩，则称为单跨桥。梁桥的单个跨径相对较短，但在水深较浅时，单个跨径可以无限相接地增加跨径。 4 斜拉桥， 桥面由倾斜拉索吊起的桥梁。拉索通常固定在高于桥面的矮塔上。

15 5 悬臂桥 悬臂桥通常有两个桥墩。每个桥墩支撑着一个中心悬梁臂和与之平衡的另一端悬梁臂，或称锚臂。两个中心悬梁臂在桥中间相接，或者共同支撑中间一段长度较短且质量较轻的桥面。 6 浮桥， 由浮箱或驳船支撑的桥。浮桥通常都只起临时的作用（例如军用），但也有长期使用的浮桥。 7 悬索桥 所有的悬索桥都有一对粗重的主缆承托在高耸于桥面上的双桥塔顶端。主缆的端点固定在桥两端的地面上。桥面则以垂直的细桥索悬挂在两条主缆上。悬索桥的桥面通常都用桁架加固。在一些现代悬索桥上则采用流线型的正交异性桥面板。

16 8 水平旋转桥， 中心段能绕河中旋桥桥墩作90旋转的桥。双水平旋转桥有两座旋桥桥墩，可为大型船舶提供更宽阔的航道。 9 桁架桥， 一种主要由桁架提供结构支撑的桥。和梁桥一样，桁架桥也分为连续和单跨两种。 桁架桥最简单的形式垂直升降桥， 位于两个桥塔之间的部分可以垂直升降，升降过程中桥面保持水平