近代桥梁的发展 　　17、18世纪，桥梁建筑发展成为一门科学，科学家们开始 研究桁条和桁架结构理论。桁架是一种以三角形为基础的结构 形式，长期以来用作屋顶的支撑结构。义大利文艺复兴时期的 建筑师帕拉弟奥(Andrea Palladio)最早将其用於桥梁设计。18 世纪瑞士的工匠采用桁架结构在沙夫豪森(Schaffhausen)建造 了一座跨越莱茵河的覆盖桥，两跨的跨度分别为59和52公尺 (193和171尺)。此後在赖谢瑙(Reichenau)又建造了一座跨度更 大的木桁架桥。美国人伯尔(Theodore Burr)采用拱形结构加强 桁架，设计出跨度更大的木桁架桥，例如宾夕法尼亚兰开斯特 横跨萨斯奎哈纳(Susquehanna)河的麦考尔‧费里桥(McCall's Ferry Bridge, 1815)，跨度达110公尺(360尺)，为当时之冠。 　　18世纪後期，铁材开始广泛用於桥梁结构中。到1860年， 已建造了许多铁的拱桥、悬索桥和板梁桥。世界上第一座全部 用铁建造的桥是1779年在英国什罗浦夏(Shropshire)塞文 (Severn)河上建造的一座跨度30公尺(100尺)的半圆形拱桥。 1851年在美国用铰接法建成了第一座铁桁架桥。1867年在德国 的美因河上建造了由悬臂梁和连续桥孔组成的最早的铁悬臂桥 。由史蒂芬生(Robert Stephenson)和费尔贝恩 (William Fairbairn)设计的横跨麦奈(Menai)海峡的不列颠尼 亚铁路桥(1845?1850)，最早采用了箱式梁结构。 　　1879年12月发生了一起早期铁桥的重大事故，英国伯斯 (Perth)郡一座跨越弗思(Firth)湾的铁路桥在建成18个月後为 暴风摧毁。当时，对於在桥梁设计中风力的影响几乎是一无所 知，直到19世纪後半叶，在桥梁设计理论和材料强度方面的知 识才有了长足的进展，并由於在基础科学和数学方面的发展， 工程师们开始运用图解法进行结构分析。 　　位於北威尔斯的麦奈悬索桥(1819?1826)采用锻铁环链索建 造，使用了115年，是近代寿命最长的链索吊桥(该桥於1940年 以钢链索改建，今日仍在使用)。法国工程师夏莱 (Joseph Chaley)首先用钢索代替链索。他建造的瑞士弗里堡 (Fribourg)桥(1830?1834)跨度达265公尺(870尺)，为当时世界 第一，该桥主缆索长390公尺(1,280尺)，由2,000根单股铁丝合 成。多跨悬索桥由多个连续跨距组成。最早的一座是1839年建 造的多尔多涅桥(Dordogne River Bridge)。暴风和反覆间歇的 振动都会给悬索桥带来严重的破坏，1831年，布劳顿 (Broughton)桥因一队士兵齐步通过时引起共振而坍塌。1855年 ，移居美国的德国工程师罗布林(John A. Roebling)在尼加拉 瀑布下面建造了一座悬索桥，跨度达250公尺(821尺)，由於该 桥的四根主缆索不是采用欧洲那种各股铁丝分别旋绞编结的方 法，而是采用将每股铁丝同时作适当的旋绞然後合为一束使之 相互缠绕扭结的工艺，每根缆索的直径达25公分(10寸)，因此 成为第一座不仅能够抵抗风暴的冲击，而且经受得起火车车轮 有节奏撞击引起的振动的悬索桥。由罗布林设计，他的儿子华 盛顿‧罗布林建造的着名的布鲁克林桥(1869?1883)，使用了用 钢丝编结的缆索，其跨度达到486公尺(1,595尺)。 　　19世纪中叶以前防水围堰一直是修筑桥基的唯一方法。185 1年英国肯特郡罗契斯特(Rochester)桥首次采用气压沉箱建造 桥墩基础，用压缩空气把沉箱底部开口作业室中的水排出，工 人通过一个气闸室进入沉箱在作业室进行挖掘作业，使沉箱缓 慢地下沉到坚硬的基岩上，然後用混凝土将沉箱填实作为桥墩 的基础。 　　19世纪末出现了钢桁架，使桥的跨度大大增加。第一座钢 桥是美国密苏里州圣路易横跨密西西比河的伊德兹(Eads)桥 (1867~1874)。该桥有三跨钢拱，跨度分别为153、158和153公 尺(502、520、502尺)。悬臂式建拱法是该桥的一项创新，後被 广泛地效法。这种方法是从一座桥墩上同时向两面建造拱肋， 用桥墩顶部临时木结构上安置的缆绳将拱肋扶住，在两座桥墩 的中点，将两个半拱接合起来。 　　19世纪末，工程师们开始把钢筋混凝土作为一种新型结构 材料，其基本部件是平板。第一座大型的钢筋混凝土拱桥是沙 泰勒罗桥(Pont de Chatellerault, 1898)，跨度52公尺(172尺 )。马亚尔(Robert Maillart)设计的一种三铰拱钢筋混凝土桥 ，桥面和拱肋接合成紧密的整体结构，并恢复了美丽的中世纪 的尖拱，瑞士上莱茵河的塔瓦纳萨(Tavanasa)桥是这种桥中的 第一座，跨度51公尺(167尺)。钢筋混凝土薄板拱也是他的创新 。瑞士施瓦岑贝格(Schwarzenberg)的施瓦布奇(Schwandbach) 桥是其代表作。随着技术的发展，钢筋混凝土桥的跨度愈来愈 大，1964年澳大利亚雪梨建成的跨越帕拉马塔(Parramatta)河 的格拉得斯维尔(Gladesville)桥，跨度达305公尺(1,000尺)。 钢筋混凝土桥的主要优点是建成後无须经常进行维修和油漆。 　　中世纪已有用平衡重或铰链开启的桥。19世纪初伦敦建造 了第一座旋开桥。19世纪後半叶出现了大型的以动力开合的仰 开桥和直升桥。美国密西根州的苏圣玛丽桥 (Sault Sainte Marie Bridge, 1941)开启跨度达102公尺(336 尺)。轮开桥不需要平衡配重，开启时，桥面沿轨道收进。直升 桥的桥跨保持水平，依靠有配重平衡的钢索来提升，如连接纽 约市斯塔顿(Staten)岛和新泽西州的阿瑟‧基尔桥 (Arthur Kill Bridge)，即有一个170公尺(558尺)的直升桥跨 。目前最长的旋开桥是苏伊士运河上的费丹(al-Firdan)桥，该 桥由一对以两岸的桥墩为枢轴的旋开跨组成，两座转台之间的 距离为168公尺(552尺)。 　　设计一座桥不仅要考虑承受本身的重量和交通运输的重量 ，还要考虑风力、温度、地震等自然因素的影响。设计时要进 行风洞试验，模拟地震冲击和机车摆动的横向力试验等。因为 各种材料均有一定的强度-重量比，所以每一种类型的桥都有一 个最大跨度。超过这个限度，桥梁在承受自重之外将缺乏足够 的强度承受交通运输的重量。 　　目前采用的新型高强度钢材已使悬臂桥的最大跨度接近760 公尺(2,500尺)，拱桥900公尺(3,000尺)。由於钢丝缆索的强度 -重量比要比结构钢高得多，所以悬索桥的跨度要大得多。如在 纽约湾入口处的韦拉札诺海峡桥(Verrazano-Narrows Bridge) 跨度为1,298公尺(4,260尺)。 资料来源:http://wordpedia.eb.com/tbol/article?i=010767002 -- --

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