谈桥梁工程

　　摘要：桥梁工程是一门综合性学科，本文阐述了桥梁工程与其他学科之间的联系，并介绍了桥梁工程的发展历史以及重要的转折点。提出了桥梁工程研究中常用的方法论，并对本学科发展前沿问题做了综述，提出了学科的展望。

　　关键词：桥梁工程，发展，展望

　　1.桥梁工程与其他学科

　　桥梁工程是土木工程的一个分支，它是一门综合性的学科，和其他学科有些交叉和渗透，特别是和道路工程、隧道工程联系紧密。在近代桥梁工程的发展中涉及的基础学科和应用学科有：普通物理、化学、数学、水力学、天文气象学、水文学、工程地质学、岩土力学、工程材料学、应用力学、材料力学、结构力学、结构动力学、工程制图学、测量学、混凝土结构工程、钢结构工程、基础工程、电算技术、工程机械等。桥梁工程并不是单一的学科，它已发展成融理论分析、设计、施工控制及管理于一体的系统性学科。由于科技的进步，一些相关的学科也渗透入桥梁工程领域中，发展了新的分支学科，如桥梁抗风、抗震、桥梁CAD、桥梁的施工控制及桥梁检测技术

　　等。

　　2.桥梁工程的发展

　　早在距今约三千年时，我国就已在渭河上架设过大型浮桥。后陆续涌现了一大批以石料、铁为建材的桥梁，其中以赵州桥、大渡河铁索桥等为标志体现了古代桥梁的伟大成就，也显示了古代中国的强盛。18世纪以后，欧洲率先进入工业社会，从根本上改变了200年西方文明的历史，促进了大规模的铁路桥梁建设。20世纪初期，西方工业社会获得空前发展，日趋发达。于30年代掀起了第一个大跨悬索桥建设高峰，以美国纽约华盛顿桥、旧金山金门大桥为代表显示出其桥梁领域的垄断实力。80年代初，我国迎来了改革开放的新时期。经过近20年的发展，我国经济突飞猛进，国力显著增强。同时，我国也加快了基础建设的步伐，一大批桥梁如雨后春笋，层出不穷。特别是近十年来建成的代表当今世界桥梁最高发展水平的一大批斜拉桥、悬索桥，更是确定了中国的世界地位。

　　我国桥梁工程的发展主要表现在以下几方面：

　　（1）跨径不断增大。目前，我国钢梁、钢拱的最大跨径已超过500m，钢斜拉桥为1088m，而钢悬索桥达1650m。随着跨江跨海的需要，钢斜拉桥的跨径将突破1500m，钢悬索桥将超过3000m。至于混凝土桥，梁桥的最大跨径为330m，拱桥已达420m，斜拉桥为530m。我国的桥梁事业的发展也突飞猛进，在世界桥梁史上也占有一席之地。为满足各种跨海跨江工程的需要，跨径的不断增大已经成为桥梁工程发展的主要特征。

　　（2）桥型不断丰富。20世纪50、60年代，桥梁技术经历了一次飞跃：混凝土梁桥悬臂施工法、顶推法和拱桥无支架施工方法的出现，极大地提高了混凝土桥梁的竞争力；斜拉桥的涌现和崛起，展示了极大的生命力，使桥梁的跨径加大，满足了桥下通航的需求；悬索桥采用钢箱加劲梁，技术上出现新的突破，极大的满足了悬索桥抗风抗震的要求。20世纪下半叶，桥梁工程发展的最大成就可被认为是斜拉桥的复兴和预应力混凝土技术的应用，出现了大批的预应力混凝土连续梁桥。随着钢管混凝土的出现，以及桥梁施工技术的革新，使拱桥在各种桥型的竞争之中也占有一席之地。

　　（3）结构不断轻型化。悬索桥采用钢箱加劲梁，斜拉桥在密索体系的基础上采用开口截面甚至是板，使梁的高跨比大大减小，非常轻盈；拱桥采用少箱甚至拱肋或桁架体系；梁桥采用长悬臂、板件减薄等，这些都使桥梁上部结构越来越轻型化。预应力技术的出现使得使混凝土的应用范围进一步加大，钢筋混凝土结构的重量减轻了很多，使钢筋混凝土桥型变的轻巧。钢管混凝土技术也使得拱桥也变的轻盈。由于材料的不断发展，21世纪以来，出现了大量的新型高强的材料，使得桥梁结构的重量下降，桥梁因此也变的轻巧。由此可见，结构轻型化是桥梁发展的一个趋势。

　　（4）桥梁设计风格的转变。随着人类对地球生态平衡、自然环境及资源的日益重视，对桥梁工程提出了与周围环境相协调的要求，桥梁设计更加注重景观设计。大跨度桥梁的发展，不仅要求对成桥状态进行设计，对施工阶段的设计也很重视，将施工方法与施工过程相结合已成为现代桥梁设计的一大特色。

　　3.桥梁工程的方法论

　　任何一门学科都有自己的方法论特征，桥梁工程也不例外，它有自己的方法论特征。这主要表现在研究过程中资料的获得、资料的整理、以及研究过程中所用的理论思维方法。进行桥梁工程研究的过程中在资料收集方面，一般利用国内外互联网及图书馆资源，并对相关单位和研究院所进行调研。搜集国内外与研究有关的文献和资料。资料至少应该包括两个方面；一是评估对象自身的有关资料，二是有关评估对象的背景资料，如可与该技术对比的技术资料；与该技术发展有关的技术资料。

　　在资料的整理方面，先要对获得的资料进行整理归类。剔除和研究内容无关的资料。对和研究密切相关的资料进行认真的分析。从而全面了解所选课题的研究现状以及当前的主要观点和意见分歧。最终得出一个切实可行的技术路线。根据所选课题的不同，要采用正确的方法进行研究，最终才能达到预期的目标。

　　4.桥梁工程展望

　　本世纪以来桥梁结构工程已发展成系统性的工程学科，主体框架已构筑完毕，但远未完善。可以预见，未来的世纪这些分支将得以独立发展成熟，同时也会相互渗透。桥梁抗风领域，大跨度桥梁振动控制技术将成为研究的热点，试验仍将以风洞为依托。随着计算机技术的不断更新进步，数值风洞技术有望突破。

　　随着计算机技术的迅猛发展，桥梁工程将迈入网络时代。桥梁施工控制技术将进一步发展，GPS技术的应用将成为施工测量技术研究的热点。基础工程发展的重点在于海洋钻井平台技术的引进。旧桥加固检测技术的开发应用将成为下一世纪桥梁工程领域的另一道风景线。