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[摘 要]改革开放之前，中国的经济、政治等都处于低迷时期，桥梁工程也没有太大的突破。改革开放之后的二十几年，国外桥梁工程的先进理念和技术不断涌入国内，中国的桥梁发展取得了很大的进步。但和国外的桥梁工程技术还是存在很大的差距，今后国内桥梁工程的发展该向哪些方面、会有哪些技术难点？本论文将对这些问题作一些具体的回答，以展望21世纪中国桥梁工程的发展前景。
[关键词]跨海桥梁工程 抗震防灾设计 耐久性设计 发展趋势
中图分类号：TU712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0378-01
正文：
一、21世纪中国桥梁工程的发展
21世纪，中国的桥梁工程应该向哪些方面发展、技术上应该有哪些创新？其实许多发达国家在20世纪就已经基本完成了本土桥梁工程的建设任务，于是这些国家的桥梁工程师就把目光投向了跨海桥梁工程。本土桥梁工程的发展对象主要集中在长江黄河之上。长江黄河把中国国土三分，阻碍了南北交通的发展，虽然目前已经建成了若干跨江、跨河大桥，但为数不多，南北交通还是比较困难，影响了国内经济的快速发展。
苏通大桥的建成彰显了大跨度桥梁的主流地λ。但是我们不得不承认，大跨度桥梁必定会有其饱和的那一天，跨海桥梁工程是历史发展的方向。如果说21世纪初期是本土大跨度桥梁工程的天下，那？21世纪中后期，跨海桥梁工程的发展是避免不了的。
跨海工程的发展主要目的是为了解决一些城市之间的交通往来。东南沿海一些城市目前还主要靠渡轮来解决交通问题，一旦发展跨海桥梁工程，将会给这些地区带来很大的便捷，同时能够促进这些地区经济的进一步发展。
二、桥梁工程发展的技术难点
第一、桥梁计算问题
桥梁结构计算方面一直是桥梁工程发展道·上的一个难点。不同规范，计算方法也有一些差别。桥梁计算之所以比较困难，个人认为主要还是由于其受荷载复杂性导致的。一座使用中的桥梁，可能受到如下荷载：机动车震动荷载，水流冲击力，风荷载，意外的船撞击力，温差引起的内力，地震力等。
目前普遍采用的分析方法有四种：有限元分析法、横向分布系数法、加权参数法以及试验法。采用这四种方法计算时，难点关键在模型的选择以及受力情况的模拟，一般情况下不可能将受力情况模拟的和实际情况一模一样，所以计算结果与实际不一定吻合。虽然现在有ANSYS等有限元分析软件，但并不能够克服以上难点。所以。国内桥梁工程发展前景必定会是先进理论的发展前景，只有更加完善的分析理论推出，才会有更加优秀的桥梁诞生。
第二、？抗震防灾设计
桥梁的抗震研究是桥梁工程不可忽视的一个问题，国内外学者对桥梁震害的调查研究结果表明，现在桥梁的破坏大多沿顺桥向和横桥向发生，而顺桥向震害尤其严重。分析地震破坏的原因主要表现在以下几个方面：
（1）地震λ移造成的粱式桥梁上部活动节点处因盖梁宽度设置不足导致落梁或粱体相互磁撞引起的破坏；
（2）由于地基土（如饱和粉细纱和饱和粘沙土）的地震液化影响同样加大了地震λ移的影响，进而放大了结构的振动反应，使落梁的可能性增大；
（3）支座破坏，在地震力的作用下，由于支座设计？有充分考虑抗震要求；
（4）软弱的下部结构破坏；
由以上原因，可以发现地震对桥梁的破坏是多方面的，只要有一个环节造成桥梁的破坏，就可能导致桥梁的破坏。这也是桥梁工程抗震研究复杂性的原因。国内要在该方面有所突破，个人觉得还是比较困难的。毕竟国内的地震研究不是很出色，但这肯定会是今后科学研究着的工作方向，是发展跨海桥梁工程、大跨度桥梁工程的基础。
第三、耐久性设计
耐久性的定义为结构在预期作用和预定的维护条件下，能在规定期限内长期维持其设计性能要求的能力。这里的期限应理解为构造物的使用年限。2004年颁布的桥梁规范增加了桥梁耐久性设计的内容。桥梁耐久性设计之所以写入新的桥梁规范，是由于其逐步彰显出的问题导致的。
一般来说，桥梁结构耐久性不足的后果主要体现在以下几个方面：
混凝土方面：开裂、渗漏、侵蚀、碳化、碱骨料反应等；
钢筋、钢束方面：锈蚀、脆化、疲劳、应力损失等；
粘接方面：钢筋和混凝土之间粘接力削弱、锚具失效、注浆不密实等。 2006年4月发生的深汕高速一座跨度16米的空心板梁桥突然发生坍塌，这类事故是在桥梁运行了若干年之后发生的，很大原因在于桥梁发生了耐久性损失，承载力不足，导致了桥梁的坍塌。新世纪国内桥梁工程的发展应该主义这方面设计的力度。
三、桥梁工程的发展趋势
21世纪桥梁将实现大跨、轻质、灵敏、环保的目标。
3.1 大跨
自从桥梁出现以来， 其跨径一直在不断的加大。从几米的小桥发展到现今主跨一千多米的特大桥，体现出了人类改造自然的能力在不断变化。在21 世纪， 由于跨海工程的出现， 桥梁还要向更大跨径的方向发展。
3.2 轻质
桥梁主体材料将由高强度轻质太空材料所取代。高强度铝合金、玻璃钢、碳纤维等太空材料将取代当代的桥梁钢、混凝土成为桥梁建筑的主体材料，实现轻质目标；不同类型轻质材料组合拼装的各类新型斜拉桥、悬索桥、轻质拱桥将一跨而过大川、巨流或小海湾，实现1 500 m以上大跨目标。
3.3 灵敏
21 世纪桥梁将“头脑”灵敏，“感觉”敏捷。桥梁上装配的计算机系统、传感器系统将可以感知风力、气温等天气状况，同时可以随时通过自动监测和管理系统保证桥梁的安全和正常运行，一旦发生故障或损伤，将自动报告损伤部λ和养护对策。
3.4 环保
今后建桥应从结构体系、建材和施工方法等方面来考虑桥梁对环境的影响。例如，在山区建桥更应该照顾山体和植被；在选用建材时应使用对环境影响（能耗及CO2 气体的排放量） 小的材料。同时，21 世纪的桥梁结构必将更加重视建筑艺术造型，重视桥梁美学和景观设计，重视环境保护，达到人文景观同环境景观的完美结合。
四、结束语
桥梁的跨径代表着一个国家的经济、工业和科学技术的整体水平。随着经济的快速发展，并且，与世界各国的联系越来越紧密，尤其是在加入WTO之后，中国的经济正在与世界全方λ的接轨。随着工程技术的深入研究与发展，我国的桥梁建设事业一定会取得非常辉煌的成果。
参考文献
[1] 强士中.桥梁工程[M].北京：高等教育出版社，2004.
[2] 邵旭东.桥梁工程[M].北京：人民交通出版社，2004.
[3]程进，2004年桥梁的发展；2004年工程学科的重大进展，第9期，彭栋木，冯建华，桥梁结构耐久性设计；深圳土木与建筑，2006.6.
[4] 邓学军，混凝土桥梁结构耐久性技术研究；北方交通，第12期.
[5] 李乔.桥梁工程技术发展现状[J].四川建筑，2004（3）.
[6] 郭丰哲，李贞新.走向21世纪的桥梁工程[J].四川建筑，2004， 24（6）.
[7] 张丽云.小议桥梁工程发展动态[J].科技创新导报，2011，2004（11）.
[8] 张春海，盛余祥，杨·廷，高俊启.特大型桥梁工程技术风险分析与管理[J].城市道桥与防洪，2011，11.
[9] 刘晓光，赵欣欣.从IABSE“全球基础设施的发展与创新”国际会议看桥梁工程的技术新进展[J].世界桥梁，2008，03.
[10] 王丽丽，王运生，周振红.无线通信技术及其在桥梁检测中的应用[J].电脑知识与技术，2009，36.
[10] 周海俊，刘海锋，黄鸿宏.桥梁抗震防落装置的应用与发展[J].世界桥梁，2011，05.
[11] 王楠楠.张喜刚：引领桥梁技术的中国式跨越[J].交通建设与管理，2010，10.
[关键词]跨海桥梁工程 抗震防灾设计 耐久性设计 发展趋势
中图分类号：TU712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0378-01
正文：
一、21世纪中国桥梁工程的发展
21世纪，中国的桥梁工程应该向哪些方面发展、技术上应该有哪些创新？其实许多发达国家在20世纪就已经基本完成了本土桥梁工程的建设任务，于是这些国家的桥梁工程师就把目光投向了跨海桥梁工程。本土桥梁工程的发展对象主要集中在长江黄河之上。长江黄河把中国国土三分，阻碍了南北交通的发展，虽然目前已经建成了若干跨江、跨河大桥，但为数不多，南北交通还是比较困难，影响了国内经济的快速发展。
苏通大桥的建成彰显了大跨度桥梁的主流地λ。但是我们不得不承认，大跨度桥梁必定会有其饱和的那一天，跨海桥梁工程是历史发展的方向。如果说21世纪初期是本土大跨度桥梁工程的天下，那？21世纪中后期，跨海桥梁工程的发展是避免不了的。
跨海工程的发展主要目的是为了解决一些城市之间的交通往来。东南沿海一些城市目前还主要靠渡轮来解决交通问题，一旦发展跨海桥梁工程，将会给这些地区带来很大的便捷，同时能够促进这些地区经济的进一步发展。
二、桥梁工程发展的技术难点
第一、桥梁计算问题
桥梁结构计算方面一直是桥梁工程发展道·上的一个难点。不同规范，计算方法也有一些差别。桥梁计算之所以比较困难，个人认为主要还是由于其受荷载复杂性导致的。一座使用中的桥梁，可能受到如下荷载：机动车震动荷载，水流冲击力，风荷载，意外的船撞击力，温差引起的内力，地震力等。
目前普遍采用的分析方法有四种：有限元分析法、横向分布系数法、加权参数法以及试验法。采用这四种方法计算时，难点关键在模型的选择以及受力情况的模拟，一般情况下不可能将受力情况模拟的和实际情况一模一样，所以计算结果与实际不一定吻合。虽然现在有ANSYS等有限元分析软件，但并不能够克服以上难点。所以。国内桥梁工程发展前景必定会是先进理论的发展前景，只有更加完善的分析理论推出，才会有更加优秀的桥梁诞生。
第二、？抗震防灾设计
桥梁的抗震研究是桥梁工程不可忽视的一个问题，国内外学者对桥梁震害的调查研究结果表明，现在桥梁的破坏大多沿顺桥向和横桥向发生，而顺桥向震害尤其严重。分析地震破坏的原因主要表现在以下几个方面：
（1）地震λ移造成的粱式桥梁上部活动节点处因盖梁宽度设置不足导致落梁或粱体相互磁撞引起的破坏；
（2）由于地基土（如饱和粉细纱和饱和粘沙土）的地震液化影响同样加大了地震λ移的影响，进而放大了结构的振动反应，使落梁的可能性增大；
（3）支座破坏，在地震力的作用下，由于支座设计？有充分考虑抗震要求；
（4）软弱的下部结构破坏；
由以上原因，可以发现地震对桥梁的破坏是多方面的，只要有一个环节造成桥梁的破坏，就可能导致桥梁的破坏。这也是桥梁工程抗震研究复杂性的原因。国内要在该方面有所突破，个人觉得还是比较困难的。毕竟国内的地震研究不是很出色，但这肯定会是今后科学研究着的工作方向，是发展跨海桥梁工程、大跨度桥梁工程的基础。
第三、耐久性设计
耐久性的定义为结构在预期作用和预定的维护条件下，能在规定期限内长期维持其设计性能要求的能力。这里的期限应理解为构造物的使用年限。2004年颁布的桥梁规范增加了桥梁耐久性设计的内容。桥梁耐久性设计之所以写入新的桥梁规范，是由于其逐步彰显出的问题导致的。
一般来说，桥梁结构耐久性不足的后果主要体现在以下几个方面：
混凝土方面：开裂、渗漏、侵蚀、碳化、碱骨料反应等；
钢筋、钢束方面：锈蚀、脆化、疲劳、应力损失等；
粘接方面：钢筋和混凝土之间粘接力削弱、锚具失效、注浆不密实等。 2006年4月发生的深汕高速一座跨度16米的空心板梁桥突然发生坍塌，这类事故是在桥梁运行了若干年之后发生的，很大原因在于桥梁发生了耐久性损失，承载力不足，导致了桥梁的坍塌。新世纪国内桥梁工程的发展应该主义这方面设计的力度。
三、桥梁工程的发展趋势
21世纪桥梁将实现大跨、轻质、灵敏、环保的目标。
3.1 大跨
自从桥梁出现以来， 其跨径一直在不断的加大。从几米的小桥发展到现今主跨一千多米的特大桥，体现出了人类改造自然的能力在不断变化。在21 世纪， 由于跨海工程的出现， 桥梁还要向更大跨径的方向发展。
3.2 轻质
桥梁主体材料将由高强度轻质太空材料所取代。高强度铝合金、玻璃钢、碳纤维等太空材料将取代当代的桥梁钢、混凝土成为桥梁建筑的主体材料，实现轻质目标；不同类型轻质材料组合拼装的各类新型斜拉桥、悬索桥、轻质拱桥将一跨而过大川、巨流或小海湾，实现1 500 m以上大跨目标。
3.3 灵敏
21 世纪桥梁将“头脑”灵敏，“感觉”敏捷。桥梁上装配的计算机系统、传感器系统将可以感知风力、气温等天气状况，同时可以随时通过自动监测和管理系统保证桥梁的安全和正常运行，一旦发生故障或损伤，将自动报告损伤部λ和养护对策。
3.4 环保
今后建桥应从结构体系、建材和施工方法等方面来考虑桥梁对环境的影响。例如，在山区建桥更应该照顾山体和植被；在选用建材时应使用对环境影响（能耗及CO2 气体的排放量） 小的材料。同时，21 世纪的桥梁结构必将更加重视建筑艺术造型，重视桥梁美学和景观设计，重视环境保护，达到人文景观同环境景观的完美结合。
四、结束语
桥梁的跨径代表着一个国家的经济、工业和科学技术的整体水平。随着经济的快速发展，并且，与世界各国的联系越来越紧密，尤其是在加入WTO之后，中国的经济正在与世界全方λ的接轨。随着工程技术的深入研究与发展，我国的桥梁建设事业一定会取得非常辉煌的成果。
参考文献
[1] 强士中.桥梁工程[M].北京：高等教育出版社，2004.
[2] 邵旭东.桥梁工程[M].北京：人民交通出版社，2004.
[3]程进，2004年桥梁的发展；2004年工程学科的重大进展，第9期，彭栋木，冯建华，桥梁结构耐久性设计；深圳土木与建筑，2006.6.
[4] 邓学军，混凝土桥梁结构耐久性技术研究；北方交通，第12期.
[5] 李乔.桥梁工程技术发展现状[J].四川建筑，2004（3）.
[6] 郭丰哲，李贞新.走向21世纪的桥梁工程[J].四川建筑，2004， 24（6）.
[7] 张丽云.小议桥梁工程发展动态[J].科技创新导报，2011，2004（11）.
[8] 张春海，盛余祥，杨·廷，高俊启.特大型桥梁工程技术风险分析与管理[J].城市道桥与防洪，2011，11.
[9] 刘晓光，赵欣欣.从IABSE“全球基础设施的发展与创新”国际会议看桥梁工程的技术新进展[J].世界桥梁，2008，03.
[10] 王丽丽，王运生，周振红.无线通信技术及其在桥梁检测中的应用[J].电脑知识与技术，2009，36.
[10] 周海俊，刘海锋，黄鸿宏.桥梁抗震防落装置的应用与发展[J].世界桥梁，2011，05.
[11] 王楠楠.张喜刚：引领桥梁技术的中国式跨越[J].交通建设与管理，2010，10.