专题介绍

大跨径钢桥新技术

专题主编 刘钊 《现代交通与冶金材料》2022.7,2（4）

钢桥建造始于西方工业革命，十八世纪英国工匠达比（Abra⁃ham Darby）家族的焦煤炼铁技术和英格兰煤溪谷铁桥（Coalbrook⁃dale iron bridge）的建成，是钢桥起源的标志性事件。1825 年斯蒂芬森（George Stephenson）蒸汽机试车成功，催生了铁路运输方式和铁路桥梁大发展，十九世纪后期汽车运输方式开始在欧美普及，公路桥梁建设需求随之激增。作为工业文明的最初硕果之一，钢铁桥梁首先登上土木工程领域舞台（比混凝土桥大约早100 年），从此改变了人类直接利用天然材料建造桥梁的历史。回顾西方钢桥发展历程，不难看到：随着冶金技术进步，经历了铸铁桥、锻铁桥和钢桥的渐进发展；在早期钢桁梁形式上，经历了普拉特/华伦/豪氏桁架（Pratt/Warren/Howe）等多种形式的尝试；在加劲梁结构上，经历了各式钢板梁、钢桁架、正交异性钢箱梁的探索；在工程实践上，经历了数百座钢桥的惨痛事故教训（如著名案例：1879 年英国Tay 桥墩风毁垮塌、1907 年加拿大Quebec 桥压杆失稳、1940 年美国Tacoma海峡桥颤振风毁、1967 年美国Silver 桥疲劳断裂等）；在结构设计理论和手段上，从经典力学中逐步形成了钢桥特有的静力、稳定、疲劳、动力、可靠度分析体系和结构软件系统。

我国钢桥建造始于二十世纪，从铁路钢桁架和钢板梁起步。自上世纪九十年代以来，在跟踪学习国际先进钢桥技术与理论的过程中，走出了自己的实践与创新发展道路。特别是近20 年来，以超大跨度悬索桥、斜拉桥、拱桥和跨海工程为代表的中国钢桥，取得了举世瞩目的成就！尽管如此，站在二十一世纪的今天，仍需要客观看待我国钢桥发展的机遇和挑战。首先，因为我们弯道超车越过了西方对钢桥的200 年艰辛探索，仍需静心学习补课；其次，结合当下先进制造的软硬件产业升级，同步提升钢桥的工业化水平；再者，面向环保与可持续发展，亟待开展基于高性能材料的结构创新，实现设计-制造-施工-管养的智能化升级。

本期专栏精选了5 篇钢桥论文，展示了近年来国内外在钢桥设计、制造、管养等方面的一些可贵实践与研究探索，作者主要为桥梁工程一线的中青年技术专家，论文具有坚实的工程背景，涉及土耳其博斯普鲁斯三桥、常泰长江大桥、沪通长江大桥、马鞍山长江大桥等大跨径钢桥。研究内容包含：大跨径斜拉-悬索协作体系桥梁结构特点分析、大跨径公铁两用双层桥面钢桁拱桥的设计、带有整体节点的大节段钢桁梁制造技术、面向大跨悬索桥管养的BIM 信息系统研发以及连续梁拱组合体系钢桥的设计参数优化。这些论文内容翔实，希望能够促进相关领域同行的技术交流，为我国钢桥技术发展做出贡献。