生產(chǎn)與安全質(zhì)量部近代鋼橋發(fā)展史及制造技術(shù)第一節(jié)鋼橋的發(fā)展概況一、國外鋼橋的發(fā)展情況19世紀20年代，隨著鐵路蒸汽機車出現(xiàn)，人們開始修建鐵路，鐵路橋梁也隨著發(fā)展起來。早起的鋼橋?qū)嵸|(zhì)上是用鑄鐵和鍛鐵修建的鐵橋。19世紀70年代出現(xiàn)鋼材，而鋼材在橋梁上的廣泛應(yīng)用是在19世紀90年代以后。由于汽車是在19世紀后葉（1875年）方才出現(xiàn)，公路鋼橋出現(xiàn)在鐵路鋼橋之后，但是，隨著公路的蓬勃發(fā)展和多樣化需要，20世紀30年代，鐵路鋼橋原先占有的各種大跨度鋼橋記錄逐步被公路鋼橋取代。特別是第二次世紀大戰(zhàn)以后，德國、日本等國家由于戰(zhàn)后重建的需要，修建了大量的公路鋼橋。鋼橋設(shè)計理論與制造技術(shù)得到不斷完善，已建立起了較為系統(tǒng)和完善的設(shè)計規(guī)范與制造施工工藝。中鐵科工集團從鋼橋的建設(shè)，材料的應(yīng)用和設(shè)計理論的發(fā)展來看，鋼橋的發(fā)展大致可以分為以下四個階段（一）鐵橋和鋼橋在1890年之前的發(fā)展1890年以前，鑄鐵、鍛鐵經(jīng)驗，力學知識缺乏每年發(fā)生事故近4件。（1）1850年，英國BRITAINIA鍛鐵橋，70+140+140+70。（2）1856年，美國尼亞格拉河懸索橋，四條大攬是用平行鍛鐵在空中編的。中鐵科工集團（二）鋼橋在1890-1920年間的發(fā)展鋼橋在北美取得巨大成就（1）1916年，美國伊利諾伊州MERTROPOLIS簡支桁梁，跨度220M，硅鋼，鎳鋼（2）1917年，美國俄亥俄州sciotoville連續(xù)桁梁橋，跨度2×236.2m（3）1917年，美國紐約市HellGate四線鐵路桁梁剛拱橋跨度298m，中碳鋼，最重桿件180t（4）1918年，加拿大魁北克鐵路桁梁橋，跨度548.6m，兩次事故：1907.8.29，鋼梁塌落，11人/861916.9.11，,1人死亡中鐵科工集團（三）鋼橋在1920-1945年間的發(fā)展（1）1936年，美國舊金山海灣橋，一座跨度426.7m，一座跨度704.1m，鋼橋（2）1932年，澳大利亞悉尼，跨度503m的鋼桁拱橋（四）鋼橋自20世紀50年代以來的發(fā)展隨著公路橋的發(fā)展，出現(xiàn)了現(xiàn)代鋼橋（1）1962年，德國科倫布茨萊茵河雙線鐵路橋，跨度2×113.1m，無砟無枕鋼橋面板（2）1998年，日本明石海峽大橋，單跨1991m（3）1999年，日本多多羅橋，主跨890m（五）世界大跨度鋼橋中鐵科工集團1、鋼懸索橋

序號橋名國家建成年代主跨加勁梁型式1明石海峽大橋日本19981991桁2舟山西堠門大橋中國20091650箱3大海帶橋丹麥19981624箱4潤揚長江公路大橋中國20051490箱5亨伯爾橋英國19811410箱6江陰長江公路大橋中國19991385箱7香港青馬大橋中國19971377桁8韋拉扎諾橋美國19641298桁9金門大橋美國19371280桁10武漢陽邏長江大橋中國20071280箱11貴州壩陵河大橋中國20091088桁12滬蓉西高速四渡河大橋中國2009900桁13廣西南寧英華大橋中國2014410箱中鐵科工集團以下為相關(guān)橋梁圖片明石海峽大橋中鐵科工集團舟山西堠門大橋峽中鐵科工集團

大海帶橋中鐵科工集團潤揚長江公路大橋中鐵科工集團亨伯爾橋中鐵科工集團江陰長江公路大大橋中鐵科工集團香港青馬大橋中鐵科工集團韋拉扎諾橋中鐵科工集團金門大橋中鐵科工集團武漢陽邏長江大大橋中鐵科工集團貴州壩陵河大橋橋中鐵科工集團滬蓉西高速四渡渡河大橋中鐵科工集團廣西南寧英華大大橋中鐵科工集團2、鋼斜拉橋序號橋名國家建成年代主跨加勁梁型式1俄羅斯島大橋俄羅斯20121104箱2蘇通長江大橋中國20081088箱3昂船洲大橋中國20091018箱4湖北鄂東長江大橋中國2010926箱5多多羅大橋日本1999890箱6諾曼底大橋法國1995856箱7九江長江公路大橋中國2013818箱8荊岳長江大橋中國2010816箱9仁川大橋韓國2009800箱10廈漳大橋北汊橋中國2013780箱11廣東江順大橋中國2014700箱12銅陵長江公鐵大橋中國2015630桁13黃岡長江公鐵大橋中國2014567桁14公安長江公鐵大橋中國2015518桁15武漢天興洲公鐵大橋中國2009504桁中鐵科工集團以下為相關(guān)橋梁梁圖片俄羅斯島大橋中鐵科工集團蘇通長江大橋中鐵科工集團昂船洲大橋中鐵科工集團湖北鄂東長江大大橋多多羅大橋中鐵科工集團諾曼底大橋中鐵科工集團九江長江公路大大橋中鐵科工集團荊岳長江大橋中鐵科工集團仁川大橋中鐵科工集團廈漳大橋北汊橋橋中鐵科工集團廣東江順大橋中鐵科工集團銅陵長江公鐵大大橋中鐵科工集團黃岡長江公鐵大大橋中鐵科工集團公安長江公鐵大大橋中鐵科工集團武漢天興洲公鐵鐵大橋中鐵科工集團一、我國鋼橋的的發(fā)展概況（一）鐵路鋼橋橋1、新中國建國國前（1）20世紀紀20年代以前前，哈爾濱的松松花江大橋，濟濟南洛口的黃河河老橋，鄭州的的黃河老橋等均均有外國人設(shè)計計，1894年年，詹天佑主持持修建灤河大橋橋（2）1932年，茅以升主主持建成杭州錢錢塘江大橋杭州錢錢塘江江大橋橋2、新新中國國建國國后我國20世世紀50年年代到到20世紀紀末建建設(shè)的的代表表性鐵鐵路鋼鋼橋橋名建造時間（年）主跨（m）型式武漢長江大橋1956

3×128公鐵、桁南京長江大橋19683×160公鐵、桁枝城長江大橋19743×160公鐵、桁九江長江大橋1992180+216+180公鐵、桁孫口黃河大橋19954×108鐵、桁蕪湖長江大橋2000180+312+180公鐵、桁中鐵科科工集集團以下為為相關(guān)關(guān)橋梁梁圖片片武漢長長江大大橋中鐵科科工集集團南京長長江大大橋中鐵科科工集集團枝城長長江大大橋中鐵科科工集集團九江長長江大大橋中鐵科科工集集團孫口黃黃河大大橋中鐵科科工集集團蕪湖長長江大大橋中鐵科科工集集團3、我我國21世世紀建建設(shè)的的代表表性鐵鐵路鋼鋼橋橋名建造時間（年）主跨（m）型式重慶長壽長江大橋2003144+2×192+144鐵、桁武漢天興洲長江大橋2009196+504+196公鐵、桁南京大勝關(guān)長江大橋20112×336鐵、桁拱黃岡長江公鐵大橋2014567公鐵、桁安慶長江鐵路大橋2012580

銅陵長江鐵路大橋2015630公鐵、桁公安長江公鐵大橋2015518公鐵、桁中鐵科科工集集團以下為為相關(guān)關(guān)橋梁梁圖片片重慶長長壽長長江大大橋中鐵科科工集集團武漢天天興洲洲長江江大橋橋中鐵科科工集集團南京大大勝關(guān)關(guān)長江江大橋橋中鐵科科工集集團黃岡長長江公公鐵大大橋中鐵科科工集集團安慶長長江鐵鐵路大大橋中鐵科科工集集團銅陵長長江鐵鐵路大大橋中鐵科科工集集團公安長長江公公鐵大大橋中鐵科科工集集團（二））公路路鋼橋橋1、20世世紀80年年代中中期以以前這段時時期，，由于于剛才才供應(yīng)應(yīng)的缺缺乏和和地方方經(jīng)濟濟的制制約，，鋼橋橋在公公路橋橋中所所占的的比例例很小小，橋橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)形形式不不多而而且跨跨度也也不大大，主主要有有板梁梁橋、、桁梁梁橋，，懸索索橋，，剛拱拱橋等等橋梁梁形式式中鐵科科工集集團序號橋名主跨（m）型式1浙江省黃巖橋5×32鋼板梁、鋼混結(jié)合2川西2號3號橋-剛拱橋3重慶朝陽大橋186鋼懸索橋4拉薩河達孜橋500鋼懸索橋中鐵科科工集集團以下為為相關(guān)關(guān)橋梁梁圖片片川西2號3號橋橋中鐵科科工集集團重慶朝朝陽大大橋中鐵科科工集集團拉薩河河達孜孜橋中鐵科科工集集團2、20世世紀80年年代中中期至至今這段時時期，，我國國的橋橋梁建建設(shè)事事業(yè)經(jīng)經(jīng)歷了了一個個輝煌煌的發(fā)發(fā)展時時期，，建成成了一一大批批結(jié)構(gòu)構(gòu)新穎穎、技技術(shù)復復雜、、設(shè)計計和施施工難難度大大、現(xiàn)現(xiàn)代化化品位位和科科技含含量高高的大大跨徑徑橋梁梁，我我國的的橋梁梁建設(shè)設(shè)水平平已經(jīng)經(jīng)躋身身國際際先進進行列列，主主要有有鋼管管拱橋橋、斜斜拉橋橋、懸懸索橋橋。中鐵科科工集集團橋名建造時間（年）主跨（m）型式上海楊浦大橋1992602斜拉橋西陵長江大橋1996900懸索橋江陰長江大橋19991385懸索橋廣州丫髻沙大橋2000360鋼管拱上海盧浦大橋2003550鋼箱拱貴州壩陵河大橋20091088懸索橋廣東江順大橋2014700斜拉橋廣西南寧五象大橋2014460斜拉橋中鐵科科工集集團以下為為相關(guān)關(guān)橋梁梁圖片片上海楊楊浦大大橋中鐵科科工集集團西陵長長江大大橋中鐵科科工集集團江陰長長江大大橋中鐵科科工集集團廣州丫丫髻沙沙大橋橋中鐵科科工集集團上海盧盧浦大大橋中鐵科科工集集團貴州壩壩陵河河大橋橋中鐵科科工集集團廣東江江順大大橋中鐵科科工集集團廣西南南寧五五象大大橋中鐵科科工集集團第二節(jié)節(jié)鋼鋼橋的的主要要特點點一、主主要的的優(yōu)缺缺點（一））優(yōu)點點1、高高強勻勻質(zhì)材材料：：抗拉拉、抗抗壓、、抗剪剪強度度高的的勻質(zhì)質(zhì)材料料2、鋼鋼橋的的構(gòu)建建最適適合用用工業(yè)業(yè)化方方法來來制造造3、任任性、、延性性好，，可提提高抗抗震性性能4、遭遭破壞壞后易易于修修復和和更換換5、舊舊橋可可以回回收，，資源源可以以再利利用，，有利利于環(huán)環(huán)保（二））缺點點1、易易于腐腐蝕，，需經(jīng)經(jīng)常檢檢查油油漆2、行行車時時噪聲聲和震震動比比較大大中鐵科科工集集團二、結(jié)結(jié)構(gòu)與與受力力1、薄薄壁結(jié)結(jié)構(gòu)2、穩(wěn)穩(wěn)定鋼橋結(jié)結(jié)構(gòu)剛剛度小小，穩(wěn)穩(wěn)定問問題突突出3、剛剛度4、疲疲勞抗疲勞勞好，，注意意連接接方法法與方方式5、連連接焊接、、高強強度螺螺栓連連接三、鋼鋼橋加加工制制作與與安裝裝工藝圖圖、預(yù)預(yù)處理理、放放樣、、號料料、切切割、、矯正正、邊邊緣加加工、、制孔孔、組組焊、、焊接接、整整形、、檢驗驗、試試裝、、除銹銹、涂涂裝、、包裝裝、發(fā)發(fā)運等等多道道工序序中鐵科工集團第三節(jié)鋼橋的主主要材料一、橋梁結(jié)構(gòu)鋼的的強度和等級1、橋梁用結(jié)構(gòu)鋼鋼（GB/T714-2000）中鐵科工集團2、碳素結(jié)構(gòu)鋼（（GB/T700）3、低合金高強度度結(jié)構(gòu)鋼（GB/T1591））中鐵科工集團4、小結(jié)（1）橋梁用結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼和低合金鋼不不僅強度高，剛才才的力學性能，沖沖擊韌性，可加工工性和可焊性均較較好，在橋梁中被被廣泛應(yīng)用（2）為保證橋梁梁結(jié)構(gòu)的承載力和和防止脆性破壞，，盡可能選用橋梁梁用結(jié)構(gòu)鋼（GB/T714-2000）（3）鋼板過后易易造成焊接困難，，焊接應(yīng)力與變形形太大導致質(zhì)量下下降，注意厚板效效應(yīng)。中鐵科工集團二、鋼材的規(guī)格與與表示方法1、鋼板鋼板規(guī)格類型厚道寬度長度厚鋼板0.35～4mm500～1800mm0.4～6m中厚板4.5～20mm700～3000mm4～12m厚板20～60mm700～3000mm4～12m特厚板>60mm600～3800mm4～9m扁鋼4～60mm12～200mm3～9m中鐵科工集團2、型鋼（1）角鋼（2）工字鋼（3）槽鋼（4）H型鋼和T型鋼（5）鋼管中鐵科工集團第四節(jié)鋼橋連接接一、焊接19世紀下半葉出出現(xiàn)焊接，焊接是是現(xiàn)代鋼橋最主要要的連接方法（一）焊接方法1、手工電弧焊2、埋弧焊3、氣體保護焊4、栓釘焊接中鐵科工集團（二）焊縫連接的的形式1、對接焊縫中鐵科工集團2、搭接焊縫中鐵科工集團3、T形焊縫4、角接焊縫中鐵科工集團（三）焊接符號及及其表示方法中鐵科工集團（四）焊縫連接的的缺陷，質(zhì)量檢驗驗和焊縫級別1、焊縫連接的缺缺陷裂紋、焊瘤、焊穿穿、弧坑、氣孔、、夾渣、咬邊、未未熔合、未焊透（（不包括規(guī)定不焊焊透者）、焊縫外外形尺寸不符合要要求、焊接成型不不良等2、焊接質(zhì)量檢驗驗（1）外觀檢查（2）無損檢驗磁場、熒光檢驗X射線、γ射線檢檢驗拍片3、焊縫級別（1）一級（2））二級（3）三級級中鐵科工集團（五）焊縫連接層層狀撕裂防止措施施（1）采用較小的的焊縫坡口角度及及間隙，并滿足焊焊透深度要求（2）在角焊縫中中，采用堆成坡口口或偏向于側(cè)板的的坡口（3）采用對稱坡坡口（4）在T形或角角接接頭中，板厚厚方向承受焊接拉拉應(yīng)力的板材伸出出焊縫區(qū)（5）在T形、十十字形及角接接頭頭中，采用過渡段段，以取代T形、、十字形接頭。中鐵科工集團（六）焊接殘余應(yīng)應(yīng)力與殘余變形1、焊接殘余應(yīng)力力2、焊接殘余應(yīng)力力的影響（1）結(jié)構(gòu)構(gòu)件中中通常是以承受縱縱向應(yīng)力為主，故故構(gòu)建的縱向殘余余應(yīng)力對受力有較較大的影響（2）橫向和厚度度方向殘余應(yīng)力引引起構(gòu)件的雙軸或或三軸復雜應(yīng)力狀狀態(tài)，以及焊接時時焊縫和鋼材熱影影響區(qū)對機械性能能的不利影響，也也會使鋼材變脆和和對受力不利。（3）沒有嚴重應(yīng)應(yīng)力集中的焊接結(jié)結(jié)構(gòu)，只要鋼材具具有一定的塑性變變形能力，殘余應(yīng)應(yīng)力將不影響結(jié)構(gòu)構(gòu)的靜力強度。中鐵科工集團3、焊接殘余變形形尺寸收縮：縱向收收縮和橫向收縮4、減少焊接殘余余應(yīng)力和殘余變形形的方法（1）設(shè)計措施﹛﹛盡量減少焊縫的的數(shù)量和尺寸；避避免焊縫過分集中中或多方向焊縫交交于一點；搭接長長度大于5tmin及25mm；；便于施焊}（2）焊接工藝措措施﹛焊接順序和和方向；先大后小?。ㄏ群甘湛s量大大的焊縫）；預(yù)變變形；預(yù)熱，后熱熱；回火，錘擊}中鐵科工集團二、螺栓連接（一）普通螺栓連連接18世紀中葉開始始普通螺栓連接，，一般采用C級螺螺栓（俗稱粗制螺螺栓），質(zhì)量要求求較高時采用A、、B級螺栓（俗稱稱精制螺栓）1、C級螺栓連接接（1）材料性能屬屬于4.6,4.8級，采用Q235BF（2）優(yōu)點是便于于拆裝，缺點是受受剪力差，受力均均勻2、A.B級螺栓栓（1）材料性能屬屬于8.8級，采采用35號鋼或45號鋼（2）優(yōu)點是受力力好，缺點是不易易拆裝中鐵科工集團（二）高強度螺栓栓連接20世紀中葉發(fā)展展了使用高強度螺螺栓連接，目前已已經(jīng)被廣泛使用1、材料45鋼，40硼鋼鋼，20錳鈦硼鋼鋼2、形式（1）摩擦型高強強度螺栓連接承壓型高強度螺栓栓連接（2）高強度大六六角頭螺栓扭剪型高強度螺栓栓中鐵科工集團(三)、鉚釘連接接19世紀20年代代開始使用鉚釘連連接1、鉚釘連接在受受力與設(shè)計上與普普通螺栓連接相仿仿2、材料為鉚螺鋼鋼ML2或ML33、鋼結(jié)構(gòu)中一般般采用熱鉚中鐵科工集團第五節(jié)鐵路鋼橋橋制造規(guī)范中鐵科工集團第六節(jié)案例韓國圣水大橋的坍坍塌一、事件過程程1994年10月月21日早晨7時時許,竣工通車15年、橫跨漢江江的韓國首爾圣水水大橋,隨著一聲聲巨響,一塊長達達48米的橋板坍坍塌墜入江中,包包括1輛載滿學生生和上班族的巴士士、1輛載滿警員員前往慶祝會場地地的客貨車在內(nèi)的的6輛汽車墜落漢漢江,事故導致32人死亡,17人受重傷。這就就是著名的韓國圣圣水大橋坍塌事故故。中鐵科工集團中鐵科工集團二、大橋簡介及事事故原因分析1、大橋簡介韓國圣水大橋位于于首爾東南，跨越越漢江，是一座懸懸臂式鋼桁梁橋，，全場1160m，6*120m，有六個主孔，，該懸臂式桁梁的的懸掛跨與伸臂端端是用鉸作吊掛式式鏈接的，這種鉸鉸接方式在20世世紀的中葉被廣泛泛使用，但有一個個缺點是結(jié)構(gòu)