改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的橋梁建設(shè)事業(yè)經(jīng)歷了一個(gè)輝煌的發(fā)展時(shí)期，特別是進(jìn)入20世紀(jì)90年代，中國(guó)橋梁工程界在自主創(chuàng)新的旗幟下出現(xiàn)了全國(guó)范圍內(nèi)建造大跨度橋梁的高潮，并以空前的規(guī)模和速度為五縱七橫的國(guó)家高等級(jí)公路網(wǎng)建造了數(shù)以百計(jì)的大跨度懸索橋、斜拉橋、拱橋和梁式橋，以跨越大江大河、海灣和深谷，大大改變了中國(guó)的交通面貌，取得了令世人矚目的成就。
　　一、大跨徑橋梁的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題
　　1.1隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大跨徑橋梁的建設(shè)在20世紀(jì)末進(jìn)入了一個(gè)高潮時(shí)期。蘇通大橋位于長(zhǎng)江下游，是國(guó)家高速公路網(wǎng)中跨越長(zhǎng)江口的咽喉工程，是國(guó)家科技支撐計(jì)劃支持的首個(gè)重大公路交通工程，是我國(guó)自主設(shè)計(jì)和建造的世界首座突破千米跨徑的斜拉橋。蘇通大橋主孔跨徑1088米，水文條件復(fù)雜、地質(zhì)條件差、氣象環(huán)境惡劣、航運(yùn)密度大，千米級(jí)斜拉橋其技術(shù)要求超越了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)定，工程建設(shè)面臨著極大的挑戰(zhàn)。
　　1.2通過(guò)長(zhǎng)達(dá)18年的研究與實(shí)踐，建設(shè)者自主創(chuàng)新，開(kāi)展了100多項(xiàng)科研專題攻關(guān)，研究了結(jié)構(gòu)抗風(fēng)、抗震、防船撞、防沖刷等技術(shù)，攻克了千米級(jí)斜拉橋結(jié)構(gòu)體系、深水急流中施工平臺(tái)搭設(shè)及群樁基礎(chǔ)施工、基礎(chǔ)沖刷防護(hù)和高塔、長(zhǎng)索、大跨結(jié)構(gòu)施工控制等十余項(xiàng)世界級(jí)關(guān)鍵技術(shù)難題，發(fā)展了基于壽命周期和性能設(shè)計(jì)的橋梁設(shè)計(jì)理論與方法，創(chuàng)新了靜力限位和動(dòng)力阻尼組合的橋梁結(jié)構(gòu)體系，研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)計(jì)軟件，編制了千米級(jí)斜拉橋設(shè)計(jì)指南，形成了千米級(jí)斜拉橋設(shè)計(jì)核心技術(shù)，創(chuàng)造了1088米的最大跨徑、300.4米的最高橋塔、131根直徑2.8米120米深的最大群樁基礎(chǔ)、577米的最長(zhǎng)拉索等四項(xiàng)世界紀(jì)錄。
　　1.3從世界橋梁的發(fā)展來(lái)看，橋梁在向跨度更長(zhǎng)、規(guī)模更大，向跨越海峽工程、外海海洋工程的方向發(fā)展。目前世界范圍內(nèi)規(guī)劃或在建或建成的大型跨海通道有意大利墨西拿海峽通道工程、日本津輕海峽通道工程、土耳其伊茲米特海灣通道工程、印尼蘇門答臘海灣通道工程、直布羅陀海峽通道工程、白令海峽通道工程等；國(guó)內(nèi)目前規(guī)劃或在建或建成的大型跨海通道有港珠澳大橋、瓊州海峽跨海通道工程、渤海灣跨海通道工程、臺(tái)灣海峽跨海通道工程等。隨著橋梁建設(shè)環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，技術(shù)難度越來(lái)越高，需要解決的技術(shù)問(wèn)題非常多，為了保證橋梁的可靠性、耐久性、行車舒適性和施工簡(jiǎn)易性，有大量的工作要做，需要研究者繼續(xù)努力，博采眾長(zhǎng)，共同攻克這些技術(shù)難題。
　　1.4總的來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代橋梁面臨的挑戰(zhàn)主要有：一、超深水基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式和施工技術(shù)研究；二、超大跨徑橋梁的結(jié)構(gòu)體系和特殊力學(xué)問(wèn)題；三、輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕、高性能材料的研究，材料的進(jìn)步?jīng)Q定了橋梁技術(shù)發(fā)展的水平；四、超大跨徑橋梁的施工控制，如們保證建成后的設(shè)計(jì)線形、受力狀態(tài)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的要求；五、超大跨徑橋梁的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。
　　二、中小跨徑橋梁的技術(shù)發(fā)展
　　中小橋梁的數(shù)量非常巨大，今后的技術(shù)趨勢(shì)上要體現(xiàn)在集成設(shè)計(jì)方面，集成設(shè)計(jì)就是充分考慮橋位處建設(shè)條件的要求，把設(shè)計(jì)和施工緊密結(jié)合起來(lái)，轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)理念。進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，采用工廠加工制作和現(xiàn)場(chǎng)大型機(jī)械施工，在施工過(guò)程或者建成以后通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，從而形成運(yùn)營(yíng)過(guò)程中一種系統(tǒng)化的管養(yǎng)技術(shù)，在我國(guó)對(duì)預(yù)制節(jié)段拼裝預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的研究應(yīng)用始于60年代。
　　在國(guó)內(nèi)，60年代就開(kāi)始研究預(yù)制節(jié)段拼裝預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，并且投入使用，比如19 6 6 年的成昆鐵路舊莊河一 號(hào)橋、孫水河4號(hào)橋等，都是采用的預(yù)制節(jié)段逐跨拼裝施工法；19 9 7年建成通車的石長(zhǎng)線湘江鐵路大橋，也是應(yīng)用的節(jié)段懸臂拼裝施工法。之后再閩江大橋、夷 陵長(zhǎng)江大橋等都是采用此方法，以及體內(nèi)束和單鍵膠接縫。在2001年建成通車的嘉瀏高 速公路新瀏河大橋也是采用的移動(dòng)支架預(yù)制節(jié)段逐跨拼裝法進(jìn)行施 工。
　　三、橋梁防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)和風(fēng)險(xiǎn)決策
　　3.1現(xiàn)代橋梁防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)的熱點(diǎn)問(wèn)題主要有橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)數(shù)值化和精細(xì)化、基于性能的橋梁抗震設(shè)計(jì)、跨海橋梁抗臺(tái)風(fēng)浪耦合、橋梁防船撞等4個(gè)方面。
　　3.1.1橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)數(shù)值化和精細(xì)化，主要通過(guò)理論分析、CFD數(shù)值模擬手段，對(duì)橋梁風(fēng)振機(jī)理及流體-同體耦合作用進(jìn)行更深的研究，進(jìn)一步提高和完善CFD技術(shù)，建立“數(shù)值風(fēng)洞”和“橋梁抗風(fēng)虛擬現(xiàn)實(shí)”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“全物理、全系統(tǒng)、三維、高分辨率、高逼真”的橋梁結(jié)構(gòu)氣動(dòng)彈性數(shù)值模擬。
　　3.1.2基于性能的抗震設(shè)計(jì)思想綜合考慮了各種影響因素并采用“投資-效益”分析的多級(jí)抗震設(shè)防思想，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)目標(biāo)性能的“個(gè)性化”，即要求在不同地震設(shè)防水準(zhǔn)作用下，所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)滿足各種預(yù)定的性能目標(biāo)要求，從而在最經(jīng)濟(jì)條件下，確保人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失均在預(yù)期可接受的范圍內(nèi)。
　　3.1.3跨海橋梁跨徑大，橋位處水深浪高，氣候、水文、地質(zhì)、地震等海洋環(huán)境因素異常復(fù)雜。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，將瞬態(tài)的強(qiáng)風(fēng)和波浪激勵(lì)看作等效靜力作用。但對(duì)于跨海橋梁，臺(tái)風(fēng)以及臺(tái)風(fēng)掀起的巨浪動(dòng)態(tài)特性顯著，具有強(qiáng)烈的耦合效應(yīng)。因此，考慮臺(tái)風(fēng)以及巨浪這種破壞性環(huán)境荷載的實(shí)際動(dòng)力特征、隨機(jī)性和耦合性，將顯著提高跨海橋梁的設(shè)計(jì)水平，而與之相應(yīng)的結(jié)構(gòu)抵抗臺(tái)風(fēng)浪耦合作用的結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施及振動(dòng)控制技術(shù)將成為跨海橋梁建設(shè)面臨的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。
　　3.1.4目前我國(guó)橋梁的防船撞研究和設(shè)計(jì)還缺乏系統(tǒng)化、規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化。為了滿足我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)和建造的需要，開(kāi)展橋梁船舶撞擊理論和設(shè)計(jì)規(guī)范的研究是項(xiàng)迫切的工作，對(duì)于指導(dǎo)我國(guó)橋梁的防船撞設(shè)計(jì)以及對(duì)舊橋、危橋進(jìn)行防船撞加固都具有重要意義。 　　3.2公路橋梁建設(shè)及運(yùn)營(yíng)階段存在著諸多的不確定性因素，其設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的任一環(huán)節(jié)的錯(cuò)誤或疏忽，都會(huì)大大降低結(jié)構(gòu)的安全性，以至于導(dǎo)致各類工程事故的發(fā)生。面對(duì)越來(lái)越多的橋梁事故和趨于增長(zhǎng)的生命財(cái)產(chǎn)損失，需要結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，完善橋梁建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理體制，同時(shí)制定應(yīng)對(duì)橋梁安全風(fēng)險(xiǎn)的有效措施，以達(dá)到提高橋梁安全性的目的。針對(duì)我國(guó)國(guó)內(nèi)實(shí)際情況，應(yīng)通過(guò)分析安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)、流程、方法、工程應(yīng)用情況等，深入研究和討論基礎(chǔ)理論和評(píng)估方法中若干關(guān)鍵問(wèn)題，優(yōu)化補(bǔ)充評(píng)估體系，從而形成新的可操作性強(qiáng)的工程應(yīng)用方法，對(duì)橋隧工程中常見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題形成相對(duì)穩(wěn)定、合理的評(píng)估流程，完善基本的評(píng)估模型，以提高具體問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的效率和水平。安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是公路橋梁工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，全面、客觀、科學(xué)、準(zhǔn)確的評(píng)估體系對(duì)于實(shí)現(xiàn)工程安全建設(shè)和運(yùn)營(yíng)目標(biāo)至關(guān)重要。。
　　四、橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)及養(yǎng)護(hù)
　　橋梁是一種有壽命期的工程結(jié)構(gòu)物，由于先天的缺陷、外部環(huán)境的影響、荷載的長(zhǎng)期作用、自身材料的老化以及不恰當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)維修，其健康安全不可避免地發(fā)生衰退。這種衰退會(huì)直接威脅到結(jié)構(gòu)的安全和正常營(yíng)運(yùn)，如果沒(méi)有一種科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、高效的方法來(lái)管理結(jié)構(gòu)衰退帶來(lái)的危險(xiǎn)，必然會(huì)影響結(jié)構(gòu)物的正常服務(wù)水平和結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期安全性，造成巨大的? ??濟(jì)開(kāi)銷，并可能造成巨大的負(fù)而社會(huì)影響。
　　橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并不是傳統(tǒng)的橋梁檢測(cè)技術(shù)的簡(jiǎn)單改進(jìn)，而是運(yùn)用現(xiàn)代傳感技術(shù)、電子工程技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、信號(hào)分析與處理技術(shù)、數(shù)據(jù)管理方法、計(jì)算機(jī)軟件、系統(tǒng)模式識(shí)別、預(yù)測(cè)技術(shù)、結(jié)構(gòu)分析理論和決策理論等多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，極大地延拓了橋梁檢測(cè)領(lǐng)域，實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)橋梁運(yùn)營(yíng)階段在各種條件下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，獲取反映結(jié)構(gòu)狀況和環(huán)境因素的各種信息，并由此分析結(jié)構(gòu)的健康狀況、評(píng)估結(jié)構(gòu)的運(yùn)營(yíng)情況。
　　五、結(jié)語(yǔ)
　　橋梁是生命線工程，橋梁結(jié)構(gòu)的合理性、安全性、耐久性一直是橋梁設(shè)計(jì)中的核心問(wèn)題。在世界經(jīng)濟(jì)全球化的推動(dòng)下，我國(guó)交通事業(yè)得到了快速的發(fā)展，是一個(gè)發(fā)展的機(jī)遇，也是一個(gè)挑戰(zhàn)，惟有充分發(fā)掘現(xiàn)代橋梁技術(shù)理念和技術(shù)創(chuàng)新的優(yōu)勢(shì)，大力加強(qiáng)技術(shù)儲(chǔ)備，才能抓住機(jī)遇，應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。

Hash:652b69cbd0cf60e17e1eea6dcaf20db6f9af96ce