浅谈桥梁工程发展历程及展望

张茜 吴昊 姜雪

摘要：随着全球经济一体化，交通网络建设成为我们必须解决的课题。而桥梁建设作为其中重要的一环更是我们不可忽视的问题。桥梁工程在近几百年间发展速度惊人，由最初的几十米跨度发展到如今的几百甚至是几千米的跨度，材料也由最初的木材、石材发展到如今的钢筋混凝土等。在此，我们简要回顾了桥梁工程的发展历程，阐述了桥梁工程发展的现状并对桥梁发展做出了自己的预估。

关键词：桥梁工程；发展历程；发展展望

中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）04（b）-0000-00

引言：

交通对于世界的意义不言而喻，桥梁在其中起着至关重要的作用。它可以拉近世界的距离，减缓解决城市的拥堵问题，带动经济的发展，同时也是国家经济实力，科技实力的象征。因此，桥梁建设的多元化，经济化以及安全性能成为我们的重要目标。随着时代的发展，桥梁建设也日益现代化，无论是从设计、建设还是验收、维护，科技的运用越发重要。因此，我们必须了解当代桥梁工程的发展。

1.桥梁的重要性

随着全球经济一体化的逐步实现，交通工程和工具的发展受到了来自各方面的压力。建立全面、完善的交通网络，大力发展交通事业成为了我们的当务之急。而桥梁建设作为交通建设中较为关键的一步，发挥了无可替代的作用。尤其是二十世纪中期以来，科学技术的发展以及人们生活水平的提高，敦促了桥梁的高水平建设。连接各城市的适合快速行驶的高速铁路桥和高架桥，解决城市拥堵路况的城市高架桥和立交桥，跨越海峡、河流的跨海、跨河大桥等主要的交通建设除了方便我们的生活外，无一不对我们当代的桥梁技术形成了严峻的考验。提高桥梁设计、建设技术，研究更为安全、方便的桥梁成为了交通建设者夜以继日的工作。因为桥梁建设不仅是交通建设重要的一部分，在经济建设飞速发展的时代，桥梁建设也常常作为一个国家建设技术甚至是科学技术、综合国力的体现。

2.桥梁工程发展历程

18世纪以前，桥梁以木材和石材作为主要材料，最有名的当属中国的赵州桥（跨度37.02米，公元605年）。科学的设计、优秀的施工成就了百年屹立的美名。18世纪末19世纪初，随着西方国家炼铁技术的发展，使得铁元素融入到桥梁建设中，其中以位于英格兰中西部的世界首座铸铁桥（跨度30米，1779年）和法国巴黎塞纳河上的亚历山大三世铸铁拱桥（跨度107.5米，1899年）最为著名，以此为例，欧洲也真正的进入了工业社会。期间，中国也建设了大渡河铁索桥（跨度100米，1803年）。19世纪中叶，随着建筑钢材和钢丝的发明，人工建筑材料实现了飞跃，桥梁建设也实现了历史的跨越。桥梁建设的主跨长度由百米飞跃到五百米左右。二十世纪初期，欧美国家的工业发展盛况空前，国家日趋发达，大跨悬索桥的建设此起彼伏。美国纽约华盛顿桥（跨度1607米，1931年）、旧金山金门大桥（跨度1280米，1937年），都显示出了西方国家在桥梁建设领域的绝对实力。二战后，德国、日本再度崛起。五十年代初期，复苏的德国经济使得德国的桥梁发展更上一层楼，斜拉桥结构展现出“星星之火，可以燎原”的趋势。六十年代，日本、丹麦率先实施了跨海工程计划。日本以关门桥为起点，建设具有东中西三条通道的本州—四国联络线工程；丹麦则以小海带桥为起点，最终建成连接领土两岛的大海带桥（1642米，1997年）。八十年代初期，我国改革开放的政策，使得综合国力显著增强，杨浦大桥、南浦大桥的成功建成重新确立了我国在桥梁界的世界地位。

3.桥梁工程发展现状

如今，桥梁工程已作为一门独立的学科被认可，成为了各大知名工科院校不可或缺的专业，抛弃了初期紧靠经验和智慧创造的方式。并且不断吸取相关科目的优秀经验，不断开拓新领域，完善桥梁工程建设系统。与此同时，关于桥梁施工质量控制和管理的相关学科也在不断增加，例如桥梁抗风、抗震、桥梁CAD等等。而且，计算机技术的不断更新也使桥梁结构三维线性分析成为可能。

对桥梁技术体现最明显的还是桥梁工程规模和建设速度。我们以悬索桥和斜拉桥为例。仅在20世纪一个时代内，悬索桥的跨度便从威廉斯堡桥（跨度488米，1903年）到明石海峡大桥（跨度1991米，1998年），实现了4倍跨度的增长。在这里我们还应特别提到20世纪50年代就开始计划的意大利墨西拿海峡桥。这个跨海工程前后经历了40多年的准备工作，考虑了当地地震活动频繁等多种地理因素，经多次修改方案，设计方最终确定了主跨3300米的单孔悬索桥方案。这将是世界跨海大桥工程的丰碑式建筑。斜拉桥则从斯特伦松德桥（跨度183米，1955年）发展到至今为止承重量最大的斜拉桥—厄勒松大桥（跨度490米，2000年），再到多多罗大桥（跨度890米，1998年），斜拉桥跨度增加近5倍。由此看见，桥梁工程在20世纪至21世纪初这段时间内发展迅速。

谈到桥梁建设，就不得不提到桥梁设计，由于计算机等高科技的出现和发展，桥梁设计可使用的工具日益增多，至今已取代绝大部分的手工设计。桥梁设计也从最初简单的浮桥、拱桥发展到如今的钢桥、塔桥等，形式繁多，为国家建设、城市建设增添了一道美丽的风景，也为历史发展增添了浓墨重彩的一笔。

4.桥梁工程发展展望

在20世纪，世界桥梁工程的发展取得了巨大的成就，大部分国家完成了本国桥梁建设任务，小部分国家实现了跨国、跨海桥梁建设。实现了全球交通网络连通的初级目标，桥梁建设还有巨大的进步空间。21世纪，桥梁发展应以20世纪的成就作为基础，在完善基础的同时开拓创新。如上所述，桥梁工程已经发展成为一门独立的学科，其主体框架基本构筑，但羽翼远未丰满。可以预见，在桥梁建设未来的发展中，学科分支将逐步完善，且独立发展直至成熟。例如在桥梁抗风领域，大跨度桥风致振动控制技术将成为研究的热点，试验将依托风洞，随着计算机技术的迅猛发展，数值风洞技术将有望突破瓶颈。

说到计算机技术，我们不得不谈论一下其在桥梁建设发展中的未来。随着计算机技术的不断发展，桥梁设计、评估、施工和管理将不断使用计算机软件。一来降低工作量，二来实现了对桥梁工程的立体化管理。从建立模型展示最初的设计到成型展示，再到施工管理控制以及最后的使用管理，计算机技术将近乎完美的展示桥梁建设的魅力。

至于桥梁本身的发展，我们可以看到，在20世纪，桥梁已经从最初的100米左右的跨度发展到现在的2000米左右的跨度。但是这还远远不够，为了建设全球交通网络，我们还需要不断突破现有瓶颈，挑战极限。加大跨度，丰富桥型将是桥梁工作者不变的课题。桥体轻型化、结构简易化等问题也将随着更大跨度桥梁的出现而解决。

总结：我国从古至今桥梁发展呈现良好事态，古人的伟大智慧以及国外的先进经验都对我国桥梁建设起着推动作用，最重要的还是我国科研人员，工程师们的辛勤探索。虽然桥梁本身的发展略有不足，但我相信经过更深入的研究，我国桥梁工程会更上一层楼。

参考文献：

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