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混凝土梁橋技術溯源
更新時間:2021-04-10 17:51
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    橫木為梁,臥石成橋,都是對遠古時期梁橋起源的合理推測。自19世紀后期混凝土工業(yè)逐漸興起之后,在現(xiàn)代橋梁中,混凝土及預應力混凝土梁橋占有相當大的比例。

 

    在西方第一次工業(yè)革命的背景下,日益成熟的、規(guī)?;匿撹F生產(chǎn)技術源源不斷地為“機器革命”提供新材料,與此同時,英國人阿斯譜丁(Joseph Aspdin1778 -1855)于1824年后發(fā)明的波特蘭水泥,催生了現(xiàn)代混凝土建筑產(chǎn)業(yè)。針對混凝土抗壓能力強、受拉容易脆折這一特點,法國園藝工莫尼(Joseph Monier1823  -  1906)制作了配筋混凝土花盆,并在1867年獲得專利,同年在巴黎世博會展出,1875 - 1877年間,莫尼與其他設計師合作,在巴黎建造了世界上第一座鋼筋混凝土拱式體系人行橋。1896 - 1902年期間,法國人赫尼波柯(Fran60is Hennebique,1842 -1921)發(fā)展了鋼筋混凝土板和T形梁的配筋構(gòu)造設計方法,促嚏鋼筋混凝土在建筑和橋梁工程中得到迅速應用和發(fā)展。

 

    為進一步克服鋼筋混凝土容易開裂這一弱點,1 9世紀后期,歐美工程師萌生對混凝土施加預應力的設想:如果在混凝土構(gòu)件中引入預加應力,就可以抵消恒載或者活載在混凝土內(nèi)產(chǎn)生的拉應力。然而,隨后的大多數(shù)嘗試與研究都沒有成功。主要原因是材料強度不高,通過預拉鋼筋的方式給混凝土施加的預壓應力量值有限,而且很快會因為混凝土的收縮、徐變而消失殆盡,這種方法在當時還不能和普通鋼筋混凝土競爭。直到1928年,法國工程師弗萊西奈(EFreyssinet,1879 -1962)開始將高強度鋼絲用于預應力混凝土。這種鋼絲極限強度達到了l 725MPa,施加的預加應力也約為1000 MPa,在鋼絲中產(chǎn)生的應變遠大子混凝土收縮徐變引起的應變損失,實現(xiàn)了在混凝土中建立永存預應力。

 

    1934年,德國工程師迪辛格(FDischinger,1887 -1953)獲得了向結(jié)構(gòu)施加體外預應力的技術專利,并于1936年在德國設計了世界上第一座體外預應力橋梁,該橋使用體外預應力技術原因之一就是考慮到當時的計算理論不成熟,為以后對橋梁的補張?zhí)峁┛赡堋?/FONT>1937 -1939年,迪辛格還發(fā)表了關于?昆疑土徐變和收縮計算的早期理論。1938年,德國工程師霍耶(EHoyer)首先將先張法技術應用于工程中。該工程是由433m簡支孔組成的橋梁,也是第一座在預應力鋼束和混凝土結(jié)構(gòu)當中完全有黏結(jié)的橋梁。而預應力混凝土真正得以大規(guī)模付諸于工程實踐,還是在發(fā)歸出可靠的張拉方法與錨固措施之后,1939年,弗萊西奈又發(fā)明了端部錨固用的錐形錨具(F式錨)及張拉體系,1940年比利時人馬涅耳(Gustave Magnel,1889 - 1955)研制出了用鍥形塊夾持鋼絲的錨具。

 

    在現(xiàn)澆混凝土技術的發(fā)展過程中,預制拼裝技術也在同步發(fā)展。1946年弗萊西奈在法國馬恩( Mame)河上建造呂章西(Luzancy)橋時,首次采用在預制節(jié)段間現(xiàn)澆濕接頭的預制拼裝技術,該橋是一座55m跨度的預應力混凝土橋。作為弗萊西奈的學生,法國人繆勒(Jean Muller,1925 - 2005)-步發(fā)展了節(jié)段預制拼裝技術,1954年繆勒在美國設計紐約州謝爾頓( Shelton)橋時,首次提出節(jié)段匹配預制技術,并采用干接縫進行預制拼裝;1962年設計法國巴黎舒耶洛羅( Choisy - le - Roi)橋,再度使用匹配預制,并開發(fā)出環(huán)氧樹脂接縫拼裝技術。

 

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