桥梁工程学科前沿概述

从17世纪中叶到20世纪中叶的约300年间，完成了近代桥梁工程的发展，也开始了现代桥梁工程的发展阶段。第二次世界大战结束后，世界进入了相对和平的建设时期。欧美各国于 50 年代陆续开始实施高速公路建设和城市化的计划，出现了许多作为现代桥梁工程标志的创新技术，大大推进了现代桥梁工程的飞速发展。未来桥梁发展趋势：
（1）    材料性能的提高。现代桥梁工程仍以钢材和混凝土为主要建筑材料。过去的60年间，钢材从S343发展到S1100，混凝土从C30发展到C150。各种轻质高强复合材料和智能材料已在桥梁工程中得到应用。可以预见，纳米技术和生物技术可能成为21 世纪技术革新的重要动力，成为新一代桥梁工程建筑材料的载体。轻质高性能、耐久材料的研制和应用方面，玻璃纤维和碳纤维增强塑料从最初作为加固补强材料向最终替代传统的钢材和混凝土两种基本建筑材料方向发展，从而引发桥梁工程材料的革命性转变。在这一过程中，高性能轻骨料混凝土、超强度钢材和预应力钢材及其防腐工艺的进步也不会停止。
. f% Y* r7 B4 U; M5 {) q（2）    IT 技术、计算机处理能力和非线性数值方法的提高以及相应结构分析软件的不断进步，将使桥梁设计日益精细化，仿真度提高，可以在设计阶段逼真地描述大桥在地震、强风、海浪等恶劣自然条件下施工和运营的全过程，为实现仿真数值模拟和“虚拟现实”( VR）技术创造了条件。
1 I2 X2 f: D" S# O# S5 F（3）    自然灾害和恐怖主义威胁，使未来的世界环境存在高风险性。突发性重大自然灾害主要有地震、洪涝、雪灾、台风、冰雹、霜冻等。由于地震、洪涝、冰雪等灾害持续时间长，涉及面积广，对桥梁造成的损失也相对严重。近年来，世界各地恐怖活动猖獗，桥梁成为受恐怖主义威胁的重要目标。
4 ]# x6 U: s  `- t: q（4）    规范和标准的制定也是反映一个国家建设水平的重要标志。制定新的建立在全寿命设计和可持续发展理念上的基于性能的设计规范和标准，应当是21世纪初期的最重要的任务之一。
（5）    大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向发展，引发了对各种杂交组合体系、协作体系以及三向组合结构和混合结构等创新结构体系的研究，以充分发挥不同材料和体系各自的优点，并最终获得高经济指标、可靠的结构连接以及安全方便的施工工艺。
（6）    重视桥梁美学及环境保护。21 世纪的桥梁结构必将更加重视建筑艺术造型，重视桥梁美学和景观设计，重视环境保护，达到人文景观同环境景观的完美结合。
（7）    桥梁的健康监测和旧桥加固。通过正确评估旧桥的现有承载能力，以及研究发展旧桥的加固方法，可以延长桥梁结构的使用寿命，更好地保障交通的畅通，获得更大的经济效益。智能监测设备（传感器、诊断监测仪、便携式计算机）的创造发明，将使桥梁的监测、养护、维修等一系列现场工作实现自动化。
% l+ Q5 F  T$ @* h5 ~0 g（8）    大型深水基础工程。目前世界桥梁基础尚未有超过100m的深海基础工程，下一步需进行100~300m深海基础的实践。
( K- T2 d+ k# T$ U, L5 B（9）    大型工厂化预制节段和大型施工设备的整体化安装将成为桥梁施工法的主流，计算机远程控制的建筑机器人将逐渐代替目前工地浇注或分割成小型块件的拼装施工。大型智能机器人施工设备的创造发明，将使桥梁的施工、管理等一系列现场工作实现自动化和远程管理。对大型的复杂工程，各工序的前后衔接安排及工期控制，物力和财力的安排及调度，设计、施工、监理、工程控制等各方的工作关系协调等问题成为制约工程质量的重大因素。
0 ~# ]8 I4 `7 J  }. r9 Z展望现代桥梁工程的发展趋势，我们要充分认识桥梁工程师所肩负的使命和任务，在桥梁结构构造、桥梁建材、设计理论、软件、施工技术施工装备、加固维修、管理、监测技术与设备、应用高新科学技术、防灾以及新一代的规范等方面加倍努力，迎接跨海和连岛工程的挑战，为建设符合全寿命和可持续发展理念的 21 世纪现代桥梁工程贡献我们的力量。


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哈哈~了解的，很全面得分析~支持下~

楼主讲的很好，新材料和新的结构形式的出现是当前土木工程发展的重要推动力！

嗯，说得挺有道理！不过我觉得最重要的还是新材料的研发

作为外貌协会资深会员，我认为一切为了美~工程的精髓应该是寻求和自然环境的统一。

了解了，说得很好。新材料的发展，将推动桥型的多样化，也必将推进理论计算的发展。

呵呵，以后的桥梁考虑全电脑化，用三维打印机打印出来。

实验室条件下做170~200MPa的混凝土完全可行

新材料和新的结构形式的出现，以及现在科技的日益发达，桥梁必定会更上一个台阶，但是会让很大一部分人越来越失去桥梁的设计能力