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混(hún)凝土梁橋技術溯源
更新時間:2021-04-10 17:51
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    橫(héng)木為梁(liáng),臥石成橋,都是對(duì)遠古時期梁橋起源(yuán)的合理推測。自19世紀後(hòu)期混凝(níng)土(tǔ)工(gōng)業逐漸興起之後(hòu),在現(xiàn)代橋梁中,混凝土及預應力混凝土(tǔ)梁橋占有相當大的比例。

 

    在西方第一次工業革命的背景下,日益成(chéng)熟的(de)、規模化(huà)的鋼鐵生產技術源(yuán)源不斷地為(wéi)“機器(qì)革命(mìng)”提供新材料,與此同時,英國人阿斯譜丁(Joseph Aspdin1778 -1855)於1824年後(hòu)發明的波特蘭水泥(ní),催生了現代混凝(níng)土建築產業。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)製作了配筋混凝土花盆,並在1867年獲得專利(lì),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(le)世界上第一座鋼筋(jīn)混凝土拱式體係人行橋。1896 - 1902年期間,法國人赫尼波(bō)柯(Fran60is Hennebique1842 -1921)發展了鋼筋混凝土板和T形梁(liáng)的配筋構造設計方法,促嚏鋼筋(jīn)混凝土在建(jiàn)築和橋梁工(gōng)程中(zhōng)得到迅速應用和(hé)發展(zhǎn)。

 

    為進一步克服鋼筋混凝土(tǔ)容(róng)易開裂(liè)這一弱點,1 9世紀後期,歐美(měi)工程(chéng)師萌生對混凝(níng)土施加預應力的設想:如果在混凝土構件中引入預加(jiā)應力,就可以抵(dǐ)消恒載或者活載在混凝(níng)土內(nèi)產生的拉應力。然而(ér),隨後的大(dà)多數嚐試(shì)與研究都沒有成(chéng)功。主要原因是材(cái)料強度不高,通過預拉鋼(gāng)筋的方式給混凝土施加的預壓應(yīng)力量值有限,而(ér)且很快會因為混凝土的收縮、徐變而消失殆盡,這種方法(fǎ)在當時還不能和普(pǔ)通鋼筋混凝土競爭。直(zhí)到1928年,法國工程師(shī)弗萊西奈(EFreyssinet1879 -1962)開始將高強度鋼絲用於預應力(lì)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,在鋼絲中產生的應變遠大子混凝土(tǔ)收縮徐變引起的應變損失,實現了(le)在混凝土中建立永存預(yù)應力。

 

    1934年,德國工程師迪辛格(FDischinger1887 -1953)獲得(dé)了向結構施加體外預應力的(de)技術專利,並於1936年在(zài)德國(guó)設計了世界上第一座體外預應力橋梁,該橋使用體外預(yù)應(yīng)力技術原因之一就是考慮到當時的計算理論(lùn)不成熟,為以後(hòu)對橋梁的補張提供可能。1937 -1939年,迪辛格還發表(biǎo)了關於(yú)?昆(kūn)疑土徐變(biàn)和收縮計(jì)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於工程中。該工程是由433m簡支孔組成的橋梁,也是第(dì)一座在預應力鋼束和混凝土結(jié)構當中完全有黏結的橋(qiáo)梁。而預應力混凝土真正得以(yǐ)大規模付諸於工(gōng)程實踐,還是在發歸出可靠的張拉方法與錨固措施之後,1939年,弗萊西奈又發(fā)明了端部錨固用的錐(zhuī)形錨具(F式錨)及張拉體係,1940年比(bǐ)利時人馬涅耳(Gustave Magnel1889 - 1955)研製出了用鍥形塊夾持鋼絲的錨具。

 

    在現澆混凝(níng)土技術的發展過程中(zhōng),預製拚裝技術也在同步發展(zhǎn)。1946年(nián)弗萊西奈在法國馬(mǎ)恩( Mame)河上建造呂章西(xī)(Luzancy)橋時,首(shǒu)次采用在預製節段間現澆(jiāo)濕接頭的預製拚裝技術,該橋是一座55m跨度的預應力混凝土橋。作為弗萊西(xī)奈的學生,法國人繆勒(Jean Muller1925 - 2005)-步發展了節段預製拚裝技術,1954年繆勒在(zài)美國設計紐(niǔ)約州謝(xiè)爾頓( Shelton)橋時,首(shǒu)次提出節段匹配預製技術,並采用幹接縫進行預製拚裝;1962年設計法國巴黎舒耶洛羅( Choisy - le - Roi)橋,再(zài)度使用匹配預製,並開發(fā)出環氧樹脂接縫拚裝(zhuāng)技術。

 

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