【对应知识点】直梁弯曲的应力与强度
重庆朝天门长江大桥(图5-7)是世界上最大跨度的拱桥,其建筑造型美观,结构受力明确,交通功能强大,景观效果显著。
大桥设计方案名为“城市之门”,规划之初即被定位为江上城市之门,突出景观效果;大桥除桥墩外通体红色,设计入水桥墩少,对江面景观破坏小,而且把解放碑和朝天门这两张城市名片也融为一体。船近重庆城,穿过由“解放碑”桥墩和大桥桥面构成的“城市之门”,可见渝中半岛。
图5-7 重庆朝天门长江大桥
重庆朝天门长江大桥全长1 741米,包括主桥和南、北两侧引桥。其中主桥长932米,采用(190+552+190)米的三跨连续中承式连续钢桁系杆拱桥。北引桥长314米,南引桥长495米,均为预应力混凝土连续箱梁桥。双层桥面,上层桥面总宽36米,布置六车道和两侧人行道,设计行车速度60千米/时。下层中间布置双线城市轨道交通,两侧各预留一个宽7米的汽车车行道,设计行车速度80~100千米/时。
上层系杆采用“H”形断面,下层系杆采用主桥为“王”形断面+辅助系索的组合结构,钢结构系杆端部与拱肋下弦节点相连接,下层辅助系索锚固于系杆端节点处。设置辅助系索的目的在于降低下层钢结构系杆杆力,使杆件设计尺寸及板厚控制在适当范围之内,减少用钢量。大桥的建设推动了多个科研及技术创新,截至2018年12月,大桥创造了两项世界第一:第一项是主跨552米为世界已建成的跨度最大的拱桥;第二项是主桥中支点支座采用了145 000千牛的球形抗震支座,是已建成世界同类桥型承载力最大的球形支座。(www.xing528.com)
重庆朝天门长江大桥于2009年4月29日正式建成通车,2010年12月获第十届“中国土木工程詹天佑奖”,2019年入选“改革开放40年百项经典工程”。
【案例分析】
在世界桥梁界流传着这样一句话:20世纪70年代看欧美,90年代看日本,21世纪看中国。几十年来,中国桥在不断刷新着世界桥梁的建设记录。
中国既保留着像赵州桥那样历史悠久的古代桥梁,也在不断建造着刷新世界纪录的公路、铁路新桥、高速公路和高速铁路,桥梁建设尤其引人瞩目,目前我国公路桥梁总数接近80万座,铁路桥梁综述已超过20万座,已成为世界第一桥梁大国。
重庆现有各类桥梁4 500多座。渝都作为山水之城,桥梁对跨越山水起着重要作用,每一次跨越山水都依靠建桥技术的进步与创新。因重庆桥梁数量多、桥梁规模大、桥梁技术水平高、桥梁多样化、桥梁影响力强,2005年被茅以升桥梁委员会该委员会认定中国“桥都”。其桥梁数量和密度远远超过中国其他城市,建设密度和施工难度世所罕见。
【育人功效】
建一座桥,跨山跨海,骄人的记录背后是严谨的测量和精确的计算,是日复一日不断突破技术难关。支撑起超级工厂的绝非只是钢筋和水泥,而是一个国家的经济实力和技术创新。无数的桥梁、道路,正在中国的江河大海上如火如荼的建设着。中国桥,正在成为一张中国的新“名片”。
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