土木工程学科前沿(15)

最。目前，全世界共有500m以上跨径的斜拉桥14座，其中我国628m的南京长江二桥、618m的白沙州大桥和605m的青州闽江大桥分列第三、四和五位。此外，我国内地1088m跨径的苏通长江大桥和香港1018m跨径的昂船州大桥都已相继开工建设。

拱式桥是一种既古老又年轻的桥型，中国被誉为拱桥之乡，其历史之悠久、式样之繁多、数量之巨大、形态之完美、发展之迅速，均为当今世界所瞩目。大跨度拱桥主要有钢拱桥、钢管混凝土拱桥和钢筋混凝土拱桥等三种，其中，500m以上跨径的拱桥共有4座，并且都是钢拱桥，分别是550m跨径的中国上海卢浦大桥、518m跨径的美国西弗吉尼亚州新河谷桥(New River Gorge)、504m跨径的美国新泽西州奇尔文科桥(Kill Van Kull)和503m跨径的澳大利亚悉尼港桥(Sydney Harbor)；世界最大跨径的钢管混凝土拱桥是我国四川省的巫山长江大桥，主跨460m；世界最大跨径的钢筋混凝土拱桥是我国四川省的万县长江大桥，主跨420m。目前，我国保持着全部三种大跨度拱桥—钢拱桥、钢管混凝土拱桥和钢筋混凝土拱桥跨径的世界记录。

2.2 桥梁设计方法的发展演变

桥梁设计人员的目标就是在安全、适用、经济、美观的前提下，完成桥梁结构的尺寸拟定和设计验算。20世纪70年代以前，传统的设计方法是容许应力法，该方法假定材料处于线弹性工作范围，结构处于正常工作状态，因而无法提供表示结构达到破坏状态而不是屈服状态的安全域度。80年代起，桥梁设计逐步推广采用极限状态法，该方法除了继续保留容许应力法的设计思想作为正常使用极限状态之外，更重要的是引入了以材料进入塑性阶段的构件内力作为计算参数、以内力限值或内力极限强度作为判断结构基于承载能力极限状态的安全性。为了考虑荷载效应和材料抗力的不确定性，极限状态法分别引入了荷载系数和抗力系数，因而又称为荷载和抗力系数设计法(Load and Resistance Factor Design—LRFD)。

桥梁设计中的不确定性和随机性主要体现在三个方面，即作用在结构上的荷载效应、抵抗荷载效应的材料抗力和设计计算的数学模型。在研究这些不确定因素或随机因素的方法上，欧洲国家大都通过试验研究分别考虑单个不确定因素或随机因素的影响；而美国则主要致力于概率统计理论的工程应用研究，较多地进行三种不

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