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摘 要:木材是最古老的建筑材料之一,在人类文明进步的历程中木材在建筑界扮演着十分重要的角色.树木横跨河谷可能是人类历史上第一座桥梁,并从此拉开了人类开始修建桥梁的序幕.在国内外,木桥都具有悠久的历史.本文通过对木结构桥梁在国内外的发展现状的研究比较,发现在欧美、日本一些发达国家现代木结构桥梁设计和建造技术已比较先进,而在我国,木结构桥梁技术水平还停留在过去,研究水平远远落后.鉴于此,提出了对现在木结构桥梁研究和推广的必要性;并对木结构桥梁在我国的应用前景作出了预测.
1.引言
木材作为纯天然的绿色环保材料,与自然环境具有良好的协调性,并且木结构建筑作为传统的建筑形式,它总给人们一种亲切感.在过去,木结构桥梁深受工匠喜爱,因为它相比石材质量轻,预制简单;但是在近代社会,材料科学发展迅速,况且木材本身具有强度不高,易燃、易腐等缺点,木结构桥梁一度被其它材料形式桥梁所取代.如今,在融入现代加工处理技术后,木结构桥梁不仅在防腐、防火和防虫蛀方面取得进展[1],而且在分析计算理论方面也趋于完善,这大大提高了木结构桥梁的结构耐久性和安全可靠度.大量实践证明,现代木结构桥梁不仅绿色环保,而且其抗震性能方面也优于其它建筑材料,在一些特殊场合,木结构桥梁与其它形式桥梁相比,表现出更好的适应性.因此,现代木结构桥梁必将凭借自身显著的优点,再度展现出它的风采.
2.木结构桥梁的发展现状
(1)国外木结构桥梁的发展现状
19世纪以前的欧美一些国家,一直将木材作为修建桥梁的主要材料,但从1890年后由于钢材开始流行,木结构桥梁的建设走向衰退.直到20世纪60~70年代,随着结构层压木的发明,一批采用层压木技术制造的新型木结构桥梁得以建造成功,并取得了较好的使用效果.在美国,中小跨径公路桥梁中,特别是低运输量的乡村公路中,木结构桥梁已被广泛采用(图1).据不完全统计,仅仅美国林务局管辖的木结构桥梁就有7500座,且每年还有大量木结构桥梁处于建设当中.
另外,国外对木结构桥梁结构形式、力学性能、设计计算理论、局部连接与耐久性的研究已经取得了非常丰富的成果,并将相关成果列入公路桥梁设计规范,如美国AASHTO规范,加拿大的公路桥涵设计规范等.
3.现代木结构桥梁的特点
现代木结构桥梁引入了现代木结构加工、连接、防虫、防腐的新技术,提高了木结构的耐久性和使用寿命.胶合木的出现,提高木结构的力学性能,使得现代木结构桥梁与传统木结构桥梁相比有其