1.1 梁桥

作为桥梁的基本体系之一，梁桥是指以受弯为主的梁作为承重构件的桥梁。其分类形式较多，具有受力性能明确、施工工艺简洁、经济指标优良等优点，在桥梁建设中发挥着不可替代的作用，是目前全世界范围内应用最广泛的桥梁类型之一。从结构形式来看，梁桥主要包括简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥和刚构桥等（见图1-2）。

梁桥结构形式逐渐丰富的同时，截面类型也趋于多样化。梁桥的截面类型主要包括板式截面、肋梁式截面和箱型截面。板式截面又可分为整体式矩形实心板、装配式实心板、空心板和异形板等。

（1）世界梁桥的发展。

世界梁桥的发展历程可分为古代和现代两个历史时期的发展阶段（见图1-3）。关于远古时期梁桥的起源，有人认为它是由模仿大自然的天然梁桥而来。大自然中一些石梁，如果正好落在河的两岸，则成为可以供人通行的天然桥梁，俗称天生桥（见图1-4）。世界上第一座人工梁桥于何时建造，或许早已无法考证。在埃克斯穆尔发现的塔尔步骤桥是世界上现存最古老的梁桥（见图1-5）。它的建造年代可以追溯到公元前3000年。

木、石一直作为古代梁桥的主要建筑材料，直到西方第一次工业革命给桥梁建设提供了新材料。铸铁板梁桥萌芽于18世纪末期，文献记载的最早的铸铁梁桥结构是英国著名的土木工程师托马斯·特尔福德建造的水道桥（见图1-6）。

英国人Joseph Aspdin于1824年前后发明波特兰水泥。针对混凝土抗压能力强、受拉容易脆断这一特点，法国园艺工Joseph Monier首次将混凝土中加入了钢筋，并在1867年获得专利。1875年建成了第一座钢筋混凝土梁桥——沙泽勒（Chazelet）人行桥（见图1-7），开创了钢筋混凝土梁桥的先河。随后，钢筋混凝土梁桥迅速发展，到了20世纪初期，中小跨度的钢筋混凝土板梁、T梁、Π梁等桥梁形式已得到普遍应用，并尝试向更大跨度发展。

1857年英国发明家贝塞麦发明了可大幅提高钢的产量和品质的技术，得到推广以后，熟铁被钢材迅速取代。其后，美国于1916年率先建成了采用钢材的赛欧托维尔（Sciotoville）双线铁路桥（见图1-8）。该桥为连续桁架桥，孔跨布置为2×236.3 m。1917年又建成了梅特罗波利斯（Metropolis）单线铁路桥（见图1-9）。该桥为简支桁梁桥，跨度达到215.8 m。

1928年，法国工程师弗莱西奈将高强度钢丝用于预应力混凝土。20世纪40年代，预应力混凝土肋梁桥的应用就比较普遍了。20世纪60年代，林同炎提出的“荷载平衡法”简化了预应力混凝土结构的设计，促进了预应力混凝土在世界范围内的快速发展和普遍应用。1937年，德国首次将预应力技术运用到梁桥中，建成了奥厄车站跨线桥（见图1-10）。1946年，弗雷西奈在法国主持修建了第一座预应力箱梁桥——吕藏西（Luzancy）桥（见图1-11）。

预应力混凝土技术如火如荼发展的同时，高质量钢材和箱型截面的结合——钢箱梁桥也取得了重大突破。目前公路钢箱梁桥的跨度纪录者，是巴西1974年建成的里约尼泰罗伊大桥（见图1-12）。主桥采用三跨钢箱梁结构，长848 m，主跨300 m。德、法、日等国较早地尝试了钢混结合箱梁桥，有效降低了建造成本。该桥型的杰出代表是2005年荷兰建成的跨越荷兰水道的双线高铁钢混结合箱梁桥。此桥长1 200 m，11跨，最大跨度约100 m（见图1-13）。

与此同时，悬臂施工技术的发展使连续梁、T形刚构和连续刚构等各类PC箱梁桥向着更大跨度迈进。瑞士是PC连续刚构桥的发源地，瑞士Menn教授设计的Felsenau高架桥（见图1-14）可能是第一座PC连续刚构桥。重庆石板坡长江大桥复线桥（见图1-15）现为世界梁桥跨径纪录保持者。该桥2006年建成，主跨中间设置103 m长的钢梁段，借此减重并将主跨加长到330 m。

图1-16描述了近代以来梁桥最大跨径的发展。直到1848年，比利时的Conwy桥的跨径才正式突破100 m，这主要是由于工业革命带动了梁桥建造技术的进步。在这之后，梁桥技术的不断革新推动着跨径迅速发展。1951年，德国建造的CardinalFrings桥将梁桥跨径带入了200 m以上的行列。1998年，挪威的Stolma桥采用连续刚构，跨径突破了300 m。2006年重庆石板坡长江大桥复线桥的主跨达到了330 m，成为目前世界梁桥跨径纪录的保持者。

（2）国内梁桥的发展。

中国梁桥的发展历程同样可以分为古代和现代两个时期的发展阶段（见图1-17）。目前，我国在预应力混凝土梁桥的世界排名中占据前十中的6席，见表1-2。2006年建造的重庆石板坡长江大桥，主跨330 m，是世界上跨径最长的梁桥。

梁桥可以说是我国最早出现的桥型。早在原始社会时期，我国就有了独木桥和数根圆木组成的木梁桥，这些是中国桥梁的雏形。最早的梁桥实物考证可追溯到坐落在咸阳古城的渭水三桥（见图1-18），包括东渭桥、中渭桥和西渭桥，为重要的交通枢纽。汉朝时，梁桥便已经比较普及，山东省沂南出土的汉墓画像石上甚至已刻有石梁桥的图案（见图1-19）。

唐宋为中国古代梁桥发展的辉煌阶段。据《唐六典》记载，天下著名的石梁桥有4座，为河南洛阳天津桥、永济桥、中桥，以及西安的灞桥。宋代建造了为数众多的石墩石梁桥。“闽中桥梁甲天下”就是对南宋时闽中地区大量建造石梁石墩桥的真实写照。明清为梁桥修建的饱和时期，石梁桥随处可见，但是技术上没有突破。这时的主要成就是对一些古桥进行了修缮和改造，并留下了许多修建桥梁的施工说明文献，为后人提供了大量文字资料。

从鸦片战争到新中国成立，中国桥梁主要由外国人设计建造。唯一例外的只有茅以升主持兴建的杭州钱塘江大桥（见图1-20）。该桥由他带领中国的工程师们，克服种种意想不到的困难，发明了射水法、沉箱法、浮运法等新工艺，历时925个昼夜，终于在1937年9月26日建成通车。

新中国成立之后，中国现代梁桥开始起步。面对技术全面落后于西方的局面，中国的梁桥技术一方面积极学习苏联，另一方面不断自主开拓进取。1952年，中国政府决定修建第一座长江大桥——武汉长江大桥（见图1-21），从此天堑变通途。

与此同时，中国预制预应力混凝土技术也在发展。1956年首次在东陇海线新沂河铁路桥上建成了跨度为23.9 m的预应力混凝土简支梁，中国梁桥的技术迈出了重要的一步。河南五陵卫河桥为中国采用平衡悬臂拼装法建成的第一座预应力混凝土T形刚构桥，全长105 m，主跨50 m（见图1-22）。

1968年通车的南京长江大桥（见图1-23）是长江上第一座由中国自行设计和建造的双层式铁路、公路两用桥梁，在中国桥梁史和世界桥梁史上具有重要意义，是中国经济建设的重要成就、中国桥梁建设的重要里程碑，具有极大的经济意义、政治意义和战略意义，有“争气桥”之称。它不仅是新中国技术成就与现代化的象征，更承载了中国几代人的特殊情感与记忆。

1978年中国实行改革开放政策以后，经济得到了飞速发展，交通基础设施的建设是经济发展的动脉。采用节段预制悬臂拼装施工的7孔110 m江门外海桥（见图1-24）和主跨达180 m的预应力混凝土连续钢构桥——番禺洛溪桥（见图1-25），可以说代表了20世纪80年代我国梁桥的最高水平。

进入21世纪后，我国真正迈入了梁桥大国的行列，建设了多座举世瞩目的梁桥。2006年建造的重庆石板坡长江大桥（见图1-26），主跨330 m，是世界上跨径最长的梁桥。2021年建成的昭君黄河特大桥，全长4.3km（见图1-27），主桥共10个主墩，结构为波形钢腹板连续箱梁桥，单联长度达1.52 km。这座桥是包茂高速包头至东胜段改扩建项目控制性工程，也是目前国内单联最长的梁桥。