桥梁结构分析学科是一个即古老又现代的学科,它以结构力学为基础,桥梁设计离不开结构力学分析。在计算机发展之前,桥梁结构分析以解析法为主,演算只能依靠手工,因为手算结构受力要较长的时间,而且容易出错,所以设计周期相对较长,稍微复杂一些的桥梁很难用手算方法分析清楚,只能依靠试验和时间经验进行设计。虽然算盘、计算尺和手摇计算器等辅助计算工具解脱了部分手算的劳作,但由于精度有限、速度不快依然制约着桥梁结构分析和设计的发展。60年代计算机的出现,为桥梁结构分析提供了腾飞的翅膀。用计算机进行桥梁结构有限元分析,是计算机最早应用的领域之一。至今50岁以上的结构分析工程师依然记得早期计算机穿孔录入数据的时代,那时虽然辛苦但一想到可以进行大型计算就兴奋不已。 现在半个多世纪过去了。伴随着计算机技术和有限元技术的发展,桥梁结构分析技术也不断完善,并逐步走向成熟。现代工程师依靠高性能计算机和高度智能化的桥梁结构分析软件,可以设计出更多结构复杂、造型优美的桥梁。近年来我国建造的千米级斜拉桥、悬索桥,以及各种大跨径拱桥、预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥的建设都离不开现代化的桥梁结构分析技术。可以说桥梁工程的灵魂是设计,而设计的关键技术是桥梁结构分析。现如今开始流行的旧桥加固设计依赖于更深层次的桥梁结构分析技术。可见桥梁结构分析学科虽然古老,但对其研究的任务还很繁重,还要不断迈上新的台阶。
桥梁结构分析软件的发展随着计算机水平的发展不断进步,处理问题的规模越来越大、图形显示的效果越来越好,计算的速度也越来越快,极大了提高了设计质量和计算精度。现在,桥梁结构分析的解题规模、运算速度将不再作为结构分析软件的主要考虑因素,桥梁结构分析软件将更为仿真、精确的模拟桥梁结构,充分考虑施工过程、非线性等因素。国内软件正在向空间梁格、板壳、实体单元仿真建模、非线性分析动力特性计算的等方面发展,并且加强计算数据和CAD绘图软件的联系,形成分析、设计、绘图、文档一体化,进一步提高设计效率。当前的桥梁结构分析软件开发必须兼顾新桥设计和旧桥检测加固的分析,为桥梁设计、施工控制直至养护管理提供科学依据,正在努力加入国际桥梁软件的竞争行列。另外,桥梁结构分析软件也在与虚拟现实技术相结合,试图用于桥梁的方案比选、虚拟设计、项目管理、事故反演等领域。
钢结构建筑因自重轻、延展性好、施工周期短等优点已受到越来越多的关注。长期以来,钢铁的产量、质量与钢结构的发展都是齐头并进的。 钢结构在铁路、公路、基础设施建设,以及上海世博会、广州亚运会等场馆建设中取得的成就有目共睹。在超高层建筑、大型桥梁、公共建筑等重大、标志性的钢结构工程建设中,我国的钢结构综合技术水平勿庸置疑地已经处于国际先进水平,钢结构产业在国民经济发展中的重要作用不可替代。目前,许多企业已进入到高端钢结构产品和装备的制造施工中,涉及到桥梁、核电、风电、海洋石油工程装备、天然气液化储罐等,进一步扩大了钢结构的市场范围。