桥梁基本知识分解.docx

桥梁分类--综述 桥梁按其用途可分为铁路桥、公路桥、管道桥、多用桥等; 按跨越对象可分为跨越河流的跨河桥,跨越山谷的跨谷桥，跨越铁路或公路的跨线桥（又称立交桥），跨越城区、工业区或农作物区的高架桥（又称栈桥）； 按桥面设置位置可分为桥面位于桥跨结构顶面的上承式桥，桥面位于桥跨高度中部的中承式桥（半穿式桥）和桥面支承在下弦的下承式桥； 按桥跨结构的材料可分为木桥、砖桥、石桥、钢桥、混凝土桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥，以及混凝土桥面板同钢梁组合的结合梁桥； 按桥身能否活动可分为固定桥、开启桥和浮桥; 按桥梁总长度或跨度可分为特大桥、大桥、中桥和小桥。 各国在各时期对桥梁的划分标准是不同的，中国1981 年《公路工程技术标准》把总长度 ≥500 米的桥称特大桥，总长度≥100 米的称大桥,总长度＞30 米的称中桥,总长度＜30 米的称小桥。此外,单孔跨径超过40 米的公路桥梁也称大桥,并把跨径超过5 米的公路桥称为小桥， 小于 5 米的称为涵洞。 桥梁按其结构形式和受力情况可分为梁桥、拱桥、悬索桥、刚架桥、组合体系桥等形式。我们在这里重点对几种典型的桥梁进行学习，它们就是梁式桥、拱式桥、斜拉桥、悬索 桥。 桥梁分类--梁式桥 以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。主梁可以是实腹梁或者是桁架梁（空腹梁）。实腹梁外形简单，制作、安装、维修都较方便，因此广泛用于中、 小跨径桥梁。但实腹梁在材料利用上不够经济。桁架梁中组成桁架的各杆件基本只承受轴向力，可以较好地利用杆件 材料强度，但桁架梁的构造复杂、制造费工，多用于较大跨径桥梁。桁架梁一般用钢材制作， 也可用预应力混凝土或钢筋混凝土制作，但用的较少。过去也曾用木材制作桁架梁，因耐久 性差，现很少使用。实腹梁主要用钢筋混凝土、预应力混凝土制作，也可以用钢材做成钢钣 梁或钢箱梁。实腹梁桥的最早形式是用原木做成的木梁桥和用石材做成的石板桥。由于天然 材料本身的尺寸、性能、资源等原因，木桥现在已基本上不采用， 石板桥也只用作小跨人行桥。 根据实腹梁的截面形式可分为板梁、□形梁、T 形梁或箱形梁等。按照主梁的静力图式， 梁桥又可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。 ①简支梁桥：主梁简支在墩台上,各孔独立工作,不受墩台变位影响。实腹式主梁构造简单，设计简便，施工时可用自行式架桥机或联合架桥机将一片主梁一次架设成功。但简支梁 桥各孔不相连续，车辆在通过断缝时将产生跳跃，影响车速的提高。因此，目前趋向于把主 梁作成为简支，而把桥面作成为连续的形式。简支梁桥随着跨径增大，主梁内力将急剧增大， 用料便相应增多，因而大跨径桥一般不用简支梁。 ②连续梁桥：主梁是连续支承在几个桥墩上。在荷载作用时，主梁的不同截面上有的有正弯矩，有的有负弯矩，而弯矩的绝对值均较同跨径桥的简支梁小。这样，可节省主梁材料用量。连续梁桥通常是将3～5 孔做成一联，在一联内没有桥面接缝，行车较为顺适。连续梁桥施工时，可以先将主梁逐孔架设成简支梁然后互相连接成为连续梁。或者从墩台上逐段悬伸 加长最后连接成为连续梁。近一、二十年，在架设预应力混凝土连续梁时，成功地采用了顶推法施工，即在桥梁一端（或两端）路堤上逐段连续制作梁体逐段顶向桥孔，使施工较为方便。连续梁桥主梁内有正弯矩和负弯矩，构造比较复杂。此外，连续梁桥的主梁是超静定结构，墩台的不均匀沉降会引起梁体各孔内力发生变化。因此，连续梁一般用于 地基条件较好、跨径较大的桥梁上。1966 年建成的美国亚斯托利亚桥，是目前跨径最大的钢桁架连续梁桥，它的跨径为 376 米。 ③悬臂梁桥：又称伸臂梁桥。是将简支梁向一端或两端悬伸出短臂的桥梁。这种桥式有单悬臂梁桥或双悬臂梁桥。悬臂梁桥往往在短臂上搁置简支的挂梁，相互衔接构成多跨悬臂梁。有短臂和挂梁的桥孔称为悬臂孔或挂孔，支持短臂的桥孔称为锚固孔。悬臂梁桥的每个挂孔两端为桥面接缝，悬臂端的挠度也较大，行车条件并不比简支梁桥有所改善。悬臂梁一片主梁的长度较同跨简支梁为长，施工安装上相应要困难些。目前对预应力混凝土悬臂梁桥多采用悬臂拼装或悬臂浇筑的方法施工。为适应悬臂施工法的发展，保证主梁的内力状态和施工时一样，出现一种没有锚固孔，并把悬伸的短臂和墩身直接固结在立面上，形成预应力混凝土 T 形刚架桥，这种桥在 20 世纪 50 年代后发展起来。 桥梁分类--拱桥 拱桥是以承受轴向压力为主的拱(称为主拱圈)作为主要承重构件的桥梁。 按照主拱圈的静力图式，拱轿可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。 三铰拱是静定结构，其整体刚度较低，尤其是挠曲线在拱顶铰处产生折角，致使活载对桥梁的冲击增强，对行车不利。拱顶铰的构造和维护也较复杂。因此，三铰拱除有时用 于拱上建筑的腹拱圈外，一般不用作主拱圈。 两铰拱取消了拱顶铰，构造较三铰拱简单，结构整体刚度较三铰拱为好，维护也较