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橋梁類型

橋梁類型

 

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        橋梁類型(bridge type)橋梁種類眾多,可分類如下:

        按用途分,有鐵路橋、公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、運(yùn)水橋(渡槽)及其他專用橋梁(如通過(guò)管道、電纜等)。

        按跨越障礙分,有跨河橋、跨谷橋、跨線橋(又稱立交橋)、高架橋、棧橋等。

        按采用材料分,有木橋、鋼橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋、圬土橋(包括磚橋、石橋、混凝土橋)等。

        按橋面在橋跨結(jié)構(gòu)的不同位置分,有上承式橋、下承式橋和中承式橋。上承式橋的橋面布置在橋跨結(jié)構(gòu)的頂面,其橋垮結(jié)構(gòu)的寬度可以較小,構(gòu)造簡(jiǎn)單,橋上視線不受阻擋;下承式橋的橋面布置在橋跨構(gòu)的下都,其建筑高度(自軌底至梁底的尺寸)較小,增加橋下凈空,但橋跨結(jié)構(gòu)較寬,構(gòu)造比較復(fù)雜;中承式橋的橋面置于橋跨結(jié)構(gòu)的中部,主要用于拱式橋跨結(jié)構(gòu)。

        按橋長(zhǎng)分,橋長(zhǎng)20 m及以下為小橋,20 ~ 100 m為中橋,100~500 m為大橋,500 m以上為特大橋。

        按受力特點(diǎn)分,有梁式橋、拱式橋、懸索橋、斜拉橋、剛構(gòu)橋和組合體系橋。

        梁式橋 在豎直荷載作用下,梁的截面只承受彎矩,支座只承受豎直方向的力。它是一種使用最廣泛的橋梁型式。梁式橋又可分為簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋和懸臂梁橋(圖1)。多孔梁橋的梁在橋墩上不連續(xù)的稱為簡(jiǎn)支梁;在橋墩上連續(xù)的稱為連續(xù)梁;在橋墩上連續(xù),在橋孔內(nèi)中斷,線路在橋孔內(nèi)過(guò)渡到另一根梁上的稱為懸臂梁。支承在懸臂上的簡(jiǎn)支梁稱為掛梁;伸出有懸臂的梁稱為錨梁。梁式橋的梁身可以做成實(shí)腹的,也可做為空腹的,空腹的稱為衍梁。

                  圖1  梁式橋

        拱式橋 由拱上建筑、拱圈和墩臺(tái)組成,如圖2 所示。在豎直荷載作用下,作為承重結(jié)構(gòu)的拱肋主要承受壓力,拱橋的支座既要承受豎向力,又要承受水平力,因此拱式橋?qū)A(chǔ)與地基的要求比梁式橋要高。拱式橋接橋面位置可分為上承式拱橋、中承式拱橋和下承式拱橋(圖3)。上承式拱橋的橋面在拱肋的上方;中承式拱橋的橋面一部分在拱肋上方,一部分在拱肋下方;下承式拱橋的橋面在拱肋下方。橋面一般通過(guò)即在拱腳處用一根稱為系桿的縱向水平受拉桿件將兩拱連接起來(lái),以減輕地基承受的荷載。在1976年建成的美國(guó)新河谷公路鋼拱橋的最大跨度達(dá)到518.3 m。

                                  圖2  拱式橋

                                            圖3  拱式橋分類                  

        懸索橋 橋面支承在懸索(也稱大纜)上的橋叫懸索橋,又稱吊橋。它是以懸索跨過(guò)塔頂?shù)陌靶沃ё^固在兩岸的錨錠中,作為主要承重結(jié)構(gòu)(圖4)。在纜索上懸掛吊桿,橋面懸掛在吊桿上。由于這種橋可充分利用懸索鋼纜的高抗拉強(qiáng)度,具有用料省、自重輕的特點(diǎn),是現(xiàn)在各種體系橋梁中能達(dá)到最大跨度的一種橋型。

                                   圖4  懸索橋    

    斜拉橋 將梁用若干根斜拉索拉在塔杜上,形成斜拉橋。它由梁、斜拉索和塔柱三部分組成(圖5)。斜拉橋是一種自錨式體系,斜拉索的水平力由梁承受。梁除支承在墩臺(tái)上外,還支承在由塔柱引出的斜拉索上,稱為剛性梁或加勁梁。若在橋墩上不設(shè)置支座,而在塔柱處另設(shè)豎吊索吊住剛性梁,稱為“全漂浮式”斜拉橋,它具有較好的抗震性能。按剛性梁所用的材料不同可分為鋼斜拉橋、結(jié)合梁斜拉橋和混凝土梁斜拉橋。

                              圖5  斜拉橋

        剛構(gòu)橋 橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩式橋臺(tái)連為一體者稱為剛構(gòu)橋。剛構(gòu)橋的受力兼有梁橋與拱橋的一些特點(diǎn)。剛構(gòu)橋根據(jù)外形可分為門(mén)形剛構(gòu)橋、斜腿剛構(gòu)橋和箱形橋(圖6)。門(mén)形剛構(gòu)橋的梁都受到剛架“腿”的彈性鉗固作用,比同樣跨度簡(jiǎn)支梁的彎矩要小,因此梁的高度可以較小。斜腿剛構(gòu)橋可應(yīng)用于山谷、深河陡坡地段,避免修建高墩或深水基礎(chǔ)。箱形橋的梁跨、腿部和底板聯(lián)成整體,剛性好,適用于地基不良的情況和既有線下采用頂推法施工。

                             圖6    剛構(gòu)橋

        組合體系橋 除以上五種橋梁基本結(jié)構(gòu)型式外,還有一種其承重結(jié)構(gòu)系由兩種結(jié)構(gòu)型式組合而成,稱為組合體系橋梁。如實(shí)腹梁與桁架的組合(如俄國(guó)的全焊鋼橋)、梁與拱的組合(如蘭新鐵路新疆昌吉河橋與九江長(zhǎng)江大橋)、梁與懸吊系統(tǒng)的組合(如丹東鴨綠江大橋)、梁與斜拉索的組合(如蕪湖長(zhǎng)江大橋)、懸索與斜拉索的組合(如紐約布魯克林大橋)等,見(jiàn)圖7。

                                     圖7  組合體系橋梁

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