桥梁工程概论之桥梁分类

   2008-08-15 中国路桥网 佚名 16280

桥梁分类:

按结构体系分类--

按结构体系分类是以桥梁结构的力学特征为基本着眼点,对桥梁进行分类,以利于把握各种桥梁的基本特点,也是桥梁工程学习的重点之一。以主要的受力构件为基本依据,可分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥五大类。


梁式桥

主梁为主要承重构件,受力特点为主梁受弯。主要材料为钢筋混凝土、预应力混凝土,多用于中小跨径桥梁。简支梁桥合理最大跨径约20米,悬臂梁桥与连续梁桥合宜的最大跨径约60-70米。
优点:采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观;这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。
缺点:结构本身的自重大,约占全部设计荷载的30%至60%,且跨度越大其自重所占的比值更显著增大,大大限制了其跨越能力。


拱式桥

拱肋为主要承重构件,受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力。主要材料是圬工、钢筋砼,适用范围视材料而定。跨径从几十米到三百多米都有,目前我国最大跨径钢筋砼拱桥为170米。
优点:跨越能力较大;与钢桥及钢筋砼梁桥相比,可以节省大量钢材和水泥;能耐久,且养护、维修费用少;外型美观;构造较简单,有利于广泛采用。
缺点:由于它是一种推力结构,对地基要求较高;对多孔连续拱桥,为防止一孔破坏而影响全桥,要采取特殊措施或设置单向推力墩以承受不平衡的推力,增加了工程造价;在平原区修拱桥,由于建筑高度较大,使两头的接线工程和桥面纵坡量增大,对行车极为不利。


刚架桥

是一种桥跨结构和吨台结构整体相连的桥梁,支柱与主梁共同受力,受力特点为支柱与主梁刚性连接,在主梁端部产生负弯矩,减少了跨中截面正弯矩,而支座不仅提供竖向力还承受弯矩。主要材料为钢筋砼,适宜于中小跨度,常用于需要较大的桥下净空和建筑高度受到限制的情况,如立交桥、高架桥等。
优点:外形尺寸小,桥下净空大,桥下视野开阔,混凝土用量少。
缺点:基础造价较高,钢筋的用量较大,且为超静定结构,会产生次内力。


斜拉桥

梁、索、塔为主要承重构件,利用索塔上伸出的若干斜拉索在梁跨内增加了弹性支承,减小了梁内弯矩而增大了跨径。受力特点为外荷载从梁传递到索,再到索塔。主要材料为预应力钢索、混凝土、钢材。适宜于中等或大型桥梁。
优点:梁体尺寸较小,使桥梁的跨越能力增大;受桥下净空和桥面标高的限制小;抗风稳定性优于悬索桥,且不需要集中锚锭构造;便于无支架施工。
缺点:由于是多次超静定结构,计算复杂;索与梁或塔的连接构造比较复杂;施工中高空作业较多,且技术要求严格。


悬索桥

主缆为主要承重构件,受力特点为外荷载从梁经过系杆传递到主缆,再到两端锚锭。主要材料为预应力钢索、混凝土、钢材,适宜于大型及超大型桥梁。
优点:由于主缆采用高强钢材,受力均匀,具有很大的跨越能力。
缺点:整体钢度小,抗风稳定性不佳;需要极大的两端锚锭,费用高,难度大。

按跨径分类--

按跨径分类是一种行业管理的手段,并不反映桥梁工程设计和施工的复杂性。以下是我国公路工程技术标准(JTJ001-97)规定的按跨径划分桥梁的方法。

特大桥

桥梁总长L≥500m,计算跨径L0≥100m。

大桥

桥梁总长100m≤L<500m, 计算跨径40m≤L0<100m。

中桥

桥梁总长30m<L<100m,计算跨径20m≤L0<40m。

小桥

桥梁总长8m≤L≤30m,计算跨径5m≤L0<20m。


桥梁分类多孔跨径总长L(m)单孔跨径(L0)
特大桥L≥500mL0≥100m
大桥100m≤L<500m40m≤L0<100m
中桥30m<L<100m20m≤L0<40m
小桥8m≤L≤30m5m≤L0<20m
按桥面位置分类--

上承式桥

桥面布置在桥跨结构上面

下承式桥

桥面布置在桥跨结构下面

中承式桥

桥面布置在桥跨结构中间

按主要承重结构所用的材料--

按主要承重结构所用的材料来划分,有木桥、钢桥、圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、钢筋混凝土桥和预应力钢筋混凝土桥

木桥
用木料建造的桥梁。木桥的优点是可就地取材,构造简单,制造方便,小跨度多做成梁式桥,大跨度可做成行架桥或拱桥。
其缺点是容易腐朽、养护费用大、消耗木材、且易引起火灾。多用于临时性桥梁或林区桥梁。


钢桥
桥跨结构用钢材建造的桥梁。钢材强度高,性能优越,表观密度与容许应力之比值小,故钢桥跨越能力较大。钢桥的构件制
造最合适工业化,运输和安装均较为方便,架设工期较短,破坏后易修复和更换,但钢材易锈蚀,养护困难。


圬工桥
用砖、石或素混凝土建造的桥。这种桥常作成以抗压为主的拱式结构,有砖拱桥、石拱桥和素混凝土拱桥等。由于石料抗压
强度高,且可就地取材,故在公路和铁路桥梁中,以石拱桥用的较多。


钢筋混凝土桥
又称普通钢筋混凝土桥。桥跨结构采用钢筋混凝土建造的桥梁。这种桥梁,沙石骨料可以就地取材,维修简便,行车噪音
小,使用寿命长,并可采用工业化和机械化施工,与钢桥相比,钢材用量与养护费用均较少,但自重大,对于特大跨度的桥
梁,在跨越能力与施工难易度和速度方面,常不及钢桥优越。


预应力钢筋混凝土桥
桥跨结构采用预应力混凝土建造的桥梁。这种桥梁,利用钢筋或钢丝(索)预张力的反力,可使混凝土在受载前预先受压,
在运营阶段不出现拉应力(称全预应力混凝土),或有拉应力而未出现裂缝或控制裂缝在容许宽度内(称部分预应力混凝
土)。其优点是:能合理利用高强度混凝土和高强度的钢材,从而可节约钢材,减轻结构自重,增大桥梁的跨越能力;改善
了结构受拉区的工作状态,提高结构的抗裂性,从而可提高结构的刚度和耐久性;在使用荷载阶段,具有较高的承载能力和
疲劳强度;可采用悬臂浇筑法或悬臂拼装法施工,不影响桥下通航或交通;便于装配式混凝土结构的推广。它的不足之处是
施工工艺较复杂、质量要求较高和需要专门的设备。

按跨越方式分类--

按跨越方式分类,可分为固定式桥梁、开启桥、浮桥、漫水桥


固定式桥梁

指一经建成后各部分构件不再拆装或移动位置的桥梁;漫水桥,。

开启桥

指上部结构可以移动或转动的桥梁

浮桥

指用浮箱或船只等作为水中的浮动支墩,在其上架设贯通的桥面系统以沟通两岸交通的架空建筑物

漫水桥

又称过水桥,指洪水期间容许桥面漫水的桥梁

按施工方法分类--

按施工方法分类,混凝土桥梁可分为整体式施工桥梁的和节段式施工桥梁

整体式

整体式是在桥位上搭脚手架、立模板、然后现浇成为整体式的结构。

节段式

节段式是在工厂(或工场、桥头)预制成各种构件,然后运输、吊装就位、拼装成整体结构;或在桥位上采用现代先进施工方法逐段现浇而成整体结构。用于大跨径预应力混凝土悬臂梁桥、T型刚构桥、连续梁桥、拱桥以及斜拉桥、悬索桥的施工。



 
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