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橋梁工程概論之橋梁分類

   2008-08-15 中國路橋網 佚名 18450

橋梁分類:

按結構體系分類--

按結構體系分類是以橋梁結構的力學特征為基本著眼點,對橋梁進行分類,以利于把握各種橋梁的基本特點,也是橋梁工程學習的重點之一。以主要的受力構件為基本依據,可分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋五大類。


梁式橋

主梁為主要承重構件,受力特點為主梁受彎。主要材料為鋼筋混凝土、預應力混凝土,多用于中小跨徑橋梁。簡支梁橋合理最大跨徑約20米,懸臂梁橋與連續梁橋合宜的最大跨徑約60-70米。
優點:采用鋼筋砼建造的梁橋能就地取材、工業化施工、耐久性好、適應性強、整體性好且美觀;這種橋型在設計理論及施工技術上都發展得比較成熟。
缺點:結構本身的自重大,約占全部設計荷載的30%至60%,且跨度越大其自重所占的比值更顯著增大,大大限制了其跨越能力。


拱式橋

拱肋為主要承重構件,受力特點為拱肋承壓、支承處有水平推力。主要材料是圬工、鋼筋砼,適用范圍視材料而定。跨徑從幾十米到三百多米都有,目前我國最大跨徑鋼筋砼拱橋為170米。
優點:跨越能力較大;與鋼橋及鋼筋砼梁橋相比,可以節省大量鋼材和水泥;能耐久,且養護、維修費用少;外型美觀;構造較簡單,有利于廣泛采用。
缺點:由于它是一種推力結構,對地基要求較高;對多孔連續拱橋,為防止一孔破壞而影響全橋,要采取特殊措施或設置單向推力墩以承受不平衡的推力,增加了工程造價;在平原區修拱橋,由于建筑高度較大,使兩頭的接線工程和橋面縱坡量增大,對行車極為不利。


剛架橋

是一種橋跨結構和噸臺結構整體相連的橋梁,支柱與主梁共同受力,受力特點為支柱與主梁剛性連接,在主梁端部產生負彎矩,減少了跨中截面正彎矩,而支座不僅提供豎向力還承受彎矩。主要材料為鋼筋砼,適宜于中小跨度,常用于需要較大的橋下凈空和建筑高度受到限制的情況,如立交橋、高架橋等。
優點:外形尺寸小,橋下凈空大,橋下視野開闊,混凝土用量少。
缺點:基礎造價較高,鋼筋的用量較大,且為超靜定結構,會產生次內力。


斜拉橋

梁、索、塔為主要承重構件,利用索塔上伸出的若干斜拉索在梁跨內增加了彈性支承,減小了梁內彎矩而增大了跨徑。受力特點為外荷載從梁傳遞到索,再到索塔。主要材料為預應力鋼索、混凝土、鋼材。適宜于中等或大型橋梁。
優點:梁體尺寸較小,使橋梁的跨越能力增大;受橋下凈空和橋面標高的限制小;抗風穩定性優于懸索橋,且不需要集中錨錠構造;便于無支架施工。
缺點:由于是多次超靜定結構,計算復雜;索與梁或塔的連接構造比較復雜;施工中高空作業較多,且技術要求嚴格。


懸索橋

主纜為主要承重構件,受力特點為外荷載從梁經過系桿傳遞到主纜,再到兩端錨錠。主要材料為預應力鋼索、混凝土、鋼材,適宜于大型及超大型橋梁。
優點:由于主纜采用高強鋼材,受力均勻,具有很大的跨越能力。
缺點:整體鋼度小,抗風穩定性不佳;需要極大的兩端錨錠,費用高,難度大。

按跨徑分類--

按跨徑分類是一種行業管理的手段,并不反映橋梁工程設計和施工的復雜性。以下是我國公路工程技術標準(JTJ001-97)規定的按跨徑劃分橋梁的方法。

特大橋

橋梁總長L≥500m,計算跨徑L0≥100m。

大橋

橋梁總長100m≤L<500m, 計算跨徑40m≤L0<100m。

中橋

橋梁總長30m<L<100m,計算跨徑20m≤L0<40m。

小橋

橋梁總長8m≤L≤30m,計算跨徑5m≤L0<20m。


橋梁分類多孔跨徑總長L(m)單孔跨徑(L0)
特大橋L≥500mL0≥100m
大橋100m≤L<500m40m≤L0<100m
中橋30m<L<100m20m≤L0<40m
小橋8m≤L≤30m5m≤L0<20m
按橋面位置分類--

上承式橋

橋面布置在橋跨結構上面

下承式橋

橋面布置在橋跨結構下面

中承式橋

橋面布置在橋跨結構中間

按主要承重結構所用的材料--

按主要承重結構所用的材料來劃分,有木橋、鋼橋、圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)、鋼筋混凝土橋和預應力鋼筋混凝土橋

木橋
用木料建造的橋梁。木橋的優點是可就地取材,構造簡單,制造方便,小跨度多做成梁式橋,大跨度可做成行架橋或拱橋。
其缺點是容易腐朽、養護費用大、消耗木材、且易引起火災。多用于臨時性橋梁或林區橋梁。


鋼橋
橋跨結構用鋼材建造的橋梁。鋼材強度高,性能優越,表觀密度與容許應力之比值小,故鋼橋跨越能力較大。鋼橋的構件制
造最合適工業化,運輸和安裝均較為方便,架設工期較短,破壞后易修復和更換,但鋼材易銹蝕,養護困難。


圬工橋
用磚、石或素混凝土建造的橋。這種橋常作成以抗壓為主的拱式結構,有磚拱橋、石拱橋和素混凝土拱橋等。由于石料抗壓
強度高,且可就地取材,故在公路和鐵路橋梁中,以石拱橋用的較多。


鋼筋混凝土橋
又稱普通鋼筋混凝土橋。橋跨結構采用鋼筋混凝土建造的橋梁。這種橋梁,沙石骨料可以就地取材,維修簡便,行車噪音
小,使用壽命長,并可采用工業化和機械化施工,與鋼橋相比,鋼材用量與養護費用均較少,但自重大,對于特大跨度的橋
梁,在跨越能力與施工難易度和速度方面,常不及鋼橋優越。


預應力鋼筋混凝土橋
橋跨結構采用預應力混凝土建造的橋梁。這種橋梁,利用鋼筋或鋼絲(索)預張力的反力,可使混凝土在受載前預先受壓,
在運營階段不出現拉應力(稱全預應力混凝土),或有拉應力而未出現裂縫或控制裂縫在容許寬度內(稱部分預應力混凝
土)。其優點是:能合理利用高強度混凝土和高強度的鋼材,從而可節約鋼材,減輕結構自重,增大橋梁的跨越能力;改善
了結構受拉區的工作狀態,提高結構的抗裂性,從而可提高結構的剛度和耐久性;在使用荷載階段,具有較高的承載能力和
疲勞強度;可采用懸臂澆筑法或懸臂拼裝法施工,不影響橋下通航或交通;便于裝配式混凝土結構的推廣。它的不足之處是
施工工藝較復雜、質量要求較高和需要專門的設備。

按跨越方式分類--

按跨越方式分類,可分為固定式橋梁、開啟橋、浮橋、漫水橋


固定式橋梁

指一經建成后各部分構件不再拆裝或移動位置的橋梁;漫水橋,。

開啟橋

指上部結構可以移動或轉動的橋梁

浮橋

指用浮箱或船只等作為水中的浮動支墩,在其上架設貫通的橋面系統以溝通兩岸交通的架空建筑物

漫水橋

又稱過水橋,指洪水期間容許橋面漫水的橋梁

按施工方法分類--

按施工方法分類,混凝土橋梁可分為整體式施工橋梁的和節段式施工橋梁

整體式

整體式是在橋位上搭腳手架、立模板、然后現澆成為整體式的結構。

節段式

節段式是在工廠(或工場、橋頭)預制成各種構件,然后運輸、吊裝就位、拼裝成整體結構;或在橋位上采用現代先進施工方法逐段現澆而成整體結構。用于大跨徑預應力混凝土懸臂梁橋、T型剛構橋、連續梁橋、拱橋以及斜拉橋、懸索橋的施工。



 
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