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橋梁工程概論之橋梁分類

   2008-08-15 中國路橋網(wǎng) 佚名 17060

橋梁分類:

按結(jié)構(gòu)體系分類--

按結(jié)構(gòu)體系分類是以橋梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)特征為基本著眼點(diǎn),對橋梁進(jìn)行分類,以利于把握各種橋梁的基本特點(diǎn),也是橋梁工程學(xué)習(xí)的重點(diǎn)之一。以主要的受力構(gòu)件為基本依據(jù),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(gòu)件,受力特點(diǎn)為主梁受彎。主要材料為鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)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(xù)梁橋合宜的最大跨徑約60-70米。
優(yōu)點(diǎn):采用鋼筋砼建造的梁橋能就地取材、工業(yè)化施工、耐久性好、適應(yīng)性強(qiáng)、整體性好且美觀;這種橋型在設(shè)計(jì)理論及施工技術(shù)上都發(fā)展得比較成熟。
缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)本身的自重大,約占全部設(shè)計(jì)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(gòu)件,受力特點(diǎn)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??鐝綇膸资椎饺俣嗝锥加校壳拔覈畲罂鐝戒摻铐殴皹?yàn)?70米。
優(yōu)點(diǎn):跨越能力較大;與鋼橋及鋼筋砼梁橋相比,可以節(jié)省大量鋼材和水泥;能耐久,且養(yǎng)護(hù)、維修費(fèi)用少;外型美觀;構(gòu)造較簡單,有利于廣泛采用。
缺點(diǎn):由于它是一種推力結(jié)構(gòu),對地基要求較高;對多孔連續(xù)拱橋,為防止一孔破壞而影響全橋,要采取特殊措施或設(shè)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(qū)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(jié)構(gòu)和噸臺結(jié)構(gòu)整體相連的橋梁,支柱與主梁共同受力,受力特點(diǎn)為支柱與主梁剛性連接,在主梁端部產(chǎn)生負(fù)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(yōu)點(diǎn):外形尺寸小,橋下凈空大,橋下視野開闊,混凝土用量少。
缺點(diǎn):基礎(chǔ)造價較高,鋼筋的用量較大,且為超靜定結(jié)構(gòu),會產(chǎn)生次內(nèi)力。


斜拉橋

梁、索、塔為主要承重構(gòu)件,利用索塔上伸出的若干斜拉索在梁跨內(nèi)增加了彈性支承,減小了梁內(nèi)彎矩而增大了跨徑。受力特點(diǎn)為外荷載從梁傳遞到索,再到索塔。主要材料為預(yù)應(yīng)力鋼索、混凝土、鋼材。適宜于中等或大型橋梁。
優(yōu)點(diǎn):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(biāo)高的限制??;抗風(fēng)穩(wěn)定性優(yōu)于懸索橋,且不需要集中錨錠構(gòu)造;便于無支架施工。
缺點(diǎn):由于是多次超靜定結(jié)構(gòu),計(jì)算復(fù)雜;索與梁或塔的連接構(gòu)造比較復(fù)雜;施工中高空作業(yè)較多,且技術(shù)要求嚴(yán)格。


懸索橋

主纜為主要承重構(gòu)件,受力特點(diǎn)為外荷載從梁經(jīng)過系桿傳遞到主纜,再到兩端錨錠。主要材料為預(yù)應(yīng)力鋼索、混凝土、鋼材,適宜于大型及超大型橋梁。
優(yōu)點(diǎn):由于主纜采用高強(qiáng)鋼材,受力均勻,具有很大的跨越能力。
缺點(diǎn):整體鋼度小,抗風(fēng)穩(wěn)定性不佳;需要極大的兩端錨錠,費(fèi)用高,難度大。

按跨徑分類--

按跨徑分類是一種行業(yè)管理的手段,并不反映橋梁工程設(shè)計(jì)和施工的復(fù)雜性。以下是我國公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTJ001-97)規(guī)定的按跨徑劃分橋梁的方法。

特大橋

橋梁總長L≥500m,計(jì)算跨徑L0≥100m。

大橋

橋梁總長100m≤L<500m, 計(jì)算跨徑40m≤L0<100m。

中橋

橋梁總長30m<L<100m,計(jì)算跨徑20m≤L0<40m。

小橋

橋梁總長8m≤L≤30m,計(jì)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(jié)構(gòu)上面

下承式橋

橋面布置在橋跨結(jié)構(gòu)下面

中承式橋

橋面布置在橋跨結(jié)構(gòu)中間

按主要承重結(jié)構(gòu)所用的材料--

按主要承重結(jié)構(gòu)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(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋

木橋
用木料建造的橋梁。木橋的優(yōu)點(diǎn)是可就地取材,構(gòu)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(diǎn)是容易腐朽、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用大、消耗木材、且易引起火災(zāi)。多用于臨時性橋梁或林區(qū)橋梁。


鋼橋
橋跨結(jié)構(gòu)用鋼材建造的橋梁。鋼材強(qiáng)度高,性能優(yōu)越,表觀密度與容許應(yīng)力之比值小,故鋼橋跨越能力較大。鋼橋的構(gòu)件制
造最合適工業(yè)化,運(yùn)輸和安裝均較為方便,架設(shè)工期較短,破壞后易修復(fù)和更換,但鋼材易銹蝕,養(yǎng)護(hù)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(jié)構(gòu),有磚拱橋、石拱橋和素混凝土拱橋等。由于石料抗壓
強(qiáng)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(jié)構(gòu)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(yè)化和機(jī)械化施工,與鋼橋相比,鋼材用量與養(yǎng)護(hù)費(fèi)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(yōu)越。


預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋
橋跨結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土建造的橋梁。這種橋梁,利用鋼筋或鋼絲(索)預(yù)張力的反力,可使混凝土在受載前預(yù)先受壓,
在運(yùn)營階段不出現(xiàn)拉應(yīng)力(稱全預(yù)應(yīng)力混凝土),或有拉應(yīng)力而未出現(xiàn)裂縫或控制裂縫在容許寬度內(nèi)(稱部分預(yù)應(yīng)力混凝
土)。其優(yōu)點(diǎn)是:能合理利用高強(qiáng)度混凝土和高強(qiáng)度的鋼材,從而可節(jié)約鋼材,減輕結(jié)構(gòu)自重,增大橋梁的跨越能力;改善
了結(jié)構(gòu)受拉區(qū)的工作狀態(tài),提高結(jié)構(gòu)的抗裂性,從而可提高結(jié)構(gòu)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(qiáng)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(jié)構(gòu)的推廣。它的不足之處是
施工工藝較復(fù)雜、質(zhì)量要求較高和需要專門的設(shè)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(jīng)建成后各部分構(gòu)件不再拆裝或移動位置的橋梁;漫水橋,。

開啟橋

指上部結(jié)構(gòu)可以移動或轉(zhuǎn)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(shè)貫通的橋面系統(tǒng)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(jié)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(xiàn)澆成為整體式的結(jié)構(gòu)。

節(jié)段式

節(jié)段式是在工廠(或工場、橋頭)預(yù)制成各種構(gòu)件,然后運(yùn)輸、吊裝就位、拼裝成整體結(jié)構(gòu);或在橋位上采用現(xiàn)代先進(jìn)施工方法逐段現(xiàn)澆而成整體結(jié)構(gòu)。用于大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁橋、T型剛構(gòu)橋、連續(xù)梁橋、拱橋以及斜拉橋、懸索橋的施工。



 
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