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桥梁的分类
2019-05-14 22:09:13

对桥梁按结构系统分类是以力学特征为根本着眼点,以首要的受力构件为根本依据,可分为梁式桥、拱式桥、斜拉桥、悬索桥、刚构桥五大类。

1 梁式桥

梁式桥品种许多,也是公路桥梁中最常用的桥型,其跨过才能可从20m直到300m之间。公路桥梁最常用的大跨径梁式桥首要为预应力混凝土接连箱形梁桥,70年代我国公路上开端建筑接连箱梁桥,到现在为止我国已建成了多座接连箱梁桥,如一联长度1340m的钱塘江第二大桥和跨过高集海峡全长2070m的厦门大桥等。现在,我国预应力混凝土接连梁最大跨径为165m(南京二桥北汊主桥)。因为预应力混凝土接连箱梁它具有桥面接缝少、梁高小、刚度大、全体性强,外形漂亮,便于维护等在结构、施工和运用上的长处,近年来已成为建成较多的桥梁。其开展趋势为:减轻结构自重,选用高标号混凝土。跟着建筑资料和预应力技能开展,其跨径增大,葡萄牙已建成250m的接连箱梁桥,超越这一跨径,也不是太经济的。大跨径梁桥的上部结构大多选用箱形截面,是因为箱形截面有较大的抗扭刚度,箱梁答应有最大细长度,同T形梁比较徐变变形较小。因为嵌固在箱梁上的悬臂板,其长度能够较大起伏改变,而且腹板距离也能扩大,能习惯各种运用条件,特别合适于预应力混凝土接连梁桥、变宽度桥,因而,箱梁能在独柱支墩上建成弯斜桥。

接连箱梁桥的施工办法多种多样,只能因时因地,依据安全经济、保证质量、下降造价、缩短工期等方面要素归纳考虑挑选。一般常用的办法有:立支架就地现浇、预制组装(能够整孔、分段串联)、悬臂浇筑、顶推、用滑模逐跨现浇施工等。预应力钢束选用钢绞线,能够分段或接连配束,一般选用大吨位群锚。为了减轻箱梁自重,能够选用体外预应力钢束。虽然接连箱梁桥选用预应力混凝土缔造,能因地制宜、工业化施工、耐久性好、习惯性强、全体性好且漂亮;这种桥型在规划理论及施工技能上都开展得比较老练。但因为结构自身的自严重(约占悉数规划荷载的30%至60%),且跨度越大其自重所占的比值更显着增大,大大约束了其跨过才能。还有大跨径接连箱梁要选用大吨位支座,如南京二桥北汊桥165m变截面接连箱梁,盆式橡胶支座吨位达65O0kN。这种样大吨位支座功能怎么、将来怎么替换等一系列问题有待研讨。

[专题]梁式桥施工技能

2 拱式桥

江界河大桥全长461米,宽13.4米,桥面至最低水面263米,主孔跨径 330米。在同类桥梁中,江界河大桥雄居国际榜首,可谓天下榜首桥。它的建成,宣告了桁式桥梁新的国际纪录的诞生。(大桥于1995年6月竣工)

拱桥,在桥梁的开展史上从前占有重要位置,迄今为止,已有三千多年的前史,当今亦因其形状美、造价低、承载潜力大而得到广泛的使用,也是大跨径桥梁方式之一,跨径从几十米到四百多米。我国大跨度混凝土拱桥的缔造技能,居国际领先水平。拱桥的受力特色为拱肋承压、支承处一般有水平推力,按其缔造资料来分,可分为圬工拱桥、钢筋(骨)混凝土拱桥、钢管混凝土拱桥、钢拱桥等。

(1) 圬工拱桥最常见的为石拱桥,我国古代石拱桥缔造就有很高的效果,如建筑于公元606年的河北赵县安济桥,跨径37.4m,矢高7.23m,宽约9m,在跨度方面曾坚持记载达1350年之久,且至今保存无缺。圬工拱桥不便于完成工厂化施工,施工周期较长,相应的费用较高。一起,圬工资料虽然合适承压,但其自重相对于许用应力而言较大,因而不适于用作大跨度桥梁。

(2) 钢筋混凝土拱桥为拱桥的首要方式,它分箱形拱、肋拱、桁架拱。依据近年的实践,常用的拱桥施工办法有主支架现浇、预制梁段缆索吊装、预制块件悬臂装置、半拱转体法、刚性或半刚性骨架法。我国钢筋混凝土拱桥的开展趋势为拱圈轻型化,长大化以及施工办法多样化。刚建成的万县长江大桥为劲性骨架箱拱,跨径420m,居国际榜首。

(3) 在我国自90年代以来,钢管混凝土拱桥敏捷开展,现已建成跨径大于200m的十几座,最大跨径为2005年建成的重庆巫山长江大桥(主跨460m)中承式钢管混凝土双肋拱桥,为国际榜首钢管混凝土拱桥。钢管混凝土钢管混凝土是在钢管内填充混凝土,使钢管和混凝土在受压方面完成优势互补:钢管借助于其内部的混凝土其抗压功能和稳定性得以增强;而内部的混凝土因为处于三向受压状况而使自身的强度得以进步。钢管混凝土更挨近于一种新资料,具有强度高、塑性好、耐高温、耐腐蚀、抗冲击功能好等长处。它不只在力学方面功能优越,而且在施工方面也有许多长处。例如钢管自身能够兼作模板骨架,不必拆模、支模,混凝土能够泵灌;钢管自身能够兼作纵筋和箍筋,卷制钢管较制作、绑扎钢筋骨架简略。

因为钢管混凝土自身的长处决议了它的经济指标:在自重和承载才能邻近的状况下,同钢结构比较,能够节省钢材50%左右。在用钢量邻近、承载桥梁的分类才能相同的状况下,构件的横截面积能够减小一半,自重削减近50%。钢管混凝土在桥梁工程中的使用钢管混凝土的上述长处,一向遭到桥梁工程专家的注重,并竭尽全力地在工程实践中加以推行和使用。

(4) 我国大跨径钢拱桥起步较晚,但开展敏捷。己建成的上海芦浦大桥(主跨550m)为中承式钢箱拱桥,比原国际榜首的美国新河桥还长31.8m,而重庆朝天门长江大桥(钢桁架拱桥)将以主跨552m创国际榜首。拱桥相对于梁桥而言,跨过才能大,结构自重小,外型漂亮,有利于广泛选用,但因为它是一种推力结构,对地基要求较高。在大跨度桥梁造型,拱桥的竞争性显着弱于斜拉桥和悬索桥。

参考资料:大型钢管混凝土拱桥施行性施工组织规划(82米高墩 翻升模板)

3 斜拉桥

苏通大桥主跨跨径为1088米,是当今国际跨径最大斜拉桥。 主桥选用 100+100+300+1088+300+100+100(其间主桥长约1088米)=2088米的双塔双索面钢箱梁斜拉桥。斜拉桥主孔跨度1088米,列国际榜首;主塔高度300.4米,列国际榜首;斜拉索的长度577米,列国际榜首;群桩根底平面尺度113.75米 X 48.1米,列国际榜首。

斜拉桥是我国大跨径桥梁最盛行的桥型之一,现在为止建成或正在施工的斜拉桥共有40余座。大跨径混凝土斜拉桥的数量已居国际榜首。全体来说,我国斜拉桥规划施工水平已迈入国际先进队伍,部分效果到达国际领先水平。现在,我国缔造的香港昂船洲大桥、江苏苏通大桥,其主跨均到达1000m以上。我国至今已建成各品种型的斜拉桥100多座,其间有52座跨径大于200m,数量占国际榜首。斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成首要承重构件,使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,受力特色为外荷载从梁传递到索,再到索塔。挑选不同的结构外形和资料能够组合成多彩多姿、新颖别致的各种方式。索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱,资料有钢、混凝土的。主梁有混凝土梁、钢箱梁、结合梁、混合式梁。斜拉索安置有单索面、平行双索面、斜索面,拉索资料有热挤PE防护平行钢丝索、PE外套防护钢绞线索。斜拉桥的施工办法首要选用悬臂浇筑和预制组装。

斜拉桥长处:梁体尺度较小,使桥梁的跨过才能增大;受桥下净空和桥面标高的约束小;抗风稳定性优于悬索桥,且不需求会集锚锭结构;便于无支架施工。斜拉桥缺陷:因为是屡次超静定结构,核算杂乱;索与梁或塔的衔接结构比较杂乱;施工中高空作业较多,且技能要求严厉。斜拉桥作为一种拉索系统,比梁式桥有更大的跨过才能。因为拉索的自锚特性而不需求悬索桥那样巨大锚碇,加之斜拉桥有杰出的力学功能和经济指标,已成为大跨度桥梁最首要桥型,在跨径200~800m的范围内占有着优势。

相关资料:苏通大桥工程全体施工计划(含具体的结构规划)

苏通大桥工程边主墩墩身施工计划(中港)

4 悬索桥

贵州坝陵河大桥,是跨度“国内榜首,国际第六”的大跨径钢桁梁悬索桥。该座大桥规划身兼5个“榜首”,缔造技能选用了5个“初次”。 坝陵河大桥跨过坝陵河峡谷,是现在国内跨度最大的钢桁加劲梁悬索桥。主桥为1088米钢桁架悬索桥,桥梁全长2237米,桥面至坝陵河水面370米。(于2009年12月23日竣工)

悬索桥是特大跨径桥梁的首要型式之一,其造型美丽,规划雄伟,常被人们称为“桥梁皇后”。从1883年美国建成布鲁克林桥(主跨486m)开端,至今已有120多年前史。20世纪80年代末,国际上建筑悬索桥到了鼎盛时期,建成跨径大于1000m的悬索桥17座。日本于1998年建成了国际最大跨度的明石海峡大桥(主跨1991m),将悬索桥跨径从20世桥梁的分类纪30年代的1000m进步到挨近2000m,是国际悬索桥缔造史上的一座丰碑。我国在悬索桥缔造方面犹如异军突起,1995年在国内首先建成了汕头海湾大桥(主跨452m),在近五年内,相继建成西陵长江大桥(主跨900m)、虎门大桥(主跨888m)、宜昌长江大桥(主跨960m)以及名列国际第四位的江阴长江大桥(主跨1385m),名列国际第五位的(公铁两用桥梁的分类桥名列榜首位桥梁的分类)香港青马大桥(主跨1377m)等11座大跨度悬索桥。多年来,咱们积累了丰厚的悬索桥规划与施工经历,已建成的润扬长江大桥(主跨1490m),标志着我国悬索桥规划和施工水平已迈入国际先进水平队伍。悬索桥由索塔、锚碇、主缆、吊索(或吊杆)和主梁(加劲梁)5大部分组成。主缆为首要承重构件,受力特色为外荷载从梁经过系杆传递到主缆,再到两头锚锭。首要资料为预应力钢索。

现在我国在建的矮寨特大悬索桥坐落湖南湘西。矮寨悬索桥桥距吉首市区约20公里,跨过矮寨镇邻近的山沟,德夯河流经谷底,桥面规划标高与地上高差达330米左右。桥型计划为钢桁加劲梁单跨悬索桥,全1073.65m,悬索桥的主跨为1176m。该桥跨过矮寨大峡谷,主跨居国际第14、亚洲第8。工程计划投入7.2亿元,占吉茶高速公路计划总投资的15%。现在正在缔造之中。

矮寨特大悬索桥:国际上跨峡谷跨径最大的钢桁梁悬索桥,毫米粗导绳将拉通万吨钢缆据

悬索桥因为主缆选用高强钢材,受力均匀,因而具有很大的跨过才能,但亦具有全体刚度小、抗风稳定性欠安产,费用高、施工难度大等缺陷。此种结构当跨径大于800m时,方具有很大的竞争力。

矮寨特大桥图纸:特大钢桁梁悬索桥施工图(CAD图 345张)

5 刚构桥

八十年代今后,特别是九十年代以来,跟着高速公路交通工作的敏捷开展,要求行车平顺舒畅,接连梁桥得到了敏捷的开展,但因为此桥型在施工过程中需求梁墩暂时固结和进行系统转化,一起需设置大吨位的橡胶支座,增加了工程费用及维护本钱,所以预应力混凝土接连刚构桥应运而生,近年来得到较快的开展。刚架结构系统桥梁的上部结构梁(板)与下部结构墩柱(竖墙)全体结合在一起,梁与墩柱的结合处具有很大刚性。接连刚构在竖向荷载效果下,梁(多为箱型)首要受弯,而在柱脚处有水平反力,其受力状况介于梁桥与拱桥之间,梁因柱的抗弯刚度而得到卸载效果。

(1) 刚构桥的分类

T型刚构

重庆长江大桥又叫石板坡长江大桥,重庆长江大桥建筑于1980年,主跨度174米,归于T型刚构桥。属国内最大跨度的预应力混凝土T构。

前期刚构桥大多为T型刚构,它分为有跨中设挂梁(如福州乌龙江大桥,坚持跨径纪录10年)和跨中带剪力铰(如福州洪塘大桥)两种根本方式。前者属静定系统,各T构单元独自效果而使受力和变形均较大,存在必定的结构缺陷;后者是一种超静定结构,该结构的特色是剪力铰起到传力(只传递竖向剪力而不传递纵向水平力和弯矩)和控制悬臂端变形的效果。但存在跨中挠度较大、行车不顺,剪力铰不易制作装置、年久简略变形损坏等缺陷,而且各种外因都能发生结构的附加应力。

接连刚构

重庆市石板坡长江复线桥:

结构系统选用长联大跨径砼刚构-接连混合梁桥,桥跨安置为87.75+4138+330+133.75m,梁总长1103.5m全桥除主跨330m中部有108m钢梁外,其他均为预应力混凝土结构,单向四车道,桥面全宽19m。

T型刚构系统在规划中不断改进,逐渐与接连梁系统的长处相结合,T型刚构的粗大桥墩被柔性薄壁墩所替代,构成墩梁连固的接连刚构系统,拓荒了大跨桥梁向轻型结构开展的途径。预应力混凝土接连刚构桥数跨相连,跨中不设铰或挂梁,行车舒适,特别适用于大跨度、高桥墩的状况。它使用薄壁高墩的柔性来习惯各种外力所引起的桥纵向位移。此外,桥墩柔性大,对梁的嵌固效果小,其受力状况挨近于接连梁桥。但柔性墩需求考虑主梁纵向变形与滚动的影响,以及墩身偏疼受压时的稳定性。当接连长度太大时,宜设置伸缩缝,做成数座分离式的接连刚构。我国1997年建成的虎门大桥辅航道上的接连刚构桥,主孔跨度达270m,曾是国际最大跨径的预应力混凝土接连刚构桥;2006年建成的重庆市石板坡长江复线桥以主跨330m成为当今国际榜首跨径梁桥。

斜腿刚构

浊漳河桥坐落山西省境内浊漳河上,系我国榜首座预应力混凝土斜腿刚构铁路桥,该桥桥址两岸峻峭,岩层完好坚固,石嘴构成峡谷。桥式主跨为1孔82m预应力混凝土斜腿刚构,两腿趾设铰支座,两头伸臂各长23.5m,设水平方向无约束的活动支座,中心跨为90m,梁全长91m,桥全长171.12m。梁体及腿部均为单室箱形截面。(1981年9月竣工)

斜腿刚构是由刚架演化而来的,将刚架的立柱做成斜的就成为斜腿刚架。斜腿刚构桥的工作状况与拱桥更挨近。其梁与腿中的弯矩比门式刚构桥要小,但支承反力却有所增加。因为桥墩置于岸坡上,有较大斜角,在主梁跨度相同的条件下,斜腿刚构桥的跨度比门式刚构桥要大得多。跨过峻峭河边和深邃峡谷时,选用斜腿刚构桥是经济合理的计划。1982年建成的陕西健康汉江桥,是我国榜首座铁路东三省钢斜腿刚构桥,跨度达176m,在现在国际同类铁路桥中,居于首位。法国1974年建成的Bonhomme桥,是国际跨度最大的公路预应力混凝土斜腿刚构桥,两支承铰的距离为186.25m,桥高23m,主梁为单箱,根底设有支承铰。现在我国高速公路上已建有多座斜腿刚构桥,不只造型轻盈漂亮,施工也较拱桥简略。

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