常见桥梁类型和截面形式和利用范围

大体类别结构分类桥梁依照结构体系划分，有梁式桥、刚架桥、悬索承重(、)四种大体体系。一般 建在跨度专门大，水域较浅处，由桥柱和桥板组成，物体重量从桥板传向桥柱。一般建在跨度较小的水域之上，桥身成拱形，一般都有几个桥洞，起到泄洪的功能, 桥中间的重量传向桥两头，而两头的则传向中间。是现在最实用的一种桥，桥能够建在跨度大、水深的地方，由桥柱、铁索与桥面组 成，初期的悬桥就已经能够经住风吹雨打，不会断掉，吊桥大体上能够在暴风来临 时纹丝不动。长度分类1、按多孔跨径总长分：特大桥(L1000m)；大桥(100mWLW1000m)；中桥 (30mvLv100m)；小桥(8mWLW30m)2、二、按单孔跨径分：特大桥(Lk150m)；大桥(40mWLkW 150m)；中桥 (20mWLkv40m)；小桥(5mWLkv20m)。其他分类按用途分为：公路桥、公铁两用桥、人行桥、舟桥、机耕桥、过水桥。按跨径大小和多跨总长分：为小桥、中桥、大桥、。按行车道位置分为：上承式桥、中承式桥、下承式桥按承重构件受力情形可分：为梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥(斜拉 桥、悬索桥)。按利用年限可分为：永久性桥、半永久性桥、临时桥。按材料类型分为：木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥。44巩固方式桥梁使、或跨越河流、或其他道路。桥梁大多是固定的，但有些桥梁能够升起或旋转。 无论是哪一类桥梁，工程师面对的设计及建筑问题是使桥梁结构牢固，不会因经受重量而下 陷或破裂。解决那个问题有好几种方式。在中间而非两头支承。桥身分成长而牢固的数段，类似桁梁式桥，不过每段都:包括简支板，悬臂梁桥，持续梁桥其中简支板梁桥跨越能力最小，一般一跨在8-20m.持续梁 桥国内最大跨径在200m以下，国外已达240m （目前世界上最大跨径梁桥最跨是330m，是 位于中国重庆的石板坡长江大桥复线桥）:在竖向荷载作用下，两头支承处产生竖向反力和水平推力，正是水平推力大大减小了跨中弯 矩，使跨越能力增大理论推算,拱极限跨度在500m左右，钢拱可达1200m.亦正是那个推力，修 建拱桥时需要良好的地质条件.钢架桥：有T形钢架桥和持续钢构桥,T形钢架桥主要缺点是桥面伸缩缝较多，无益于高速 行车持续钢构主梁持续无缝，行车平顺施工时无体系转换跨径我国最大已达270m（辅航道 桥）缆索承重桥（和悬索桥）是建造跨度超级大的桥梁最好的设计道路或铁路桥面靠钢缆吊在半 空，缆索悬挂在桥塔之间。斜拉桥已建成的主跨可达890m，悬索桥可达1991m.组合体系桥有梁拱组合体系，如系杆拱,桁架拱，多跨拱梁结构等梁刚架组合体系，如T形钢构 桥等.:有牢固的横梁，横梁的每一端都有支撑。最先的桥梁就是按照这种构思建成的。他们不过 是横跨在河流两岸之间的树干或石块。现代的桁梁式桥，一般是以或混凝土制成的长型中空 桁架为横梁。这使桥梁轻而牢固。利用这种方式建造的桥梁叫做。悬臂桥：桥身分成长而牢固的数段，类似桁梁式桥，不过每段都在中间而非两头支承。拱桥：借拱形的桥身向桥两头的地面推压而经受主跨度的应力。现代的拱桥通常采用轻巧、 开敞式的结构。吊桥：是建造跨度超级大的桥梁最好的设计。道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空，钢缆牢牢地 悬挂在桥塔之间。较古老的吊桥有的利用铁链，有的乃至利用绳索而不是用钢缆。拉索桥：有系到桥柱的钢缆。钢缆支撑桥面的重量，并将重量转移到桥柱上，使桥柱经受庞 大的压力。又增加桥的形体转变。截面型式及适用范围常见桥梁的截面型式有：实心板，空心板梁式，T梁，箱型梁等。桥梁主梁类型主要有：板式截面、肋梁式截面和箱形截面三种。板式截面分为：整体式矩形 实心板、装配式空心板、空心板、装配组合式板、异性板，主要适用于小跨径桥梁；肋梁式 截面分为：n形，i形，t形截面，多用于纵向分缝的装配式桥梁，适合于中等跨径的简支 桥梁；箱形截面分为：单箱单室，单箱多室，分离多箱；整体性能好，抗扭惯矩大；上、下 缘都可受压，适合于持续桥梁； 适合于中等以上跨径桥梁；但施工模板复杂。（一）板式截面（1）整体式矩形实心板：整体式矩形实心板（如图 4-1a 所示）具有形状简单、施工方便、建筑高度小、结构整 体刚度大等长处；但施工时需现浇混凝土，受季骨气候影响，又需模板与支架。从受力要求 看，截面材料不经济、自重大，所以只在小跨板桥利用。有时为了减轻自重，也可将截面受拉区略加挖空做成矮肋式的板截面（如图4-lb所示）。 （ 2）装配式实心板：相对于整体式实心板来讲，装配式实心板避免了现场浇筑混凝土的缺点（，如图4-2所示）。（ 3 ）空心板：减小自重，材料相对较经济。 装配式预制空心板截面中间挖空型式很多，如图4-3 所 示，为几种常常利用的空心板截面型式。挖成单个较宽的孔洞，其挖空体积最大，块件重量 也最轻，但在顶板内要布置必然数量的横向受力钢筋。图4-3 （a）的顶板略呈微弯形，能 够节省一些钢筋，但模板较图4-3 （b）式复杂些。图4-3 （c）挖成两个正圆孔，当用无缝 钢管作心模时施工方便，但其挖空体积较小。图4-3 （d）的心模由两个半圆及两块侧模板 组成，对不同厚度的板只要改换两块侧模板就可以形成空形，它挖空体积较大，适用性也较 好。目前采用高压充气胶囊代替金属或木心模，虽然形成的内腔因胶囊变形不如模板好，可 是它具有制作及脱模方便，预制台座有效利用率高等长处，故用得较为普遍。（ 4）装配组合式板：如图4-4所示是一种装配组合式板截面，它利用一些小型预制构件（倒T型）安装就位 后作为底模，在其上再现浇桥面混凝土结合成整体。它具有施工简易的长处，特别在缺乏起 重设备的场合更为适用。（ 5）异形板：它既希望在外形上维持板截面的轻巧型式，又要求用于跨径较大的城市高架桥上（20 30m左右的预应力混凝土持续板桥），尽可能减轻板的自重。它与柱型桥墩相配合，桥下净 空较大，造型也美观，但现场浇筑施工较复杂。 的自重。它与柱型桥墩相配合，桥下净空较大，造型也美观，但现场浇筑施工较复杂。图 4-l 整体式实心板截面图4-2装配式空心板截面图 4-3 空心板截面（二）肋梁式截面（1）大体类型肋梁式截面有三种大体类型：n、I形、T型（如图4-6所示）。在桥横截面上，一般采 用多片主梁布置型式，因此当采用n形、I形主梁截面组合成桥横截面时，大体型式也与多 T 形截面类同。（2）截面受力特点及适用条件从受力来看，对钢筋混凝土结构而言，t形截面顶板宽翼缘受压，下部开裂后不参与工 作，只要能有布置钢筋的足够面积即可，有利于经受正弯矩。在经受负弯矩时，顶上翼缘处 于受拉区，而肋部处于受压区，要提高抗负弯矩的能力，必需加大底部成马蹄形。总之，无 论是钢筋混凝土或预应力混凝土结构， T 形截面有利于经受单向弯矩（正弯矩），无益于经 受双向弯矩（正、负弯矩）。因此在简支梁式桥中，跨径从1350m，大多数的横截面型式布置成多T梁截面型式。 在跨径2560m之间的悬臂梁、持续梁桥，当正负弯矩的绝对值相差不大时，也有采用肋 部加宽或底部加宽的 I 形截面，主要考虑它的施工及模板较箱型截面简易，构造钢筋用量也 少一些。（3）整体式肋梁横截面型式如图所示为采用现浇整体式T形截面布置的横截面型式。图4-7中，采用的多是双T型主 梁截面布置型式。在悬臂梁或持续梁结构中，常常采用这种布置型式。该种型式的梁肋宽度 较大，在经受负弯矩区段上，肋宽及底部还可加大。对现场设立支架、模板现浇混凝土施工， 较少采用多主梁截面型式，以求施工简便，降低模板制作费用。（4）装配式肋梁横截面型式 装配式截面主要长处为：能够保证质量、减小尺寸、减轻自重、施工方便、方便维修；主要有：n形截面和t形截面。1）n形截面如图4-8所示为预制主梁为n形截面，横向为密排式多主梁横截面。预制主梁之间用穿 过腹板的螺栓连接，其装配简易。n形主梁的特点是截面形状稳固，横向抗弯刚度大、块件 堆放、装卸都方便。设计经验表明，跨径较大时n形梁桥的混凝土和用钢量都比t形梁桥 大，而且构件重，横向联系较差，制造也较复杂，现已很少利用。2）T 形截面目前，我国主梁用得最多的装配肋梁式横截面型式是T形截面，如图4-9所示。T形梁 的翼板组成桥梁的行车道，又是主梁的受压翼缘，在预应力混凝土梁中，受拉翼缘部份做成 加宽的马蹄形，以知足经受压应力和布置预应力钢筋的需要。它的特点是外形简单，制造方 便，横向藉横隔梁联结，整体性也较好。（三）箱形截面（1）受力特点及适用条件 箱形截面是一种闭口薄壁截面，其抗扭刚度大，同时它的顶板和底板面积均比较 大，能有效地承担正负弯矩，并知足配筋的需要，因此在已建成的大跨度预应力混凝土梁桥中，当跨度超过 40m 后，其横截面大多为箱形截面。另外， 当桥梁经受偏心荷载时，箱形截面梁抗扭刚度大，内力散布比较均匀；在桥梁处 于悬臂状态时，具有良好的静力和动力稳固性，对悬臂施工的大跨度梁桥尤其有 利。由于箱型截面整体性能好，因此在限制车道数通过车辆时，能够超载通行， 而装配式桥梁由于整体性能差，超载行驶车辆的能力就很有限。（2）截面大体形式 常见的箱形截面有：单箱单室、单箱多室、多箱单室、多箱多室等（如图4-10 所示）。 单箱截面整体性好，施工方便，材料用量较经济，当桥面宽度不大时，以 采用单箱截面为宜。另外，单箱截面抗扭刚度大，对于弯桥和城市高架桥、立交 桥采用独柱桥墩尤其适宜。当桥面较宽时，可采用多箱截面（图4-10c），较单 箱多室截面（图4-10d）要经济，且自重要轻一些。在悬臂施工时，前者可采用 分箱施工，减轻了施工荷载，降低了施工费用。当桥面宽度超过18m时，高速公 路桥梁上须设置中央分隔带，现在采用分离式箱型截面（图4-10g、h）,更有 利于分期施工，减小了活载偏心，箱的高宽比也不致差异过大，使箱的受力更为 有利。