1K412000 城市橋梁工程
1K412010城市橋梁工程結(jié)構(gòu)與材料
IK412011掌握城市橋梁結(jié)構(gòu)組成與類型
本條文簡(jiǎn)要介紹城市橋梁結(jié)構(gòu)組成與類型。
一、橋梁基本組成與常用術(shù)語(yǔ)
（一）橋梁的定義
道路路線遇到江河湖泊、山谷深溝以及其他線路（鐵路或公路）等障礙時(shí)，為了保持道路的連續(xù)性而專門建造的人工構(gòu)造物。橋梁既要保證橋上的交通運(yùn)行，也要保證橋下水流的宣泄、船只的通航或車輛的通行。
（二）橋梁的基本組成
1-橋跨結(jié)構(gòu)：在線路中斷時(shí)跨越障礙的主要承載結(jié)構(gòu)，也叫上部結(jié)構(gòu)。
2．橋墩和橋臺(tái)（通稱墩臺(tái)）：支承橋跨結(jié)構(gòu)并將恒載和車輛等活載傳至地基的構(gòu)筑物，也叫下部結(jié)構(gòu)。設(shè)置在橋兩端的稱為橋臺(tái)，它除了上述作用外，還與路堤相銜接，抵御路堤土壓力；防止路堤填土的滑坡和塌落。橋墩和橋臺(tái)中使全部荷載傳至地基的底部奠基部分，通常稱為基礎(chǔ)。
3．支座：在橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩或橋臺(tái)的支承處所設(shè)置的傳力裝置。它不僅要傳遞很大的荷載，并且還要保證橋跨結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生一定的變位。
4．錐形護(hù)坡：在路堤與橋臺(tái)銜接處設(shè)置的圬工構(gòu)筑物，它保證迎水部分路堤邊坡的穩(wěn)定。
（三）相關(guān)常用術(shù)語(yǔ)
1．凈跨徑：相鄰兩個(gè)橋墩（或橋臺(tái)）之間的凈距。對(duì)于拱式橋是每孔拱跨兩個(gè)拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離。
2．總跨徑：多孔橋梁中各孔凈跨徑的總和，也稱橋梁孑L徑。
3．計(jì)算跨徑：對(duì)于具有支座的橋梁，是指橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩個(gè)支座中心之間的距離；對(duì)于拱式橋，是指兩相鄰拱腳截面形心點(diǎn)之間的水平距離，即拱軸線兩端點(diǎn)之間的水平距離。
4．拱軸線：拱圈各截面形心點(diǎn)的連線。
5．橋梁全長(zhǎng)：是橋梁兩端兩個(gè)橋臺(tái)的側(cè)墻或八字墻后端點(diǎn)之間的距離，簡(jiǎn)稱橋長(zhǎng)。
6．橋梁高度：指橋面與低水位之間的高差，或指橋面與橋下線路路面之間的距離，簡(jiǎn)稱橋高。
7．橋下凈空高度：設(shè)計(jì)洪水位、計(jì)算通航水位或橋下線路路面至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離。
8．建筑高度：橋上行車路面（或軌頂）標(biāo)高至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離。
9．容許建筑高度：公路或鐵路定線中所確定的橋面或軌頂標(biāo)高，對(duì)通航凈空頂部標(biāo)高之差。
10．凈矢高：從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點(diǎn)之連線的垂直距離。
11．計(jì)算矢高：從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心之連線的垂直距離。
12．矢跨比：計(jì)算矢高與計(jì)算跨徑之比，也稱拱矢度，它是反映拱橋受力特性的一個(gè)重要指標(biāo)。
13.涵洞：用來(lái)宣泄路堤下水流的構(gòu)造物。通常在建造涵洞處路堤不中斷。凡是多孔跨徑的全長(zhǎng)不到8m和單孔跨徑不到5m的泄水結(jié)構(gòu)物，均稱為涵洞。
二、橋梁的主要類型
橋梁分類的方式很多，通常從受力特點(diǎn)、建橋材料、適用跨度、施工條件等方面來(lái)劃分。
（一）按受力特點(diǎn)分
結(jié)構(gòu)工程上的受力構(gòu)件，總離不開(kāi)拉、壓、彎三種基本受力方式，由基本構(gòu)件組成的各種結(jié)構(gòu)物，在力學(xué)上也可歸結(jié)為梁式、拱式、懸吊式三種基本體系以及它們之間的各種組合。
1．梁式橋
梁式橋是一種在豎向荷載作用下無(wú)水平反力的結(jié)構(gòu)。由于外力（恒載和活載）的作用方向與承重結(jié)構(gòu)的軸線接近垂直，故與同樣跨徑的其他結(jié)構(gòu)體系相比，梁內(nèi)產(chǎn)生的彎矩最大，通常需用抗彎能力強(qiáng)的材料（鋼、木、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土等）來(lái)建造。
2．拱式橋
拱式橋的主要承重結(jié)構(gòu)是拱圈或拱肋。這種結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，橋墩或橋臺(tái)將承受水平推力，同時(shí)這種水平推力將顯著抵消荷載所引起的在拱圈（或拱肋）內(nèi)的彎矩作用。拱橋的承重結(jié)構(gòu)以受壓為主，通常用抗壓能力強(qiáng)的圬工材料（磚、石、混凝土）和鋼筋混凝土等來(lái)建造。
3．剛架橋
剛架橋的主要承重結(jié)構(gòu)是梁或板和立柱或豎墻整體結(jié)合在一起的剛架結(jié)構(gòu)。梁和柱的連接處具有很大的剛性，在豎向荷載作用下，梁部主要受彎，而在柱腳處也具有水平反力，其受力狀態(tài)介于梁橋和拱橋之間。同樣的跨徑在相同荷載作用下，剛架橋的正彎矩比梁式橋要小，剛架橋的建筑高度就可以降低。但剛架橋施工比較困難，用普通鋼筋混凝土修建，梁柱剛結(jié)處易產(chǎn)生裂縫。
4．懸索橋
懸索橋以懸索為主要承重結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)自重較輕，構(gòu)造簡(jiǎn)單，受力明確，能以較小的建筑高度經(jīng)濟(jì)合理地修建大跨度橋。由于這種橋的結(jié)構(gòu)自重輕，剛度差，在車輛動(dòng)荷載和風(fēng)荷載作用下有較大的變形和振動(dòng)。
5．組合體系橋
組合體系橋由幾個(gè)不同體系的結(jié)構(gòu)組合而成，最常見(jiàn)的為連續(xù)剛構(gòu)，梁、拱組合等。斜拉橋也是組合體系橋的一種。
（二）其他分類方式
1．按用途劃分，有公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、農(nóng)用橋、人行橋、運(yùn)水橋（渡槽）及其他專用橋梁（如通過(guò)管路、電纜等）。
2．按橋梁全長(zhǎng)和跨徑的不同分為特大橋、大橋、中橋、小橋。
3．按主要承重結(jié)構(gòu)所用的材料來(lái)分，有圬工橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋、鋼橋、鋼一混凝土結(jié)合梁橋和木橋等。
4．按跨越障礙的性質(zhì)來(lái)分，有跨河橋、跨線橋（立體交叉橋）、高架橋和棧橋。
5．按上部結(jié)構(gòu)的行車道位置分為上承式（橋面結(jié)構(gòu)布置在主要承重結(jié)構(gòu)之上）橋、下承式橋、中承式橋。
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