橋梁的分類方法很多,可以根據建築材料、橋梁跨徑、用途、行車道位置和結構體系來劃分。下面我們主要來看看,根據受力可以把橋梁結構分為幾類。
根據受力結構(結構體系)來劃分,橋梁可分為梁式橋、拱式橋、剛構橋、斜拉橋、懸索橋和組合體系橋。
梁 式 橋
梁式橋分為三種:簡支梁橋、連續梁橋和懸臂梁橋。
簡支梁橋屬靜定結構,受力和構造最簡單的橋型。常用跨徑在25m以下,當跨徑較大時,需要采用預應力混凝土簡支梁橋,但跨度一般不超過50m左右。
連續梁橋屬于超靜定結構,在荷載作用下支點截面産生負彎矩,從而大大減小了跨中的正彎矩,跨越能力大。
懸臂梁橋也屬于靜定結構,跨越能力比簡支梁橋大,但不如連續梁橋,因行駛狀況不良,目前較少采用。
圖1(a) 簡支梁橋
圖1(b) 連續梁橋
圖1(c) 懸臂梁橋
拱式橋
拱橋在豎向荷載作用下,橋墩或橋台除了承受鉛垂反力外,還将承受水平推力(見圖2),水平推力将顯著降低荷載引起的拱圈(或拱肋)橫截面内的彎矩。與同跨徑的梁相比,拱的彎矩、剪力和變形都要小的多。但是跨徑越大,拱腳處的水平推力越大,因此在地基條件不适合修建具有很大推力的拱橋的情況下,可建造水平推力由系杆承擔的系杆拱橋(見圖3)。
圖2 拱橋受力示意圖 圖3 系杆拱橋示意圖
拱橋的承載能力高,外形美觀,在條件許可的情況下,修建拱橋往往是經濟合理的,跨徑在500m以内都可以作為設計方案進行比選。
剛構橋
剛架橋的主要承重結構是梁或闆和立柱或豎牆整體結合在一起的剛架結構。在豎向荷載作用下,柱腳處具有水平反力,梁部主要受彎,但彎矩值較同跨徑的簡支梁小,梁内還有軸壓力H,因而其受力狀态介于梁橋與拱橋之間。
圖4 連續剛構橋
斜拉橋
斜拉橋是由塔柱、主梁和斜拉索等組成。受力特點是:受拉的斜索将主梁多點吊起,并将主梁的恒載和車輛等其他荷載傳至塔柱,再通過塔柱傳至地基。由于斜拉索将主梁吊住,使主梁變成多點彈性支承的連續梁,由此減少主梁截面尺寸,增加橋跨跨徑。
圖5 天津保定橋
懸索橋
懸索橋是指以主纜索受拉為主要承重構件的橋梁結構。其結構構造包括基礎、塔墩、錨碇、主纜索、吊索、加勁梁及橋面結構等。橋跨上的荷載由加勁梁承受,并通過吊索将其傳至纜索。主纜索的拉力通過對橋塔的壓力和錨錠結構的拉力傳至基礎和地基。
圖6 懸索橋
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