《桥梁工程》总结.docx

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《桥梁工程》总结

表1按受力体系进行分类的五类桥型比较表

桥型

受力特点

建筑材料

最大跨度

施工方法

梁

桥

在竖向荷载作用下无水平反力的结构，外力的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，与同等跨径的其它桥型相比，梁桥产生的弯矩最大。

钢、配

筋混凝

土、钢

一混凝

土组合

结构

预应力混凝土连续梁桥的最大跨径为260m（挪威-伐罗德桥），中国最大跨径为165m（南京长江第二大桥北汊桥），我国最大跨径的混凝土简支梁桥位63m（昆明南过境干道高架桥）。

支架施工法、装配施工法（吊车、浮吊、架桥机）、顶推施工法（单点、多点、步履式）、悬臂施工法（悬浇、悬拼）、移动模架法等。

拱

桥

在竖向荷载作用下，桥墩和

桥台将承受水平推力，墩台

向拱圈提供水平反力，这种

水平反力将大大抵消在拱

圈内由荷载所起的弯矩。

因此，与同跨径的梁桥相比，拱桥的弯矩、剪力和变形都要小得多。

圬工材

料、钢

筋混凝

土、钢、钢管混

凝土和

钢骨混

凝土

最大跨径：

石拱桥146m（中国-新丹河大桥）；钢桁拱桥-552m-朝天门长江大桥；其他国家的最大跨径（钢桁518m美国-新河峡桥）；钢箱-550m-卢浦大桥；钢管混凝土-460m-巫山长江大桥；钢骨混凝土-420m-万县长江大桥；混凝土拱桥-390m（克罗地亚-克尔克1号桥）。

支架施工法（满堂支架）、缆索系统施工法（缆索吊装悬臂扣挂）、顶推施工

法、转体施工法（平转、竖转、平-竖结合）等。

刚

构

桥

主要承重结构是梁（或板）与立柱（或竖墙）整体结合在一起的刚架结构。

在竖向荷载作用下，柱脚处具有水平反力，梁部主要受弯，梁内还有轴压力，因而刚构桥受力状态介于梁桥与拱桥之间。

钢、配筋

混凝土、钢一混

凝土组

合结构

和混合

结构

最大跨径：

预应力混凝土连续刚构桥330m（石板坡长江大桥复线桥，跨中段108m为钢箱梁）；挪威-斯托尔马桥-301m（跨中段为184m高性能轻集料混凝土）；斜腿刚构-186.26m-法国博诺姆桥；T形刚构-174m-重庆长江大桥。

支架施工法、装配施

工法、顶推施工法、悬臂施工法

等。

斜

拉

桥

受拉斜拉索将主梁多点吊起，并将主梁恒载和车辆等其它荷载传至塔柱，再通过塔柱基础传至地基。

塔柱基本上以受压为主。

主梁就象多点弹性支承的连续梁，主梁内的弯矩大大减小。

钢、配

筋混凝

土、钢

一混凝

土组合

结构

斜拉桥的世界最大跨径为

1088m-苏通大桥-钢箱梁；香港昂船洲大桥-1018m-混合梁；其他国家的最大跨径为890m-日本多多罗桥-混合梁。

`

主梁施工一般均采用悬臂施工法。

悬索

桥

在桥面系竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，缆索锚于悬索桥两端的锚碇结构中，缆索传至锚碇的拉力可分解为垂直和水平两个分力，因而悬索桥也是具有水平反力（拉力）的结构。

钢、配

筋混凝

土、钢

一混凝

土组合

结构

悬索桥的世界最大跨径为

日本明石海峡大桥-1991m-钢桁梁；中国悬索桥的最大跨径为舟山西堠门大桥-1650m-分离双箱。

主梁施工：

缆索系统，桥面吊机，轨索移梁法（矮寨大桥），跨缆吊机（荡移法）。

表2简支梁横向分布系数计算五种方法比较表

方法

基本假定

适用情况

杠杆原理法

忽略主梁的横向结构联系作用，即假定桥面板在主梁上断开。

适用于支点处截面的横向分布系数计算，或是双主梁截面横向分布系数计算。

偏心压力法

中间横隔梁可近似地看作一根刚度无穷大的刚性梁，横隔梁仅发生刚体位移。

适用于窄桥跨中位置的横向分布系数计算，并具有可靠的横向联系，跨中位置必须有横隔梁。

铰接板（梁）法

荷载可以假定为半波正弦荷载；接缝连接为铰接。

适用于跨中位置的横向分布系数计算，板之间联结较薄弱的铰接板和铰接梁。

刚接板（梁）法

荷载可以假定为半波正弦荷载；接缝连接为刚接。

适用于跨中位置的横向分布系数计算，板之间联结较强的刚接板和刚接梁。

G-M法

将桥梁结构比拟为一块矩形的平板。

适用于宽桥跨中位置的横向分布系数计算，且具有多道横隔梁，宽跨比较大。

表3简支梁的主梁和横隔梁汽车荷载内力计算比较表

比较项目

相同点

相似的计算表达式

不同点

主梁汽车

荷载内力

计算

简化计算的思路相同，即均是将空间的受力问题转换为纵

向和横向两个方向的平面问题进行求解

桥梁纵向，按结构力学的影

响线最不利加载法进行求解；汽车荷载对各片主梁的横向荷载效应引入了横向分布系数m进行计算求解。

横隔梁汽

车荷载内

力计算

桥梁纵向，可假设作用在横

梁上的计算荷载在相邻横隔

梁之间按杠杆原理法传布；横隔梁横向荷载效应的计算通过用偏心压力法计算出来的各主梁反力间接求解。

表4悬臂体系桥梁各类桥型的比较表

桥型

构造特点和常规尺寸

结构特征

力学特点

施工方法

适用跨径

不带挂梁的单孔双悬臂梁桥

常用马蹄的T形和箱形截面；常规尺寸可查书或梁桥设计手册

桥头两端不设

置桥台，而仅

设置搭板与路

堤相衔接

静定体系，和等跨径简

支梁相比恒载内力显

著减少。

适宜采用悬臂施工方法

钢筋混凝土悬臂梁桥最大跨径为55m，国外一般在70-80m以下；预应力混凝土悬臂梁桥最大跨径为150m，一般亦在100m以下。

带挂梁的单孔双悬臂梁桥

常用马蹄的T形和箱形截面；常规尺寸可查书或梁桥设计手册

在中跨或边

跨设置挂梁

静定体系，和等跨径简

支梁相比恒载和活载内力均显著减少。

带挂梁的T形刚构桥

常用箱形截面；常规尺寸可查书或梁桥设计手册

在中跨或边

跨设置挂梁

静定体系，和等跨径简

支梁相比恒载和活载

内力均显著减少；无需

悬臂梁桥和连续梁桥

的临时固结和大吨位

支座，但墩梁固结处局

部受力较复杂。

由于无需临时固结和大吨位支座，

更适宜采用悬臂施工方法

钢筋混凝土T形刚构常用跨径40-50m左右，预应力混凝土T形刚构的常用跨径为60-120m。

目

前国内最大跨

径达174m。

带铰的T形刚构桥

常用箱形截面；常规尺寸可查书或梁桥设计手册

在两个悬臂之间通过"铰"连接

和等跨径简支梁相比恒

载和活载内力均显著减

少，超静定结构，温度变化和支座变位等因素会引起结构的附加力；铰的设置使施工和后期管养较麻烦。

桥梁按跨径大小进行分类

装配式简支梁桥主梁尺寸

连续体系桥

国内的大型T构桥实例

我国已建成的预应力混凝土连续刚构桥

梁桥经济跨径比选

<20m

板桥（预应力），T梁

20-40m

预应力T梁（弯道可以梁箱）

40-60m

等截面连续梁（箱梁）

>60m

变截面连续箱梁；连续刚构

其他组合体系桥

刚构—连续组合体系桥

长沙湘府路湘江大桥主桥跨径布置为65+5×120+65m。

标准桥面总宽32.50m，主梁采用预应力混凝土单箱三室结构

梁—拱组合体系桥

株洲市湘江红港大桥主桥为90+150+90m三跨拱梁刚构组合体系，主桥桥长330m。

在边跨、中跨均设置两分离拱肋，拱肋采用提篮钢箱拱。

长沙市福元路湘江大桥主桥提篮式钢拱—结合梁组合体系拱桥，支承跨径组合为188m＋22m＋188m＋22m＋188m，主梁连续，三跨拱梁组合体系支承于V墩上，主桥东、西梁端间全长610.06m。

杭州九堡大桥主桥，主桥上部采用跨径布置为3X210米钢拱组合结构体系,主梁为等截面钢—混凝土结合梁结构

斜拉—悬吊组合体系桥（布鲁克林大桥斜拉与悬索组合体系桥）

桁拱组合体系桥

九江长江大桥正桥长1806.6m，主孔为桁拱组合体系，由3跨180+216+180m连续钢性钢桁梁与柔性钢加劲拱组成。

主桁采用带下加劲弦杆的平行弦三角形桁架，桁高16m，在支点处加高至32m；加劲拱中孔矢高32m，边孔24m。

斜拉－自锚式悬索组合体系桥

汉中市西二环大桥建设工程位于汉中市汉台区汉江城区段汉江2号桥上游约4km处，横跨汉江。

桥梁全长716m，其中主桥长555m，引桥长216m。

主桥为三塔斜拉－自锚式悬索组合体系桥，跨径组合为：

25m（边跨自锚段）+90m（悬索段）+2×162.5m（斜拉索区段）+90m（悬索段）+25m（边跨自锚段）＝555m

斜拉-钢管混凝土拱桥

莲城大桥（湘潭四大桥）是世界上第一座斜拉钢管砼拱桥，桥长1345m，其400m钢管砼。

芜湖长江公铁两用大桥主跨为312m的钢桁梁斜拉桥