一、體系分類
二、按跨徑分類
三、按橋面位置分類
四、按主要承重結構所用的材料
五、按跨越方式分類
六、按施工方法分類
下面分別介紹,並附新老規範對比:
一、體系分類
按結構體系分類是以橋梁結構的力學特徵為基本著眼點,對橋梁進行分類,以利於把握各種橋梁的基本特點,也是橋梁工程學習的重點之一。以主要的受力構件為基本依據,可分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋五大類。
梁式橋:主梁為主要承重構件,受力特點為主梁受彎。主要材料為鋼筋混凝土、預應力混凝土,多用於中小跨徑橋梁。
簡支梁橋合理最大跨徑約20公尺,懸臂梁橋與連續梁橋合宜的最大跨徑約60-70公尺。優點:採用鋼筋砼建造的梁橋能就地取材、工業化施工、耐久性好、適應性強、整體性好且美觀;這種橋型在設計理論及施工技術上都發展得比較成熟。
缺點:結構本身的自重大,約佔全部設計荷載的30%至60%,且跨度越大其自重所佔的比值更顯著增大,大大限制了其跨越能力。
拱式橋:拱肋為主要承重構件,受力特點為拱肋承壓、支承處有水平推力。主要材料是圬工、鋼筋砼,適用範圍視材料而定。
跨徑從幾十公尺到三百多公尺都有,目前我國最大跨徑鋼筋砼拱橋為170公尺。優點:跨越能力較大;與鋼橋及鋼筋砼梁橋相比,可以節省大量鋼材和水泥;能耐久,且養護、維修費用少;外型美觀;構造較簡單,有利於廣泛採用。
缺點:由於它是一種推力結構,對地基要求較高;對多孔連續拱橋,為防止一孔破壞而影響全橋,要採取特殊措施或設定單向推力墩以承受不平衡的推力,增加了工程造價;在平原區修拱橋,由於建築高度較大,使兩頭的接線工程和橋面縱坡量增大,對行車極為不利。
剛架橋:是一種橋跨結構和噸臺結構整體相連的橋梁,支柱與主梁共同受力,受力特點為支柱與主梁剛性連線,在主梁端部產生負彎矩,減少了跨中截面正彎矩,而支座不僅提供豎向力還承受彎矩。主要材料為鋼筋砼,適宜於中小跨度,常用於需要較大的橋下淨空和建築高度受到限制的情況,如立交橋、高架橋等。
優點:外形尺寸小,橋下淨空大,橋下視野開闊,混凝土用量少。缺點:
基礎造價較高,鋼筋的用量較大,且為超靜定結構,會產生次內力。
斜拉橋:梁、索、塔為主要承重構件,利用索塔上伸出的若干斜拉索在梁跨內增加了彈性支承,減小了樑內彎矩而增大了跨徑。受力特點為外荷載從梁傳遞到索,再到索塔。
主要材料為預應力鋼索、混凝土、鋼材。適宜於中等或大型橋梁。優點:
梁體尺寸較小,使橋梁的跨越能力增大;受橋下淨空和橋面標高的限制小;抗風穩定性優於懸索橋,且不需要集中錨錠構造;便於無支架施工。缺點:由於是多次超靜定結構,計算複雜;索與梁或塔的連線構造比較複雜;施工中高空作業較多,且技術要求嚴格。
懸索橋:主纜為主要承重構件,受力特點為外荷載從梁經過系杆傳遞到主纜,再到兩端錨錠。主要材料為預應力鋼索、混凝土、鋼材,適宜於大型及超大型橋梁。
優點:由於主纜採用高強鋼材,受力均勻,具有很大的跨越能力。缺點:
整體鋼度小,抗風穩定性不佳;需要極大的兩端錨錠,費用高,難度大。
二、按跨徑分類
按跨徑分類是一種行業管理的手段,並不反映橋梁工程設計和施工的複雜性。以下是我國公路工程技術標準(jtj001-97)規定的按跨徑劃分橋梁的方法。
橋梁分類多孔跨徑總長l(m) 單孔跨徑(l0)
特大橋l≥500ml0≥100m
大橋lk≤150m
中橋 30m<l<100m 20m≤lk<40m
小橋8m≤l≤30m5m≤lk<20m
三、按橋面位置分類
上承式橋置在橋跨結構上面
下承式橋置在橋跨結構下面
中承式橋置在橋跨結構中間
四、按主要承重結構所用的材料
按主要承重結構所用的材料來劃分,有木橋、鋼橋、圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)、鋼筋混凝土橋和預應力鋼筋混凝土橋。
木橋:用木料建造的橋梁。木橋的優點是可就地取材,構造簡單,製造方便,小跨度多做成梁式橋,大跨度可做成行架橋或拱橋。
其缺點是容易腐朽、養護費用大、消耗木材、且易引**災。多用於臨時性橋梁或林區橋梁。
鋼橋:橋跨結構用鋼材建造的橋梁。鋼材強度高,效能優越,表觀密度與容許應力之比值小,故鋼橋跨越能力較大。
鋼橋的構件製造最合適工業化,運輸和安裝均較為方便,架設工期較短,破壞後易修復和更換,但鋼材易鏽蝕,養護困難。
圬工橋:用磚、石或素混凝土建造的橋。這種橋常作成以抗壓為主的拱式結構,有磚拱橋、石拱橋和素混凝土拱橋等。
由於石料抗壓強度高,且可就地取材,故在公路和鐵路橋樑中,以石拱橋用的較多。
鋼筋混凝土橋:又稱普通鋼筋混凝土橋。橋跨結構採用鋼筋混凝土建造的橋梁。
這種橋梁,沙石骨料可以就地取材,維修簡便,行車噪音小,使用壽命長,並可採用工業化和機械化施工,與鋼橋相比,鋼材用量與養護費用均較少,但自重大,對於特大跨度的橋梁,在跨越能力與施工難易度和速度方面,常不及鋼橋優越。
預應力鋼筋混凝土橋:橋跨結構採用預應力混凝土建造的橋梁。這種橋梁,利用鋼筋或鋼絲(索)預張力的反力,可使混凝土在受載前預先受壓,在運營階段不出現拉應力(稱全預應力混凝土),或有拉應力而未出現裂縫或控制裂縫在容許寬度內(稱部分預應力混凝土)。
其優點是:能合理利用高強度混凝土和高強度的鋼材,從而可節約鋼材,減輕結構自重,增大橋梁的跨越能力;改善了結構受拉區的工作狀態,提高結構的抗裂性,從而可提高結構的剛度和耐久性;在使用荷載階段,具有較高的承載能力和疲勞強度;可採用懸臂澆築法或懸臂拼裝法施工,不影響橋下通航或交通;便於裝配式混凝土結構的推廣。它的不足之處是施工工藝較複雜、質量要求較高和需要專門的裝置。
五、按跨越方式分類
按跨越方式分類,可分為固定式橋梁、開啟橋、浮橋、漫水橋等
固定式橋梁:指一經建成後各部分構件不再拆裝或移動位置的橋梁;
開啟橋:指上部結構可以移動或轉動的橋梁
浮橋:指用浮箱或船隻等作為水中的浮動支墩,在其上架設貫通的橋面系統以溝通兩岸交通的架空建築物
漫水橋:又稱過水橋,指洪水期間容許橋面漫水的橋梁
六、按施工方法分類
按施工方法分類,混凝土橋梁可分為整體式施工橋梁的和節段式施工橋梁。
整體式:整體式是在橋位上搭腳手架、立模板、然後現澆成為整體式的結構。
節段式:節段式是在工廠(或工場、橋頭)預製成各種構件,然後運輸、吊裝就位、拼裝成整體結構;或在橋位上採用現代先進施工方法逐段現澆而成整體結構。用於大跨徑預應力混凝土懸臂梁橋、t型剛構橋、連續梁橋、拱橋以及斜拉橋、懸索橋的施工。
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