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桥梁工程基础

2011/09/01
心情杂感
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桥梁工程是土木工程中的一个分支，它与房屋建筑工程一样，也是用砖石、木、混凝土、钢筋混凝土和各种金属材料建造的结构工程。

桥梁的分类

桥梁按其受力特点和结构体系分为：
梁式桥、拱式桥、刚架桥、吊桥、组合体系桥，吊索桥、斜拉桥等。

按用途分类分为：
公路桥、铁路桥、公路铁路桥、农用桥、人行桥、运水桥、专用桥梁。

按照桥梁全长和主跨径的不同分:
特大桥（多孔桥全长大于500m，单孔桥全长大于 100m）、大桥（多孔桥全长小于500m，大于100m，单孔桥全长大于40m，小于100m）、中桥（多孔桥全长小于100m，大于30m；单孔桥全长小于40m，大于20m）和小桥（多孔桥全长小于30m,大于80m;单孔桥全长小于20m，大于5m)。如果桥跨小于5m称为涵。

按照上部结构的行车道位置分为：
上承载式桥、中承载式桥、下承载式桥。

我们按照第一种分类方式进行讨论。

一、梁式桥

梁桥按照主梁的静力体系，分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。

1989年建成的黄河公路大桥，位于河南开封。全长4475.09m，共108孔，其中77孔采用跨径50m的预应力简支T形梁，其余31孔为跨径20m的钢筋混凝土T形梁。我国目前最长的简支梁桥。

二、拱式桥
拱式桥由拱上建筑、拱圈和墩台组成。在竖直荷载作用下，作为承重结构的拱肋主要承受压力，拱桥的支座既要承受竖向力，又要承受水平力，因此拱式桥对基础与地基的要求比梁式桥要高。拱式桥按桥面位置可分为上承式拱桥、中承式拱桥和下承式拱桥。

美国新乔治河大峡谷桥，1976年建成，位于美国弗吉尼亚州。
世界上最大跨径的钢桁架拱桥，该桥跨径518m，桥宽22m，桥面在河上高度为268m。结构轻巧优雅，完全没有拱桥沉重笨拙的感觉，风荷载小，是拱桥向大跨发展的方向。

三、刚架桥
是梁和柱（或竖墙）整体结合的桥梁结构。在桥面竖向移动荷载作用下，梁部主要受弯，柱脚处有水平推力，受力状态介于梁式桥和拱桥之间。
刚架桥一般可分为3种类型：T形刚架桥、连续刚架桥、斜腿刚架桥。

重庆长江大桥，1980年建成正桥全长1120m，桥宽21.0m，最大跨度174m，悬臂梁端高3.2m，根部高11.0m，挂梁跨度35m，桥墩为高70m的矩形空心高墩。是目前我国最大跨径的预应力混凝土T形刚架桥。

四、斜拉桥

由主梁、塔柱和斜索三种基本构件组成。用高强钢材制成的斜索将主梁多点吊起，将主梁承受的恒载和车辆荷载传至塔柱，再由塔柱基础传给地基。
斜拉桥的索型有辐射型、竖琴型和扇形三种。

苏通长江大桥
总长8206米，其中主桥采用100+100+300+1088+300+ 100+100=2088米的七跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥，为世界第一大跨径斜拉桥；专用航道桥采用140+268+140=548米的钢连续梁桥，为同类桥梁工程世界第二；南北引桥采用30、50、75米预应力混凝土连续梁桥。