钢架桥的分类与结构特点
道路桥梁知识点
道路桥梁知识点道路桥梁是现代交通基础设施的重要组成部分，它们的建设和维护对于社会经济的发展、人们的出行以及货物的运输都起着至关重要的作用。
接下来，让我们一起深入了解一些道路桥梁的关键知识点。
一、道路桥梁的分类道路按照其使用特点可以分为公路、城市道路、厂矿道路、林区道路以及乡村道路等。
而桥梁则有多种分类方式，比如按照受力特点，可以分为梁桥、拱桥、刚架桥、悬索桥和斜拉桥等。
梁桥是最常见的一种桥梁形式，它的结构简单，通常由梁体和桥墩组成，梁体承受车辆和行人的荷载，并通过桥墩传递到基础。
拱桥则是通过拱圈将竖向荷载转化为拱脚的水平推力，从而实现跨越。
刚架桥的主要特点是梁与墩柱刚性连接，共同受力。
悬索桥则依靠高悬的主缆来承受荷载，通过吊杆将桥面的重量传递到主缆上。
斜拉桥则是通过斜拉索将主梁吊起，兼具了梁桥和悬索桥的特点。
二、道路桥梁的设计原则在设计道路桥梁时，需要遵循一系列的原则。
首先是安全性原则，这是最为重要的一点，要确保桥梁在使用过程中能够承受各种荷载，不发生垮塌等事故。
其次是适用性原则，桥梁的设计要满足交通流量、行车速度、行车舒适度等方面的要求。
经济性原则也不容忽视，要在保证质量的前提下，控制建设成本。
此外，还需要考虑美观性和环保性，使桥梁与周围环境相协调，减少对生态环境的影响。
三、道路桥梁的结构组成道路通常由路基、路面、排水设施、防护工程等部分组成。
路基是道路的基础，要具备足够的强度和稳定性。
路面直接承受车辆的荷载，需要有良好的平整度、抗滑性和耐久性。
排水设施用于排除道路上的雨水，防止积水影响行车安全。
防护工程则是为了保护路基和边坡，防止水土流失和坍塌。
桥梁的结构组成包括上部结构、下部结构和附属设施。
上部结构主要有主梁、桥面系等，是跨越障碍的主要部分。
下部结构包括桥墩、桥台和基础，负责支撑上部结构并将荷载传递到地基。
附属设施包括栏杆、伸缩缝、照明设施等，为桥梁的正常使用提供保障。
四、道路桥梁的施工技术道路施工包括路基施工、路面施工等环节。
不同结构桥梁的力学特点
不同结构桥梁的力学特点
1.梁式桥：
-受力特点：梁桥主要依靠其横截面抵抗弯矩（弯曲力）来传递荷载。
在竖向荷载作用下，主梁产生正弯矩和负弯矩，最大弯矩通常出现在跨中的中点和支座附近。
-分类包括简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。
简支梁桥在支座处仅承受剪力和弯矩，而连续梁桥通过连续接头使各跨形成一个整体，能更有效地分散荷载。
2.拱桥：
-受力特点：拱桥的主要受力形式是压力，拱肋将上部荷载通过拱脚传递至基础，并通过拱形结构自身的平衡作用减小了对墩台水平推力的需求。
拱桥分为上承式、中承式和下承式，其中上承式拱桥以压缩力为主，可利用材料的抗压性能。
3.刚架桥：
-受力特点：刚架桥是一种同时具有梁桥和拱桥特点的结构体系，支柱与主梁共同承担荷载，既有轴向拉压力又有弯矩作用。
这种结构形式适用于跨越能力较大且地形条件较为复杂的场合。
4.悬索桥：
-受力特点：悬索桥的主要承载构件是主缆，它通过锚碇系统传递并平衡桥梁上的重力荷载。
主缆在恒载作用下会产生大位移非线性效应，桥塔承受巨大的垂直拉力，而主缆下的吊索则将荷载传给桥面板。
5.斜拉桥：
-受力特点：斜拉桥由主梁、桥塔和斜拉索组成。
斜拉索提供预应力，帮助主梁分担大部分荷载，使得主梁在较小的弯矩作用下工作，而桥塔则承受斜拉索的张拉力和主梁传来的部分弯矩。
5.1.1桥梁的概念及分类
桥梁的概念及分类一、桥的概念桥是一种架空的人造通道。
由上部结构和下部结构两部分组成。
上部结构包括桥身和桥面；下部结构包括桥墩.桥台和基础。
它们高悬低卧，形态万千，有的雄踞山岙野岭，古朴雅致；有的跨越岩壑溪间，山川增辉；有的坐落闹市通衢，造型奇巧；有的一桥多用，巧夺天工。
不管风吹雨淋，无论酷暑严冬，它们总是默默无闻地为广大的行人.车马跨江过河，飞津济渡。
建桥最主要的目的，就是为了解决跨水或者越谷的交通，以便于运输工具或行人在桥上畅通无阻。
若从其最早或者最主要的功用来说，桥应该是专指跨水行空的道路。
故说文解字段玉裁的注释为：“梁之字，用木跨水，今之桥也。
”说明桥的最初含意是指架木于水面上的通道，以后方有引伸为架于悬崖峭壁上的“栈道”和架于楼阁宫殿间的“飞阁”等天桥形式。
现代的桥又在城市交通中发挥着重要作用,平地起桥(立交桥),贯通东西南北,不仅有助于缓解交通堵塞,还成为现代化城市一道亮丽的风景。
中国是桥的故乡,自古就有“桥的国度”之称,发展于隋。
二、桥的特点中国山川众多.江河纵横，是个桥梁大国，在古代无论是建桥技术，还是桥梁数量都处于世界领先地位。
千百年来，桥梁早已成为人们社会生活中不可缺少的组成部分。
但由于我国幅员辽阔，从南到北，从东到西，在地理气候.文化习俗以及社会生产力发展水平上，都存在较大的差异。
因此，各自立足于自己的实际条件和根据自己的需要，经过长期的时间，遂创造出多种多样的桥梁形式，并逐步形成了自己的特色，具体说来大致有如下特点：1.地域性。
我国土地辽阔，南北之间和东西之间的桥梁，受所在自然地理和人文社会的影响，因地制宜，都形成了各自相对独立的风格和特色。
如北方中原地区，黄河流域，地势较为平坦，河流水域较少，人们运输物资多赖骡马大车或手推板车。
因此，这里的桥梁多为宽坦雄伟的石拱桥和石梁桥，以便于船只从桥下通过；西北和西南地区，山高水激.谷深崖陡，难以砌筑桥墩，因此，多采用藤条.竹索.圆木等山区材料，建造绳索吊桥或伸臂式木梁桥；岭南闽粤沿海地区，盛产质地坚硬的花岗岩石，所以石桥比比皆是；而云南少数民族地区，因竹材丰富，便到处可见别具一格的各式竹材桥梁。
桥梁的分类
桥梁的分类桥梁的分类方法很多，可分别按其用途、建造材料、使用性质、行车道部分位置、桥梁跨越障碍物的不同等条件分类。
但最基本的方法是按其受力体系分类，一般分为梁式桥、刚架桥、拱桥、吊桥、斜拉桥等。
一、梁式桥梁式桥系是古老的结构体系,梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。
其主要承重构件的梁内产生的弯矩很大，所以在受拉区须配置钢筋以承受拉应力。
梁桥常见的类型有简支板桥、简支梁桥、悬臂梁桥、& 形悬臂梁桥和连续梁桥，目前常用的有简支梁、简支板和连续梁桥.简支板桥在小跨径的桥涵中经常使用，简支梁桥在公路桥梁中仍被广泛采用，而在新兴的城市桥梁中，空间的限制和桥梁美学的重视，使得连续梁桥被广泛采用。
二、刚架桥刚架桥的主要承重结构是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的刚架结构,刚架桥跨中的建筑高度就可以做得较小(图8—1—3）。
在城市中当遇到线路立体交叉或需要跨越通航江河中，采用这种桥型能尽量降低线路标高以改善纵坡并能减少路堤土方量.当桥面标高已确定时，能增加桥下净空。
刚架桥的缺点是施工比较困难。
三、拱桥拱桥是在竖向力作用下具有水平推力的结构物，主要承重结构是拱圈或拱肋，且以承受压力为主.传统的拱桥以砖、石、混凝土为主修建，也称圬工桥梁。
现代的拱桥如钢管混凝土拱桥则以其优美的造型已为许多市政桥梁的首选桥型，这是传统拱桥和现代梁桥的完美结合。
四、吊桥传统的吊桥均用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构（图8-1-4）。
在竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，通常就需要在两岸桥台的后方修筑非常巨大的锚碇结构.吊桥也是具有水平反力(拉力）的结构。
现代的吊桥，广泛采用高强度钢丝编制的钢缆,以充分发挥其优异的抗拉性能，因此结构自重较轻，能以较小的建筑高度跨越其他任何桥型无与伦比的特大跨度。
其经济跨径在500m以上.吊桥的另一特点是：成卷的钢缆易于运输，结构的组成构件较轻，便于无支架悬吊拼装。
桥梁的分类
桥梁的分类方式很多，不同的分类方式有不同的桥梁类型，但就桥梁的结构的受力而言，总离不开拉压弯三种基本受力方式。
按照受力特点，主要分为以下五大类。
1、梁式桥特点：是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。
由于外力作用方向与承重结构的轴线接近垂直,故与同跨径的其他结构体系相比，梁内产生的弯矩最大，通常需要抗弯能力强的材料(钢、钢筋混凝土等）来建造。
结构形式有:①简支梁桥:属于静定结构，受力明确，构造简单,施工方便，地基承载力要求低，是中小跨径桥梁常用的桥型②悬臂梁桥：将简支梁体向两端延伸，越过支点并与邻孔的梁段搭接或用铰轴衔接的桥跨结构便成为悬臂梁桥.仅梁一端悬出的称为单悬臂梁,两端均悬出的称为双悬臂梁.③连续梁桥：当上部承重结构连续跨过两个或两个以上桥孔，且沿桥跨方向无断开的桥梁便成为连续梁桥。
2、拱式桥特点：拱式桥的主要承载结构是拱圈或拱肋。
这种结构在竖向荷载作用下，拱的两端支承处除有竖向反力还有水平推力，正是这个水平推力显著削弱了荷载所引起的拱圈（或拱肋）内的弯矩。
因此，与同跨径的梁桥相比,拱桥的弯矩和变形要小很多。
拱桥通常采用抗压能力强的圬工材料(如石料、混凝土）、钢筋混凝土和钢来建造。
结构形式：（1）按照拱上建筑的型式，可分为实腹式拱桥和空腹式拱桥（2）按照桥面位置,可分为上承式拱桥中承式拱桥和下承式拱桥。
3、悬索桥特点：悬索桥，又名吊桥指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索（或钢链）作为上部结构主要承重构件的桥梁。
其优点在于成卷的主缆易于运输，构件较轻，便于无支架悬吊拼装.然而，相对于其他体系而言，悬索桥自重轻,结构刚度差，在车辆荷载和风荷载作用下,桥梁有较大的变形和振动.结构形式：（1）按主缆锚固方式分为地锚式和自锚式两大类.地锚式悬索桥的主缆拉力传递给地基。
它既可用于一般跨径的桥梁,也可用于特大跨径的桥梁。
（2）按孔跨布置形式可分为单跨悬索桥、三跨悬索桥和多跨悬索桥.其中三跨悬索桥的布置形式应用最多.特点：它是梁（或板)和立柱(或竖墙）整体结合在一起的一种刚架结构。
桥梁受力体系分类
桥梁受力体系分类
桥梁的受力体系是决定桥梁结构安全和稳定性的重要因素。
根据桥梁的受力特点，可以将桥梁的受力体系分为以下几种类型：
1. 梁式桥：梁式桥是一种以受弯为主要内力的桥梁结构，其承载能力主要依靠梁的弯曲变形来分散和传递荷载。
梁式桥通常具有结构简单、跨越能力较大、施工方便等优点，因此在公路、铁路等交通工程中得到广泛应用。
常见的梁式桥有简支梁桥和连续梁桥等。
2. 拱式桥：拱式桥是一种以受压为主要内力的桥梁结构，其承载能力主要依靠拱圈的拱效应来传递荷载。
拱式桥通常具有跨越能力强、结构美观等优点，因此在城市桥梁、景观桥梁等场合得到广泛应用。
常见的拱式桥有简单体系拱桥和系杆拱桥等。
3. 悬索桥：悬索桥是一种以受拉为主要内力的桥梁结构，其承载能力主要依靠缆索的拉力来传递荷载。
悬索桥通常具有跨越能力大、结构轻盈、景观效果好等优点，因此在大型跨海桥梁等场合得到广泛应用。
4. 刚架桥：刚架桥是一种以弯压为主要内力的桥梁结构，其承载能力主要依靠梁与柱的结合部来传递荷载。
刚架桥通常具有结构简单、施工方便、承载能力强等优点，因此在山区桥梁和跨越深沟峡谷等场合得到广泛应用。
5. 组合体系桥：组合体系桥是一种由两种或多种结构体系组合而成的桥梁结构，其承载能力主要依靠各结构体系的协同作用来传递
荷载。
组合体系桥通常具有结构新颖、功能齐全、适应性强等优点，因此在新型桥梁设计等领域得到广泛应用。
总之，不同类型的桥梁受力体系具有不同的受力特点和使用范围，选择合适的桥梁类型是保证交通安全和经济发展的重要前提。
在桥梁设计和施工过程中，应充分考虑各种因素，确保桥梁的安全性、稳定性和经济性。
桥梁的主要结构类型及特点
世界十大斜拉桥
排名 1 名称 苏通大桥 主跨/m 1088 国家 中国
2
3 4 5 6 7 8 9 10
昂船洲大桥
多多罗大桥 诺曼底大桥 上海长江大桥 闵浦大桥 南京长江三桥 南京长江二桥 金塘大桥 白沙洲长江大桥
1018
890 856 730 708 648 628 620 618
中国
日本 法国 中国 中国 中国 中国 中国 中国
O(∩_∩)O谢谢
日本明石海峡大桥
中国润扬长江公路大桥
美国旧金山金门大桥
六、组合桥
主要承重构件采用两种独立结构体系组合而 成的桥梁。如拱和梁的组合、梁和桁架的组 合、悬索和梁的组合等。
常用的结构形式有：
①拱、梁组合体系桥 。 较简单的拱梁组合体系： 单跨无推力结构。 如系杆拱（即刚性拱和柔性拉杆的组合）、刚梁柔拱（又称 郎格尔梁，为奥地利郎格尔所创始）、刚梁刚拱（又称洛泽 梁，为德国H.洛泽所创始）； 较复杂的拱梁组合体系：多跨布置无推力或有推力结构体系 。 如台湾关渡桥 ，为5孔连续中承式拱梁组合体系公路桥，主跨 165米，198索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的 缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。 特点：主要承受拉力。以承受拉力的缆索或链索作 为主要承重构件，由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥 面系等部分组成。 建造材料：悬索桥的主要承重构件是悬索，它主要 承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材（钢丝、钢缆 等）制作。
优点：1.可以使用较少的物质跨越较长的距离。可 以造的较高，容许船在下面通过，造桥时不用在桥 中心建立暂时桥墩，可以在较深较急的水流上建造。 2.比较灵活，适合大风和地震区的需要。
缺点：1.坚固性不强，大风情况下交通须暂时中断。 2.不宜作为重型铁路桥梁。 3.塔架对地面施加非常大的力，假如地面本 身比较软的话，塔架的地基须非常大并且昂贵。 4.悬索锈蚀后不容易更换。
桥梁分类
最新规范桥梁分类：一、体系分类，二、按跨径分类，三、按桥面位置分类，四、按主要承重结构所用的材料，五、按跨越方式分类，六、按施工方法分类，下面分别介绍，并附新老规范对比：一、体系分类按结构体系分类是以桥梁结构的力学特征为基本着眼点，对桥梁进行分类，以利于把握各种桥梁的基本特点，也是桥梁工程学习的重点之一。
以主要的受力构件为基本依据，可分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥五大类。
梁式桥：主梁为主要承重构件，受力特点为主梁受弯。
主要材料为钢筋混凝土、预应力混凝土，多用于中小跨径桥梁。
简支梁桥合理最大跨径约20米，悬臂梁桥与连续梁桥合宜的最大跨径约60-70米。
优点：采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观；这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。
缺点：结构本身的自重大，约占全部设计荷载的30%至60%，且跨度越大其自重所占的比值更显著增大，大大限制了其跨越能力。
拱式桥：拱肋为主要承重构件，受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力。
主要材料是圬工、钢筋砼，适用范围视材料而定。
跨径从几十米到三百多米都有，目前我国最大跨径钢筋砼拱桥为170米。
优点：跨越能力较大；与钢桥及钢筋砼梁桥相比，可以节省大量钢材和水泥；能耐久，且养护、维修费用少；外型美观；构造较简单，有利于广泛采用。
缺点：由于它是一种推力结构，对地基要求较高；对多孔连续拱桥，为防止一孔破坏而影响全桥，要采取特殊措施或设置单向推力墩以承受不平衡的推力，增加了工程造价；在平原区修拱桥，由于建筑高度较大，使两头的接线工程和桥面纵坡量增大，对行车极为不利。
刚架桥：是一种桥跨结构和吨台结构整体相连的桥梁，支柱与主梁共同受力，受力特点为支柱与主梁刚性连接，在主梁端部产生负弯矩，减少了跨中截面正弯矩，而支座不仅提供竖向力还承受弯矩。
主要材料为钢筋砼，适宜于中小跨度，常用于需要较大的桥下净空和建筑高度受到限制的情况，如立交桥、高架桥等。
桥梁分类及特点
桥梁分类及特点第一章桥梁的组成和分类桥梁的定义：道路路线遇到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路等障碍时，为了保持道路的连续性，充分发挥其正常的运输能力，就需要建造专门的人工构造物----桥梁桥梁一方面要保证桥上的交通运行，通常也要保证桥下水流的宣泄、船只的通航或车辆的通行。
1、桥梁的基本组成部分桥跨结构---在线路中断是跨越障碍的主要承载结构，也叫上部结构桥墩和桥台----是支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物，也叫下部结构设置在桥两端的叫桥台，除了上述作用外，还与路堤相衔接，以抵御垆邸土压力，防止路堤填土的滑坡和塌落桥墩和桥台中使全部荷载传至地基的底部奠基部分，通常称为基础支座---在桥跨结构和桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置，它不仅要传递很大的荷载，并且还要保证桥跨结构能产生一定的变位锥形护坡---在路堤与桥台衔接处，以保证迎水部分路堤边坡的稳定低水位、高水位、设计洪水位净跨径----对于梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距，用表示：对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离总跨径----多孔桥梁中各孔净跨径之和计算跨径-----对于具有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离；对于拱式桥，是俩相邻拱脚截面形心点之间的水平距离，即拱轴线两端点之间的水平距离拱轴线----拱圈各截面形心点的连线称为拱轴线桥梁全长----简称桥长，是桥梁两端两个侨台的侧墙或八字墙后端点之间的距离桥梁高度-----简称桥高，是指桥面与低水位之间的高差,或为桥面与桥下线路路面之间的距离。
桥下净空高度---- 是设计洪水位或计算通航水位之桥跨结构最下缘之间的距离建筑高度------桥上行车路面标高至桥跨结构最下缘之间的距离容许建筑高度-----公路或铁路定线中所确定的桥面或轨顶标高，对通航净空顶部标高之差净矢高-----从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离计算矢高-----从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离矢跨比------计算矢高与计算跨径之比，也称拱矢度，它是反映拱桥受力特性的一个重要指标涵洞-----是用来宣泄堤下水流的构造物，通常在建造涵洞时路堤不中断。
刚架桥全面介绍
5．2 T形刚构桥的主要特点
一、T形刚构桥的主要特点 T形刚构桥是一种具有悬臂受力特点的梁式桥， 最早采用钢筋混凝土结构。由于钢筋混凝土梁式结 构承受负弯矩，顶面裂缝不可避免，因此钢筋混凝 土T形刚构不可能做成很大的跨径。而预应力混凝土 T形刚均可直接采用悬臂施工法，从20世纪50年代产 生以来，预应力混凝土T形刚构得难了迅速发展。
二、分类：
(2)带挂孔的T形刚构桥
1、挂孔的T形刚构桥是一种静定结构，与带铰的T形
刚构相比，虽然各个T构单元完全独立作用时，其受 力与变形情况稍差，但它消除了钢筋混凝土结构的 缺点，充分发挥了结构在营运和施工中受力一致的 独特优点， 2、受力明确，构造简单，特别是挂梁与多孔引桥简 支跨尺寸相同时，更能加快全桥施工进度，从而获 得更高的经济效益。 3、虽增加了牛腿构造，但免去了剪力铰复杂构造。 4、主要缺点除桥面伸缩缝多，对高速行车不利外， 在施工中还增加预制与安装挂梁的机具设备。
(5)上部结构连续长度增长 为了适应高速行车的需要，将行车舒适性提高 到重要位置，国外产生了”少用和不用伸缩缝是最 好伸缩缝”的新观点，于是国外桥梁设计中最大限 度增加上部结构的连续长度。我国的桥梁设计者也 注意到这一发展趋势，连续刚构桥从洛溪大桥上部 结构连续长度480m发展到黄花园大桥1024m，使上 部结构的连续长度增加了近2.2倍。如果设计中再 考虑一些技术措施，预计在条件允许时连续刚构桥 可发展到1200-1500m的连续长度。东明黄河大桥设 计中采用刚构一连续梁体系，在墩高仅9.1m的条件 下，其上部结构连续长度达990m。按照这种体系， 在连续梁部分采用滑动支座情况下，则上部结构连 续长度将不会受到限制。
5．3 连续刚构桥的主要特点
一、定义 由于应用传统的钢桥悬臂施工方法，使 预应力混凝土梁式桥的悬臂体系得到了新的 发展，形成了T形刚构桥。随后又出现了将T 形刚构粗厚桥墩减薄，形成柔性桥墩，使墩 梁固结、主梁连续从而形成连续刚构桥。
刚架结构简介课件
刚架结构将趋向于标准化和模块化，提高构件的互换性和通用性， 降低制造成本和施工难度。
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刚架结构的内力分析可以采用解析法和 数值法两种方法。
解析法是通过建立结构的数学模型，利 用力学原理求解结构的内力。这种方法 适用于简单的刚架结构，但难以处理复
杂的结构形式。
数值法是通过有限元分析等方法，将结 构离散化为多个单元，然后利用计算机 求解结构的内力。这种方法适用于复杂
的刚架结构，且精度较高。
焊接
焊接是将两块钢板通过熔融连接 在一起，具有施工简便、连接强
度高等优点。
螺栓连接
螺栓连接是通过螺栓将两块钢板 连接在一起，具有施工简单、拆
卸方便等特点。
铆钉连接
铆钉连接是将两块钢板通过铆钉 连接在一起，具有连接强度高、
耐久性好等特点。
刚架结构的防腐与防火设计
防腐设计
刚架结构的防腐设计主要是通过 表面涂装来实现，常用的防腐涂 料有防锈漆、防火漆等。
组装与拼装
将加工好的钢构件按照设计要求进行组装和拼装， 形成刚架结构。
施工监测与调整
在施工过程中，对刚架结构进行监测和调整，确 保结构稳定性和安全性。
验收与交付
完成施工后，进行验收和交付，确保符合设计要求和使 用安全。
刚架结构的安装要点与注意事项
安装顺序
按照设计图纸要求，确定安装 顺序，确保结构的稳定性和安 全性。
03
刚架结构的受力分析
刚架结构的受力特点
刚架结构是一种具有刚性连接的 杆系结构，其受力特点是在结构 中存在弯矩、剪力和轴力等内力
。
刚架结构的刚性连接使得结构在 受力时能够保持一定的形状和尺
寸，不会发生过大的变形。
悬索桥、刚架桥、地道桥
上。 （1）吊索的布置形式
吊索顺桥面布置形式一般有竖直布置和斜向布置两种，如图7-3、 7-4所示。 （2）吊索的材料
现代悬索桥吊索一般采用镀锌钢丝绳或镀锌高强平行钢丝制作， 少数小跨度悬索桥也有用刚性吊杆。 （3）吊索与主缆及加劲梁的连接方式
一、悬索桥的分类及构造
（5）主缆的截面组成 主缆常见的截面类型有由高强钢丝组成的圆形截面（图7-7a）和
由钢丝绳组成的主缆其它截面如图7-7b、c所示，主缆的截面组成一 般是由φ=5mm左右的镀锌钢丝组成的钢丝束股，然后再由若干束钢丝 索股构成一根主缆
图7-7 主缆截面类型
一、悬索桥的分类及构造
一、悬索桥的分类及构造
（1）主缆的材料 悬索桥的主缆材料必须具有强度高、弹性模量大、耐腐蚀等性
能，故现代长大悬索桥都选用高强镀锌钢丝及镀锌钢丝绳。 （2）主缆的类型 a. 钢丝绳主缆。多用于中、小跨悬索桥，它又分为钢绞线绳和螺旋
钢丝绳(Spiral rope，简称SPR)、封闭式钢绞线索(locked coil rope，简称LCR)。 b. 平行丝股主缆。主要用于大跨悬索桥，其根据制作方法分为空中 纺线法的平行丝股主缆(Airspinning method,简称AS)和预制丝股法平 行丝股主缆(Shop—fabricated parallel wire strand method，简称 PPWS或PS)两种。
第七章 其他桥型简介
主要介绍悬索桥、刚架桥、地道桥的特点、基本构 造和施工要点等内容。
第一节 悬索桥
悬索桥也称吊桥，是指利用主缆和吊索作为加 劲梁的悬挂体系，将桥跨所承受的荷载传递到桥塔、 锚碇的桥梁。其主要结构由主缆、索塔、锚碇、吊索、 加劲梁组成。
道路与桥梁工程概论
道路与桥梁工程概论道路的分类与技术标准一、道路的分类道路的功能主要是为各种车辆和行人服务，按其所处的位置、交通性质及使用特点的不同，道路可分为公路、城市道路、厂矿及林业道路等.(一)公路公路是联结城、镇和工矿基地、港口及集散地等，主要供汽车行驶，具备一定技术和设施的道路。
而公路工程是以公路为对象而进行的规划、设计、施工、养护和管理工作的全过程及其所从事的工程实体。
我国公路根据其使用任务、性质和适应的交通量,按照交通部颁布的《公路工程技术标准》，把公路分为：高速公路、一级公路、二级汽车专用公路、二级公路、三级公路、四级公路六个等级。
高速公路：具有特别重要的政治、经济意义，专供汽车分道高速行驶并全部控制出入的公路.一级公路：连接重要的政治、经济中心，通往重点工矿区、港口、机场，专供汽车分道行驶并部分控制出入的公路。
二级公路:连接重要政治、经济中心或大工矿区、港口、机场等地的公路。
三级公路：沟通县以上城市的公路。
四级公路：沟通县、乡、镇、村的公路。
1、城市道路的分类1）快速路快速路主要设置在特大或大城市，为城市中大量、长距离的快速交通服务，是联系城市各主要功能分区及过境交通服务。
快速路采用分向、分车道、全立交和控制进、出口.2)主干路主干路是联系城市中功能分区(如工业区、生活区、文化区等）的干路，是城市内部的大动脉,并以交通功能为主，担负城市的主要客、货运交通。
3）次干路次干路是城市中数量较多的一般交通道路。
次干路与主干路组合成道路网，起集散交通的作用，兼有服务的功能。
4)支路支路是城市中数量较多的一般交通道路。
支路为次干路与街坊路的连接线，解决局部地区交通,以服务功能为主。
2、城市道路的分级在上述城市道路的分类中，除快速路以外，每类道路按照所在城市的规模、设计交通量、地形等条件，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。
大城市应采用各类道路中的Ⅰ级标准、中等城市应采用各类道路中的Ⅱ级标准、小城市应采用各类道路中的Ⅲ级标准.有特殊情况需要变更级别时，应做技术经济论证，报规划审批部门批准。
桥梁的分类及其优缺点
桥梁的分类及其优缺点文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）按结构分类，按结构体系分类是以桥梁结构的力学特征为基本着眼点，对桥梁进行分类，以利于把握各种桥梁的基本特点，也是桥梁工程学习的重点之一。
以主要的受力构件为基本依据，可分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥五大类。
1.梁式桥主梁为主要承重构件，受力特点为主梁受弯。
主要材料为钢筋混凝土、预应力混凝土，多用于中小跨径桥梁。
简支梁桥合理最大跨径约20米，悬臂梁桥与连续梁桥合宜的最大跨径约60-70米。
优点：采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观；这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。
缺点：结构本身的自重大，约占全部设计荷载的30%至60%，且跨度越大其自重所占的比值更显着增大，大大限制了其跨越能力。
2.拱式桥拱肋为主要承重构件，受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力。
主要材料是圬工、钢筋砼，适用范围视材料而定。
跨径从几十米到三百多米都有，目前我国最大跨径钢筋砼拱桥为170米。
优点：跨越能力较大；与钢桥及钢筋砼梁桥相比，可以节省大量钢材和水泥；能耐久，且养护、维修费用少；外型美观；构造较简单，有利于广泛采用。
缺点：由于它是一种推力结构，对地基要求较高；对多孔连续拱桥，为防止一孔破坏而影响全桥，要采取特殊措施或设置单向推力墩以承受不平衡的推力，增加了工程造价；在平原区修拱桥，由于建筑高度较大，使两头的接线工程和桥面纵坡量增大，对行车极为不利。
3.钢架桥是一种桥跨结构和吨台结构整体相连的桥梁，支柱与主梁共同受力，受力特点为支柱与主梁刚性连接，在主梁端部产生负弯矩，减少了跨中截面正弯矩，而支座不仅提供竖向力还承受弯矩。
主要材料为钢筋砼，适宜于中小跨度，常用于需要较大的桥下净空和建筑高度受到限制的情况，如立交桥、高架桥等。
优点：外形尺寸小，桥下净空大，桥下视野开阔，混凝土用量少。
桥梁设计基本知识
桥梁设计基本知识1．桥梁编制项目方案并撰写报告按结构体系分类，可分为哪几类？主要特点如何？答：桥梁按主要构件受力可分为梁式桥、拱式桥、悬索桥、刚架桥、组合体系桥五大类。
主要特点：梁式桥：主要承重构件为梁(板)，受力特点为：主梁受弯，在竖向荷载作用下无水平反力。
拱式桥：主要承重结构是拱肋，受力特点为：在竖向荷载作用下拱肋承压、支承处有水平推力。
悬索桥：悬索桥又称吊桥，主要承重结构是悬挂在两塔架上的强大的柔性缆索。
受力特点为：竖向荷载从梁经过系杆传递到缆索，再到两端锚锭。
刚架桥：刚架桥是一种桥跨结构和墩、台结构整体相连的桥梁，支柱与主梁共同受力。
受力特点为：支柱与主梁刚性连接，在竖向荷载作用下，在主梁端部产生负弯矩，减少了跨中截面正弯矩，而支柱不仅提供竖向力还承受弯矩。
组合体系桥：由几个不同受力体系的结构所组成，互相联系，共同受力。
1)斜拉桥斜拉桥是拉索和梁的组合。
梁、索、塔为主要承重构件，受力特点为：竖向荷载从梁传递到拉索，再到索塔。
2)系杆拱桥系杆拱桥是拱和梁的组合。
拱、吊杆、梁为主要承重构件，受力特点为：竖向荷载从梁传递到吊杆，再到拱。
2．桥梁按其长度和跨径分类，可分为哪几类？答：按桥梁的长度和跨径分类，可分为特大桥、大桥、中桥、小桥、涵洞。
划分标准见表1-1所列。
桥梁涵洞分类表表1-1注：1单孔跨径系指标准跨径。
2梁式桥板式桥的多孔跨径总长为多孔标准跨径的总长；拱式桥为两岸桥台内起拱线间的距离；其他形式桥梁为桥面系车道长度。
3标准跨径：梁式桥、板式桥以两桥墩中线间距离或桥墩中线与台背前缘间距为准；拱式桥和涵洞以净跨径为准。
3．桥梁按桥梁桥面位置、主要承重结构所用的材料、跨越方式、施工方法等方面如何进行分类？答：除了上述分类方法外，还可将桥梁桥面位置、主要承重结构所用的材料、跨越方式、施工方法等方面来进行分类：（1）按上部结构的行车位置分为上承式桥、下承式桥、中承式桥。
桥面布置在主要承重结构之上者称为上承式桥，桥面布置在桥跨结构高度中间的称为中承式桥，桥面布置在承重结构之下的称为下承式桥。
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• 安装架设的步骤为：⑴竖直拼装斜腿，转体就 位；⑵在浮船上组装中孔（64m梁段），整体
吊装与两斜腿合拢；⑶向两端对称悬臂拼装 64m及56m的边孔。
0.5
55
浊漳河 桥
中国
82
23.5+44+23.5
0.53
45
洪门桥 中国 60 19.4+40+19.4
0.49
42
• 安康汉江桥 • 主跨为176m，中孔跨中64m
二、不同施工方法建造的斜腿刚架桥实例
• 1竖向转体法----安康汉江桥 • 安康汉江桥主跨为176m斜腿刚构（为目前同类型铁路
(5)宜采用有支架施工.
二、门式刚架桥的几种形式
1.两铰立墙式 2.两铰立柱式 3.重型门式
第二节 斜腿刚架桥
由一对斜置的撑杆与梁体固结后来承担车辆 荷载的桥梁.
一、结构特点及应用范围
优点: (1)主跨相当于一座折线形拱桥,其压力线接近于拱桥
的受力状态,斜腿以受压为主,比门式刚架的立墙或 立柱受力更合理,故其跨越能力更大; (2)通过调整边中跨比,可使两端支座成为单向受压铰 支座而不向上翘起.从而改善行车条件,恒载作用下 边跨对主跨的跨中弯矩也能起到卸载作用,有利于 将主跨的梁高减薄. (3)斜腿下端的铰支座一般坐落在岸边的坚硬岩石上 或桥台上,不被水淹土埋,便于施工维护.
二、虎门大桥辅助航道桥
– 跨径：150+270+150米 – 荷载：汽——超20级，挂——120 – 桥宽：30米，6车道+分隔带+紧急停车带
分两幅桥建设 – 梁高：墩顶14.8m，跨中5.0m – 下部结构：双薄壁墩 – 施工方法：悬臂浇筑
悬臂拼装法----江西洪门桥
洪门桥桥位地形为跨越峡谷性河流。该桥系单跨60m预应力混凝 土单箱斜腿刚架桥，桥面净宽9+2x0.25(m)，斜腿倾角42°
第三节 全无缝式连续刚构桥
除将桥墩与主梁固结,桥台也与主梁固结.全桥 范围内没有伸缩缝.
对温度引起的变形量依靠桥台台后的特殊构 造和在一定范围内的路面变形来吸收,故其 跨径和桥梁全长都不能太大.
2.平面转体法----江西小港桥
• 在钢桁拱架上施工----山西浊漳河桥
邯长线浊漳河桥系我国第一座预应力混凝土斜腿刚构铁路桥。 桥式主跨为1孔82m预应力混凝土斜腿刚构，两腿趾设铰支座， 两端伸臂各长23.5m，设水平方向无约束的活动支座，中心跨 为90m，梁全长91m，桥全长171.12m。梁体及腿部均为单室 箱形截面。
我国已建成的预应力混凝土连续刚构桥
序 桥名
号
主桥跨径
虎门大桥辅航
1
150+270+150
道桥
重庆黄花园大
2 桥
137+3250+137
马鞍石嘉陵江
3 大桥
146+3250+146
4 黄石长江大桥 162.5+3245+162.5
5 江津长江大桥 140+240+140
重庆高家花园
6
140+240+140
Marien 56.8+1 1.46
2.67
24
1.7
Schwede n
12.20+ 55.4+1
2.2
1.43
27.32
Disching er
13 + 94 +
13
1.4
3.56 18.7
维也纳多瑙河Schweden桥
荷兰、Maas 桥、跨径80.5+112.5+80.5
一、结构特点及适用范围
(2)基脚无论采用固结或者铰结构造,都会因 预应力、徐变、收缩、温度变化以及基础 变位等因素,而产生较大的次内力.
(3)当基脚采用铰接构造时,可改善基底受力状 态,使地基应力趋于均匀,但铰构造复杂,当铰 支承修建在河水中或被接线路堤掩埋时.不 仅施工困难,而且易于腐蚀,难以养护和维修.
(4)角隅节点(台身与主梁连接处)的截面承受 较大负弯矩,因此节点内缘的混凝土会产生 很高的压应力,而节点外缘的拉应力虽然由 钢筋来承担,但此处的主拉应力往往也会使 角隅截面产生劈裂的裂缝.因此应设置钢筋 给以加强.
0.584
1995 0.663 1997 0.583
1997 0.583
1998 1988
0.583 0.552 0.579 0.694
13.7 4.2
13 4.1 13.5 4
3.6
13.5 4 11 3 9.5 3 10 3
1/18.2 1/59.51/18.8 1/59.8 1/17.8 1/60
优点: 台身与主梁固结,省掉了主梁与桥台之间的 伸缩缝,改善了桥头行车的平顺性,又提高了 结构的刚性.竖向荷载作用下,可以利用固结 端负弯矩部分地降低梁的跨中弯矩,从而达 到减小梁高的目的. 主要用于中小跨度的跨线桥或跨河桥，建 筑高度小,可改善纵坡和减少路堤土石方.
缺点: (1)薄壁台身(或立柱)除承受轴向压力外,还 承受横向弯矩,并且在基脚处还产生水平推 力.因此,必须要求有良好的地基条件,或者采 用较深的基础和特殊的构造措施来抵抗水 平推力的作用.
缺点:
(1)主梁与斜腿相交处的横隔板使此处梁截面 产生较大的负弯矩峰值,使得此处预应力钢 筋密集,构造复杂.
(2)预加力、徐变、收缩、温度变化等因素使 斜腿刚架桥产生次内力,受力分析复杂.
(3)斜腿与地面成40~50度角,施工困难.
• 截面形式： 随跨径的增加而采用板式 梁式 箱型
柱脚支撑方式：
嘉陵江大桥
7 泸州长江二桥 140+240+55.5
8 南澳跨海大桥 122+221+122
9 华南大桥
110+190+110
10 洛溪大桥
65+125+180+110
建 成 边跨 年份 主跨
1997 0.556
梁高（m） 高跨比 根部 跨中 根部 跨中
14.8 5
1/18.2 1/54
1999 0.548 13.8 4.3 1/18.1 1/58.1
四、常用计算图式
• 单跨刚构桥
斜腿刚构桥
连续刚构桥
V型墩刚构
•NECKAR VALLEY VIADUCT •spans of 234-134-134-134-264 meters
V型墩刚构——内部高次超静定，外部接近连续梁
MAIN RIVER BRIDGE 82-135-82m main span, depth of 6.5m
第五章 刚架桥简介
河南理工大学道桥教研室
• 刚架桥特点:由于采用墩梁固结的构造,使之 既可省掉昂贵的支座装置,又可在施工中不 用进行体系的转换;特别是在恒载条件下,桥 墩两侧梁体结构的受力状态接近平衡,桥墩 接近中心受压,主梁以受弯为主.
第一节 门式刚架桥
桥名
跨径
跨中梁 高
支点梁高
桥宽
11.17+
1/66.7
1/17.8 1/18.6 1/20 1/18
1/60 1/73.7 1/63.3 1/60
第四节 刚架桥桥例
一、洛溪大桥
– 跨径：65+125+180+110米 – 荷载：汽——超20级，挂——120 – 梁高：墩顶10米，跨中3米 – 下部结构：主跨双薄壁墩，边跨单薄壁墩 – 施工方法：悬臂浇筑
固定支撑 铰支撑
基础：
由于刚构桥为有推力的桥，基础需具有足 够的抗水平位移能力。在坚硬地基上可 选用扩大基础的浅基础；深基础可采用 群桩基础、沉井基础和沉箱基础
桥名
国家
斜腿 跨度
Bonhom me
德国
186.3
梁部跨度
67.95+146.7+67. 95
边跨:中跨 0.46
斜腿 角度
50
Goutite 南非 170.8 55+110+55+45
优点:省掉了支座和伸缩缝,减少了维修,同时 解决了桥头跳车的弊端.
• 主要类型 • 1.桩柱式整体桥台
• 2.扩大基础式整体桥台
我国第一座全无缝式连续刚构桥
• 该项技术在美国、英国、澳大利亚、日本、 广为体发平桥的清 无 大 独 更 践 全东钢桥现稳台特加 大 为 程 已 省 体 U远缝大特加同无形清筋台任。采色市桥减的舒时缝拿的预学成周式远混工何与用。桥四 梁 少 台 适 证 是大整应院功口桥凝 作 裂 国 柔市 特九 领 了 后 ， 明 完台体于等力应市台土 状 缝 外 性别四中 域 道 设 带 了 全，式1国混用李，板 态 、 同 台是九桥 的 路 计 来 在 安9设无已 凝 于 贯99式良拥类和对桥的 研 管 更 了 我 全＃8一连好包型柔台缝成 土 长 河是成究理消良国可年桥道续，、桥性后我桥功 组 沙 桥功空部除好，行开台伸刚全跳台桩进国建白门了的在的梁应 合 市 ，始则构桥车结共行第缩设。对跳社跨。在用 结 城 前进桥面等构同了一仍，由桥车会长缝美六 构 南 者行，、不相承专座填于梁和效8采；国。 在十 路0无通路良比担门整补取的反益m用后，湖多 高0车面现，变的体缝以了消日射和传＃者近一象该形反全式南年架内我 了 裂 经常桥统台为两 直 ， 整，射全的长大。桥国 伸 缝 济维梁的设半年 完 行 体具裂无桥整 缩 ， 效修达学目和的重计来 整 车 式有缝缝整梁体 装 使 益费3土前河研， ， 相 无自防桥8力为上式 置 行 。用体木最南5究整 未 当 缝己治梁实全 ， 车 实，式整米式，，，现， 效果桥很台好全，无这缝在结国外构几，十预年应的力无混缝凝桥梁土设结计构中。至两今 也未桥能使够用做至到今。，无跳车等不良现象。