各种类型桥梁结构特点描述整理

各类桥型结构特点描述一、简支梁简支梁桥由一根两端分别支撑在一个活动支座和一个铰支座上的梁作为主要承重结构的梁桥。

属于静定结构。

是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥形。

其构造简单，架设方便，结构内力不受地基变形，温度改变的影响。

受力特点——受力简单，梁中只要正弯矩，以主梁受弯承担使用荷载；体系温变、混凝土收缩徐变、张拉预应力等均不会在梁中产生附加内力。

构造特点——构造简单，适用范围广，不受地质条件限制。

其它特点——施工简单，便于装配，易于标准化。

整跨梁分为：整孔式及分片式（装配式）。

整孔式：结构合理，横向刚度大，稳定性能好，但受运梁整孔式及架梁设备的起吊能力限制，适合于就地灌注。

分片式（装配式）：构造简单、制作方便、单片自重小，易于标准化设计，有利于工厂预制、现场装配。

二、连续梁连续梁桥是两跨或两跨以上连续的梁桥，属于超静定体系。

连续梁在恒活载作用下，产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用，使内力状态比较均匀合理，因而梁高可以减小，由此可以增大桥下净空，节省材料，且刚度大，整体性好，承载能力大，安全度大，桥面伸缩缝少，并且因为跨中截面的弯矩减小，使得桥跨可以增大。

连续梁桥是中等跨径桥梁中常用的一种桥梁结构，预应力混凝土连续梁桥是其主要结构形式，它具有接缝少、刚度好、行车平顺舒适等优点，在30-120m跨度内常是桥型方案比选的优胜者。

主梁是连续支承在几个桥墩上。

在荷载作用时，主梁的不同截面上有的有正弯矩，有的有负弯矩，而弯矩的绝对值均较同跨径桥的简支梁小。

这样，可节省主梁材料用量。

连续梁桥通常是将3～5孔做成一联，在一联内没有桥面接缝，行车较为顺适。

连续梁桥施工时，可以先将主梁逐孔架设成简支梁然后互相连接成为连续梁，或者从墩台上逐段悬伸加长最后连接成为连续梁。

连续梁桥主梁内有正弯矩和负弯矩，构造比较复杂。

此外，连续梁桥的主梁是超静定结构，墩台的不均匀沉降会引起梁体各孔内力发生变化。

因此，连续梁一般用于地基条件较好、跨径较大的桥梁上。

连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下，主梁受弯，跨中截面承受正弯矩，中间支点截面承受负弯矩，通常支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大。

作为超静定结构，温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等会使桥梁结构产生次内力。

三、连续刚构桥跨径大、墩高小的连续刚构桥中，体系温度的变化、砼收缩等将在墩顶产生较大的水平位移，为减小水平位移在墩中产生的弯矩，连续刚构桥常采用水平抗推刚度较小的双薄壁墩。

（这是与T形刚构最大的区别之一）②连续刚构体系上部结构的受力性能与连续梁一样，而且薄壁墩底部需承受的弯矩及梁体内的轴力随着墩高的增大而急剧减小。

③墩梁固结节省了大型支座的昂贵费用，减少了墩及基础的工程量，并改善了结构在水平荷载作用下的受力性能（即各柔性墩按刚度比分配水平力），但在柔性墩的设计时须考虑上部梁体变形(转动与纵向位移)对它的影响。

④与连续梁一样，可以做成一联多孔，长桥中，可以在若干中间孔以剪力铰或简支挂梁相连。

⑤目前，在大跨径预应力混凝土梁桥中，已成为主要考虑的桥型方案，最大跨径已达301m(挪威Stolma桥，跨径布置为94m+301m+72m)，我国最大跨径为虎门大桥的辅航道桥，跨径为270米。

四、曲线桥除承受弯矩、剪力外，还有较大扭矩和翘曲双力矩的作用，采用整体性好、抗扭刚度大的现浇连续箱形梁桥比较有利曲线梁桥承受竖向弯曲时，由于曲率的影响，必然产生扭转，而扭转作用又将导致挠曲变形，这种弯扭互相耦合的作用，使曲线梁桥具有以下受力特点：由于弯扭耦合，其变形也为弯曲和扭转两者的迭加，故变形值要比一般直线桥大，同时，曲线梁桥外边缘的挠度大于内边缘的挠度，而且曲率半径愈小愈严重。

在直桥中，只有当荷载偏心时才产生扭转力矩，而在平面曲线粱桥中，无论荷载偏心与否都有弯矩和扭转产生，支承处也承受较大的扭矩。

由于扭矩作用，曲线梁桥的外梁荷载加重，内梁减载，内外梁应力产生差别曲线梁桥的反力与直线桥相比，有外梁变大、内梁变小的倾向，在内梁中有产生负反力的可能，尤其在曲率半径小，静荷载比较小时，更容易产生负反力。

在设计中应设计合宜的下部结构或支座系统的办法来予以调整，抵抗负反力，这一点，在连续曲线桥中尤为重要。

对于预应力曲线连续弯箱梁桥而言，由于曲率半径的减小，在恒载，活载和预应力的作用下，桥端内侧支座往往可能产生较大的负反力，薄壁箱梁承受偏心荷载，将产生扭矩。

此扭矩可分解为刚性扭转和畸变力，因此给截面上带来约束扭转翘曲应力、扭转剪应力；同时由于截面畸变又产生畸变翘曲应力及框架横向弯曲应力。

斜交板桥在均布荷载作用下，沿桥跨方向的最大弯矩随α角的增大从跨中向钝角部位移动。

由于斜交，将使纵向弯矩减小，均布荷载时比集中荷载时的减小量更显著。

斜交板在支承边上的反力分布很不均匀，钝角角隅处出现的反力很小，甚至于是负反力，因此要埋置螺栓阻止其上拔。

钝角处产生负弯矩应在板顶层配筋，避免混凝土开裂。

斜交板的最大纵向弯矩，虽然要比同等跨径的正交桥小，可是横向弯矩却比同等大小的正交板桥要大好几倍。

尤其跨中部分产生的横向弯矩与正交板桥有较大差异，有些场合符号也相反。

钝角等分线上垂直方向产生的负弯矩，有时其数值接近跨中的正弯矩。

这一负弯矩随α角的增大而增加，但其范围不宽，而且迅速减小。

系杆拱桥系杆拱桥具有拱桥的一般特征，又有自身的独有特点。

它是一种集拱与梁的优点于一身的桥型，它将拱与梁两种基本结构形式组合在一起，共同承受荷载，充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用，拱端的水平推力用拉杆承受，使拱端支座不产生水平推力。

拱与弦间用两端铰接（也有不铰接的）的竖直杆（或斜杆、直斜组合杆，叫系杆，系杆拱桥因此而命名）联结而成。

钢管混凝土系杆拱桥的拱肋为钢管混凝土结构，管内灌注混凝土。

为避免拱脚部位受到汽车意外撞击，在拱脚段多采用实心混凝土拱肋。

拱桥吊杆采用高强镀锌平行钢丝，冷铸镦头锚具，热挤PE防护。

吊杆上端固定于拱肋，下端固定于梁底。

为避免人为因素对吊杆的损坏，吊杆下端应安装有钢护管，管下安装有减振圈。

系杆为此类桥的关键部件，采用钢绞线体外索，由防锈油脂与热挤PE双层防护。

两端采用专用体外索锚具，有夹片放松装置，外加防护罩，锚下有一段钢管。

系杆束是主桥的“生命”之索，除防撞护墙可防止汽车翻入外，还沿系杆全长设有2层保护。

第一层是钢筋混凝土保护板，第二层是钢箱。

主桥纵、横梁采用预应力混凝土结构。

这种体系桥梁最致命的弱点是其横梁直接吊挂在吊杆上，而吊杆多又采用预应力钢绞线，依靠钢绞线的预应力来抵抗荷载作用。

一座桥中哪怕只有少数几根钢绞线断裂，甚至一根钢绞线断裂都会造成灾难性的后果。

吊杆、系杆为钢管混凝土系杆拱桥的关键部件，为养护至重点。

特别是系杆，是钢管混凝土系杆拱桥的“生命之索”，钢筋锈蚀已成为影响结构使用寿命和安全的主要因素之一。

拱桥跨越能力较大；②能充分就地取材，与混凝土梁式桥相比，可以节省大量的钢材和水泥；③耐久性能好，维修、养护费用少；④外形美观；⑤构造较简单。

拱桥也有缺点：①自重较大，相应的水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，当采用无铰拱时，对地基条件要求高；②由于拱桥水平推力较大，在连续多孔的大、中桥梁中，为防止一孔破坏而影响全桥的安全，需要采用较复杂的措施，例如设置单向推力墩，也会增加造价；③与梁式桥相比，上承式拱桥的建筑高度较高，当用于城市立交及平原地区时，因桥面高程提高，使两岸接线长度增长，或者使桥面纵坡增大，既增加了造价又对行车不利。

斜拉桥是塔、梁、索三种基本构件组成的缆索承重结构体系，一般表现为柔性的受力特点。

悬索桥由主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碇、吊索等构件构成的柔性悬吊组合体系。

主缆是结构体系中的主要承重构件，是几何可变体，主要承受拉力作用。

主缆不仅可以通过自身弹性变形，而且可以通过其几何形状的改变来影响体系平衡，表现出大位移非线性的力学特征，这是悬索桥区别于其他桥梁结构的重要特征之一。

主缆在恒载作用下具有很大的初始张拉力，对后续结构形状提供强大的重力刚度，这是悬索桥跨径得以不断增大、加劲梁高跨比得以减小的根本原因。

主塔是悬索桥抵抗竖向荷载的主要称重构件，在恒载作用下，以轴向受压为主；在活载作用下以压弯为主，呈梁柱构件特征。

由于主塔水平抗推刚度相对较小，塔顶水平位移主要由中、边跨主缆平衡条件决定，因而，塔内弯矩大小取决于塔的弯曲刚度。

加劲梁是悬索桥保证车辆行驶，提供结构刚度的二次结构，主要承受弯曲内力。

由悬索桥施工方法可知，加劲梁的弯曲内力主要来自结构二期恒载和活载。

大跨度悬索桥加劲梁的挠度是从属于主缆的。

随着跨度的增大，加劲梁的功能退化为将活载传至主缆，其自身抗弯刚度对结构刚度的影响也逐渐减小。

吊索是将加劲梁自重、外加荷载传递到主缆的传力构件，是连系加劲梁和主缆的纽带，承受轴向拉力。

吊索内恒载轴力的大小，即决定了主缆在成桥状态的真实索形，也决定了加劲梁的恒载弯矩，是研究悬索桥成桥状态的关键。

锚碇是锚固主缆的结构，它将主缆中的拉力传递给地基，通常采用重力式锚和隧道式锚。

重力式锚用自重抵抗主缆的垂直分力，用锚底摩阻力或嵌固阻力来抵抗主缆水平分力。

隧道锚则直接将主缆拉力传给周围基岩。

自锚式悬索桥①不需要修建大体积的锚碇，所以特别适用于地质条件很差的地区。

②因受地形限制小，可结合地形灵活布置，既可做成双塔三跨的悬索桥，了可做成单塔双跨的悬索桥。

③对于钢筋混凝土材料的加劲梁，由于需要承受主缆传递的压力，刚度会提高，节省了大量预应力构造及装置，同时也克服了钢在较大轴向力下容易压屈的缺点。

④采用混凝土材料可克服以往自锚式悬索桥用钢量大、建造和后期维护费用高的缺点，能取得很好的经济效益和社会效益。

⑤保留了传统悬索桥的外形，在中小跨径桥梁中是很有竞争力的方案。

⑥由于采用钢筋混凝土材料造价较低，结构合理，桥梁外形美观，所以不公局限于在地基很差、锚碇修建军困难的地区采用。

自锚式悬索桥也不可避免地有其自身的缺点：①由于主缆直接锚固在加劲梁上，梁承受了很大的轴向力，为此需加大梁的截面，对于钢结构的加劲梁则造价明显增加，对于混凝土材料的加劲梁则增加了主梁自重，从而使主缆钢材用量增加，所以采用了这两种材料跨径都会受到限制。

②施工步骤受到了限制，必须在加劲梁、桥塔做好之后再吊装主缆、安装吊索，因此需要搭建大量临时支架以安装加劲梁。

所以自锚式悬索桥若跨径增大，其额外的施工费用就会增多。

③锚固区局部受力复杂。

④相对地锚式悬索桥而言，由于主缆非线性的影响，使得吊杆张拉时的施工控制更加复杂。