桥梁上部结构分类和受力特点
桥梁结构及其各部位作用
桥梁基本组成
桥梁由：上部结构、下部结构、支座系统和附属设施四个基础部分组成。 上部结构：上部结构是指在线路遇到障碍而中断时，跨越这类障碍的主要 承载结构。 下部结构：包括桥墩、桥台、墩台基础。 支座系统：在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。 附属设施：桥面系、伸缩缝、桥头搭板、锥坡。
桥梁基本组成
L>1000
L0>150
1000≧L≧100
150≧L0≧40
100>L>30
40>L0≧20
30≧L≧8
20>L0≧5
梁式桥
梁式桥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，所以与其他同样跨径的结构体系相比，梁内产生的弯矩最大。 通常采用抗弯能力强的材料建造。
桥梁的基本组成及各组成部分 的作用
王艳 2019年8月
桥梁的定义
桥梁是在道路路线遇到江河湖泊、山谷深沟以及其他 线路（铁路或公路）等障碍物时，为了保持道路的连 续性而专门建造的人工构造物。
桥梁的主要类型
一、按受力特点分 1、梁式桥：竖向荷载作用下无水平反力。 2、拱式桥：主要承重结构是拱圈或拱肋。 3、刚架桥：主要承重结构是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的钢架 结构。 4、悬索桥：悬索为主要承重结构，自重轻、构造简单、受力明确。 5、组合体系桥：几种不同体系的结构组合而成。（连续刚构，梁、拱组 合）
支座系统：在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。 作用：1、传递荷载。2、保证桥跨结构能产生一定的变形。
GYZ代表圆形板式橡胶 支座。 250mm指的是圆形板 式橡胶支座的直径 52mm指的是板式橡胶 支座的厚度
桥梁基本组成
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。
力学分类几种桥型介绍
开封黄河大桥
桥梁概况
主跨(Main Span)：50米 设计单位(Designed by)：河南省交通规划勘察设计院 施工单位(Constructed by)：河南省交通公路工程局 桥梁类型(Type of the Bridge)：梁桥、简支梁桥 所在地(Location)：河南、开封、黄河 全长(Length)：4475.09米 建成时间(completed year)：1989年
均布荷载q 连续梁桥 均布荷载q
(5).刚架桥 （combined bridges）
1)组成 2)受力特点 3)分类 4)实例
1)组成
主要由梁与立柱或墩柱刚性连接的桥梁。 刚架桥祖尧优点是：外形尺寸小，桥下静 孔大，桥下视野开阔，混凝土用梁少。但 钢筋的用量较大，基础的造价也较高。
2)受力特点
(3.)悬臂体系特点 由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正 弯矩大大减小
由于弯矩图面积的减小，跨越能力增 大
体系形式：双悬臂、单悬臂、双悬臂 加挂孔、T形刚构 缺点行车条件不好
双悬臂梁桥 均布荷载q
单悬臂梁桥 均布荷载q
多跨悬臂梁桥 多跨连续梁桥
(4).连续梁桥的体系特点 1.由于支点负弯矩的卸载作用，跨中 正弯矩大大减小，恒载、活载均有 卸载作用 2.由于弯矩图面积的减小，跨越能力 增大 3.超静定结构，对基础变形及温差荷 载较敏感 4.行车条件好
二. 桥梁按承重结构静力体系划分的 结构体系
梁式桥
Hale Waihona Puke 图1.2.7 (a) 梁式桥
图1.2.7(b) 梁式桥
图1.2.15
1.梁桥
(1) 受力特点 (2) 分 类
(1) 受力特点
梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构，由于外力(恒 载和活载)的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，因而与同样跨径的 其它结构体系相比，梁桥产生的弯矩最大．通常需用抗弯、抗拉能力 强的材料(钢、配筋混凝土、钢—混凝土叠合结构等)来建造。
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。
钢桥的主要结构形式与受力特点
钢桥的主要结构形式与受力特点钢桥是使用钢材作为主要结构材料的桥梁。
钢材具有高强度、耐候性好、施工方便等优点，因此在桥梁建设中得到广泛应用。
钢桥的主要结构形式以及受力特点如下：一、主要结构形式1.桁梁桥：桁梁桥是一种常见的钢桥结构形式，桁梁是由上下面板、纵向梁、纵向加劲肋组成的刚性板梁结构。
桁梁桥具有自重轻、承载能力强、结构稳定等优点，广泛应用于公路桥梁建设中。
2.悬索桥：悬索桥是由一根或多根悬索拉起桥面板的桥梁，主要由悬索、主塔、锚固构件、桥面板等组成。
悬索桥的主要受力特点是悬索负责承受桥面板的自重和交通荷载，主塔和锚固构件负责将荷载传递到地基上。
3.斜拉桥：斜拉桥是通过倾斜的钢缆将桥面板悬挑在主塔两侧的桥梁。
斜拉桥的主要特点是桥面板悬挑长度大、开间大、造型美观等。
4.梁桥：梁桥是由若干跨中为简支梁或连续梁的桥墩和桥面板组成的桥梁。
梁桥的主要结构特点是桥面板由钢材制成，梁和桥墩一般由混凝土制成。
二、受力特点1.自重：钢桥的自重是指桥梁本身的重量。
由于钢材的密度相对较小，钢桥的自重相对较轻，使得桥梁在设计和建设过程中更加灵活和方便。
2.交通荷载：钢桥需要承受行驶在桥面上的车辆的荷载。
钢材具有高强度和刚性，可以承受较大的交通荷载，使得钢桥具有较大的承载能力。
3.温度变化：钢材的热胀冷缩系数较大，受温度变化的影响较为明显。
因此，在设计和施工过程中，需要考虑钢桥在不同温度下的膨胀和收缩，采取相应的措施以保证桥梁的安全和稳定。
4.风荷载：钢桥容易受到风的影响，需要考虑对风荷载的抵抗能力。
一般采取增加桥梁的抗风措施，如加装防风挡板、增强桥墩的抗风能力等。
5.地震荷载：地震是一个重要的桥梁荷载，对钢桥的性能和安全有一定的影响。
在设计和建设钢桥时，需要充分考虑地震荷载，采取相应的抗震措施，以确保桥梁的安全性。
综上所述，钢桥的主要结构形式包括桁梁桥、悬索桥、斜拉桥和梁桥等，其受力特点主要包括自重、交通荷载、温度变化、风荷载和地震荷载。
五大类型桥梁
五大类型桥梁关键字：受力，适用范围，未来发展趋势桥梁分类：梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、组合体系桥（斜拉桥）五种基本类型。
梁氏桥：用梁或桁架梁作主要承重结构的桥梁。
其上部结构在铅垂向荷载作用下，支点只产生竖向反力。
梁式桥为桥梁的基本体系之一。
制造和架设均甚方便，使用广泛，在桥梁建筑中占有很大比例。
受力及适用范围：梁桥又可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥，固端梁。
①简支梁桥：主梁简支在墩台上,各孔独立工作,不受墩台变位影响。
实腹式主梁构造简单，设计简便，施工时可用自行式架桥机或联合架桥机将一片主梁一次架设成功。
但简支梁桥各孔不相连续，车辆在通过断缝时将产生跳跃，影响车速的提高。
因此，目前趋向于把主梁做成为简支，而把桥面做成连续的形式。
简支梁桥随着跨径增大，主梁内力将急剧增大，用料便相应增多，因而大跨径桥一般不用简支梁。
②连续梁桥：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。
近一、二十年，在架设预应力混凝土连续梁时，成功地采用了顶推法施工，即在桥梁一端（或两端）路堤上逐段连续制作梁体逐段顶向桥孔，使施工较为方便。
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。
1966年建成的美国亚斯托利亚桥，是目前跨径最大的钢桁架连续梁桥，它的跨径为376米。
③悬臂梁桥：又称伸臂梁桥。
是将简支梁向一端或两端悬伸出短臂的桥梁。
这种桥式有单悬臂梁桥或双悬臂梁桥。
悬臂梁桥往往在短臂上搁置简支的挂梁，相互衔接构成多跨悬臂梁。
《桥梁上部结构 》课件
桥面荷载通过钢缆传递至吊索，再传 递到桥塔和锚锭，主梁一般采用扁平
的钢箱梁。
拱式桥
通过拱圈将桥面荷载传递到拱脚，再 传递到桥墩和桥台，拱桥的造型美观 ，但施工难度较大。
斜拉桥
桥面荷载通过斜拉索传递到塔柱，再 传递到桥墩和桥台，主梁一般采用扁 平的钢箱梁或混凝土箱梁。
04
桥梁上部结构的材料
混凝土
总结词
结构轻盈美观，适用于跨越小跨度、大跨度或景观要求较高的场合
桥梁的种类 梁式桥
详细描述
拱式桥是一种结构轻盈美观的桥梁类型，适用于跨越小跨度、大跨度或景观要求较高的场 合。由于其造型独特，拱式桥在城市景观和旅游景区中得到了广泛应用。
总结词
跨越能力极大，适用于跨越峡谷、海峡等大型工程
详细描述
悬索桥是一种跨越能力极大的桥梁类型，适用于跨越峡谷、海峡等大型工程。悬索桥的主 要结构包括主缆、吊索和索塔等部分，其特点是结构简单、施工方便、造价低廉等。
能等。
在选择其他材料作为桥 梁上部结构时，需要考 虑材料的性能特点、经 济性、施工可行性等因
素。
05
桥梁上部结构的维护与加 固
日常维护
01
定期清洁
保持桥梁上部结构的清洁，防止 污垢、尘土和杂物堆积，影响结 构的使用寿命。
防锈处理
02
03
检查损伤
对于金属材料部分，应定期进行 防锈处理，防止锈蚀对结构造成 损害。
桥梁的种类 梁式桥
总结词
结构新颖，适用于跨越深谷、大河等大型工程
详细描述
斜拉桥是一种结构新颖的桥梁类型，适用于跨越深谷、大河等大型工程。斜拉 桥的主要结构包括斜拉索和主梁等部分，其特点是结构简单、施工方便、承载 能力强等。
桥梁上部结构
4
2
2
25 10
4.5
9×10
4.5
99
第49页/共55页
12 14 30 28
2.5
2
板 中 心 线
25 10
30
25φ6 203
3
93
标准跨径20m的装配式T形梁钢筋构造
第50页/共55页
横隔梁钢筋构造
29
160
29
130 15
4.2 15 30
12 10 10 10 10 10 10 10 10 6
第31页/共55页
• 横隔梁（板）布置 ➢ 保证各根主梁相互连结成整体的作用 ➢ 刚度愈大，桥梁的整体性愈好，在荷载作用下各主梁就能更好地共同工作。
31
第32页/共55页
公路装配式T形梁桥横隔梁接头构造
第33页/共55页
预应力混凝土简支梁的构造特点
• 采用高强度钢筋，可节约钢材 20％~40％； • 预加压应力可大幅度提高梁体的抗裂性和耐久
梁中心线
750
Ⅰ
(b)
Ⅰ-Ⅰ截面
860
4320
Ⅱ (c)
24600/2
Ⅱ-Ⅱ截面
4×200=800 2050
440 410 110 110
(d)
端视面
梁顶线
310200 540 200310
（仅曲线梁上用）
660
540
330
4200 1545
4320
570 560 340 860 340 860
6×200=1200
450 540 440
110 110
40
1060
150 4×120=480
1560
钢桥的主要结构形式与受力特点
拱桥可以采用两种方法来承受两端支承处的水平力： 一种是设置坚固的基础，水平力由基础承受，拱为有推 力拱，适用于地基良好的桥位; 另一种是在拱的两端设置拉索或者梁(称为系杆或系梁) 等，使得水平力互相平衡，拱为无推力拱，也称为系杆 拱，适用于地基较差的桥位。
朝天门长江大桥 工程全长4.881公里， 由主桥、东西引桥 及黄桷湾、弹子石、 对山、五里店等4座 立交组成。
其中，大桥主体工程全长1741米，主桥为932米，有两座主墩， 主跨达552米。建成后的大桥，分为上下两层。上层为双向六 车道，行人可经两侧人行道上桥；下层则是双向轻轨轨道，并 在两侧预留了2个车行道，可保证今后大桥车流量增大时的需 求。
三、刚构桥
梁体与桥墩或桥台连为一体者，称为刚构桥。刚构桥的 受力兼有梁桥与拱桥的一些特点，主要承重结构为偏心 受压和受弯。
目前钢刚构桥的最大跨度是1972年建成的意大利斯法拉 萨桥。跨度达到376m；我国1976年建成的陕西安康江汉 大桥，跨径达到176 m,为我国钢斜腿刚构桥之首。
1972年意大利建成的斯 法拉沙桥，跨径达376 米，是目前世界上跨径 最大的钢斜腿刚架桥。
胜利黄河大桥是我国修 建的第一座钢斜拉桥， 位于垦利县城东北侧。
大桥全长2817.46米，由主桥、南北引桥组成。主桥为5孔 跨径，主桥长682米，为新型钢箱斜拉索桥结构，用57段钢 箱梁连接而成，为连续双箱正交异性板钢斜拉桥，引桥为 跨径30米预应力混凝土箱梁，桥面宽19.5米。桥两端为造 型优雅的桥头堡和花园式绿化带。
目前梁式桥最大跨度的是1917年建成的加拿大魁北克公路铁路 两用悬臂钢桁梁桥，跨度达到548. 8 m。
桥梁的分类及各种分类的受力特点
2020年2月
江苏农林职业技术学院
1
第一章：概 述
1.3 桥梁工程概述
桥梁是人类在生活和生产活动中，为克服天然障碍而建造 的建筑物，也是有史以来人类所建造的最古老、最壮观和最美 丽的建筑工程，它体现了时代的文明与进步程度。
桥梁不仅是一个国家文化的象征，更是生产发展和科学进 步的写照。
下部结构( substructure)（桥墩、桥台及其基础）
—支承上部结构，传递上部传来的荷载 —挡住路堤的土 —将桥梁结构的反力传递到地基
附属设施(accessory) 包括锥形护坡、护岸、导流结构
物
支座 （ bearing）—保证桥梁的温差伸缩
◆ 明确各部分的作用
16
1.3.2 桥梁的基本组成
28
1.3 桥梁工程概述
功能总结： 1、桥跨结构（上部结构）
跨越桥孔的结构物，包括承重结构和桥面系 —直接承受车辆荷载，支座以上的部分
2、桥墩、桥台、基础（下部结构）
桥墩：设置在桥中间支撑桥跨的结构物 桥台：设置在桥两端的结构物 基础：地基底部奠基的部分 —支承桥跨结构并将其永久荷载作用和车辆荷载作用传递至 地基 —将上部结构的荷载传递到基础中去挡住路堤的土 —将桥梁结构的反力传递到地基
秦汉时代，我国已经广泛修建石梁桥。在周文王时 ，已在渭河上架过大型浮桥。
春秋战国时期，以木桩为墩柱，上置木梁、石梁的 多空桩柱式桥梁。
近代的大跨劲吊桥和斜拉桥也是由古代的藤、竹吊 桥发展而来。 1957年我国修建了第一座长江大桥-武汉长江大桥， 1969年我国修建南京长江大桥。
10
11
刚架拱
12
，各孔净跨径之和称为总跨径。 标准跨径的目的：有利于桥梁制造和施工的机械化，也有
桥梁结构的基本体系及其受力特点
桥梁结构的基本体系及其受力特点1.梁体受力：梁体是桥梁结构的主要承载构件，它承受来自车辆行驶的荷载。
梁体的受力特点受到横向和纵向力的影响。
在横向方向上，梁体将受到来自车辆轮胎与桥面接触的水平力，这会引起弯曲和剪切应力。
在纵向方向上，梁体将受到车辆的垂直荷载，这会引起压应力和拉应力。
2.支座的受力：支座负责将梁体的荷载传递到桥墩和地基上，同时也承受梁体的相对运动。
支座受力特点主要包括垂直荷载、水平力和旋转力。
垂直荷载由梁体传递到支座上，同样引起压应力和拉应力。
水平力主要由于梁体的挠度和温度变化引起，会导致水平位移和侧向力的产生。
旋转力则来自梁体相对于支座的转动。
3.连结的受力：梁体与支座之间的连接通常由螺栓、焊接或钢筋混凝土接头等方式实现。
连接部位承受着梁体和支座的力传递，同时还要考虑到连接部位的刚度和可靠性。
连接部位受力主要包括剪切力、扭矩和拉力。
剪切力由梁体和支座连接面的相对滑动引起，扭矩则由梁体和支座的相对转动引起，拉力则是由于连接材料的伸缩性或温度变化引起。
除了上述基本受力特点，桥梁结构还需要考虑其他因素，如动荷载、风荷载、地震荷载和温度变化。
这些额外的荷载会增加结构的复杂性，并且可能导致非线性行为和结构失稳。
为了确保桥梁结构的安全和可靠性，工程师需要根据不同的桥梁类型和设计要求选择适当的结构形式和材料。
传统的桥梁结构包括悬索桥、斜拉桥、梁桥和拱桥等，而近年来还出现了新型桥梁结构，如预应力混凝土箱梁桥、钢-混凝土组合桥和悬臂桥等。
不同类型的桥梁结构具有不同的受力特点和适用范围，工程师需要根据具体情况进行选择和设计。
总之，桥梁结构的基本体系包括梁体、支座和连接部位，其受力特点主要包括梁体的弯曲、剪切和拉伸，支座的垂直荷载、水平力和旋转力，以及连接部位的剪切力、扭矩和拉力。
工程师需要综合考虑动荷载、风荷载、地震荷载和温度变化等因素，选择适当的结构形式和材料，确保桥梁结构的安全和可靠性。
桥梁上部结构类型
桥梁上部结构类型
1.梁式桥上部结构：梁式桥是最常见的桥梁类型之一，其上部结构主要由梁体组成。
根据梁的材料和形状的不同，梁式桥又可分为钢梁桥和混凝土梁桥两种类型。
钢梁桥常见的形式有悬臂梁桥、简支梁桥和连续梁桥等，适用于跨度较小的桥梁。
混凝土梁桥适用于跨度较大的桥梁，可以通过预制梁和现浇梁两种方式进行施工。
2.拱桥上部结构：拱桥是一种以拱体为主要承载构件的桥梁，其上部结构一般由拱圈、拱臂和土台组成。
拱桥具有良好的受力性能和整体稳定性，适用于跨度较大的桥梁。
拱桥的形式多样，有圆拱桥、梁拱桥、刚构拱桥等。
3.斜拉桥上部结构：斜拉桥以斜拉索为主要承载构件，其上部结构由桥塔、斜拉索和桥面板组成。
斜拉桥具有轻巧、美观和跨度大等优点，适用于大跨度的桥梁。
常见的斜拉桥有日本的明石海峡大桥和我国的上海杨浦大桥。
4.悬索桥上部结构：悬索桥以主缆和悬索为主要承载构件，其上部结构由主缆、斜拉索和桥塔组成。
悬索桥具有大跨度、经济高效的特点，适用于跨越较宽河谷和深海峡湾的桥梁。
著名的悬索桥有美国的金门大桥和我国的杭州湾大桥。
5.弓拱桥上部结构：弓拱桥是将拱与梁相结合的一种桥梁形式，其上部结构由拱圈、拱臂和桥梁板组成。
弓拱桥综合了拱桥和梁桥的优点，具有受力均衡和变截面的特点，适用于多跨中小跨度的桥梁。
此外，根据桥梁的用途和功能需求，还可以有特殊类型的桥梁上部结构，如旋转桥的转体结构、斜坡桥的坡道结构等。
总的来说，桥梁上部结构类型多种多样，每种类型都有其特点和适用范围。
在桥梁设计和施工过程中，需要根据实际情况选择最合适的上部结构类型，以确保桥梁的安全可靠性和经济合理性。
31第三章-拱桥上部结构-拱桥受力特点、组成与分类、各类常见拱桥的构造特点
第三章 拱桥上部结构-1
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➢ 拱圈与墩台、空腹式拱上建筑的腹孔墩与拱圈 相连接处，应采用特制的五角石，以改善连接 处的受力状况。
➢ 五角石不得带有锐角，以免施工时易破坏和被 压碎。
➢ 为了简化施工，也常采用现浇混凝土拱座及腹 孔墩底梁来代替制作复杂的五角石。
第三章 拱桥上部结构-1
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刚架系杆拱示意图
单跨下承式
多跨下承式
带悬臂中承式
第三章 拱桥上部结构-1
34
3.2.3 按照主拱的截面形式分类
§3.3 常见拱桥的构造特点
3.3.1 石板拱 一、总体布置 ✓ 石拱桥的主拱圈以石料建造。 ✓ 跨径小于20m，拱上建筑常做成实腹式 ✓ 跨径大于20m，拱上建筑一般为空腹式
第三章 拱桥上部结构-1
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实腹式拱桥构造图
空腹式拱桥构造图
二、主拱圈 ➢ 料石拱(粗料石)： 不小于30号石料、不小于
7.5号砂浆 （大中桥） 不小于5号砂浆（小桥） ➢ 块石拱： ➢ 片石拱： 7.5号砂浆（中小桥） ➢ 石拱圈：等截面圆弧拱，等截面或变截面悬链
线拱
第三章 拱桥上部结构-1
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✓ 粗料石砌筑拱时，拱石需要随拱轴线和截面形 式不同而分别进行编号，以便于拱石的加工。
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石拱圈构造上的要求：
➢ 受压面的砌缝应是辐射方向，即与拱轴线相垂 直。一般可做成通缝，不必错缝
➢ 拱圈厚度不大时，可采用单层拱石砌筑，拱厚 较大时可采用多层拱石砌筑
➢ 要求垂直于受压面的顺桥向砌缝错开，其错缝 间距不小于0.10m
第三章 拱桥上部结构-1
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➢ 拱圈横截面内，拱石的竖向砌缝应当错 开，其错开宽度至少0.10m，在纵向或横 向剪力作用下，可避免剪力单纯由砌缝 内的砂浆承担，增大砌体的抗剪强度和 整体性。
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。
桥梁的结构体系和受力特点的分析
桥梁的结构体系和受力特点的分析作者：张利娟来源：《科学与财富》2015年第23期摘要：桥梁跨过河流，跨过峡谷，让交通变得便利，让城市与城市之间的距离变短，从古代的石拱桥到今天的悬索桥，斜拉桥等，桥梁的结构发生了怎样的变化，有些怎样的特点。
关键词：桥梁；结构；受力特点一.引言：桥梁按结构体系和受力特点，桥梁可划分为梁、拱、索三大基本体系和组合体系。
其中，梁桥以受弯为主，拱桥以受压为主，悬索桥以受拉为主。
二.基本体系：1、梁桥梁作为承重结构，主要以其抗弯能力来承受荷载；在竖向荷载作用下，其支承反力也是竖直的；简支的梁部结构只受弯受剪，不承受轴向力。
常用的简支梁跨越能力有限，跨度通常不超过40米，因此，悬臂梁和连续梁利用增加中间支承，可减少跨中弯矩，更合理地分配内力，加大了跨越能力。
2、拱桥拱桥的结构特征是主要承重结构具有曲线外形。
其受力特点为在竖向荷载作用下，拱主要承受轴向压力，但也受弯受剪。
支承反力不仅有竖向反力，也承受较大的水平推力，因此，拱桥对地基的要求较高，一般建于地基良好之处。
由于拱主要承受压力，因而多采用抗压能力较强的砌体材料或钢筋混凝土来建造。
中承式拱桥下承式拱桥3、悬索桥悬索桥主要由缆索、塔、锚碇、加劲梁等组成，其中悬挂两边塔架上的缆索为主要的承重结构。
悬索桥在竖向荷载作用下，缆索受拉，塔受压，锚碇受拉拔反力。
悬索桥4、刚架桥有T形刚架桥和连续刚构桥，T形刚架桥主要缺点是桥面伸缩缝较多，不利于高速行车.连续刚构主梁连续无缝，行车平顺.施工时无体系转换.跨径我国最大已达270m（虎门大桥辅航道桥）。
三.组合体系1、斜拉桥斜拉桥是由梁、塔和斜索组成的组合体系，结构形式多样，造型优美壮观。
在竖向荷载作用下，梁以受弯为主，塔以受压为主，斜索则承受拉力。
斜索通常采用高强钢丝制成，塔多采用钢筋混凝土，梁采用预应力混凝土梁或钢箱梁。
斜拉桥的跨越能力仅次于悬索桥，是在近几十年中发展较快的一种桥式。
下图所示为苏通长江大桥，主跨1088米，2008年建成通车。
桥梁上部结构分类和受力特点
桥梁上部结构分类和受力特点一、斜交板桥：1.荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势2.各角点受力情况可用比拟连续梁的工作来描述。
钝角处产生较大的负弯矩,反力也较大，锐角点有向上翘起的趋势3.在均布荷载作用下，当桥轴向的跨长相同时,斜板桥的最大跨内弯矩比正桥要小4.在均布荷载作用下，当桥轴向的跨长相同时,斜板桥的跨中横向弯矩比正桥要小二、装配式钢筋砼简支Ｔ梁:1.梁肋与翼板（桥面板)结合在一起作为承重结构2.肋与肋之间的处于受拉区域的砼得到较大挖孔,减轻结构自重3.既充分利用扩展的桥面板的抗压性能,又有效发挥梁肋下部受力钢筋的抗拉作用三、预应力砼简支T梁：1.核心矩越大，抗力效应增加2.为提高核心矩，结构上采用大翼缘、薄肋板、宽矮马蹄的结构形式3.配合梁内正弯矩的分布,防止出现拉应力,纵向预应力筋须在梁端弯起或中间截断张拉，弯起可增强支点附近的抗剪能力四、连续体系桥梁：1.由于支点存在负弯矩,使跨中存在的正弯矩显著减少，可以减少跨内主梁的高度，提高跨径，当加大支点截面附近梁高形成变截面时,可进一步降低跨中弯矩2.由于是超静定结构，产生附加内力的因素包括预应力、砼收缩徐变、墩台不均匀沉降、截面温度梯度变化3.配筋要考虑正负两种弯矩的要求，顶推法施工要考虑截面正负弯矩的交替变化五、斜拉桥：1.斜拉索相当于增大了偏心距的体外索，充分发挥抵抗负弯矩的能力，节约刚才2.斜拉索的水平分力相当于砼的预压力3.主梁多点弹性支承，高跨比小,自重轻,提高跨径六、悬索桥:1.主缆为主要承重结构，巨大的拉力由牢固的地锚承受,对于连续吊桥，中间地锚的两侧拉索水平推力基本平衡，主要利用自重承受向上的竖向力2.主梁的变形非线性，一般采用挠度理论或变形理论●挠度理论:是考虑原有荷载(如恒载）已产生的主缆轴力对新的荷载（如活载)产生的竖向变形(挠度)将产生一种新的抗力,在变形之后再考虑内力的平衡；●变形理论:将悬索桥看作由各单根构件所组成的结构体系,在力学分析中先计算每个构件的刚度,放入结构体系红的矩阵内,进行总体平衡的求积七、拱桥:1.拱桥的拱圈是桥跨结构的主要承载部分2.在竖向荷载作用下，拱端支撑处不仅有竖向反力,还有水平推力3.拱的弯矩比相同跨径的梁的弯矩小得多,而使整个拱主要承受压力。
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桥梁上部结构分类与受力特点
一、斜交板桥:
1.荷载有向两支承边之间最短距离方向传递得趋势
2.各角点受力情况可用比拟连续梁得工作来描述。
钝角处产生较
大得负弯矩,反力也较大,锐角点有向上翘起得趋势
3.在均布荷载作用下,当桥轴向得跨长相同时,斜板桥得最大跨
内弯矩比正桥要小
4.在均布荷载作用下,当桥轴向得跨长相同时,斜板桥得跨中横
向弯矩比正桥要小
二、装配式钢筋砼简支T梁:
1.梁肋与翼板(桥面板)结合在一起作为承重结构
2.肋与肋之间得处于受拉区域得砼得到较大挖孔,减轻结构自重
3.既充分利用扩展得桥面板得抗压性能,又有效发挥梁肋下部受
力钢筋得抗拉作用
三、预应力砼简支T梁:
1.核心矩越大,抗力效应增加
2.为提高核心矩,结构上采用大翼缘、薄肋板、宽矮马蹄得结构
形式
3.配合梁内正弯矩得分布,防止出现拉应力,纵向预应力筋须在
梁端弯起或中间截断张拉,弯起可增强支点附近得抗剪能力四、连续体系桥梁:
1.由于支点存在负弯矩,使跨中存在得正弯矩显著减少,可以减
少跨内主梁得高度,提高跨径,当加大支点截面附近梁高形成
变截面时,可进一步降低跨中弯矩
2.由于就是超静定结构,产生附加内力得因素包括预应力、砼收
缩徐变、墩台不均匀沉降、截面温度梯度变化
3.配筋要考虑正负两种弯矩得要求,顶推法施工要考虑截面正负
弯矩得交替变化
五、斜拉桥:
1.斜拉索相当于增大了偏心距得体外索,充分发挥抵抗负弯矩得
能力,节约刚才
2.斜拉索得水平分力相当于砼得预压力
3.主梁多点弹性支承,高跨比小,自重轻,提高跨径
六、悬索桥:
1.主缆为主要承重结构,巨大得拉力由牢固得地锚承受,对于连
续吊桥,中间地锚得两侧拉索水平推力基本平衡,主要利用自
重承受向上得竖向力
2.主梁得变形非线性,一般采用挠度理论或变形理论
●挠度理论:就是考虑原有荷载(如恒载)已产生得主缆轴力
对新得荷载(如活载)产生得竖向变形(挠度)将产生一种新
得抗力,在变形之后再考虑内力得平衡;
●变形理论:将悬索桥瞧作由各单根构件所组成得结构体系,
在力学分析中先计算每个构件得刚度,放入结构体系红得
矩阵内,进行总体平衡得求积
七、拱桥:
1.拱桥得拱圈就是桥跨结构得主要承载部分
2.在竖向荷载作用下,拱端支撑处不仅有竖向反力,还有水平推
力
3.拱得弯矩比相同跨径得梁得弯矩小得多,而使整个拱主要承受
压力。