公路桥梁的分类

公路桥梁的分类

1、按桥梁主要承重构件的受力情况可分为：

①梁桥主要承重构件是梁（板）。在竖向荷载作用下，梁承受弯矩，墩台承受竖向压力。

②拱桥主要承重构件是拱圈。在竖向荷载作用下，拱圈主要承受压力，但也承受弯矩。墩台除承受竖向压力和弯矩外，还承受水平推力。

③刚架桥上部结构和墩台（支柱）彼此连成一个整体。在竖向荷载作用下，柱脚产生竖向反力、水平反力和弯矩。这种桥的受力情况介于梁和拱之间。

④吊桥以缆索作为承重构件。在竖向荷载作用下，缆索只承受拉力，墩台除承受竖向反力外，还承受水平推力。

⑤组合体系桥它是由几个不同受力体系的结构所组成，互相联系，共同受力，如斜拉桥等。

2、按行车道的位置可分为上承式桥、中承式桥和下承式桥。

石拱桥

拱桥上部结构是由主拱圈和拱上建筑组成的。拱圈是拱桥的主要承重结构。石拱桥的主拱圈通常做成实体的矩形截面。常用的拱轴线有等截面圆孤拱和等截面悬链线拱。所用的石料有料石、块和片石等。石拱桥的拱上建筑一般为实腹式，在跨径较大时为了减轻自重也可做成空腹式。

石拱桥的主要优点：能充分做到就地取材，与钢桥和钢筋混凝土桥相比，可以节省大量的钢材和水泥；耐久性好，而且养护费用少；构造比较简单，施工工艺易为群众掌握；外型美观。最大的缺点就是自重大，相应的水平推力也较大，这就增加了下部结构的工程数量，对地基条件的要求较高；其次就是与梁式桥相比，上承式拱桥的建筑高度较高。

我国石拱桥有着悠久的历史，早在东汉中期就开始修建石拱桥，驰名中外的赵州桥，就是我国古代石拱桥的杰出代表，至今在盛产石料的地区仍修建了不少的石拱桥。1972年建成的四川涪陵丰都县九溪沟大桥，（见图1）跨径达116m。世界上跨度最大的石拱桥是1946年瑞典建成的绥依纳松特桥，跨度为155m。

图1 四川涪陵丰都县九溪沟大桥(1972年)

双曲拱桥

双曲拱桥是我国江苏无锡建桥职工，1964年自己创造设计的一种桥型结构，它的主拱圈是由沿桥跨方向的拱肋、铺设在拱肋之间的拱波和浇筑在拱波上的拱板组成。为了加强受力的整体性，在拱肋之间设置有横系梁。根据桥梁宽度的不同，双曲拱桥主拱圈横截面可以做成单波、双波、多波、悬半波和高低波。图2为双曲拱桥的上部构造。

图2 双曲拱桥上部构造

1拱肋；2预制拱波；3横隔板；4防水层；5填料；6路面；7人行道块件；8侧墙；9腹拱；10盖梁；11立柱；12桥墩。

双曲拱桥最大的特点是：施工时化整为零，受力时集零为整。这就使得双曲拱桥具有轻型化、装配化、省工省料、施工工艺易被群众掌握而得到迅速推广。据统计，在双曲拱桥闻世后的

十年内就建成了4000多座，总长约为30万延米。在短时间内修建数量之多，是其它桥型无法相比的。目前我国跨径在百米以上的双曲拱桥有16座之多，河南的前河大桥是双曲拱桥的代表作，跨径达150m。

箱形拱桥

为了提高拱桥在无支架吊装中的稳定性，四川省建桥职工于1970年建成了箱形拱桥。这种箱形拱的特点是：截面控空率高，截面中性轴居中，力学性能好；块件刚度大，稳定性好，可以单片成拱，便于无支架吊装；拱箱吊装完成后整个拱圈截面大部形成，剩余的现浇混凝土工作量较小；预制块件间系大面积接触，拱圈整体性好。但制作模板的工作量大；块件的浇筑比较困难。

箱形拱桥的跨径在50m以上时才显得经济。四川宜宾马鸣溪大桥，跨径为150m；四川渡口市6号桥（图3）跨径为146m。四川渡口市7号桥，跨径为170m；1989年采用无支架施工修建的四川涪陵乌江大桥，跨径达200m；河南洛阳至三门峡高速公路上许沟大桥，采用有支架施工，跨径达220m。国外修建的箱形拱桥有南斯拉夫的KRK铁托大桥，主跨达390m。1998年建成四川万县长江大桥采用钢箱形拱，跨径达420m，居世界第一位。

图3 渡口市6号桥(1972年)

钢管混凝土拱桥

钢管混凝土作为钢——混凝土组合材料的一种，一方面借助内填混凝土提高钢管壁受压时的稳定性，提高钢管的抗腐蚀性和耐久性，另一方面借助管壁对混凝土的套箍作用，提高了混凝土的抗压强度和延性将钢材和混凝土有机地组合起来，在施工方面，钢管混凝土可利用空心钢管作为劲性骨架甚至模板，施工吊装重量轻，进度快，施工用钢量省。

钢管混凝土拱桥的结构形式有板拱、肋拱、桁拱、箱拱、桁架拱、刚架拱。截面形式有单圆形、哑铃形、多肢桁式、横哑铃形桁式和箱肋形等。施工方法有支架法、一般吊装法、缆索

护费用低，行车平稳，等优点。并且宜于采用悬臂法施工。这就为在海湾、深谷、大江、大河上建造大跨度桥梁提供了一种较理想的桥梁结构。

我国自1964年以来，相继建造了近20座大跨度预应力混凝土T型刚构型。其中重庆长江大桥（带吊梁）主跨达174m，四川石棉大桥（带铰），主跨84m，广东虎门大桥（连续）跨度达270m。在这一桥型上，我国已达到世界先进水平。

钢筋混凝土桁架拱桥

钢筋混凝土桁架拱桥是一种具有水平推力的拱形桁架结构，其型式有斜杆式、竖杆式、圆孔拱片式，（见图7）。

图7 斜腹杆桁架拱(剑河大桥)尺寸单位：ｃｍ

钢筋混凝土桁架拱桥外型轻巧美观。在结构上兼有桁架和拱的特点。各部件截面尺寸较小，重力较轻，不但节省材料，而且减少对墩台的垂直压力和水平推力。

作为主要承重构件的桁架拱片，可以分段整片预制，因此，结构整体性好，装配化程度高，施工程序少。

钢筋混凝土刚架拱桥

刚架拱桥的外形与桁架拱桥相似，但构造比桁架拱桥简单，整个桥跨只有两根斜杆，外观也比较整洁。它由拱圈、斜杆和弦杆组成（见图8）。刚架拱桥与桁架拱桥一样，外部是一个具有水平的拱形结构，内部为超静定结构。计算方法同桁架拱桥，但受力图式比桁架拱桥明确。适用于修建跨径50m左右的拱桥。

图8 刚架拱桥

刚架拱桥外形轻巧美观。构件截面尺寸小，重力轻，具有桁架拱桥分块预制构件的优点，而且预制构件的形状简单。由于这种桥型施工方便、预制构件数量少、造价低、节约钢材、施工工期快和对地基承载力要求低，所以在目前的拱桥建筑中已逐步得到采用。

斜拉桥

预应力混凝土斜拉桥，由于跨越能力大、结构经济合理、外型轻巧美观，便于无支架施工等优点，修建数量不断增加，结构型式不断推陈出新。斜拉桥的型式如图9（南浦大桥）和图10（重庆长江二桥）。

图9 上海南浦大桥

预应力混凝土斜拉桥主要由加劲主梁、塔架和斜拉钢索三部分组成，利用由塔架伸出的高强