我国铁路简支梁桥的类型及发展趋势

我国铁路简支梁桥的类型及发展趋势

梁式桥梁式桥是我国一种非常普遍的桥型，它的适用范围较为广泛。它按受力体系大致可以分为：简支梁；悬臂梁；连续梁；T型刚构桥；连续刚构桥等几种形式。和公路简支梁桥相比，铁路梁桥由于荷载比较大，故配筋大致相同的情况下，铁路桥梁的跨径较小，其粱高也比公路的来的大些。一般情况几米到几十米到几百米都可以用到这种桥型。

其中铁路简支梁桥是我这篇论文关注的重点。其中简支梁桥在小跨径的梁桥中使用十分广泛，在一些斜拉桥还有一些拱桥的引桥部分也使用简支梁的形式。简支梁桥有许多的优点。

施工方便。它相当于一跨就是一个简支梁，施工起来没有像连续梁桥的施工简支变连续、悬臂施工、或者顶推施工那么复杂，在适当的条件下，简支梁桥主要就是装配式施工，或者整体现浇。

它是静定体系。静定体系对地基要求不高，在地基比较差的地方特别适合造这种桥梁；其受力比较明确，像温度力、地基不均匀沉降、施加预应力等都不会对其造成很大的次内力，对结构的影响是十分小的。这对我们分析桥梁结构是十分有利的。在现有的基础上我们的设计水平在简支梁的体系上还是做的十分有把握的，有利于桥梁在全国各地的发展。如果是一座复杂的桥梁那不知道要多长时间才能完成，而且一般的设计院也不敢做，这有利于我国经济的发展。

但是简支梁桥也有它的局限性，它只适合于小跨径桥梁，因为他的受力特点决定了它在相同跨径的桥型当中其内力是最大的，支点的弯矩为零，是不会为其跨中分担负弯矩的（如下图所示）。所以由于混凝土裂缝的控制，它的跨径不可能很大的。值得一提的是，但是这并不是所简支梁桥是浪费的，在没有必要造大跨径的地方，那简直梁桥是大有用武之地的。

一、我国铁路简支梁桥的类型

从截面形式来看铁路简支梁桥主要有槽型截面、箱型截面、板式桥、肋梁式等几种形式。

（一）简支板式梁桥

它的界面形式简单，便于施工在小跨径的桥梁上经常采用这种截面形式。其适用范围常用在4~8米跨径。它的截面形式又有实心板、矮肋板、空心板等。如果使用预应力，可以达到16m。

板式桥跨结构由于板低支撑面很宽，每片都不会发生侧向倾覆，因而两片梁之间不需要任何联系。

整体式矩形实心板具有形式简单、施工方便、建筑高度小、结构整体性刚度大灯优点。从受力的角度来说，截面用料不经济，自重大，所以只在小跨径的板桥中使用。跨径太大则不适合，因为这样它的自重也会很大，则其很大一部分的抗力都被自身的重量吃掉了。

其中空心板桥的跨径相对而言可以做的比较大些。如果是实心板桥，其施工方法主要整体现浇。如果是空心板桥可以是预制的，它对起重机的要求不会那么高。它的施工稍微要复杂一点，无论是现浇还是预制都需要将其孔道留出来，所以增加了施工的难度。但是其受力比实心的板桥更加合理，故在实际的桥梁中使用空心板桥比使用实心板桥要广。当然这是我个人的臆想吧。但是我觉得无论从受力的角度还是节约材料的角度来说都应该采取这形式的板桥。当然有可能会从整个工程的造价或者施工单位的水平来综合比较吧。

（二）T形截面梁桥

其实铁路桥梁当中还有其他类型的肋式桥梁，比如说工字型截面、I形截面等，只是简支T梁桥使用的更多一些，故我选取其中的一种即简支T梁桥来加以说明。

对于跨径比较大的，经上分析部适合板式结构，就连空心结构也不能满足设计要求时，这是我们可以采用T形截面形式。这种形式是把一个矩形的截面两边非受压区的面积去除，这样只要腹板部分满足构造要求，能够放得下我们所需要拜访的预应力钢筋或者普通钢筋就可以了，而上翼缘则从分利用混凝土良好的抗压性能受压，这样很符合我们简支梁的受力特点，也可以节约材料，对于我们构建节约型社会是十分有利的。

所以目前简支T形梁桥还是一种比较广泛的桥梁结构形式。在我国众多中小型桥梁里都用到这一截面形式。其跨径一般情况下大于20米，目前可到65米。这些数据可能是公路桥的吧。

简支T形梁桥可以采用满堂现浇的方法来制作。但是简支T形梁桥跟多的还是装配式施工，采用结构吊装的办法来施工。我们在制作T型梁桥的时候可以在工厂制作。我们的桥一般情况较宽，我们可以将其横向留缝，当我们吊装完毕后，我们可以采用企口角将其连接或者采用现浇段的形式将其连接，可能现浇其整体形较好。

简支T形梁桥的发展依赖于基本材料指标，如使用高强轻质混凝土，高强预应力，预应力工艺、大吨位的张拉设备，大型安装设备。

上课的时候听凌老师说我国铁路装配式桥梁，有一个十分独特的特点，就是它的截断长度都是8m的倍数。他也是从便于施工、加快施工进度的角度来说的。这样也可以提高预制化水平。

（三）槽型截面梁桥

在轨道交通中，槽型截面形式的简支梁桥使用非常广泛。因为它有着自身独特的特点：

（1）建筑高度低: 直接行驶车辆的槽形梁道床板厚度（即建筑高度），一般为0.35～0.50m,较一般的轨道箱梁或T形梁降低约1.5m（以30m跨为例）。应用槽形梁对降低车站及区间建筑高度效果显著。

（2）降噪效果好: 轨道交通车辆行驶于槽形梁时,其轮轨走行系统噪声受到两侧主梁上翼缘及腹板的阻隔,在一定程度上减少了车辆噪声对周围环境的影响。

（3）断面空间利用率高: 结构受力需要的主梁上翼缘可兼做检修及旅客紧急疏散通道,在车站内部可以作为站台宽度使用,下部空间可布置通信、信号、电力电缆等管线。

（4）行车安全：两侧主梁可防止脱轨车辆倾覆下落,给行车安全提供了可靠的保证。

（5）外观美观、视觉效果好：槽形梁不但本身梁体外型优美,而且主梁上翼缘和腹板遮挡了外观较差的桥面系及车辆走行系统。

（6）开口断面，施工起来比较方便。如果使用箱型截面则里面的模板安装、拆放等都比开口断面的复杂。

轨道交通桥梁中：法国的里尔建造了双线跨度为50m的槽形梁，巴黎的13号线在塞纳河上建造了跨度为85m、腹板为矩形、双层底板的预应力槽形梁，目前还在使用。表明我们槽型截面形式的耐久性还是可以的。

在铁路桥上,我国目前已建成3座槽形梁桥。北京铁路枢纽双桥编组站，京秦线跨越京承线,二孔跨度为24m的单线槽形梁；京承线双怀段怀柔车站附近，跨越京丰公路,一孔跨度为20m的双线槽形梁桥；浙赣复线江西弋阳葛水河，跨度为25m+40m+25m的单线铁路连续槽形梁。

其实我们日常工作生活中，就有很多的槽型截面形式：地铁车站。我们可以十分明显的体会到上述有点在地铁中的体现。由于槽型截面有上述诸多优点，在未来的应用前景还是十分广泛的。比如说原来上海的地铁原来基本上是箱型截面，在其两个腹板的地方行驶双向地铁，但是现在想三号线等基本上都是采用槽型截面，个人感觉这种断面就是人性化的断面，在大城市中，地铁离居住区那么近，而采用这种断面可以减小噪音，那么对于提高市民的生活质量是大有好处的。

（四）箱型截面简支梁桥