按结构及外观分
梁桥、浮桥、索桥和拱桥这四种基本类型。
梁桥。又称平桥、跨空梁桥,是以桥墩做水平距离承托,然后架梁并平铺桥面的桥。这是应用最为普遍的一种桥,在历史上也较其它桥形出现为早。它有木、石或木石混合等形式。先秦时梁桥都是用木柱做桥墩,但这种木柱木梁结构,很早就显出其弱点,不能适应形势的发展。因此,起而代之的是石柱木梁桥,如秦汉时建成的多跨长桥:渭桥、灞桥等。约在汉代时桩基技术发明,于是出现了石桥墩,标志着木石组合的桥梁能够越跨较宽大的河道能经受住汹涌洪浪的冲击。但由于石墩上的木梁不耐风雨侵蚀,于是便在桥上建起了桥屋,保护桥身,此桥型(廊桥)后多见于南方,但最早都见于黄河流域。中小型的石梁或石板桥,构造方便,材料耐久,维修省力,是民间最为喜用的一种桥形,尤其是南宋后,在福建泉州地区十分盛行,创造了许多长大的石梁桥。梁桥若中间无桥墩者,称单跨梁桥;若水中有一桥墩,使桥身形成两孔者,便称双跨梁桥;若两墩以上者,便称多跨梁桥。
浮桥。又称舟桥、浮航、浮桁,因其架设便易,常用于军事目的,故也称“战桥”--一种用于数十百艘木船(也有用木筏或竹筏连横于水上的)连锁起来并列于水面,船上铺木板供人马往来通行的桥。若按严格意义上的桥:是以跨空和有柱墩为标志的话,那它还不是十足意义上的桥。浮桥主要建于河面过宽及河水过深或涨落起伏大,非一般木石柱梁桥所能济事的地方。浮桥两岸多设柱桩或铁牛、铁山、石囷、石狮等以系缆。隋大业元年在洛阳洛水上建成的天津桥,是第一次用铁链连接船只的浮桥。浮桥目前在我国南方如江西、浙江、广西等地方仍常见用。
浮桥的优点:一是施工快速,清咸丰二年(公元1852年),太平军围攻武昌,只用一夜时间就建成两座横跨长江的浮桥。二是造价低廉,明代邹守益在《修凤林浮桥记》中,曾对石桥与浮桥做过比较:“若用石梁桥,要费千金,而用浮桥,则费五百金便可,可根据需要而定。”三是开合随意,拆除和架设都很方便。缺点是载重量小,随波上下动荡不定,且抵御洪水能力弱,常需及时拆撤,并要人照看,管理繁琐,舟船、桥板与系船的缆绳要经常修葺和更换,维护费用昂贵。因此,很多浮桥的最后归宿,都向木梁桥、石梁桥或石拱桥发展。
索桥。也称吊桥、绳桥、悬索桥等,是用竹索或藤索、铁索等为骨干相拼悬吊起的大桥。多建于水流急不易做桥墩的陡岸险谷,主要见于西南地区。其做法是在两岸建屋,屋内各设系绳的立柱和绞绳的转柱,然后以粗绳索若干根平铺系紧,再在绳索上横铺木板,有的在两侧还加一至两根绳索作为扶栏。始见于秦汉,如秦李冰曾在四川益州(今成都)城西南建成的一座笮桥,又名"夷里桥",便是座竹索桥。现存著名的有建于明清时的泸定铁索桥、灌县竹索桥等。过索桥感觉非常惊险,正如古人形容过索桥的那样:“人悬半空,度彼决壑,顷刻不戒,陨无底谷。”唐代和尚智猛称:“窥不见底,影战影栗。”其实真正渡之还是安全的,正如《徐霞客游纪》对贵州盘江桥评价的那样:“望之飘然,践之则屹然不动。”
拱桥。在我国桥梁史上出现较晚,但拱桥结构一经采用,便迅猛发展,成为古桥中最富有生命力的一种桥型,即使在今天,它也仍有继续发展的广阔前景。拱桥有石拱、砖拱和木拱之分,其中砖拱桥极少见,只在庙宇或园林里偶见使用。一般常见的是石拱桥,它又有单拱、双拱、多拱之分,拱的多少视河的宽度来定。一般正中的拱要特别高大,两边的拱要略小。依拱的形状,又有五边、半圆、尖拱、坦拱等之分。桥面一般铺石板,桥边做石栏杆。拱桥的形象最早见于东汉画像砖上,是由伸臂木石梁桥在发展过程中又受墓拱、水管等形状影响而产生的。文献记载见于南北朝时的《水经注》中,现存最早的实物和最具代表性的是隋代李春设计建造的赵州桥。石拱桥的发券,明以后,尤其在清代,则盛行用整券,即“桶状发券”。
系梁:系梁是指起拉杆作用的梁,主要是为了把两个桩或墩连成整体受力。主要是指的两根或多跟桥梁墩柱之间的横向连接,其设置于墩柱之间的部位不定,有可能是底部、中部、或上部,设置于中下部时居多。
盖梁:盖梁指的是为支承、分布和传递上部结构的荷载,在排架桩墩顶部设置的横梁。又称帽梁。
支座
指的是设在桥梁上部结构与下部结构之间,使上部结构具有一定活动性的传力装置。
具体分类:板式支座和盆式支座
波纹管
具体分类:铁皮波纹管和塑料波纹管;主要用途预制梁是保护钢绞线。
桥梁一般由上部构造、下部结构、支座和附属构造物组成,上部结构又称桥跨结构,是跨越障碍的主要结构;下部结构包括桥台、桥墩和基础;支座为桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置;附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。
桥梁由上部结构、下部结构、支座系统和附属设施四个基本部分组成。
上部结构:桥跨结构。下部结构:桥墩、桥台和基础。附属设施:桥面系、伸缩缝、桥头搭板和锥形护坡。桥面系:桥面铺装、排水防水系统、栏杆、灯光照明等。
桥梁的作用是架设在江河湖海上,使车辆行人等能顺利通行。
桥梁一般由上部构造、下部结构和附属构造物组成,上部结构主要指桥跨结构和支座系统;下部结构包括桥台、桥墩和基础;附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。桥梁一般讲由五大 部件和五小部件组成,五大部件是指桥梁承受汽车或其他车辆运输荷载的桥跨上部结构与下部结构,是桥梁结构安全的保证。五小部件是指直接与桥梁服务功能有关的部件,过去称为桥面构造包括(1)桥面铺装、(2)防排水系统、(3)栏杆、(4)伸缩缝、(5)灯光照明。大型桥梁附属结构还有桥头堡,引桥等设置。
一、桥梁的基本体系
按结构体系划分,有梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索桥等四种基本体系。其他还有几种 由基本体系组合而成的组合体系等。
(一)梁式体系
梁式体系是古老的结构体系。梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。梁分简支梁、悬臂梁、固端梁和连续梁等。悬臂梁、固端梁和连续梁都是利用支座上的卸载弯矩去减少跨中弯矩,使梁跨内的内力分配更合理,以同等抗弯能力的构件断面就可建成更大跨径的桥梁。
(二)拱式体系
拱式体系的主要承重结构是拱肋(或拱箱) ,以承压为主,可采用抗压能力强的圬工材 料(石、混凝土与钢筋混凝土)来修建。拱分单铰拱、双铰拱、三铰拱和无铰拱。拱是有推力的结构,对地基要求较高,一般常建于地基良好的地区。混凝土拱桥因饺的构造复杂、 不易制作,故一般采用无铰拱体系。无铰拱结构的外部增加了超静定次数,将引起更大的 附加内力,为了获得结构合理的受力状态,在拱桥设计中,必须寻求合理的拱轴线形式。
(三)刚架桥
刚架桥是介于梁与拱之间的一种结构体系,它是由受弯的上部梁(或板)结构与承压的 下部柱(或墩)整体结合在一起的结构。由于梁与柱的刚性连接,梁因柱的抗弯刚度而得到 卸载作用,整个体系是压弯结构,也是有推力的结构。刚架分直腿刚架与斜腿刚架。刚架 桥的桥下净空比拱桥大,在同样净空要求下可修建较小的跨径。刚架桥施工较复杂,一般 用于跨径不大的城市桥或公路高架桥和立交桥。
(四)悬索桥
就是指以悬索为主要承重结构的桥。其主要构造是:缆、塔、锚、吊索及桥面,一般 还有加劲梁。其受力特征是:荷载由吊索传至缆,再传至锚墩,传力途径简捷、明确。悬 索桥的特点是:构造简单,受力明确;跨径愈大,材料耗费愈少、桥的造价愈低。悬索桥 是大跨桥梁的主要形式,因其主要杆件受拉力,材料利用效率最高,更由于近代悬索桥的 主缆采用高强钢丝,悬索桥的自重较轻,在刚度满足使用要求的情况下,能充分显示出其 优越性,使其能比其他形式的桥梁更能经济合理地修建大跨度桥。
(五)组合体系
1连续刚构
连续刚构都是由梁和刚架相结合的体系,它是预应力混凝土结构采用悬臂施工法而发 展起来的一种新体系。
2梁、拱组合体系
这类体系中有系杆拱、绗架拱、多跨拱梁结构等。它们利用梁的受弯与拱的承压特点 组成联合结构。
3斜拉桥
它是由承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系。梁体用拉索多点拉住,好似多跨弹性支承连续梁,使梁体内弯矩减小,降低了建筑高度;又因栓焊连接与正交异性板的箱形断面构造的应用,使结构充分利用材料的受力特性,从而减小了结构自重,节省了材料。
二、桥梁的其他分类
1按用途划分,有公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、农桥、人行桥、运水桥(渡 槽)及其他专用桥梁(如通过管路、电缆等)。
2按桥梁全长和跨径的不同,分为特殊大桥、大桥、中桥和小桥。
3按主要承重结构所用的材料划分,有圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、钢筋混凝 土桥、预应力混凝土桥、钢桥和木桥等。
4按跨越障碍的性质,可分为跨河桥、跨线桥(立体交叉)、高架桥和钱桥。
5按上部结构的行车道位置,分为上承式桥、下承式桥和中承式桥。
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