我想收集一点关于桥的知识,可以吗?

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一、梁桥

以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。

主梁可以是实腹梁或者是桁架梁(空腹梁)。

实腹梁外形简单,制作、安装、维修都较方便,因此广泛用于中、 小跨径桥梁。

但实腹梁在材料利用上不够经济。

桁架梁中组成桁架的各杆件基本只承受轴向力,可以较好地利用杆件材料强度,但桁架梁的构造复杂、制造费工,多用于较大跨径桥梁。

桁架梁一般用钢材制作,也可用预应力混凝土或钢筋混凝土制作,但用的较少。

过去也曾用木材制作桁架梁,因耐久性差,现很少使用。

实腹梁主要用钢筋混凝土、预应力混凝土制作,也可以用钢材做成钢钣梁或钢箱梁。

实腹梁桥的最早形式是用原木做成的木梁桥和用石材做成的石板桥。

由于天然材料本身的尺寸、性能、资源等原因,木桥现在已基本上不采用, 石板桥也只用作小跨人行桥。

二、拱桥是以承受轴向压力为主的拱(称为主拱圈)作为主要承重构件的桥梁。

1.按照主拱圈的静力图式,拱轿可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱(图3 拱桥形式示意图)。

(1).三铰拱是静定结构,其整体刚度较低,尤其是挠曲线在拱顶铰处产生折角,致使活载对桥梁的冲击增强,对行车不利。

拱顶铰的构造和维护也较复杂。

因此,三铰拱除有时用于拱上建筑的腹拱圈外,一般不用作主拱圈。

(2).两铰拱取消了拱顶铰,构造较三铰拱简单,结构整体刚度较三铰拱为好,维护也较三铰拱容易,而支座沉降等产生的附加内力较无铰拱为小,因此在地基条件较差和不宜修建无铰拱的地方,可采用两铰拱桥。

(3).无铰拱属三次超静定结构,虽然支座沉降等引起的附加内力较大,但在荷载作用下拱的内力分布比较均匀,且结构的刚度大,构造简单,施工方便,因此无铰拱是拱桥中,尤其是圬工拱桥和钢筋混凝土拱桥中普遍采用的形式。

2.按照主拱圈的构成形式,拱又可分为板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱等(图4主拱圈的构成形式示意图)。

①板拱:拱圈横截面呈矩形实体截面,它横向整体性较好、拱圈截面高度小、构造简单,但抵抗弯矩能力较差,一般用于圬工拱桥。

1972年建成的四川九溪沟桥为石砌的板拱桥,跨径达到116米,为目前世界上最大跨径的石拱桥。

②肋拱:拱圈是由两条或多条拱肋组成,肋与肋之间用横系梁相联系,拱肋形状可以是矩形、工字形、箱形或圆管形,它的抗弯能力较板拱为优,用料较省,但制作较板拱复杂,多用于钢筋混凝土拱桥或钢拱桥。

1960年建成的瑞典恩斯科洛夫约桥,跨径为278米,为目前最大的钢管拱桥。

③双曲拱:60年代以后,在中国采用的一种拱式桥梁。

它在横向除有拱肋外,还有由拱波、拱板等构成的小拱将整个拱圈联结成整体,它在施工时可以将拱肋、拱波预制,安装后再浇筑拱板,减轻吊装重量,并可以不用拱架,或只需用简单支架,为混凝土拱桥提供了一种新的结构形式和简便易行的施工方法。

但需采取措施保证拱圈的整体性。

1969年建成的河南省前河桥跨径为 150米,为目前跨径最大的双曲拱桥。

④箱形拱:横截面可为整体多室箱形或分离箱形。

混凝土或钢筋混凝土箱形拱也可采用无支架施工。

它的整体性、横向稳定性和抗扭性能都较双曲拱的结构为好,但在中、小跨径时不如双曲拱简便和节省钢材。

1979年建成的南斯拉夫克拉克桥,跨径为390米,是当前世界上最大的钢筋混凝土箱形拱桥。

⑤桁架拱:拱圈由桁架构成,可做成桁肋拱或肩拱形式(图5 桁架拱的形式示意图)。

桁架拱的材料用量较经济,但桁架的某些杆件将承受拉力,故主要用在钢拱桥或预应力混凝土拱桥中。

1976年建成的美国新河桥,跨径为518米,为目前跨径最大的钢桁架拱桥。

拱桥主拱圈沿桥跨方向的形状,可以做成横截面尺寸沿拱轴线不变的等截面拱,或者做成横截面尺寸由拱脚向拱顶逐渐变化的变截面拱。

变截面拱能较好地适应拱圈内力的变化,用料较经济;等截面拱构造简单、施工方便,因而采用较普遍。

主拱圈的拱轴线形状,对拱圈截面的应力大小将产生直接影响。

一般尽量使拱轴线与荷载作用下的拱圈压力线相吻合,以减小截面的弯矩值。

当不计拱圈弹性压缩及其他因素的影响时,拱在均布荷载作用下的压力线为抛物线;在由拱顶向拱脚按拱轴线形状逐渐增大的分布荷载作用下,拱的压力线将为悬链线;而圆弧线线形最简单,利于施工。

故这几种线形成为拱桥中常用的拱轴线形状。

3.拱还可按拱上建筑的形式不同而分为实腹式拱和空腹式拱。

实腹式拱是将主拱圈以上至桥面间的空间全部用填料填实,一般用于小跨径的桥梁;空腹式拱则在主拱圈以上设有横桥向贯通的腹孔,一般用于中等以上跨径的桥梁。

赵州桥是现存修建最早的空腹式拱桥。

在竖直荷载作用下,作为承重结构的拱肋主要承受压力。

拱桥的支座则不但要承受竖直方向的力,还要承受水平方向的力。

因此拱桥对基础与地基的要求比梁桥要高。

下图分别表示上承式拱桥(桥面在拱肋的上方)、中承式拱桥(桥面一部分在拱肋上方,一部分在拱助下方)与下承式拱桥(桥面在拱肋下方)。

仅供人、言行走的拱桥可以把桥面直接铺在拱肋上。

而通行现代交通工具的拱桥,桥面必须保持一定的平直度,不能直接铺在曲线形的拱肋上,因此要通过立柱或吊杆将桥面间接支承在拱肋上

三、斜拉桥:由主梁、斜向拉紧主梁的钢缆索以及支承缆索的索塔等部分组成(图9 斜拉桥形式示意图)。

斜拉桥的缆索张拉成直线形,整个结构为几何不变体,其刚度比悬索桥大。

主梁同弹性支承上的连续梁的性能相似。

斜拉桥的跨径一般在梁桥和悬索桥之间。

1977年法国建成的布鲁东纳桥,跨径达320米,是目前世界上跨径最大的预应力混凝土斜拉桥;1975年法国建成的卢瓦尔河钢斜拉桥,主跨径为404米。

斜拉桥在构造上有单塔或双塔、单面布索或两面布索、密索或少索等形式,索的布置也有不同的放射形式,塔、梁、墩之间铰接或固接等也有多种类型。

斜拉桥日文称"斜张桥",德文称"斜索桥",英文称"拉索桥(cable stayed bridge)"。

将梁用若干根斜拉索拉在塔在上,便形成斜拉桥。

与多孔梁桥对照起来看,一根斜拉索就是代替一个桥墩的(弹性)支点,从而增大了桥梁的跨度。

斜拉桥这种结构型式古已有之。

但是由于斜拉索中所受的力很难计算和很难控制,所以一直没有得到发展和广泛应用。

直到本世纪中,由于电子计算机的出现,解决了索力计算难的问题,以及调整装置的完善,解决了索力的控制问题,使得斜拉桥成为近50年内发展最快,应用日广的一种桥型。

四、悬索桥 又名吊桥,是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁。

悬索桥由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成(图6 悬索桥示意图)。

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、钢绞线、钢缆等)制作。

由于悬索桥可以充分利用材料的强度,并具有用料省、自重轻的特点,因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大,跨径可以达到1000米以上。

1981年建成的英国恒比尔悬索桥的跨径为1410米,是目前世界上跨径最大的桥梁。

悬索桥的主要缺点是刚度小,在荷载作用下容易产生较大的挠度和振动,需注意采取相应的措施。

按照桥面系的刚度大小,悬索桥可分为柔性悬索桥和刚性悬索桥。

柔性悬索桥的桥面系一般不设加劲梁,因而刚度较小,在车辆荷载作用下,桥面将随悬索形状的改变而产生s形的变形,对行车不利,但它的构造简单,一般用作临时性桥梁。

刚性悬索桥的桥面用加劲梁加强,刚度较大。

加劲梁能同桥梁整体结构承受竖向荷载。

除以上形式外,为增强悬索桥刚度,还可采用双链式悬索桥和斜吊杆式悬索桥等形式,但构造较复杂。

桥面支承在悬索(通常称大揽)上的桥称为悬索桥。

英文为suspension bridge,是"悬挂的桥梁"之意,故也有译作"吊桥"的。

"吊桥"的悬挂系统大部分情况下用"索"做成,故译作"悬索桥",但个别情况下,"索"也有用刚性杆或键杆做成的,故译作"悬索桥"不能涵盖这一类用桥。

和拱肋相反,悬索的截面只承受拉力。

简陋的只供人、畜行走用的悬索桥常把桥面直接铺在悬索上。

通行现代交通工具的悬索桥则不行,为了保持桥面具有一定的平直度,是将桥面用吊索挂在悬索上。

和拱桥不同的是,作为承重结构的拱肋是刚性的,而作为承重结构的悬索则是柔性的。

为了避免在车辆驶过时,桥面随着悬索一起变形,现代悬索桥一般均设有刚性梁(又称加劲梁)。

桥面铺在刚性梁上,刚性梁吊在悬索上。

现代悬索桥的悬索一般均支承在两个塔柱上。

塔顶设有支承悬索的鞍形支座。

承受很大拉力的悬索的端部通过锚碇固定在地基中,个别也有固定在刚性梁的端部者,称为自锚式悬索桥。

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