橋梁的基本組成和分類傳統(tǒng)的說(shuō)法橋梁主要由橋跨結(jié)構(gòu)、墩臺(tái)、基礎(chǔ)、附屬工程等部分組成……。隨著大型橋梁的增多、結(jié)構(gòu)先進(jìn)性和復(fù)雜性的增強(qiáng)、對(duì)橋梁使用品質(zhì)的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)提法的局限性逐漸顯露?，F(xiàn)在的提法：橋梁由”五大部件”與”五小部件”組成。橋梁的基本組成和分類（續(xù)1）所謂五大部件”是指橋梁承受汽車或其他運(yùn)輸車輛荷載的橋跨上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)，它們必須通過(guò)承受荷載的計(jì)算與分析，是橋梁結(jié)構(gòu)安全性的保證。五大部件：1）橋跨結(jié)構(gòu)（或稱橋孔結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)）。路線遇到障礙（如江河、Lh谷或其他路線等）的結(jié)構(gòu)物。-2）支座系統(tǒng)。支承上部結(jié)構(gòu)并傳遞荷載于橋梁墩臺(tái)上，它應(yīng)保證上部結(jié)構(gòu)預(yù)計(jì)的在荷載、溫度變化或其他因素作用下的位移功能。3）橋墩。是在河中或岸上支承兩側(cè)橋跨上部結(jié)構(gòu)的建筑物。4）橋臺(tái)。設(shè)在橋的兩端；一端與路堤相接，并防止路堤滑塌；另一端則支承橋跨上部結(jié)構(gòu)的端部。為保護(hù)橋臺(tái)和路堤填土，橋臺(tái)兩側(cè)常做一些防護(hù)工程。5）墩臺(tái)基礎(chǔ)。是保證橋梁墩臺(tái)安全并將荷載傳至地基的結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)工程在整個(gè)橋梁工程施工中是比較困難的部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到的問(wèn)題也很復(fù)雜。前兩個(gè)部件是橋跨上部結(jié)構(gòu)，后三個(gè)部件是橋跨下部結(jié)構(gòu)。橋梁的基本組成和分類（續(xù)2）所謂五小部件”是直接與橋梁服務(wù)功能有尖的部件，過(guò)去總稱為橋面構(gòu)造。五小部件:1/1ltuij—r7鋪裝的平整、耐磨性、不翹曲、不滲水是保證行車舒適的尖鍵。特別是在鋼箱梁上鋪設(shè)瀝青路面時(shí)，其技術(shù)要求甚嚴(yán)。2）排水防水系統(tǒng)。應(yīng)能迅速排除橋面積水，并使?jié)B水的可能性降至最小限度。城市橋梁排水系統(tǒng)應(yīng)保證橋下無(wú)滴水和結(jié)構(gòu)上無(wú)漏水現(xiàn)象。3）欄桿（或防撞欄桿）。它既是保證安全的構(gòu)造措施，又是有利于觀賞的最佳裝飾件。4）伸縮縫。橋跨上部結(jié)構(gòu)之間或橋跨上部結(jié)構(gòu)與橋臺(tái)端墻之間所設(shè)的縫隙，以保證結(jié)構(gòu)在各種因素作用下的變位。為使行車順適、不顛簸，橋面上要設(shè)置伸縮縫構(gòu)造。5）燈光照明。現(xiàn)代城市中，大跨橋梁通常是一個(gè)城市的標(biāo)志性建筑，大多裝置了燈光照明系統(tǒng)，構(gòu)成了城市夜景的重要組成部分。一、按使用性分：公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、機(jī)耕橋、過(guò)水橋等。二、按跨徑大小和多跨總長(zhǎng)分為：特大橋、大橋、中橋、小橋、涵洞。其中：特大橋：多孔跨徑總長(zhǎng)〉500米，單孔跨徑》100米大橋：多孔跨徑總長(zhǎng)〉100米，單孔跨徑〉40米中橋：30米V多孔跨徑總長(zhǎng)V100米，20W單孔跨徑V40米小橋：8米W多孔跨徑總長(zhǎng)W300米，5V單孔跨徑V20米涵洞：多孔跨徑總長(zhǎng)V8米，單孔跨V5米三、按行車道位置分為：上承式橋、中承式橋、下承式橋。四、按承重構(gòu)件受力情況可分為：梁橋、板橋、拱橋、鋼結(jié)構(gòu)橋、吊橋、組合體系橋（斜拉橋、懸索橋）。五、按使用年限可分為：永久性橋、半永久性橋、臨時(shí)橋。六、按材料類型分為：木橋、垢工橋、鋼筋磴橋、預(yù)應(yīng)力橋、鋼橋。1、梁式橋以受彎為主的主梁作為主要承重構(gòu)件的橋梁。主梁可以是實(shí)腹梁或者是桁架梁（空腹梁）實(shí)腹梁外形簡(jiǎn)單，制作、安裝、維修都較方便，因此廣泛用于中、小跨徑橋梁。但實(shí)腹梁在材料利用上不夠經(jīng)濟(jì)。桁架梁中組成桁架的各桿件基本只承受軸向力，可以較好地利用桿件材料強(qiáng)度，但桁架梁的構(gòu)造復(fù)雜、制造費(fèi)工，多用于較大跨徑橋梁。桁架梁一般用鋼材制作，也可用預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼筋混凝土制作，但用的較少。過(guò)去也曾用木材制作桁

宋梁，因耐久T土左，現(xiàn)很少使用。實(shí)腹梁土要用鋼筋尤匕凝土、預(yù)應(yīng)力混匕凝土制作，也可以用鋼材做成鋼宜反梁或鋼箱梁實(shí)腹梁橋的最早形式是用原木做成的木梁橋和用石材做成的石板橋。由于天然材料本身的尺寸、性能、資源等原因，木橋現(xiàn)在已基本上不采用，石板橋也只用作小跨人行橋。根據(jù)實(shí)腹梁的截面形式可分為板梁、口形梁、T形梁或箱形梁等按照主梁的靜力圖式，梁橋又可分為簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋和懸臂梁橋。簡(jiǎn)支梁橋：主梁簡(jiǎn)支在墩臺(tái)上，各孔獨(dú)立工作，不受墩臺(tái)變位影響。實(shí)腹式主梁構(gòu)造簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便，施工時(shí)可用自行式架橋機(jī)或聯(lián)合架橋機(jī)將一片主梁一次架設(shè)成功。但簡(jiǎn)支梁橋各孔不相連續(xù)，車輛在通過(guò)斷縫時(shí)將產(chǎn)生跳躍，影響車速的提高。因此，目前趨向于把主梁作成為簡(jiǎn)支，而把橋面作成為連續(xù)的形式。簡(jiǎn)支梁橋隨著跨徑增大，主梁內(nèi)力將急劇增大，用料便相應(yīng)增多，因而大跨徑橋一般不用簡(jiǎn)支梁。連續(xù)梁橋：主梁是連續(xù)支承在幾個(gè)橋墩上。在荷載作用時(shí)，主梁的不同截面上有的有正彎矩，有的有負(fù)彎矩，而彎矩的絕對(duì)值均較同跨徑橋的簡(jiǎn)支梁小。這樣，可節(jié)省主梁材料用量。連續(xù)梁橋通常是將35孔做成一聯(lián)，在一聯(lián)內(nèi)沒(méi)有橋面接縫，行車較為順適。連續(xù)梁橋施工時(shí)，可以先將主梁逐孔架設(shè)成簡(jiǎn)支梁然后互相連接成為連續(xù)梁。或者從墩臺(tái)上逐段懸伸加長(zhǎng)最后連接成為連續(xù)梁。近一、二十年，在架設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁時(shí)，成功地采用了頂推法施工，即在橋梁一端（或兩端）路堤上逐段連續(xù)制作梁體逐段頂向橋孔，使施工較為方便。連續(xù)梁橋主梁內(nèi)有正彎矩和負(fù)彎矩，構(gòu)造比較復(fù)雜。此外，連續(xù)梁橋的主梁是超靜定結(jié)構(gòu)，墩臺(tái)的不均勻沉降會(huì)引起梁體各孔內(nèi)力發(fā)生變化。因此，連續(xù)梁一般用于地基條件較好、跨徑較大的橋梁上。1966年建成的美國(guó)亞斯托利亞橋，是目前跨徑最大的鋼桁架連續(xù)梁橋，它的跨徑為376米o(hù)懸臂梁橋：又稱伸臂梁橋。是將簡(jiǎn)支梁向一端或兩端懸伸出短臂的橋梁。這種橋式有單懸臂梁橋或雙懸臂梁橋。懸臂梁橋往往在短臂上擱置簡(jiǎn)支的掛梁，相互銜接構(gòu)成多跨懸臂梁。有短臂和掛梁的橋孔稱為懸臂孔或掛孔，支持短臂的橋孔稱為錨固孔。懸臂梁橋的每個(gè)掛孔兩端為橋面接縫，懸臂端的撓度也較大，行車條件并不比簡(jiǎn)支梁橋有所改善。懸臂梁一片主梁的長(zhǎng)度較同跨簡(jiǎn)支梁為長(zhǎng)，施工安裝上相應(yīng)要困難些。目前對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁橋多采用懸臂拼裝或懸臂澆筑的方法施工。為適應(yīng)懸臂施工法的發(fā)展，保證主梁的內(nèi)力狀態(tài)和施工時(shí)一樣，出現(xiàn)一種沒(méi)有錨固孔，并把懸伸的短臂和墩身直接固結(jié)在立面上，形成預(yù)應(yīng)力混凝土T形剛架橋，這種橋在20世紀(jì)50年代后發(fā)展起來(lái)。2、拱式橋拱橋是以承受軸向壓力為主的拱（稱為主拱）作為主要承重構(gòu)件的橋梁。按照主拱的靜力圖式，拱轎可分為三錢拱、兩錢拱和無(wú)錢拱。拱橋是以承受軸向壓力為主的拱（稱為主拱）作為主要承重構(gòu)件的橋梁。按照主拱的靜力圖式，拱轎可分為三錢拱、兩錢拱和無(wú)錢拱。三錢拱是靜定結(jié)構(gòu)，其整體剛度較低，尤其是撓曲線在拱頂錢處產(chǎn)生折角，致使活載對(duì)橋梁的沖擊增強(qiáng)，對(duì)行車不利。拱頂錢的構(gòu)造和維護(hù)也較復(fù)雜。因此，三錢拱除有時(shí)用于拱上建筑的腹拱外，一般不用作主拱錢拱除有時(shí)用于拱上建筑的腹拱外，一般不用作主拱兩錢拱取消了拱頂錢，構(gòu)造較三錢拱簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)整體剛度較二錢拱為好，維護(hù)也較三錢拱容易，而支座沉降等產(chǎn)生的附加內(nèi)力較無(wú)較拱為小，因此在地基條件較差和不宜修建無(wú)較拱的地方，可采用兩較拱橋。無(wú)錢拱屬三次超靜定結(jié)構(gòu)，雖然支座沉降等引起的附加內(nèi)力較大，但在荷載作用下拱的內(nèi)力分布比較均勻，且結(jié)構(gòu)的剛度大，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，因此無(wú)錢拱是拱橋中，尤其是垢工拱橋和鋼筋混凝土拱橋中普遍采用的形式。JP/XJ/I/土V，J/九入J/\、川/UJ/\、/八UJJJ/\、TD八八/\、IIJ拱等。板拱：二橫截面呈矩形實(shí)體截面，它橫向整體性較好、拱圈截面高度小、構(gòu)造簡(jiǎn)單，但抵抗彎矩能力較差，一般用于垢工拱橋。1972年建成的四川九溪溝橋?yàn)槭龅陌骞皹颍鐝竭_(dá)到116米，為目前世界上最大跨徑的石拱橋。肋拱：拱圈是由兩條或多條拱肋組成，肋與肋之間用橫系梁相聯(lián)系，拱肋形狀可以是矩形、工字形、箱形或圓管形，它的抗彎能力較板拱為優(yōu)，用料較省，但制作較板拱復(fù)雜，多用于鋼筋混凝土拱橋或鋼拱橋。I960年建成的瑞典恩斯科洛夫約橋，跨徑為278米，為目前最大的鋼管拱橋。雙曲拱：60年代以后，在中國(guó)采用的一種拱式橋梁.它在橫向除有拱肋外，還有由拱波、拱板等構(gòu)成的小拱將整個(gè)拱圈聯(lián)結(jié)成整體，它在施工時(shí)可以將拱肋、拱波預(yù)制，安裝后再澆筑拱板，減輕吊裝重量，并可以不用拱架，或只需用簡(jiǎn)單支架，為混凝土拱橋提供了一種新的結(jié)構(gòu)形式和簡(jiǎn)便易行的施工方法。但需采取措施保證拱圈的整體性。1969年建成的河南省前河橋跨徑為150米，為目前跨徑最大的雙曲拱橋。箱形拱：橫截面可為整體多室箱形或分離箱形?；炷粱蜾摻罨炷料湫喂耙部刹捎脽o(wú)支架施工。它的整體性、橫向穩(wěn)定性和抗扭性能都較雙曲拱的結(jié)構(gòu)為好，但在中、小跨徑時(shí)不如雙曲拱簡(jiǎn)便和節(jié)省鋼材。1979年建成的南斯拉夫克拉克橋，跨徑為390米，是當(dāng)前世界上最大的鋼筋混凝土箱形拱橋。桁架拱：拱圈由桁架構(gòu)成，可做成桁肋拱或肩拱形式。桁架拱的材料用量較經(jīng)濟(jì)，但桁架的某些桿件將承受拉力，故主要用在鋼拱橋或預(yù)應(yīng)力混凝土拱橋中。1976年建成的美國(guó)新河橋，跨徑為518米，為目前跨徑最大的鋼桁架拱橋。拱橋主拱圈沿橋跨方向的形狀，可以做成橫截面尺寸沿拱軸線不變的等截面拱，或者做成橫截面尺寸由拱腳向拱頂逐漸變化的變截面拱。變截面拱能較好地適應(yīng)拱圈內(nèi)力的變化，用料較經(jīng)濟(jì)；等截面拱構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，因而采用較普遍。主拱圈的拱軸線形狀，對(duì)拱圈截面的應(yīng)力大小將產(chǎn)生直接影響。一般盡量使拱軸線與荷載作用下的拱圈壓力線相吻合，以減小截面的彎矩值。當(dāng)不計(jì)拱匚彈性壓縮及其他因素的影響時(shí)，拱在均布荷載作用下的壓力線為拋物線；在由拱頂向拱腳按拱軸線形狀逐漸增大的分布荷載作用下，拱的壓力線將為懸鏈線；而圓弧線線形最簡(jiǎn)單，利于施工。故這幾種線形成為拱橋中常用的拱軸線形狀。拱還可按拱上建筑的形式不同而分為實(shí)腹式拱和空腹式拱。實(shí)腹式拱是將主拱圈以上至橋面間的空間全部用填料填實(shí)，一般用于小跨徑的橋梁；空腹式拱則在主拱圈以上設(shè)有橫橋向貫通的腹孔，一般用于中等以上跨徑的橋梁。趙州橋是現(xiàn)存修建最早的空腹式拱橋。在翌直荷載作用下，作為承重結(jié)構(gòu)的拱肋主要承受壓力。拱橋的支座則不但要承受豎直方向的力，還要承受水平方向的力。因此拱橋?qū)A(chǔ)與地基的要求比梁橋要高。下圖分別表示上承式拱橋（橋面在拱肋的上方）、中承式拱橋（橋面一部分在拱肋上方，一部分在拱助I、方）與I、承式拱橋頃I、面在拱肋I、方）。僅供人、言行走的拱橋可以把橋面直接鋪在拱肋上。而通行現(xiàn)代交通工具的拱橋，橋面必須保持一定的平直度，不能直接鋪在曲線形的拱肋上，因此要通過(guò)立柱或吊桿將橋面間接支承在拱肋上。下承式拱橋可做成系桿拱，即在拱腳處用一報(bào)稱為系桿的縱向水平受拉桿件將兩拱腳連接起來(lái)。此時(shí)作用于支座上的水平推力就由系桿來(lái)承受，支座不再承受水平方向的力。這樣做可以減輕地基承受的荷載，特別是在地質(zhì)狀況不良時(shí)。3、斜拉橋斜拉橋由主梁、斜向拉緊主梁的鋼纜索以及支承纜索的索塔等部分組成。斜拉橋的纜索張拉成直線形，整個(gè)結(jié)構(gòu)為幾何不變體，其剛度比懸索橋大。主梁同彈性支承上的連續(xù)梁的性能相似。斜拉橋的跨徑一般在梁橋和懸索橋之間。1977年法國(guó)建成的布魯東納橋，跨徑達(dá)320米，是目前世界上跨徑最大的預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋；1975年法國(guó)建成的盧瓦爾河鋼斜拉橋，主跨徑為404米。斜拉橋在構(gòu)造上有單塔或雙塔、單面布索或兩面布索、密索或少索等形式，索的布置也有不同的放射形式，塔、梁、墩之間較接或固接等也有多種類型。斜拉橋日文稱”斜張橋”，德文稱”斜索橋”，英文稱“拉索橋（CableStayedBridge）”。將梁用若干根斜拉索拉在塔在上，便形成斜拉橋。與多孔梁橋?qū)φ掌饋?lái)看，-根斜拉索就是代替一個(gè)橋墩的（彈性）支點(diǎn)，從而增大了橋梁的跨度。斜拉橋這種結(jié)構(gòu)型式古已有之。但是由于斜拉索中所受的力很難計(jì)算和很難控制，所以一直沒(méi)有得到發(fā)展和廣泛應(yīng)用。直到本世紀(jì)中，由于電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，解決了索力計(jì)算難的問(wèn)題，以及調(diào)整裝置的完善，解決了索力的控制問(wèn)題，使得斜拉橋成為近50年內(nèi)發(fā)展最快，應(yīng)用日廣的一種橋型。4、懸索橋懸索橋又名吊橋，是以承受拉力的纜索或鏈索作為主要承重構(gòu)件的橋梁。懸索橋由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面系等部分組成（圖6懸索橋示意圖）。懸索橋的主要承重構(gòu)件是懸索，它主要承受拉力，一般用抗拉強(qiáng)度高的鋼材（鋼絲、鋼絞線、鋼纜等）制作。由于懸索橋可以充分利用材料的強(qiáng)度，并具有用料省、自重輕的特點(diǎn)，因此懸索橋在各種體系橋梁中的跨越能力最大跨徑可以達(dá)到1000米以上。1981年建成的英國(guó)恒比爾懸索橋的跨徑為1410米，是目前世界上跨，徑最大的橋梁。懸索橋的主要缺點(diǎn)是剛度小，在荷載作用下容易產(chǎn)生較大的撓度和振動(dòng)，需注意采取相應(yīng)的措施。按照橋面系的剛度大小，懸索橋可分為柔性懸索橋和剛性懸索橋。柔性懸索橋的橋面系一般不設(shè)加勁梁，因而剛度較小，在車輛荷載作用下，橋面將隨懸索形狀的改變而產(chǎn)生S形的變形，對(duì)行車不利，但它的構(gòu)造簡(jiǎn)單，一般用作臨時(shí)性橋梁。剛性懸索橋的橋面用加勁梁加強(qiáng)，剛度較大。加勁梁能同橋梁整體結(jié)構(gòu)承受豎向荷載。除以上形式夕卜，為增強(qiáng)懸索橋剛度，還可木用雙鏈?zhǔn)綉宜鳂蚝托钡鯒U式懸索橋等形式S但構(gòu)造權(quán)復(fù)雜。1/IIJlzJ'XXJ.7U/IJ-JI八心\TJX1八。-J—■?—..??Bridge,是〃懸掛的橋梁“之意’故也有譯作”吊橋。的?！暗鯓?。的懸掛系統(tǒng)大部分情況下用嗦”做成，故譯作”懸索橋”，但個(gè)別情況下，嗦”也有用剛性桿或鍵桿做成的，故譯作”懸索