一、橋梁的組成分類

(一)橋梁的基本組成部分

1．上部結(jié)構(gòu)(也稱橋跨結(jié)構(gòu))

一般包括橋面構(gòu)造(行車道、人行道、欄桿等)、橋梁跨越部分的承載結(jié)構(gòu)和橋梁支座。

2．下部結(jié)構(gòu)

下部結(jié)構(gòu)是指橋梁結(jié)構(gòu)中設(shè)置在地基上用以支承橋跨結(jié)構(gòu)，將其荷載傳遞至地基的結(jié)構(gòu)部分。一般包括橋墩、橋臺(tái)及墩臺(tái)基礎(chǔ)。

(二)橋梁的分類

(1)根據(jù)橋梁主跨結(jié)構(gòu)所用材料劃分。

(2)根據(jù)橋梁所跨越的障礙物劃分。

(3)根據(jù)橋梁的用途劃分。

(4)根據(jù)橋梁跨徑總長(zhǎng)L和單孔跨徑Lo的不同，橋梁可分為特大橋(L≥500m或Lo≥lOOm)大橋(L≥100m，Lo≥40m)中橋(lOOm>L>30或40m>Lo>20m)小橋(30m>L>8m或20m>Lo>≥5m)

(5)根據(jù)橋面在橋跨結(jié)構(gòu)中的位置，橋梁可分為上承式、中承式和下承式橋。

(6)根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)形式，橋梁可劃分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、懸索橋和組合式橋。

例題、大橋跨徑總長(zhǎng)L和單孔跨徑Lo為 [ ]

A、 L≥500m或Lo≥lOOm

B、L≥100m，Lo≥40m

C、lOOm>L>30或40m>Lo>20m

D、30m>L>8m或20m>Lo>≥5m

答案；B

二、橋梁上部結(jié)構(gòu)

(一)橋面構(gòu)造

1．橋面鋪裝及排水、防水系統(tǒng)

(1)橋面鋪裝。橋面鋪裝即行車道鋪裝，亦稱橋面保護(hù)層。橋面鋪裝的形式有：

1)水泥混凝土或?yàn)r青混凝土鋪裝。

2)防水混凝土鋪裝。

(2)橋面縱橫坡。橋面的縱坡，一般都做成雙向縱坡。

(3)橋面排水和防水設(shè)施。

1)橋面排水。在橋面上除設(shè)置縱橫坡排水外，常常需要設(shè)置一定數(shù)量的泄水管。當(dāng)橋面縱坡大于2％而橋長(zhǎng)大于50m時(shí)，每隔12-15m設(shè)置一個(gè)；橋面縱坡小于2％時(shí)，一般順橋長(zhǎng)方向每隔6-8m設(shè)置一個(gè)。

2)防水層。橋面防水層設(shè)置在橋面鋪裝層下面，它將透過(guò)鋪裝層滲下來(lái)的雨水匯集到排水設(shè)施(泄水管)排出。橋面伸縮縫處應(yīng)連續(xù)鋪設(shè)，不可切斷；橋面縱向應(yīng)鋪過(guò)橋臺(tái)背；截面橫向兩側(cè)，則應(yīng)伸過(guò)緣石底面從人行道與緣石砌縫里向上疊起lOOmm。

例題、在橋面上除設(shè)置縱橫坡排水外，常常需要設(shè)置一定數(shù)量的泄水管。當(dāng)橋面縱坡大于2％而橋長(zhǎng)大于50m時(shí)，每隔[ ]設(shè)置一個(gè)。

A、6-8B、10—12 C、12—14 D、12-15m

答案；D

2．伸縮縫

為滿足橋面變形的要求，通常在兩梁端之間、梁端與橋臺(tái)之間或橋梁的鉸接位置上設(shè)置伸縮縫。

(1)伸縮縫的構(gòu)造要求。要求伸縮縫在平行、垂直于橋梁軸線的兩個(gè)方向，均能自由伸縮，牢固可靠，車輛行駛過(guò)時(shí)應(yīng)平順、無(wú)突跳與噪聲；要能防止雨水和垃圾泥土滲入阻塞；安裝、檢查、養(yǎng)護(hù)、消除污物都要簡(jiǎn)易方便。

在設(shè)置伸縮縫處，欄桿與橋面鋪裝都要斷開。

(2)伸縮縫的類型。

1)鍍鋅薄鋼板伸縮縫。在中小跨徑的裝配式簡(jiǎn)支梁橋上，當(dāng)梁的變形量在20—40mm以內(nèi)時(shí)常選用。

2)鋼伸縮縫:它的構(gòu)造比較復(fù)雜，只有在溫差較大的地區(qū)或跨徑較大的橋梁上才采用。鋼伸縮縫也宜于在斜橋上使用。

3)橡膠伸縮縫。它是以橡膠帶作為跨縫材料。這種伸縮縫的構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便，效果好。在變形量較大的大跨度橋上，可以采用橡膠和鋼板組合的伸縮縫。

3．人行道、欄桿、燈柱

橋梁上的人行道寬度可選用0．75m、1m，大于1m按0．5m倍數(shù)遞增。

(1)安全帶。不設(shè)人行道的橋上，兩邊應(yīng)設(shè)寬度不小于0．25m，高為0．25-0．35m的護(hù)輪安全帶。安全帶可以做成預(yù)制件或與橋面鋪裝層一起現(xiàn)澆。

(2)人行道。人行道一般高出行車道0．25—0．35m；

人行道在橋面斷縫處也必須做伸縮縫。

(3)欄桿、燈柱。照明用燈一般高出車道5m左右。

(二)承載結(jié)構(gòu)

橋梁的承重結(jié)構(gòu)因其結(jié)構(gòu)形式而異。

1．梁式橋

梁式橋是指其結(jié)構(gòu)在垂直荷載作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無(wú)水平推力的橋梁。梁式橋的特點(diǎn)是其橋跨的承載結(jié)構(gòu)由梁組成。梁式橋可分為簡(jiǎn)支梁式橋、連續(xù)梁式橋、懸臂梁式橋。

(1)簡(jiǎn)支梁式橋。

簡(jiǎn)支梁橋是靜定結(jié)構(gòu)，其各跨獨(dú)立受力。橋梁工程中廣泛采用的簡(jiǎn)支梁橋有三種類型：

1) 簡(jiǎn)支板橋。簡(jiǎn)支板橋主要用于小跨度橋梁。按其施工方式的不同分為整體式簡(jiǎn)支板橋和裝配式簡(jiǎn)支板橋；

裝配式板橋是目前采用**廣泛的板橋形式之一。按其橫截面形式主要分為實(shí)心板和空心板。根據(jù)我國(guó)交通部頒布的裝配式板橋標(biāo)準(zhǔn)圖，通常每塊預(yù)制板寬為1．Om，實(shí)心板的跨徑范圍為1．5-8．Om，主要采用鋼筋混凝土材料；鋼筋混凝土空心板的跨徑范圍為6—13m；而預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的跨徑范圍為8-16m。

2)肋梁式簡(jiǎn)支梁橋(簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)支梁橋)。簡(jiǎn)支梁橋主要用于中等跨度的橋梁。中小跨徑在8-12m時(shí)，采用鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋；跨徑在20-50m時(shí)，多采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋。在我國(guó)使用**多的簡(jiǎn)支梁橋的橫截面形式是由多片T形梁組成的橫截面。

3)箱形簡(jiǎn)支梁橋。箱形簡(jiǎn)支梁橋主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋。尤其適用于橋面較寬的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)和跨度較大的斜交橋和彎橋。

(2) 連續(xù)梁式橋和懸臂梁式橋。連續(xù)梁橋相當(dāng)于多跨簡(jiǎn)支梁橋在中間支座處相連接貫通，形成整體的、連續(xù)的、多跨的梁結(jié)構(gòu)。連續(xù)梁橋是大跨度橋梁廣泛采用的結(jié)構(gòu)體系之一，一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。

懸臂梁橋相當(dāng)于簡(jiǎn)支梁橋的梁體越過(guò)其支點(diǎn)向一端或兩端延長(zhǎng)所形成的梁式橋結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是懸臂跨與掛孔跨交替布置，通常為奇數(shù)跨布置。

T形剛架橋是由橋跨梁體與橋墩(臺(tái))剛接形成的的具有懸臂受力特點(diǎn)的無(wú)支座T形梁式橋結(jié)構(gòu)。通常全橋由兩個(gè)或多個(gè)T形剛架通過(guò)鉸或掛梁相連所組成。其構(gòu)造特點(diǎn)為：

1) 連續(xù)梁橋、懸臂梁橋和T形剛架橋的分孔。

橋梁的分孔取決于橋位處的地形、地質(zhì)、水文條件、通航的要求以及技術(shù)條件。對(duì)于連續(xù)梁橋、懸臂梁橋的T形剛架橋，在分孔時(shí)還必須考慮橋梁相鄰跨徑的合理比例。連續(xù)梁橋連續(xù)孔數(shù)很少超過(guò)五跨。三跨**廣泛。

2)橫截面形式及主要尺寸。大跨度的連續(xù)梁橋、懸臂梁橋和T形剛架橋多采用變截面形式，其橋跨不同部位的梁高是變化的，梁高沿橋縱向的變化曲線可以是拋物線、正弦曲線、三次曲線、圓弧線以及折線。

主梁的截面通常采用箱形截面。

3)預(yù)應(yīng)力筋的布置要點(diǎn)。預(yù)應(yīng)力筋的布置通常根據(jù)正負(fù)彎矩沿梁縱向分布的變化來(lái)確定。

預(yù)應(yīng)力筋宜布置成波浪形曲線但波浪形曲線曲率不宜過(guò)大，對(duì)于大跨度連續(xù)梁橋和懸臂梁橋可利用其變高截面特點(diǎn)較平緩地布置預(yù)應(yīng)力筋曲線。

例題、關(guān)于肋梁式簡(jiǎn)支梁橋正確的是[ ]

A、 可簡(jiǎn)稱為簡(jiǎn)支梁橋

B、 主要用于中等跨度的橋梁

C、 要用于大跨度的橋梁

D、 跨徑在20-50m時(shí)，多采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋

E、跨徑在20-50m時(shí)，采用鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋

答案；A、B、D

2．拱式橋

拱式橋的特點(diǎn)是其橋跨的承載結(jié)構(gòu)以拱圈或拱肋為主。

設(shè)計(jì)合理的拱主要承受拱軸壓力，拱截面內(nèi)彎矩和剪力均較小，因此可充分利用石料或混凝土等抗壓能力強(qiáng)而抗拉能力差的圬工材料。拱式橋是鋼筋混凝土橋和圬工橋**的結(jié)構(gòu)形式之一。拱式橋是推力結(jié)構(gòu)，其墩臺(tái)基礎(chǔ)必須承受強(qiáng)大的拱腳推力。因此拱式橋?qū)Φ鼗蠛芨?，適建于地質(zhì)和地基條件良好的橋址。

例題．設(shè)計(jì)合理的拱式橋的拱主要承受[ ]

A、拱軸壓力

B、拱截面內(nèi)彎矩

C、拱截面剪力

D、拱軸張力

答案；A

拱橋按其結(jié)構(gòu)體系分為：

(1)簡(jiǎn)單體系拱橋。在簡(jiǎn)單體系拱橋中，橋上的全部荷載由主拱單獨(dú)承受，它們是橋跨結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件。拱的水平推力直接由墩臺(tái)或基礎(chǔ)承受。

1)主拱構(gòu)造。根據(jù)受力特點(diǎn)，主拱的構(gòu)造應(yīng)滿足下列要求：拱石受壓面應(yīng)選擇較大的平整面，并使拱石的大頭向上，小頭向下，受壓面的砌縫應(yīng)與拱軸線相垂直；當(dāng)拱厚較大時(shí)，宜采用2-4層砌筑，并應(yīng)縱橫錯(cuò)縫。

2)拱上建筑構(gòu)造。分為實(shí)腹式和空腹式兩種。

實(shí)腹式拱上建筑由拱腔填料、側(cè)墻、護(hù)拱和橋面系等部分組成，一般適用于小跨徑拱橋。

空腹式拱上建筑**的特點(diǎn)在于具有腹孔和腹孔墩。腹孔有拱式腹孔、梁(板)式腹孔兩種形式。腹孔跨徑不宜過(guò)大，腹孔的構(gòu)造應(yīng)統(tǒng)一。

3)細(xì)部構(gòu)造。為了防止不規(guī)則裂縫的出現(xiàn)，需在相對(duì)變形較大的位置設(shè)置伸縮縫，在相對(duì)變形較小的位置設(shè)置變形縫。橋面系 均應(yīng)在相應(yīng)位置設(shè)置伸縮縫或變形縫，以適應(yīng)主拱的變形。

實(shí)腹式拱橋的伸縮縫通常設(shè)在兩拱腳的上方，并需在橫橋方向貫通全寬及側(cè)墻的全高。

(2)組合體系拱橋。組合體系拱橋一般由拱和梁、桁架或剛架等兩種以上的基本結(jié)構(gòu)體系組合而成，拱橋的傳力結(jié)構(gòu)與主拱共同承受荷載。根據(jù)構(gòu)造方式及受力特點(diǎn)，組合體系拱橋可分為桁架拱橋、剛架拱橋、桁式組合拱橋和拱式組合體系橋等四大類。

1)桁架拱橋又稱拱形桁架橋，是由拱和桁架兩種結(jié)構(gòu)體系組合而成。

2)剛架拱橋也是一種有推力的拱橋。其主結(jié)構(gòu)由拱肋構(gòu)成主拱，拱上建筑取斜腿剛構(gòu)的形式，并聯(lián)結(jié)成整體，故名剛架拱橋。

桁架拱橋和剛架拱橋均屬于整體型上承式拱橋。

3)桁式組合拱橋是由兩端的懸臂桁架梁和中段的桁架拱組成的拱梁組合體系，也是一種有推力結(jié)構(gòu)。主孔桁架一般采用斜桿式。

4)拱式組合體系橋是將拱肋和系桿組合起來(lái)，共同承受荷載，可充分發(fā)揮各構(gòu)件的材料強(qiáng)度。拱式組合體系橋可做成有推力和無(wú)推力兩種形式，也可以做成上承式、中承式或下承式三種形式。一般無(wú)推力中、下承式的拱式組合體系橋使用較多，無(wú)推力的拱式組合體系橋常稱為系桿拱橋.

3．剛架橋

剛架橋是由梁式橋跨結(jié)構(gòu)與墩臺(tái)(支柱、板墻)整體相連而形成的結(jié)構(gòu)體系，其梁 柱結(jié)點(diǎn)為剛結(jié)。按照其靜力結(jié)構(gòu)體系可分為單跨或多跨的剛架橋；也可分為鉸支承剛架橋 和固端支承剛架橋。

剛架橋的支柱做成直柱式稱門形剛架橋，做成斜柱式稱斜腿剛架。

剛架橋的主梁截面形式與梁式橋相同。主梁在縱向的變化可采用等截面、變寬截面和 變高截面等。

剛架橋的支柱有薄壁式和柱式。柱式又分單柱式和多柱式。

例題．剛架橋按照其靜力結(jié)構(gòu)體系可分為[ ]的剛架橋。

A、單跨

B、多跨

C、鉸支承

D、固端支承

E、柔性支承

答案；A、B

4．懸索橋

懸索橋又稱吊橋，是**簡(jiǎn)單的一種索結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是橋梁的主要承載結(jié)構(gòu)由橋塔和懸掛在塔上的高強(qiáng)度柔性纜索及吊索、加勁梁和錨碇結(jié)構(gòu)組成?，F(xiàn)代懸索橋一般由橋塔、主纜索、錨碇、吊索、加勁梁及索鞍等主要部分組成。

(1)橋塔。橋塔是懸索橋**重要的構(gòu)件。大跨度懸索橋的橋塔主要采用鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)形式可分為桁架式、剛架式和混合式三種。

(2)錨碇。錨碇是主纜索的錨固構(gòu)造。主纜索中的拉力通過(guò)錨碇傳至基礎(chǔ)。

(3)主纜索。主纜索是懸索橋的主要承重構(gòu)件，可采用鋼絲繩鋼纜或平行絲束鋼纜，大跨度吊橋的主纜索多采用后者。

(4)吊索。吊索也稱吊桿，是將加勁梁等恒載和橋面活載傳遞到主纜索的主要構(gòu)件。吊索可布置成垂直形式的直吊索或傾斜形式的斜吊索，其上端通過(guò)索夾與主纜索相連，下端與加勁梁連接。吊索與主纜索連結(jié)有兩種方式：鞍掛式和銷接式。吊索與加勁梁聯(lián)結(jié)也有兩種方式：錨固式和銷接固定式。

(5)加勁梁。加勁梁是承受風(fēng)載和其他橫向水平力的主要構(gòu)件。大跨度懸索橋的加勁梁均為鋼結(jié)構(gòu)，通常采用桁架梁和箱形梁。

(6)索鞍。索鞍是支承主纜的重要構(gòu)件。索鞍可分為塔頂索鞍和錨固索鞍。

5，組合式橋

組合式橋是由幾個(gè)不同的基本類型結(jié)構(gòu)所組成的橋。

斜拉橋是典型的懸索結(jié)構(gòu)和梁式結(jié)構(gòu)組合的，由主梁、拉索及索塔組成的組合結(jié)構(gòu)體系。這里僅就混凝土斜拉橋介紹其構(gòu)造特點(diǎn)。

(1)拉索。拉索是斜拉橋的主要承重構(gòu)件，拉索的造價(jià)約占全橋的25％-30％。目前采用較多的有平行鋼絲束，鋼絞線束和封閉式鋼索。

(2)主梁。混凝土斜拉橋常用的主梁結(jié)構(gòu)形式有連續(xù)梁、懸臂梁、懸臂和連續(xù)剛構(gòu)等。

(3)索塔。索塔主要承受軸力，有些索塔也承受較大的彎矩。

(三)橋梁支座

橋梁支座是橋跨結(jié)構(gòu)的支承部分，它將橋跨結(jié)構(gòu)的支承反力傳遞給墩臺(tái)，并保證橋跨結(jié)構(gòu)在荷載作用下滿足變形要求。

支座按其允許變形的可能性分為固定支座、單向活動(dòng)支座；