什么是简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥?

梁桥简述

梁桥是指在垂直荷载作用下,支座只产生垂直反力而无水平反力的结构,梁作为主要承重结构,主要承受弯矩和剪力。公路与城市道路中建造的梁桥大多采用钢筋混凝土或预应力混凝土结构,统称为混凝土梁桥。混凝土梁桥具有造型简单、适应工业化施工、经济及耐久性好等许多优点,特别是预应力技术的应用,为现代装配式结构提供了最有效的接头和拼装手段,使得混凝土梁桥得到了广泛应用,这种桥型成为我国中小跨径桥梁的主要结构形式。目前,预应力混凝土简支梁桥的跨径已达到50~70m,连续梁桥的跨径达120~150m。

混凝土梁桥的基本体系

按受力特征混凝土梁桥可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥三种基本体系(图5.1);当桥梁轴线在平面上是曲线或桥梁轴线与支承线斜交时,则为曲线梁桥和斜梁桥(图5.2)。

图5.1 梁桥的基本体系

图5.2 曲线桥与斜梁桥

(1)简支梁桥 

结构受力和构造最简单的桥型,应用广泛,属于静定结构[如图5.1(a)]。简支梁桥的设计主要受跨中正弯矩的控制,一般用于小桥、大桥中的引桥及城市高架桥。在多孔简支梁桥中,为减少伸缩缝装置,使得行车平整舒适,目前常采用桥面连续的预应力混凝土简支梁桥。

(2)连续梁桥 

属于超静定结构[图5.1(b)],在竖向荷载作用下支点截面产生负弯矩。连续梁与同等跨径的简支梁相比,其跨中正弯矩显著减小,从而跨越能力大,具有结构刚度大、变形小、主梁变形挠曲线平缓、动力性能好及有利于高速行车等优点。因基础不均匀沉降将在结构中产生附加内力,因此,桥梁基础要求相对较高,宜用于地基较好的场合。

(3)悬臂梁桥 

属于静定结构,图5.1(c)所示为边跨悬臂梁和中跨简支挂梁相组合的结构型式。悬臂梁桥支点截面产生负弯矩,跨中正弯矩比简支梁桥小,跨越能力比简支梁大,但小于连续梁;主跨要增加悬臂与挂梁间的牛腿与伸缩缝构造,并且牛腿处变形大、伸缩缝易损坏、行车不平顺,目前较少使用。

(4)曲线梁桥 

桥轴线在平面上为曲线[图5.2(a)],可采用单跨一次超静定简支曲线梁或多跨连续曲梁的结构型式,属超静定结构。曲线桥中无论恒载还是汽车荷载都会产生扭矩,存在弯扭耦合现象,这是曲线桥与直线桥不同之处。

(5)斜梁桥 

桥轴线虽然是直线,但其与支承线的夹角 α 不等于90°时,成为斜桥[图5.2(b)]。斜桥大多采用斜板桥或单跨一次超静定斜梁的结构型式。由于桥轴线与支承线斜交,斜梁桥也存在弯扭耦合现象,受力较为复杂,一般仅用于地形受到限制的跨线桥中。

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