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摘要:如今城市化脚步越来越快,各城市之间的日益往来也更加密切,导致交通流量急剧加大,造成城市交通拥堵,同时为了使江河两岸,港口之间连成一片成为一个整体加快经济发展,桥梁作为城市交通的重要设施就发挥了它的作用。它能将隔江的城镇连接起来,为城市居民出行提供方便;也能架高架桥形成城市快速通道,缓解城市交通压力。文章浅谈了现代城市桥梁常见的组成和分类,为待建桥梁结构的选取提供了一定的参考价值。
关键词:桥梁;构造分类;城市建设
1 引言
桥梁是城市交通的枢纽,其主要功能是跨越各种障碍,联系建筑物和各种交通设施,并且承受来往车辆行人等荷载。此外,它同时也作为装饰城市建筑的艺术品,还有美化城市等作用。所以在选择桥型时,既要考虑造型艺术,又要考虑实施的可行性。随着现代科技的快速发展,各种新型梁桥在实践中不断出现在大家眼前,这就需要我们去了解这些桥梁简单的分类构造。
2 桥梁的基本组成及构造
首先介绍桥梁的基本组成,主要分为以下四个部分:上部结构、下部结构、支座和桥梁桥面构造部分。上部结构又称桥跨结构,是桥梁的主要承重结构,可分为上承式、中承式、下承式三种类型,是桥梁的支座上部跨越桥孔的总称。下部结构包括桥墩、桥台和基础,下部结构与地基相连,作为桥梁上部结构的支撑。桥梁支座作为承上启下的重要构件,连接了桥梁的上下部结构,是桥梁重要的传力装置。桥面构造不仅对桥梁的主体结构起到保护与美化的作用,更是体现一个桥梁的特色的重要表现。
3 桥梁的分类及构造
世界上桥梁种类繁多,这些桥梁都是经过历史的选择反复实践、不断总结,以及人类的生产经验,逐步发展成为如今的现代化桥梁。一般将现代化桥梁通过六种方式分类:结构体系分类,用途分类,跨越障碍分类,采用材料分类,桥面位置分类,桥梁长度分类。常见的为前三种分类方式。
3.1 桥梁按结构体系分类
结构工程中受力构件主要分为拉、压和弯三种主要受力方式,其代表就是梁式桥、拱式桥和懸吊式桥。
(1)梁式桥属于最简单的桥梁结构,是一种在竖向荷载的作用下无水平反力的结构,主要承重结构是梁或桁架梁。通俗来讲,两边有两个支撑点,中间撘一块木板,就是一个简易的梁式桥,梁式桥又可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。在梁式桥中,由于恒载和活载的作用方向与承重结构的轴线接近垂直,故与同样跨径的其他结构体系比,梁内产生的弯矩最大,通常需要抗弯能力强的材料,但是由于梁式桥受力相对明确、施工工艺成熟,所以在适宜的条件下,梁式桥是相对最优的选择。梁式桥适用于平原地区,在我国非常常见,例如于公元 1053年(北宋)由蔡襄主持建造位于福建省泉州市的洛阳桥;我国自行设计、建造的第一座双层铁路、公路两用桥位于浙江省杭州市西湖之南,六和塔附近的钱塘江上的杭州钱塘江大桥等都是梁式桥。
(2)拱式桥是以用拱作为桥身主要承重结构的桥。拱是一种有推力的结构,它的主要内力是轴向压力。拱在同样荷载作用下,拱脚支座产生水平反力用来抵消荷载引起的弯曲作用,从而减少了拱杆的弯矩峰值。拱式桥的主要特点是简洁优美,跨越能力较大,在我国西部山区有非常多的山谷地形,山
谷两岸地基条件较好,中间的山谷很深导致设置桥墩的话非常困难,在这样的地形下,拱式桥几乎就是最优的选择,比如现代建设的北盘江拱桥、万县长江大桥以及隋朝年间建设的赵州桥,都是充分利用了拱桥受压性能好的特点,同时根据两侧道路、铁路的高程决定采用上承式中承式还是下承式。
(3)悬索桥也叫吊桥,是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁,桥悬索桥的主缆抗弯刚度很小,所以它的竖向刚度主要来源于其重力和拉力构成的刚度,也就是重力刚度,所以是具有水平反力的桥梁结构。现代悬索桥基本都采用高强度的钢丝编制成的钢缆,这样可以充分发挥其良好的抗拉性能。悬索桥的承载部分包括缆、塔和锚三部分,较短的吊杆系在较长的主缆上,由柔性的承重主缆受力,主梁不承受轴力,故而相对其他桥梁来说刚度更小,在有通航要求的江河上,还可以将悬索桥建造得更高来满足货船行驶。同时悬索桥灵活性好,可以使用比较少的物质来跨越比较长的距离,跨径可以达到 1000米以上,例如日本明石海峡桥的跨径为 1991米,也是目前跨度最大的悬索桥。但悬索桥也正因为刚度小的原因,导致它在荷载作用下容易产生振动和挠度,需要采取一定的措施来预防。
3.2 桥梁按用途分类
桥梁存在是为了供铁路、管线、道路等跨过河流、山谷以及其他交通线路时使用的建筑物,从而使交通畅通无阻,因此通过不同线路时,人们对桥梁的称谓也有所不同,按照用途分为铁路桥、公路桥、人行桥、公铁两用桥、管线桥等。
3.3 桥梁按跨越障碍的性能分类
桥梁的目的是允许人、车辆、火车等穿过障碍,也就是一种用来跨越障碍的大型构造物,根据跨越的障碍不同,可以分为跨河桥、高铁桥、立交桥和跨海桥等。
4 结语
桥梁为跨越而生,是力与形的完美结合。综上可知,现代化的各类桥梁以都有各自的特点,在桥梁的选择中要根据各种桥梁的使用条件和当地的河流地形、原料来源、便于养护等因素,从而选择最为符合要求的桥梁类型,要做到“技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理”的要求,同时还应遵守外形美观和有利环保的原则。
参考文献
[1] 刘春凤,司秀勇,蒋再松,等 .钢系杆拱桥结构体系设计参数研究 [J].世界桥梁,2008,S1:64-67.
[2] 杨军猛,郭俊峰 .斜腿刚构桥受力特性研究 [J].交通科技,2011,01:18-21.
[3] 刘世忠,于洪波,陈斌,陈缔欣,傅立磊 .大跨度单索面曲线悬索桥人致振动舒适性及减振措施研究 [J].世界桥梁, 2020,49(03):72-77.
关键词:桥梁;构造分类;城市建设
1 引言
桥梁是城市交通的枢纽,其主要功能是跨越各种障碍,联系建筑物和各种交通设施,并且承受来往车辆行人等荷载。此外,它同时也作为装饰城市建筑的艺术品,还有美化城市等作用。所以在选择桥型时,既要考虑造型艺术,又要考虑实施的可行性。随着现代科技的快速发展,各种新型梁桥在实践中不断出现在大家眼前,这就需要我们去了解这些桥梁简单的分类构造。
2 桥梁的基本组成及构造
首先介绍桥梁的基本组成,主要分为以下四个部分:上部结构、下部结构、支座和桥梁桥面构造部分。上部结构又称桥跨结构,是桥梁的主要承重结构,可分为上承式、中承式、下承式三种类型,是桥梁的支座上部跨越桥孔的总称。下部结构包括桥墩、桥台和基础,下部结构与地基相连,作为桥梁上部结构的支撑。桥梁支座作为承上启下的重要构件,连接了桥梁的上下部结构,是桥梁重要的传力装置。桥面构造不仅对桥梁的主体结构起到保护与美化的作用,更是体现一个桥梁的特色的重要表现。
3 桥梁的分类及构造
世界上桥梁种类繁多,这些桥梁都是经过历史的选择反复实践、不断总结,以及人类的生产经验,逐步发展成为如今的现代化桥梁。一般将现代化桥梁通过六种方式分类:结构体系分类,用途分类,跨越障碍分类,采用材料分类,桥面位置分类,桥梁长度分类。常见的为前三种分类方式。
3.1 桥梁按结构体系分类
结构工程中受力构件主要分为拉、压和弯三种主要受力方式,其代表就是梁式桥、拱式桥和懸吊式桥。
(1)梁式桥属于最简单的桥梁结构,是一种在竖向荷载的作用下无水平反力的结构,主要承重结构是梁或桁架梁。通俗来讲,两边有两个支撑点,中间撘一块木板,就是一个简易的梁式桥,梁式桥又可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。在梁式桥中,由于恒载和活载的作用方向与承重结构的轴线接近垂直,故与同样跨径的其他结构体系比,梁内产生的弯矩最大,通常需要抗弯能力强的材料,但是由于梁式桥受力相对明确、施工工艺成熟,所以在适宜的条件下,梁式桥是相对最优的选择。梁式桥适用于平原地区,在我国非常常见,例如于公元 1053年(北宋)由蔡襄主持建造位于福建省泉州市的洛阳桥;我国自行设计、建造的第一座双层铁路、公路两用桥位于浙江省杭州市西湖之南,六和塔附近的钱塘江上的杭州钱塘江大桥等都是梁式桥。
(2)拱式桥是以用拱作为桥身主要承重结构的桥。拱是一种有推力的结构,它的主要内力是轴向压力。拱在同样荷载作用下,拱脚支座产生水平反力用来抵消荷载引起的弯曲作用,从而减少了拱杆的弯矩峰值。拱式桥的主要特点是简洁优美,跨越能力较大,在我国西部山区有非常多的山谷地形,山
谷两岸地基条件较好,中间的山谷很深导致设置桥墩的话非常困难,在这样的地形下,拱式桥几乎就是最优的选择,比如现代建设的北盘江拱桥、万县长江大桥以及隋朝年间建设的赵州桥,都是充分利用了拱桥受压性能好的特点,同时根据两侧道路、铁路的高程决定采用上承式中承式还是下承式。
(3)悬索桥也叫吊桥,是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁,桥悬索桥的主缆抗弯刚度很小,所以它的竖向刚度主要来源于其重力和拉力构成的刚度,也就是重力刚度,所以是具有水平反力的桥梁结构。现代悬索桥基本都采用高强度的钢丝编制成的钢缆,这样可以充分发挥其良好的抗拉性能。悬索桥的承载部分包括缆、塔和锚三部分,较短的吊杆系在较长的主缆上,由柔性的承重主缆受力,主梁不承受轴力,故而相对其他桥梁来说刚度更小,在有通航要求的江河上,还可以将悬索桥建造得更高来满足货船行驶。同时悬索桥灵活性好,可以使用比较少的物质来跨越比较长的距离,跨径可以达到 1000米以上,例如日本明石海峡桥的跨径为 1991米,也是目前跨度最大的悬索桥。但悬索桥也正因为刚度小的原因,导致它在荷载作用下容易产生振动和挠度,需要采取一定的措施来预防。
3.2 桥梁按用途分类
桥梁存在是为了供铁路、管线、道路等跨过河流、山谷以及其他交通线路时使用的建筑物,从而使交通畅通无阻,因此通过不同线路时,人们对桥梁的称谓也有所不同,按照用途分为铁路桥、公路桥、人行桥、公铁两用桥、管线桥等。
3.3 桥梁按跨越障碍的性能分类
桥梁的目的是允许人、车辆、火车等穿过障碍,也就是一种用来跨越障碍的大型构造物,根据跨越的障碍不同,可以分为跨河桥、高铁桥、立交桥和跨海桥等。
4 结语
桥梁为跨越而生,是力与形的完美结合。综上可知,现代化的各类桥梁以都有各自的特点,在桥梁的选择中要根据各种桥梁的使用条件和当地的河流地形、原料来源、便于养护等因素,从而选择最为符合要求的桥梁类型,要做到“技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理”的要求,同时还应遵守外形美观和有利环保的原则。
参考文献
[1] 刘春凤,司秀勇,蒋再松,等 .钢系杆拱桥结构体系设计参数研究 [J].世界桥梁,2008,S1:64-67.
[2] 杨军猛,郭俊峰 .斜腿刚构桥受力特性研究 [J].交通科技,2011,01:18-21.
[3] 刘世忠,于洪波,陈斌,陈缔欣,傅立磊 .大跨度单索面曲线悬索桥人致振动舒适性及减振措施研究 [J].世界桥梁, 2020,49(03):72-77.