【學(xué)員問題】建筑橋梁的分類？

【解答】橫截面形式

小跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的橫截面每取板狀或T形（見橋梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)）；跨度較大時(shí)，則宜取箱形。行車道寬度大的公路橋，當(dāng)跨度超過寬度的2.5～3.0倍時(shí)，可用作梁的上翼緣而受力的橋面板有效寬度就接近其全寬，如采用單箱單室截面，它將因腹板用料較省，比采用雙室單箱或雙箱者經(jīng)濟(jì)；如進(jìn)而采用上寬下窄 的倒梯形單箱，可使橋面板的懸臂跨度減短，顯著降低其所受荷載彎矩而減少橋面配筋，并可縮小所需墩臺(tái)的橫向支承尺寸及墩臺(tái)的工程量。為減小自重，大跨度實(shí)腹梁常需在三個(gè)方向預(yù)施應(yīng)力：即除縱向必需的預(yù)應(yīng)力外，在橋面板中再施加橫向預(yù)應(yīng)力以減薄橋面板，并在腹板中施加豎向預(yù)應(yīng)力來減少腹板厚度。

結(jié)構(gòu)體系

實(shí)腹梁和梁與墩剛性相連的T形剛構(gòu)，其構(gòu)件均以承受彎矩為主，是預(yù)應(yīng)力混凝土橋最適用的形式。當(dāng)跨度更大時(shí)，由于實(shí)腹構(gòu)件自重太大，也有采用桁架梁的。至于其他結(jié)構(gòu)體系，一般也能憑借采用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益（見剛架橋、組合體系橋、斜張橋等）。

實(shí)腹梁橋

（1）簡支梁橋。在能整孔架設(shè)時(shí)，常被采用。中國預(yù)應(yīng)力混凝土橋的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)主要采用簡支梁。美國跨越龐恰特雷恩湖的兩座平行橋，每座總長均為38公里多，分別為17.1米的簡支梁（1956年建），和25.6米的簡支梁（1969年）�？铺氐贤甙⒈茸寴颍�1957年）為8孔跨度46.5米的公鐵兩用箱形簡支梁，箱頂為公路，箱內(nèi)為窄軌鐵路。中國的洛陽黃河公路橋（1976年）為67孔跨度50米的簡支梁。

（2）連續(xù)梁橋。梁以數(shù)跨為一聯(lián)，僅在聯(lián)和聯(lián)之間及橋臺(tái)和梁的活動(dòng)端之間設(shè)置橋面伸縮縫，它是近年很受歡迎的一種體系。當(dāng)跨度小于 100米時(shí)，可用頂推法架梁。例如，委內(nèi)瑞拉的卡羅尼河公路橋（1963年，分跨為 48+4×96+48米），南非聯(lián)邦象河鐵路橋（1976年，11×45+45+11×45米），中國包頭黃河公路橋（1983年，12×65米，4孔一聯(lián)）。當(dāng)跨度較大或墩臺(tái)較高時(shí)，可采用平衡懸臂法（見混凝土橋架設(shè)）現(xiàn)澆或拼裝（必要時(shí)可用臨時(shí)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)橋墩）。例如，法國熱訥維耶（Gennevilliers）公路橋（1976年，105+172+74+172+113米），中國沙洋漢江公路橋（1985年，62.4+6×111.0+62.4米）。

（3）鉸式連續(xù)梁橋。設(shè)置鉸的目的是使沿梁彎矩值不致變號(hào)，便于配置預(yù)應(yīng)力筋，簡化施工，但橋的剛度降低，養(yǎng)護(hù)費(fèi)提高。中國成（都）昆（明）鐵路舊莊河橋（1966年，24+48+24米）和孫水河5號(hào)橋（1970年，32.3+64.6+32.3米），都是在中跨中央設(shè)鉸。

（4）V撐連續(xù)梁橋。將墩的上部用兩根按V形布置的撐桿代替，從而將連續(xù)梁的一個(gè)中間支點(diǎn)改為兩個(gè)，撐桿上端和梁剛性相連。從外形看，可認(rèn)為這種結(jié)構(gòu)屬剛架橋，但從沿梁彎矩分布看，它實(shí)質(zhì)上近于連續(xù)梁。如美國長礁（Long Key）橋（1980年，34.4+101×36+34.4米，8孔一聯(lián)），中國在伊拉克承建的摩蘇爾4號(hào)橋（1983年，44+10×56+44米，12孔為一聯(lián)），均為V撐連續(xù)梁。

T形剛構(gòu)橋

簡稱T構(gòu)橋。按其發(fā)展過程可分為早期T構(gòu)橋、掛孔T構(gòu)橋、單鉸連續(xù)T構(gòu)橋和反彎點(diǎn)設(shè)鉸連續(xù)T構(gòu)橋。

（1）早期 T構(gòu)橋。在采用平衡懸臂法從一個(gè)橋墩現(xiàn)澆或拼裝兩相鄰的主梁時(shí)，將墩和梁用預(yù)應(yīng)力固結(jié)起來，以增加施工階段抗傾覆的穩(wěn)定性。這樣，墩和梁就形成一個(gè)T構(gòu)。隨著施工的進(jìn)展，當(dāng)兩相鄰的T構(gòu)在跨中相遇時(shí)，便在該處設(shè)置永久性剪力鉸，這就是早期 T構(gòu)橋的形式。其優(yōu)點(diǎn)是主梁彎矩值不變號(hào)，便于配筋；缺點(diǎn)是在橋成之后，當(dāng)混凝土發(fā)生不均勻徐變、收縮及遇到溫度變化時(shí)，在剪力鉸處產(chǎn)生附加剪力，使梁承受附加內(nèi)力，且在活載作用下在梁跨中設(shè)鉸處產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)折角，對(duì)高速行車不利。如聯(lián)邦德國的沃爾姆斯公路橋（1952年，101.6+114.2+104.2米），荷蘭東斯海爾德公路橋（1965年，55孔91.4米）。它們每跨跨中都有鉸。

（2）掛孔T構(gòu)橋。在兩個(gè)T構(gòu)之間設(shè)一掛孔，這樣可以部分地克服早期 T構(gòu)橋的缺點(diǎn)。如澳大利亞布里斯班河公路橋（1972年，73.2+109.2+146.3+182.9+42.7米），在其第2、第4孔內(nèi)各有25米的掛孔；中國援助蘇丹在瓦德邁達(dá)尼修建的青尼羅河橋（1976年，2×25.9+73.0+2×120.0+73.0+2×25.9米），掛孔為25米。中國長江公路橋（1980年，86.5+4×138+156.0+174.0+104.5米），掛孔為35米（見彩圖），也是此種體系。

（3）單鉸連續(xù)T構(gòu)橋。對(duì)邊跨較短，中跨較長的橋，只在中跨中央設(shè)永久性鉸，而在其余各跨的T構(gòu)不設(shè)永久性鉸，并以另一套配筋將合龍的梁端連成整體，形成連續(xù)T構(gòu)，這是對(duì)T構(gòu)橋的一大改進(jìn)。如聯(lián)邦德國本多夫公路橋（1964年，43.0+44.4+70.5+208.0+70.5+44.4+43.0米），日本濱名公路橋（1976年，55+140+240+140+55米），中國臺(tái)灣圓山公路橋（1977年，75+150+142.5+118+43米）等，均只在中跨中央設(shè)鉸。

（4）在反彎點(diǎn)設(shè)鉸的連續(xù) T構(gòu)橋。對(duì)于跨度相等的多跨橋，將300～600米長度之內(nèi)的諸跨，按一聯(lián)連續(xù)T構(gòu)布置，再將各聯(lián)之間所需的伸縮縫，設(shè)置在某一跨度的反彎點(diǎn)附近以鉸相連，可使梁在受到活載時(shí)的撓度及轉(zhuǎn)折角比其在跨中設(shè)鉸時(shí)改善很多，這又是對(duì)T構(gòu)橋的一種改進(jìn)。如法國的奧萊龍橋（1966年），正橋跨度79米，共26孔，每4孔為一聯(lián)，在反彎點(diǎn)處設(shè)鉸；瑞士的貝肯里德橋（1981年）分跨為35+50+55×55+40米，每480米設(shè)一伸縮縫于跨度的1/5點(diǎn)處。

桁架梁橋

以預(yù)應(yīng)力混凝土作為受拉（或拉壓）桿件，非預(yù)應(yīng)力的鋼筋混凝土作為受壓桿件組成。一般先預(yù)制桿件，就地澆筑混凝土節(jié)點(diǎn)，再在受拉桿件中加預(yù)應(yīng)力；或預(yù)制桁段，拼接后再加預(yù)應(yīng)力。1960年聯(lián)邦德國最早建成芒法爾（Mangfall）連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土桁架梁公路橋，分跨為90+108+90米。蘇聯(lián)薩拉托夫的伏爾加河橋（1965年，106+3×166+106米，掛孔46米），澳大利亞的里普橋（1973年，73.6+182.9+73.6米，掛孔37米），中國的湖北黃陵磯橋（1979年，53+90+53米，掛孔16米，均為預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂桁架梁公路橋。

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