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结构设计(桥梁设计)

[日期:2009-9-15 9:39:44] [字体:特大 ]

    桥梁能使人们能从河的一侧到达另一侧。桥梁的出现使贸易和货物流通跨越了自然界的鸿沟。
    常见的桥梁有下面五种类型:
    1、梁桥
    梁桥为最普通、最常见、最经济适用的一种桥型。标准的梁桥,主梁和桥墩都是独立的结构,主梁为主要承重构件,受力特点为主梁受弯。典型跨度为10米- 200米。世界跨度最长的梁桥是巴西的蓬尔达科席尔瓦桥(Ponte Costa e Silva),全长700米,中心跨度300米。
    在现代钢梁桥,两个最常见的大梁是I型梁和箱梁。I型梁的截面象大写字母I。垂直板形中间被称为“web”,顶部和底部板被称为“flange”。典型的箱梁腹板有两个“flange”(如图)。然而,在某些情况下,有两个以上的“web”,建立多室箱梁。箱梁比I型梁更坚固,它能承受更大的扭曲力,因此做成的桥梁跨度更大,但是它内缝焊接难度大。
 
 
    2、拱桥
    拱桥是典型的古老桥梁,桥梁非常适合用石头做。拱门运用弯曲结构,能承受较大的弯曲力。拱肋为主要承重构件,受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力,要求地基非常牢固。典型跨度为40米- 150米。世界跨度最长的拱桥是美国的新河峡大桥(New River Gorge Bridge),全长924米,中心跨度518米。



 
    3、刚构桥
    刚构桥的桥梁和桥墩是整体相连的,支柱与主梁共同受力,支柱与主梁刚性连接,在主梁端部产生负弯矩,减少了跨中截面正弯矩,而支座不仅提供竖向力还承受弯矩。

    4、桁架桥
    桁架是一个简单的骨骼结构。桁架只受拉力和压力,而不是弯曲力。因此,在大多数情况下,桁架桥可以支持较大重量和跨度较大,而且设计,制造,安装和桁架相对简单。典型跨度为40米- 500米。世界跨度最长的桁架桥是魁北克桥(Pont de Quebec),全长863米,中心跨度549米。
 
    5、斜拉桥
    梁、索、塔为主要承重构件,利用索塔上伸出的若干斜拉索在梁跨内增加了弹性支承,减小了梁内弯矩而增大了跨径。受力特点为外荷载从梁传递到索,再到索塔。优点是梁体尺寸较小,使桥梁的跨越能力增大。缺点是,由于是多次超静定结构,索与梁或塔的连接构造比较复杂。典型跨度为110米- 480米。世界跨度最长的斜拉桥是日本的多多罗大桥(Tatara Bridge),全长1480米,中心跨度890米。
 
    6、悬索桥
    主缆为主要承重构件,受力特点为外荷载从梁经过系杆传递到主缆,再到两端锚锭。优点:由于主缆采用高强钢材,受力均匀,具有很大的跨越能力。缺点:整体钢度小,抗风稳定性不佳。典型跨度为70米- 1000米。世界跨度最长的悬索桥是日本的明石海峡大桥(Akashi Kaikyo Bridge),全长3911米,中心跨度1991米。

附:中国十佳桥梁

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