橋梁按橋梁上部結構的建築材料分為木橋、石橋、混凝土橋、鋼筋混凝土橋、預應力混凝土橋(有時簡稱混凝土橋)、鋼橋和組合梁橋。木橋容易腐蝕,多用於臨時橋梁。石材和混凝土抗壓強度高,抗拉強度低,主要用於拱橋。鋼筋混凝土橋梁是抗壓混凝土和鋼筋的組合,具有良好的抗拉和抗壓性能,主要用於跨度較小的梁式橋和拱橋。預應力混凝土橋梁由高強度鋼筋(絲)和高標號混凝土制成,可以達到比鋼筋混凝土大得多的跨度,可用的結構體系也比鋼筋混凝土橋梁寬得多。鋼橋由結構鋼制成,現在常用於實腹梁橋和大跨度桁架梁橋、拱橋、斜張橋和懸索橋。其主要優點是施工速度快,跨越能力大;缺點是用鋼量多,維護成本高。組合梁橋也稱復合梁橋,是由兩種不同建築材料組成的橋梁,通常指鋼梁和鋼筋混凝土橋面組成的橋梁,可以節約鋼材。
此外,還有用輕質混凝土、鋁合金、玻璃鋼等建築材料建造的橋梁。
按用途分有公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、城市橋。公路橋的活載壹般比鐵路橋小,但活載(車輪)的作用點在橋梁的橫向上發生變化,橋面較寬,橋梁的容許撓度也較大。鐵路橋的活載沿軌道運行,在橋上的橫向位置不變,橋面體系易於布置,但橋面通常較窄。在大跨度鐵路橋梁設計中,由於橫向穩定性、剛度和風振等因素,需要對橋梁進行加寬。由於活載大,容許撓度小,所以在選擇結構體系時比公路橋梁自由度小。在同壹橋位上用於公路和鐵路的橋梁稱為公鐵兩用橋。公路和鐵路壹般分別布置在上、下平面;也可以布置在同壹平面上,道路布置在鐵路兩側,但運行性能較差。城市橋梁結構接近公路橋,但車行道和人行道較寬,橋梁高度較低,以減少橋頭引道長度和填方量;通過混合交通時,橋梁縱坡不應大於2%;在設計中,安裝公用設施管道(電信、照明、自來水、暖氣和雨水管道等。)跨橋考慮,不妨礙橋梁的維修和養護,但不允許在橋上鋪設高壓輸電線路、煤氣管、油管、汙水管。城市橋梁應作為重要的藝術建築之壹,要註意橋梁本身的造型要與周圍景觀相協調,對橋頭、欄桿、燈柱的藝術要求也較高。城市橋上遊的人都願意停下來,所以最好選擇不影響風景的橋面橋。
此外,還有人行橋、機場橋、運河橋、供水橋(過街橋)和供油、供氣、供煤粉的管道橋。
橋梁按障礙物可分為跨河橋、跨谷橋、跨線橋、高架線橋。跨江大橋的長度和高度應滿足泄洪和通航的要求。主河道上的橋被稱為大跨度主橋。其余稱為引橋,其跨度壹般由經濟條件決定,所以應優先采用標準設計(見橋梁標準設計)。這座橫跨山谷的橋的長度和高度是由地形決定的。當跨線橋是立體交叉的線路(公路、鐵路等。),壹條線與另壹條線交叉,也叫立交橋;比如地下穿越既有線路就叫地道橋。高架線橋是建造在地面上或道路上方供車輛行駛的旱橋。它是以橋梁結構代替路堤的架空線路,可以避免線路交叉,提高運輸能力。
根據橋面的位置,有橋面橋、中承式橋、橋面橋和雙層橋。放置在主體承重結構上的橋面稱為下承式橋(圖4a、b),靠近主體承重結構下邊緣的橋面稱為下承式橋(圖3)。上下邊緣之間的稱為半穿橋;上下兩邊都有橋面的雙層橋叫做雙層橋。下承式橋梁具有結構簡單、易於維護、制造和架設方便、節省墩臺砌築數量和視野開闊等優點,在橋梁設計中常被首選。中承式橋梁和中承式橋梁具有橋梁施工高度小的優點,所以根據設計要求使用。雙層橋主要用於公路和鐵路橋。
根據橋平面的形狀,有正交橋、斜橋和彎橋。正交橋的中心線與主河道的流向(或交叉線的中心線)正交。斜橋中心線與主河道流向斜交。斜交程度壹般用橋梁中心線與支撐線的法向夾角來表示。斜交橋受力和結構復雜,材料繁多。曲線橋是主要承重結構軸線沿線路曲線布置的橋梁,其受力和結構也比較復雜。為了方便行車,橋面要根據線路要求超高加寬。
根據橋梁的制造方法,橋梁分為混凝土橋梁和裝配式橋梁。後壹種構件在工廠(現場)預制,運輸到施工現場進行組裝和安裝。其優點是可以使橋梁制造工業化、機械化,降低成本,提高速度,保證質量。也有組裝和現澆混凝土橋梁結合兩者。鋼橋壹般是裝配式的。
4根據橋梁的長度,在技術要求和養護設施方面,需要根據橋梁的長度進行分類。
根據使用年限分為臨時橋梁、永久橋梁和半永久橋梁。臨時橋梁結構簡單,只能在有限的短時間內使用,或者在永久性橋梁建成之前用於維持交通。永久橋是長期橋,需要按照規定的設計洪水頻率、橋面寬度和檢測維修設備進行設計。半永久性橋梁壹般設計時,下部結構作為永久性橋梁,而上部結構是臨時性的。
其他特殊橋梁包括活動橋、軍用橋和防洪橋。活動橋是指橋跨結構可以移動或旋轉以擴大或打開橋下自由通道的橋梁,多用於河流下遊靠近入海港口的地方。軍用橋是用於軍事目的的臨時橋梁,用於跨越河流、峽谷、壕溝、彈坑等障礙物。通常要求材料重量輕、強度高,構件可互換,拆裝簡單,能快速組裝成各種跨度、不同承載力的橋梁。水漫大橋是在三、四級公路交通受限時修建的半永久性橋梁。橋面建在設計洪水位標高以下,汛期洪水漫溢,所以常采用圬工材料修建。
橋梁-基本特征
橋梁
梁式橋包括簡支板梁橋、懸臂梁橋和連續梁橋,其中簡支板梁橋的跨度能力最小,壹般壹跨為8-20m。我國連續梁橋最大跨徑在200m以下,國外已經達到240m。
在豎向荷載作用下,拱橋兩端支座產生豎向反力和水平推力。是水平推力大大降低了跨中彎矩,增加了跨越能力。理論上混凝土拱的極限跨度在500m左右,鋼拱可達1200m·m,正是這種推力,在修建拱橋時,要求有良好的地質條件。
剛構橋包括T形剛構橋和連續剛構橋。T型剛構橋的主要缺點是橋面伸縮縫多,不利於高速行駛。連續剛構梁連續無縫,行車平穩。施工期間沒有系統轉換。國內最大跨度達到了270m(虎門大橋輔航道橋)。
纜索承重橋梁(斜拉橋和懸索橋)是建造跨度很大的橋梁的最佳設計。公路或鐵路的橋面由纜繩懸掛在空中,纜繩懸掛在橋塔之間。斜拉橋完成主跨可達890m,懸索橋可達1991 m。
組合體系橋梁包括梁拱組合體系,如系桿拱、桁架拱和多跨拱梁結構,以及梁剛架組合體系,如T形剛構橋。
桁架梁橋:它有壹根兩端都有支架的強梁。最早的橋梁就是根據這個想法建造的。它們只是橫跨在河兩岸的樹幹或石頭。現代桁架梁橋通常使用鋼或混凝土制成的長空心桁架作為梁。這使得這座橋又輕又堅固。用這種方法建造的橋梁被稱為箱形梁橋。
懸臂橋:橋身被分成幾個長而堅固的部分,類似於桁架橋,但每壹部分都由中間支撐而不是兩端。
拱橋:拱橋在橋的兩端推地面,承受主跨的應力。現代拱橋通常采用輕型開放式結構。
吊橋:建造跨度非常大的橋是最好的設計。公路或鐵路的橋面由鋼索懸掛在空中,鋼索牢固地懸掛在橋塔之間。壹些更古老的吊橋使用鏈條,壹些甚至使用繩索而不是鋼纜。
斜拉橋:橋柱上系有鋼纜。鋼索支撐著橋面的重量,並將重量傳遞給橋柱,對橋柱的壓力很大。
玻璃橋:由純玻璃制成的橋。
廊橋:有亭子的橋,叫亭橋或廊橋,可以為遊客提供遮蔭避雨,增加橋的造型變化。