桥梁的优缺点.docx

梁式桥主梁为主要承重构件，受力特点为主梁受弯主要材料为钢筋混凝土、预应力混凝土，多用于中小跨径桥梁简支梁桥合理最大跨径约20米，悬臂梁桥与连续梁桥合宜的最大跨径约60-70米优点：采用钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观；这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟缺点：结构本身的自重大，约占全部设计荷载的30%至60%，且跨度越大其自重所占的比值更显著增大，大大限制了其跨越能力 拱式桥拱肋为主要承重构件，受力特点为拱肋承压、支承处有水平推力主要材料是圬工、钢筋砼，适用范围视材料而定跨径从几十米到三百多米都有，目前我国最大跨径钢筋砼拱桥为170米优点：跨越能力较大；与钢桥及钢筋砼梁桥相比，可以节省大量钢材和水泥；能耐久，且养护、维修费用少；外型美观；构造较简单，有利于广泛采用缺点：由于它是一种推力结构，对地基要求较高；对多孔连续拱桥，为防止一孔破坏而影响全桥，要采取特殊措施或设置单向推力墩以承受不平衡的推力，增加了工程造价；在平原区修拱桥，由于建筑高度较大，使两头的接线工程和桥面纵坡量增大，对行车极为不利刚架桥是一种桥跨结构和吨台结构整体相连的桥梁，支柱与主梁共同受力，受力特点为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。

主要材料为钢筋砼，适宜于中小跨度，常用于需要较大的桥下净空和建筑高度受到限制的情况，如立交桥、高架桥等优点：外形尺寸小，桥下净空大，桥下视野开阔，混凝土用量少缺点：基础造价较高，钢筋的用量较大，且为超静定结构，会产生次内力斜拉桥梁、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，再到索塔主要材料为预应力钢索、混凝土、钢材适宜于中等或大型桥梁优点：梁体尺寸较小，使桥梁的跨越能力增大；受桥下净空和桥面标高的限制小；抗风稳定性优于悬索桥，且不需要集中锚锭构造；便于无支架施工缺点：由于是多次超静定结构，计算复杂；索与梁或塔的连接构造比较复杂；施工中高空作业较多，且技术要求严格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，再到两端锚锭主要材料为预应力钢索、混凝土、钢材，适宜于大型及超大型桥梁优点：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；需要极大的两端锚锭，费用高，难度大浅谈我国公路桥梁发展趋势随着我国经济发展，材料、机械、设备工业相应发展，这为我国修建大跨径斜拉桥和悬索桥提供了有力保障。

再加上广大桥梁建设者的精心设计和施工，使我国建桥水平已跃身于世界先进行列我国幅员辽阔，经济发展水平参差不齐，经济上总体水平不高，公路桥梁发展还是要着眼于量大、面广的一般大、中桥，这类桥梁仍以预应力混凝土结构为主首先，要着重抓多样化、标准化，编制适用经济的标准图，提高施工水平和质量，然后再抓住跨越大江（河）、海湾的特大型桥梁建设，不断总结经验，既体现公路人的建桥水平，又要保证高标准、高质量建桥 一、板式桥 板式桥是公路桥梁中量大、面广的常用桥型，它构造简单、受力明确，可以采用钢筋混凝土和预应力混凝土结构；可做成实心和空心，就地现浇为适应各种形状的弯、坡、斜桥，因此，一般公路、高等级公路和城市道路桥梁中，广泛采用尤其是建筑高度受到限制和平原区高速公路上的中、小跨径桥梁，特别受到欢迎，从而可以减低路堤填土高度，少占耕地和节省土方工程量 实心板一般用于跨径13m以下的板桥因为板高较矮，挖空量很小，空心折模不便，可做成钢筋混凝土实心板，立模现浇或预制拼装均可 空心板用于等于或大于13m跨径，一般采用先张或后张预应力混凝土结构先张法用钢绞线和冷拔钢丝；后张法可用单根钢绞线、多根钢绞线群锚或扁锚，立模现浇或预制拼装。

成孔采用胶囊、折装式模板或一次性成孔材料如预制薄壁混凝土管或其他材料 钢筋混凝土和预应力混凝土板桥，其发展趋势为：采用高标号混凝土，为了保证使用性能尽可能采用预应力混凝土结构；预应力方式和锚具多样化；预应力钢材一般采用钢绞线板桥跨径可做到25m，目前有建成35～40m跨径的桥梁在我看来跨径太大，用材料不省，板高矮、刚度小，预应力度偏大，上拱高，预应力度偏小，可能出现下挠；若采用预制安装，横向连接不强，使用时容易出现桥面纵向开裂等问题由于吊装能力增大，预制空心板幅宽有加大趋势，1.5m左右板宽是合适的 预制装配式板应特别注意加强板的横向连接，保证板的整体性，如接缝处采用“剪力键”为了保证横向剪力传递，至少在跨中处要施加横向预应力 建议中、小跨径板桥，应由交通行业主管部门组织编制标准图，这样对推动公路桥梁建设，提高质量，加快设计速度都会带来明显的好处 二、梁式桥 梁式桥种类很多，也是公路桥梁中最常用的桥型，其跨越能力可从20m直到300m之间 公路桥梁常用的梁式桥形式有： 按结构体系分为：简支梁、悬臂梁、连续梁、T型刚构、连续刚构等 按截面型式分为：T型梁、箱型梁（或槽型梁）、衍架梁等。

梁式桥跨径大小是技术水平的重要指标，一定程度上反映一个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就 现从以下几种常用的结构形式介绍梁式桥在公路桥梁上的使用和发展趋势 （一）简支T型梁桥 T型梁桥在我国公路上修建最多，早在50、60年代，我国就建造了许多T型梁桥，这种桥型对改善我国公路交通起到了重要作用 80年代以来，我国公路上修建了几座具有代表性的预应力混凝上简支T型梁桥（或桥面连续），如河南的郑州、开封黄河公路桥，浙江省的飞云江大桥等，其跨径达到62m，吊装重220t T形梁采用钢筋混凝土结构的已经很少了，从16m到5Om跨径，都是采用预制拼装后张法预应力混凝土T形梁预应力体系采用钢绞线群锚，在工地预制，吊装架设其发展趋势为：采用高强、低松弛钢绞线群锚：混凝土标号40～60号；T形梁的翼缘板加宽，25m是合适的；吊装重量增加；为了减少接缝，改善行车，采用工型梁，现浇梁端横梁湿接头和桥面，在桥面现浇混凝土中布置负弯矩钢束，形成比桥面连续更进一步的“准连续”结构 预应力混凝土T形梁有结构简单，受力明确、节省材料、架设安装方便，跨越能力较大等优点其最大跨径以不超过50m为宜，再加大跨径不论从受力、构造、经济上都不合理了。

大于50m跨径以选择箱形截面为宜 目前的预应力混凝土T形梁采用全预应力结构，预应力张拉后上拱偏大，影响桥面线形，带来桥面铺装加厚为了改善这些缺点，建议预制时在台座上设反拱，反拱值可采用预施应力后裸梁上拱值的1/2～2/3 预应力混凝土简支或“准连续”T形梁，建议由交通行业主管部门组织编制一套适用的标准图 （二）连续箱形梁桥 箱形截面能适应各种使用条件，特别适合于预应力混凝土连续梁桥、变宽度桥因为嵌固在箱梁上的悬臂板，其长度可以较大幅度变化，并且腹板间距也能放大；箱梁有较大的抗扭刚度，因此，箱梁能在独柱支墩上建成弯斜桥；箱梁容许有最大细长度；应力值σg+p较低，重心轴不偏一边，同T形梁相比徐变变形较小 箱梁截面有单箱单室、单箱双室（或多室），早期为矩形箱，逐渐发展成斜腰板的梯形箱 箱梁桥可以是变高度，也可以是等高度从美观上看，有较大主孔和边孔的三跨箱梁桥，用变高度箱梁是较美观的；多跨桥（三跨以上）用等高箱梁具有较好的外观效果 随着交通量的快速增长，车速提高，人们出行希望有快速、舒适的交通条件，预应力混凝土连续箱梁桥能适应这一需要它具有桥面接缝少、梁高小、刚度大、整体性强，外形美观，便于养护等。

70年代我国公路上开始修建连续箱梁桥，到目前为止我国已建成了多座连续箱梁桥，如一联长度1340m的钱塘江第二大桥（公路桥）和跨高集海峡、全长2070m的厦门大桥等 连续箱梁桥的施工方法多种多样，只能因时因地，根据安全经济、保证质量、降低造价、缩短工期等方面因素综合考虑选择一般常用的方法有：立支架就地现浇、预制拼装（可以整孔、分段串联）、悬臂浇筑、顶推、用滑模逐跨现浇施工等 预应力钢束采用钢绞线，可以分段或连续配束，一般采用大吨位群锚为了减轻箱梁自重，可以采用体外预应力钢束 由于连续箱梁在构造、施工和使用上的优点，近年来建成预应力混凝土连续箱梁桥较多其发展趋势为：减轻结构自重，采用高标号混凝土40～60号；随着建筑材料和预应力技术发展，其跨径增大，葡萄牙已建成250m的连续箱梁桥，超过这一跨径，也不是太经济的大跨径连续箱粱要采用大吨位支座，如南京二桥北汊桥165m变截面连续箱梁，盆式橡胶支座吨位达65O0kN这种样大吨位支座性能如何？将来如何更换等一系列问题有待研究我国公路桥梁在100m以上多采用预应力混凝土连续刚构桥 中等跨径的预应力连续箱梁，如跨径40～8Om，一般用于特大型桥梁引桥、高速公路和城市道路的跨线桥以及通航净空要求不太高的跨河桥。

（三）T形构桥 这种结构体系有致命弱点从60年代起到80年代初，我国公路桥梁修建了几座T形刚构桥，如著名的重庆长江大桥和沪州长江大桥，80年以后这种桥型基本不再修建了，这里不赘述 （四）连续刚构桥 连续刚构桥也是预应力混凝土连续梁桥之一，一般采用变截面箱梁我国公路系统从80年中期开始设计、建造连续刚构桥，至今方兴未艾 连续刚构可以多跨相连，也可以将边跨松开，采用支座，形成刚构一连续梁体系一联内无缝，改善了行车条件；梁、墩固结，不设支座；合理选择梁与墩的刚度，可以减小梁跨中弯矩，从而可以减小梁的建筑高度所以，连续刚构保持了T形刚构和连续梁的优点 连续刚构桥适合于大跨径、高墩高墩采用柔性薄壁，如同摆柱，对主梁嵌固作用减小，梁的受力接近于连续梁柔性墩需要考虑主梁纵向变形和转动的影响以及墩身偏压柱的稳定性；墩壁较厚，则作为刚性墩连续梁，如同框架，桥墩要承受较大弯矩 由于连续刚构受力和使用上的特点，在设计大跨径预应力混凝土桥时，优先考虑这种桥形当然，桥墩较矮时，这种桥型受到限制 近年来，我国公路上修建了几座著名的预应力混凝土连续刚构桥，如广东洛溪大桥，主孔180m；湖北黄石长江大桥，主孔3×245m；广东虎门大桥副航道桥，主孔270m，为目前世界同类桥中最大跨径。

我国的预应力混凝土连续刚构桥，几乎都采用悬臂浇筑法施工一般采用50～60号高标号混凝土和大吨位预应力钢束 现在，有人正准备设计300m左右跨径的预应力混凝土连续刚构，在我看来，若能采用轻质高强混凝土材料，其跨径有望达300m左右由于连续刚构跨径加大，自重随着加大，恒载比例已高达90％以上，故片面增大跨径，已无实际意义此时应考虑选择斜拉桥或别的桥型 三、钢筋混凝立拱桥 拱桥在我国有悠久历史，属我国传统项目，也是大跨径桥梁形式之一 我国公路上修建拱桥数量最多石拱桥由于自重大，在料加工费时费工，大跨石拱桥修建少了山区道路上的中、小桥涵，因地制宜，采用石拱桥（涵）还是合适的大跨径拱桥多采用钢筋混凝土箱拱、劲性骨架拱和钢管混凝土拱 钢筋混凝土拱桥的跨径，一直落后于国外，主要原因是受施工方法的限制我国桥梁工作者都一直在探索，寻求安全、经济、适用的方法根据近年的实践，常用的拱桥施工方法有：（1）主支架现浇；（2）预制梁段缆索吊装；（3）预制块件悬臂安装；（4）半拱转体法；（5）刚性或半刚性骨架法 钢筋混凝土拱桥自重较大，跨越能力比不上钢拱。