剛架橋

剛架橋

剛架橋是一種介於梁與拱之間的一種結構體系,它是由受彎的上部梁(或板)結構與承壓的下部柱(或墩)整體結合在一起的結構。由於梁和柱的剛性連線,梁因柱的抗彎剛度而得到卸荷作用,整個體系是壓彎結構,也是有推力的結構。是一種橋身主要承重結構為剛架的橋樑。能增加橋下淨空高度,常用作跨線橋。

基本介紹

  • 中文名:剛架橋
  • 外文名:rigid-frame bridge
  • 類型:道橋
  • 領域:建築
  • 適用:中、小跨徑
  • 別名:剛構橋
描述,受力特點,適用範圍,構架形式,門式剛架橋,斜腿剛架橋,

描述

又稱剛構橋。上部結構與下部結構固接成整體, 狀如框架的橋樑。由橋面系、楣梁與立柱構成。橋面系直接承受荷載,並將荷載傳至楣樑上。楣梁與立柱剛性連線,後者代替了橋墩(台)將荷載傳遞到地基上。橋面系承受彎矩與剪力,而楣梁與立柱除承受彎矩、剪力外,還要承受軸向力,多用鋼筋混凝土或預 應力混凝土建造。
按受力圖式可分固端剛架橋、雙鉸 剛架橋和三鉸剛架橋等;按立面型式可分門式剛架 橋、直腿剛架橋、斜腿剛架橋、V形墩剛架橋和T形 剛構橋等;按橋孔數目可分單跨剛架橋、多跨剛架橋 等;按支承有無水平推力可分推力式剛架橋、無推力剛架橋等。
這種橋具有節點負彎矩,可減小楣梁的跨 中正彎矩,建築高度很小,很適用於立交橋和高架線路橋等,並且用料節省。鋼筋混凝土剛架橋的楣梁與 立柱一般要求就地澆築成整體,裝配化程度不高;這 種橋在豎向荷載作用下,在柱腳處要產生水平推力, 對地基要求高。

受力特點

(1)梁墩柱剛性連線,梁因墩柱的抗彎而卸載,整個體系是壓彎結構,也是有推力結構。
(2)剛架橋的橋下淨空比拱橋大,在同樣淨空要求下可修建較小的跨徑。
(3)剛架橋施工較複雜,一般用於跨度不大的城市或公路的跨線橋和立交橋
(4)採用預應力混凝土和懸臂施工的剛架橋,己成為大跨度橋樑競爭方案之一。

適用範圍

一般用於跨徑不大的城市橋或公路高架橋和立交橋
鋼筋混凝土:中、小跨徑
預應力鋼筋混凝土:大跨度
直腿剛架(門式)和斜腿剛架:中、小跨徑
T形剛構、連續剛構:大跨度

構架形式

(1)剛架構造分為直腿剛架(門式)和斜腿剛架。
(2)V形墩剛架橋:為減少支柱肩部的負彎矩峰值,將支柱做成V形墩形式。
(3)帶拉桿形式:為方便採用懸臂施工,並且減少跨中正彎矩和撓度值,做成兩端帶拉桿的結構形式,施工時可在端部臨時壓重。
(4)T形剛構:橋跨結構的上部梁在墩上採用兩邊平衡懸臂施工,首先形成一個T字形的懸臂結構.然後相鄰的兩個T形懸臂在跨中可用剪力鉸或跨徑較小的掛梁聯成一體,稱為帶鉸或帶掛孔的T形剛構。
(5)連續剛構:如果在跨中採用預應力鋼筋和現澆混凝土聯成整體,則為連續剛構,亦稱為連續一剛構連續體系,簡稱為連續剛構橋。

門式剛架橋

簡稱門架橋,其腿和梁垂直相交呈門架形。腿所受的彎矩將隨腿和梁的剛度比率的提高而增大。用鋼或鋼筋混凝土製造的門架橋,多用於跨線橋。至於T形剛構橋(特點是在跨中有鉸),及將腿做成V形兩撐桿與梁剛性相連的連續梁橋,其外形均與多跨的門架橋相近,但內力分布規律則不同(見預應力混凝土橋)。
門架橋可分:
①單跨門架橋。用鋼製造時,腿腳常設鉸,形成兩鉸門架。用鋼筋混凝土製造時,腿腳可設鉸;也可和基礎固結,形成固端單跨門架橋,主要用於地質良好處。
②雙懸臂單跨門架橋。將梁的兩端懸伸至門腿之外,在懸伸端加平衡重或在懸伸端和腿腳間設定預應力拉桿,可使梁的支承截面產生較大的負彎矩,以降低梁的跨中正彎矩,相應地降低梁高,有利於修建跨線橋。
③多跨門架橋。多用於跨度不大的跨線橋。
④三跨兩腿門架橋。這種橋在兩端設有橋台,採用預應力混凝土時,可將跨度做得較大。例如,美國1981年在休斯敦航道上修建的公路橋,分跨為114.3+228.7+114.3米。

斜腿剛架橋

剛架腿是斜置的,兩腿和梁中部的軸線大致呈拱形,這樣,腿和梁所受的彎矩比同跨度的門式剛架顯著減小,而軸向壓力有所增加。同上承式拱橋相比,這種橋不需要拱上結構,構件數目較少;當橋面較窄(如單線鐵路橋)而跨度較大時,可將其斜腿在橋的橫向放坡,以保證橋的橫向穩定。著名的預應力混凝土斜腿剛架橋有:聯邦德國霍雷姆鐵路橋(1953年,腿鉸跨度85.5米),中國邯(鄲)長(治)鐵路濁漳河橋(1981年,腳鉸跨度82.0米),法國聖米歇爾公路橋(1957年,按墩的中心距計的分跨為1×60+5×65.2米)等。著名的鋼斜腿剛架橋有:盧森堡阿爾澤特公路橋(1965年,腳鉸跨度234.1米),南斯拉夫內雷特瓦鐵路橋(1966年,100米),法國馬蒂格公路橋(1972年,210米),義大利斯法拉沙(Sfalasha)公路橋(1972年,376米),及中國安康漢江鐵路橋(1982年,176米,見彩圖)等。
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