梁式橋是指用梁或桁架梁作主要承重結構的橋樑。其上部結構在鉛垂向荷載作用下，支點只產生豎向反力。梁式橋為橋樑的基本體系之一。製造和架設均甚方便，使用廣泛，在橋樑建築中占有很大比例。
基本介紹
- 中文名：梁式橋
- 外文名：Beam bridge
- 概況：梁或桁架梁作承重結構的橋樑
- 地位：製造和架設均甚方便，使用廣泛
- 套用：中、 小跨徑橋樑
簡介,分類,按截面,按靜力,按材料,按結構,高跨比,內力調整,標準跨徑,區別,
簡介
梁式橋： (liang shi qiao) beam bridge, girder bridge以受彎為主的主梁作為主要承重構件的橋樑。主梁可以是實腹梁或者是桁架梁（空腹梁）。實腹梁外形簡單，製作、安裝、維修都較方便，因此廣泛用於中、 小跨徑橋樑。但實腹梁在材料利用上不夠經濟。桁架梁中組成桁架的各桿件基本只承受軸向力，可以較好地利用桿件材料強度，但桁架梁的構造複雜、製造費工，多用於較大跨徑橋樑。桁架梁一般用鋼材製作，也可用預應力混凝土或鋼筋混凝土製作，但用的較少。過去也曾用木材製作桁架梁，因耐久性差，現很少使用。實腹梁主要用鋼筋混凝土、預應力混凝土製作，也可以用鋼材做成鋼鈑梁或鋼箱梁。實腹梁橋的最早形式是用原木做成的木樑橋和用石材做成的石板橋。由於天然材料本身的尺寸、性能、資源等原因，木橋已基本上不採用， 石板橋也只用作小跨人行橋。
分類
按截面
根據實腹梁的截面形式可分為板梁、□形梁、T形梁或箱形梁等。
梁式橋
梁式橋按靜力
①簡支梁橋：主梁簡支在墩台上,各孔獨立工作，不受墩台變位影響。實腹式主梁構造簡單，設計簡便，施工時可用自行式架橋機或聯合架橋機將一片主梁一次架設成功。但簡支梁橋各孔不相連續，車輛在通過斷縫時將產生跳躍，影響車速的提高。因此，趨向於把主梁做成為簡支，而把橋面做成連續的形式。簡支梁橋隨著跨徑增大，主梁內力將急劇增大，用料便相應增多，因而大跨徑橋一般不用簡支梁。
②連續梁橋：主梁是連續支承在幾個橋墩上。在荷載作用時，主梁的不同截面上有的有正彎矩，有的有負彎矩，而彎矩的絕對值均較同跨徑橋的簡支梁小。這樣，可節省主梁材料用量。連續梁橋通常是將3～5孔做成一聯，在一聯內沒有橋面接縫，行車較為順適。連續梁橋施工時，可以先將主梁逐孔架設成簡支梁然後互相連線成為連續梁。或者從墩台上逐段懸伸加長最後連線成為連續梁。近一、二十年，在架設預應力混凝土連續梁時，成功地採用了頂推法施工，即在橋樑一端（或兩端）路堤上逐段連續製作梁體逐段頂向橋孔，使施工較為方便。連續梁橋主梁內有正彎矩和負彎矩，構造比較複雜。此外，連續梁橋的主梁是超靜定結構，墩台的不均勻沉降會引起梁體各孔內力發生變化。因此，連續梁一般用於地基條件較好、跨徑較大的橋樑上。1966年建成的美國亞斯托利亞橋，是跨徑最大的鋼桁架連續梁橋，它的跨徑為376米。
③懸臂樑橋：又稱伸臂梁橋。是將簡支梁向一端或兩端懸伸出短臂的橋樑。這種橋式有單懸臂樑橋或雙懸臂樑橋。懸臂樑橋往往在短臂上擱置簡支的掛梁，相互銜接構成多跨懸臂樑。有短臂和掛梁的橋孔稱為懸臂孔或掛孔，支持短臂的橋孔稱為錨固孔。懸臂樑橋的每個掛孔兩端為橋面接縫，懸臂端的撓度也較大，行車條件並不比簡支梁橋有所改善。懸臂樑一片主梁的長度較同跨簡支梁為長，施工安裝上相應要困難些。對預應力混凝土懸臂樑橋多採用懸臂拼裝或懸臂澆築的方法施工。為適應懸臂施工法的發展，保證主梁的內力狀態和施工時一樣，出現一種沒有錨固孔，並把懸伸的短臂和墩身直接固結在立面上，形成預應力混凝土 T形剛架橋，這種橋在20世紀50年代後發展起來。
按材料
按結構
有實腹梁橋和桁架梁橋兩大類。實腹梁橋的截面積主要由彎矩決定，而彎矩大致與跨度的平方成正比（均布荷載條件下），當跨度大時，梁的腹板上的平均法向應力頗小，不能使材料充分利用，所以跨度不宜做得太大；桁架梁橋的桿件承受軸向力，材料能充分利用，自重較輕，跨越能力大，多用於建造大跨度橋。但實腹梁橋構造簡單，製造與架設均較方便。由於這兩種梁式橋的受力性質不同，實腹梁橋以用於預應力混凝土橋為主，而桁架梁橋則多用於鋼橋。
高跨比
主梁彎矩最大處的梁高h對計算跨度l的比值 (h/l)稱高跨比，是梁式橋設計的一項重要技術經濟指標，對安全、經濟和適用有重大影響。為了構造簡單，施工方便，梁式橋的主梁（桁）常做成等高度的。但在大跨度橋樑中，從經濟考慮，梁高常隨設計內力而變化，因此在上承式橋中，可將下緣做成曲線型，下承式橋則將上緣做成曲線型。對於預應力混凝土連續梁橋，為了合理布置鋼絲束，常須加大支點剛度（梁高）而調低跨中正彎矩。為了獲得最佳的彎矩分布，在連續梁橋和懸臂樑橋中，常須做分跨比較，一般邊跨要比中跨小一些，但分跨規劃中又往往要受到地質、地形以及通航（車）要求等條件制約，必須綜合考慮決定。橋樑分跨確定後，梁高h取決於強度、剛度和使用條件。按強度要求,荷載產生的彎矩，要靠梁的內力矩來平衡，梁高必須滿足這一條件。如加大梁高,內力矩臂亦隨之增大,可使翼緣（弦桿）面積減小，但要增加腹板（腹桿）用料；如減小梁高，則反之。當滿足材料總用量為最少的要求下，可求得一“經濟高度”。但在鋼筋混凝土或預應力混凝土橋中，增大梁高可使鋼筋（絲）用量減少，而混凝土用量增加，須作具體分析。按剛度要求，須在不計衝擊力的活載（稱靜活載）作用下最大豎向撓度不得超過規範規定的容許值，以保證行車安全平順，由此可求得“最小高度”；近代趨向採用高強材料,其容許應力提高后,梁高往往由這一條件所控制。梁的剛度與活載q對恆載p的比值（q/p）有關,比值愈大，梁的高跨比也要求大一些，一般說來，小橋、鋼橋與鐵路橋的高跨比要做得大一些。梁式橋的恆載撓度因可通過設定上拱度來抵消，不作為控制剛度的因素。上拱度是按恆載加二分之一靜活載算得的撓度曲線反向設定，和橋面（軌頂）在活載作用下形成的撓度曲線恰呈反對稱，這樣可使上部結構的端部角變化為最小。梁的高跨比還受到使用條件的限制，例如橋下有通航（車）要求時，則須滿足橋下淨空的要求。設計時應綜合考慮。
梁式橋
梁式橋內力調整
連續梁橋的內力調整實質上是對恆載產生的內力進行調整，使得跨中與支點控制截面處的設計內力接近相等，從而能使構造簡單，製造方便，節省材料。例如：一聯三等跨鋼連續梁橋的設計彎矩圖（恆載加活載），其中間支點負彎矩的絕對值小於邊跨的跨中正彎矩值，為使這兩個控制截面的彎矩接近相等，就先對恆載的彎矩進行調整，使得跨中的正彎矩減小，支點的負彎矩絕對值加大。理論上的做法是在連續梁兩端支點處各施一個向下的力P,兩中間支點處各施一個向上的力P，使得沿梁各截面產生一個負彎矩,亦即相當於在三跨連續梁安裝就位後,要將兩端支點下降一個距離，而中間兩個支點的高程維持不變，這要影響橋面的縱坡而且施工麻煩。工程實踐中則是當三孔梁在工廠中製造時，即將端支點的計算下降量考慮在預設的上拱度中,使得鋼樑在恆載未作用前，兩個端支點就高於中間支點。當鋼樑安裝就位後，4個支點落到同一水平高程時，連續梁的內力調整也就隨之實現。
跨海大橋
梁式橋
跨海大橋梁式橋標準跨徑
梁式橋或板式橋標準跨徑是指兩相鄰橋墩中線之間的距離，或橋墩中心線至橋台台背前緣之間的距離
區別
剛架橋： (gang jia qiao) rigid frame bridge 上部結構和下部結構連成整體的框架結構。根據基礎連結條件不同，分為有鉸與無鉸兩種。這種結構是超靜定體系，在垂直荷載作用下，框架底部除了產生豎向反力外，還產生力矩和水平反力。常見的剛架橋有門式剛架橋和斜腿剛架橋等。
梁式橋的特點是其橋跨的承載結構由梁組成。在豎向荷載作用下樑的支承處僅產生豎向反力而無水平反力（推力）。梁的內力以彎矩和剪力為主。 梁式橋可分為簡支梁橋，連續梁橋和懸臂樑橋。簡支梁橋的跨越能力有限（一般在50M以下），當計算跨徑小於25M時，通常採用混凝土材料，而計算跨徑大於25M時，更多採用預應力混凝土材料。
