第一章_緒論_第一部分

1、n1 前期已學課程：高等數(shù)學，力學，混凝土結構，鋼結構等；n2 后續(xù)課程：橋渡設計，混凝土橋梁設計，鋼橋設計，橋梁施工，橋梁課程設計；n3 橋梁畢業(yè)設計n1 課堂教學學時： 32學時；n2 課后自學學時： 32學時；n3 理論學習與橋梁工程實踐相結合；n4 成績評定方法：(1) 平時作業(yè)成績記錄(2) 考試成績記錄(3)二者結合進行評定n教材：教材：橋梁工程概論，李亞東主編，西南交通大學出版社，2006.2n參考書：參考書：橋梁工程，裘伯永、盛興旺等主編，中國鐵道出版社橋梁工程，范立礎主編，人民交通出版社鐵路鋼筋混凝土橋（上、下），何廣漢、車惠民、謝幼藩等主編，中國鐵道出版社橋梁，胡匡璋主編，

2、中國鐵道出版社n第一章 緒論(3學時)n第二章 橋梁工程的規(guī)劃與設計(3學時)n第三章 橋梁的設計作用(荷載)(4學時)n第四章 橋面構造(4學時)n第五章 混凝土簡支梁橋(8學時)n第六章 簡支鋼板梁和鋼桁梁橋(2學時)n第七章 橋梁支座、墩臺與基礎(8學時)n第一節(jié) 橋梁概說n第二節(jié) 橋梁的組成、分類和結構體系n第三節(jié) 橋梁的建筑歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展工程工程（engineering）是指應用科學知識和實踐經(jīng)驗，采用指定材料制造出具備某種功能、滿足人類需求的產(chǎn)品的技術。土木工程是其分支之一。土木工程土木工程（civil engineering）是以房屋、橋梁、道路等工程設施為研究對象的學科，是建

3、造各類工程設施的科學技術的統(tǒng)稱。所謂工程設施，指由若干構件組成并固定于地面，為人們提供服務且能安全承受各種荷載的建筑結構物。土木工程既指工程設施本身，也指與其相關的各種技術活動。橋梁工程橋梁工程（bridge engineering）是土木工程的一個分支?！皹蛄汗こ獭币辉~通常有兩層含義：一是指橋梁建筑的實體；二是指建造橋梁所需的科技知識，包括橋梁的基礎理論和研究，以及橋梁的規(guī)劃、設計、施工、運營、管理和養(yǎng)護維修等。橋梁橋梁（bridge）就是供車輛（汽車、列車）和行人等跨越障礙（河流、山谷、海灣或其他線路等）的工程建筑物。簡而言之，橋梁就是跨越障礙的通道?！翱缭健币辉~，突出表現(xiàn)出橋梁不同于其他

4、土木建筑的結構特征。從線路（公路或鐵路）的角度講，橋梁就是線路在跨越上述障礙時的延伸部分或連接部分。n一、橋梁的組成n二、橋梁的分類n三、橋梁的結構體系n橋梁組成部分的劃分與橋梁結構體系有關。常見的簡支梁橋(圖1.1)，通常由以下幾部分組成。n1上部結構上部結構上部結構(superstructure)指橋梁位于支座以上的部分。它包括橋跨結構和橋面構造兩部分：前者指橋梁中直接承受橋上交通荷載的、架空的主體結構部分；后者則指為保證橋跨結構能正常使用而需要建造的橋上各種附屬結構或設施。橋跨結構的型式多樣。對梁橋而言，其主體結構是梁；對拱橋而言，其主體結構是拱；對懸索橋而言，其主體結構是纜。詳見后述。

5、附屬結構或構造是指公路橋的行車道鋪裝，鐵路橋的道碴、枕木、鋼軌，伸縮裝置，排水防水系統(tǒng)，人行道，安全帶（護欄），路緣石，欄桿，照明等（見第四章）。n2下部結構下部結構下部結構(substructure)指橋梁位于支座以下的部分，也叫支承結構。它包括橋墩(pier)、橋臺(abutment)以及墩臺的基礎(foundation)，是支承上部結構、向下傳遞荷載的結構物，見第七章。橋梁墩臺的布置是與橋跨結構相對應的。橋臺設在橋跨結構的兩端，橋墩則分設在兩橋臺之間。橋臺除起到支承和傳力作用外，還起到與路堤銜接、防止路堤滑塌的作用。為此，通常需在橋臺周圍設置錐體護坡。墩臺基礎是承受由上至下的全部荷載（包

6、括交通荷載和結構重力）并將其傳遞給地基的結構物。它通常埋入土層之中或建筑在基巖之上，時常需要在水中施工。架空的主體結構與支承結構一起，組成承重結構(load-bearing structure)。承重結構由梁、墩或柱、拱、塔、纜等構件組成，例如由梁、橋墩、橋臺組成的梁橋，由塔、纜、錨旋組成的懸索橋等。承重結構承受荷載、跨越空間并支承在基礎之上。承重結構的任何一部分破壞，結構就破壞；而結構附屬部分的破壞，則不會導致結構的徹底破壞。n3支座支座在橋跨結構與墩臺之間，還需要設置支座(bearing)，以連接橋跨結構與橋梁墩臺，提供荷載傳遞途徑（見第七章）。除此之外，根據(jù)具體情況，與橋梁配套建造的附屬

7、結構物可能有：擋土墻、護坡、導流堤、檢查設備、臺階扶梯、導航裝置等。結合圖1.1，對橋梁工程常用的專有名詞和技術術語，擇要說明如下。正橋與引橋：對規(guī)模較大的橋梁工程，通常包含正橋(bridge proper)與引橋(approach)兩部分。正橋指橋梁跨越主要障礙物（如通航河道）的結構部分。一般，它采用跨越能力較大的結構體系，需要深基礎，是整個橋梁工程中的重點。引橋指連接正橋和路的橋梁區(qū)段，其跨度一般較小，基礎一般較淺。在正橋和引橋的分界處，有時還會設置橋頭建筑（橋頭堡）?？缍纫步锌鐝娇缍纫步锌鐝?span)，表示橋梁的跨越能力。對多跨橋梁，最大跨度稱為主跨(main span)。一般而言，跨

8、度是表征橋梁技術水平的重要指標。橋跨結構相鄰兩支座間的距離L1, 稱為計算跨徑計算跨徑。橋梁結構的分析計算以計算跨徑為準。對梁式橋，設計洪水位線上相鄰兩橋墩（或橋臺）間的水平凈距L0,稱為橋梁的凈跨徑凈跨徑。各孔凈跨徑之和，稱為總跨徑總跨徑，它反映出橋位處泄洪能力的大小。對公路梁橋，把兩橋墩中線間距離或橋墩中線與臺背前緣的間距，稱為標準跨徑標準跨徑LK（也稱之為單孔跨徑）。當跨徑在50m以下時，通常采用標準跨徑（從0.75m至50m，共21級，常用者為10m、16m、20m、40m等）設計。對鐵路梁橋，則以計算跨徑作為標準跨徑（從4m至168m，共18級，常用者為20m、24m、32m、48m

9、、64m、96m等）。采用標準跨徑設計，有利于橋梁制造和施工的機械化，也有利于橋梁養(yǎng)護維修和戰(zhàn)備需要。橋長：橋長：對梁橋，兩橋臺側墻或八字墻尾端之間的距離LT，可稱為橋梁全長。它標志橋梁工程的長度規(guī)模。兩橋臺臺背前緣（對鐵路橋，指橋臺擋碴前墻）之間的距離L，可稱為多孔跨徑總長（公路）或橋梁總長（鐵路）。它僅作為劃分特大橋、大橋、中橋、小橋和涵洞的一個指標，見表1.1。橋下凈空高度：橋下凈空高度：設計洪水位或設計通航水位對橋跨結構最下緣的高差H，稱為橋下凈空(clear opening)高度。橋下凈空高度應大于通骯及排洪要求所規(guī)定者。n橋梁建筑高度與容許建筑高度：橋梁建筑高度與容許建筑高度：橋面

10、（或鐵路橋梁的軌底）至橋跨結構最下緣的垂直高度h，稱為橋梁建筑高度。公路或鐵路橋梁線路設計中所確定的橋面（或軌底）高程與通航及排洪要求所規(guī)定的凈空高度之差，為容許建筑高度。顯然，橋梁建筑高度不得大于容許建筑高度。橋梁有各種不同的分類方式，每一種分類方式均反映出橋梁在某一方面的特征。按工程規(guī)模工程規(guī)模劃分，有特大橋、大橋、中橋、小橋等，見表1.1。按橋梁用途橋梁用途劃分，有鐵路橋、公路橋、公鐵兩用橋、人行橋等。鐵路橋(railway bridge)專供鐵路列車行駛，橋的寬度和跨度有限，其所承受的車輛活載相對較大。由于鐵路迂回運輸不易實現(xiàn)，鐵路橋必須結實耐用且易于修復。與鐵路橋相比，公路橋(hig

11、hway bridge)的車輛活載相對較小，橋的寬度和跨度相對較大。公鐵兩用橋公鐵兩用橋(combined highway & railway bridge)指同時承受公路和鐵路車輛荷載的橋。我國長江上的主要特大橋（如武漢、南京、枝城、九江、蕪湖等大橋）都是如此。一般認為：在增加費用不多的情況下（橋的墩臺和基礎可以共用），將公路、鐵路橋合建，就可把專為公路建橋的時間大為提前。隨著經(jīng)濟發(fā)展，公路交通量劇增，專為公路修建特大橋的事現(xiàn)已屢見不鮮。通常，除高速公（鐵）路上的橋梁外，其他橋梁均具備行人過橋的通道。人行橋人行橋(pedestrian bridge, footbridge)指專供行人

12、（有時包括非機動車）使用的橋。它跨越城市繁忙街道處（也叫天橋天橋， overpass ) ，或市區(qū)內(nèi)河流，或封閉的高速公路，為行人（及行車）提供方便。在我國，還曾有農(nóng)橋農(nóng)橋一詞，它指在南方水網(wǎng)地區(qū)專為農(nóng)用機械越過溝渠而建的小橋。今天，這一名詞已無實用意義。按橋跨結構所用的材料材料來劃分，有鋼橋，鋼筋混凝土橋，預應力混凝土橋，結合梁橋，用磚、石、素混凝土塊等砌體材料（習稱圬工）建造的拱橋，木橋等。由于鋼材具有勻質(zhì)性好、強度高、自重小等優(yōu)點，鋼橋鋼橋(steel bridge)具有較大的跨越能力，在跨度上處于領先地位。在我國，傳統(tǒng)上鐵路橋采用鋼橋（鋼板梁橋、鋼桁梁橋）較多。近年來隨著大跨度公路懸索

13、橋和斜拉橋的發(fā)展，公路橋采用鋼橋也越來越多。鋼筋混凝土橋鋼筋混凝土橋(reinforced concrete bridge)和預應力混凝預應力混凝土橋土橋(prestressed concrete bridge)的建造費用較少，養(yǎng)護維修方便，是目前應用最為廣泛的橋梁，在中、小跨度內(nèi)已逐步取代鋼橋，在大跨度范圍內(nèi)也具有較強的競爭力。鋼與混凝土形成的結合梁橋結合梁橋(composite bridge)主要指鋼梁與鋼筋混凝土橋面板組合形成的梁橋或加勁梁。圬工橋圬工橋(masonry bridge)主要指石拱橋，其取材方便，構造簡單，適用于跨度不大、取材方便的山區(qū)拱橋。除臨時性橋梁和林區(qū)橋梁外，一般不

14、采用木橋木橋(timber bridge)。在歷史上，還曾先后采用過鑄鐵鑄鐵(cast iron)和鍛鐵鍛鐵(wrought iron)作為建橋材料，在結構鋼(structural steel)出現(xiàn)之后，這類橋梁就不再修建了。按結構體系結構體系（結構受力特征及立面形狀）劃分，有梁橋梁橋(beam bridge, girder bridge)、拱橋(arch bridge)、懸索橋懸索橋(suspension bridge)三種基本體系，以及由基本體系組合或一種基本體系與梁、塔、斜索等構件形成的組合體系組合體系，如圖1.2(i)所示的斜拉橋(cable-stayed bridge)，詳細論述見后

15、續(xù)有關章節(jié)。梁橋在豎向荷載作用下，只產(chǎn)生豎向反力；有簡支梁橋、連續(xù)梁橋、懸臂梁橋拱橋：拱橋在豎向荷載作用下有豎向反力和拱腳推力，無鉸拱還有支承彎距。懸索橋以纜索跨過索塔頂錨固在河岸上作橋的承重結構，在纜索上懸掛吊桿，吊著橋面系供行車行人，纜索受拉。索塔受壓彎。 剛架橋的顯著特點是橋跨和墩臺剛性連接成整體，在豎向荷載作用下和拱一樣，有豎向反力和水平反力，無鉸剛架還有支承彎距。剛構橋：梁與墩剛性連接。組合體系橋是由不同體系組合而成的橋梁。梁拱組合、梁索組合(斜拉橋等)按橋跨結構與橋面的相對位置相對位置劃分，有上承式、下承式和中承式橋。對梁橋和拱橋，橋面(deck)布置在橋跨結構上面的，為上承式橋上

16、承式橋(deck bridge)；相應地，布置在橋跨結構下面的稱為下承式橋下承式橋(through bridge，如圖1.2(j)所示)，布置在橋跨結構中間的稱為中承式橋中承式橋(half through bridge,如圖1.2(c)所示)。橋面位置的選擇與容許建筑高度和實際需要有關。上承式橋被廣泛采用，適用于容許建筑高度較大的情況，其特點是上部結構的寬度較小，墩臺的材料用量有所節(jié)省，橋面視野開闊等。在容許建筑高度很小、布置上承式橋困難時，可采用下承式橋。由于橋跨結構在橋面之上且需要滿足橋面凈空的要求，故結構橫向?qū)挾认鄬^大，墩臺尺寸也相應有所增加。有時因地形限制或結構造型需要把橋面布置在橋

17、跨結構高度的中間部位，形成中承式橋。因承重結構有一部分是位于橋面之上，占用了橋面寬度；為使橋面寬度滿足要求，必需加寬兩片拱肋或析梁的中心距，這將使橫梁跨度增加，用料偏多。在一座橋中，橋跨結構與橋面的相對位置可有不同型式。按橋梁所跨越的對象跨越的對象劃分，有跨河橋、跨谷橋、跨線橋、立交橋、地道橋、旱橋、跨海橋等。大部分橋梁是跨越河流的。修建跨河橋跨河橋(river-crossing bridge)，不可使河流功能受到損害。為此，必須遵循橋渡勘測設計規(guī)范的要求，使橋的孔徑、跨度、橋面高程、基礎埋深等既能保證橋在排洪和通航時的安全，又不礙及河流的功能?？绻葮蚩绻葮?gorge-crossing br

18、idge)指跨越谷地的橋梁。谷地的特點是地形變化大、地質(zhì)變化大、水流變化大，谷底至橋面較高，不適于采用跨度小、跨數(shù)多、橋墩高的結構型式。通常，對于較窄的河谷，可考慮采用一跨結構（如拱或斜腿剛架）作為正橋越過，避免修建高橋墩；對于較為開闊平坦的河谷，可考慮采用跨度較大的多跨連續(xù)梁（剛構）橋。直接跨越其他線路（公路、鐵路、城市道路等）的橋稱為跨線橋跨線橋(grade separation bridge)。當跨線橋還需要與其所跨越的線路互通時，就形成立交橋立交橋(flyover bridge)?？缇€橋和立交橋多建于城區(qū)，由于橋下凈空和橋面高程的要求，容許建筑高度有限，需考慮采用建筑高度小的橋跨結構。

19、當橋梁采用下降方式（而不是架空方式），從被跨越線路的下方穿過時，因其主要部分是位于地下，便稱為地道橋地道橋(underground bridge)。旱橋旱橋(dry bridge)指建在無水地面的橋。其跨度一般不大，其橋墩截面形狀不需適應水流需要。對于引橋的不過水區(qū)段，有時用此名稱?？绾蚩绾蚍褐缚缭胶{(straits)、海灣(gulf, bay)或為連接近海島嶼而在海上建造的橋。在通航頻繁的狹窄海峽或海上航道處，多采用特大跨度的懸索橋或斜拉橋作為正橋；對水域相對寬闊的海面，引橋可采用多跨的預應力混凝土梁?？绾虻拈L度，從幾千米到幾十千米，需在自然條件復雜的海洋環(huán)境中施工，對質(zhì)量（尤其對材

20、料耐久性和防腐蝕）的要求高，應采用以大噸位預制浮運架設為主的施工方法，盡量減少海上作業(yè)量及對海洋環(huán)境的影響。按橋梁的平面形狀平面形狀劃分，有直橋、斜橋、彎橋。絕大部分橋梁為直橋或正交橋直橋或正交橋(right bridge)，其縱軸線方向同水流方向（或所跨越的線路方向）基本正交。斜橋斜橋(skew bridge)指水流方向（或所跨越的線路方向）同橋的縱軸線不呈直角相交的橋。由于斜橋所提供的橋下凈空的有效寬度比直橋所提供者小，為提供同樣的橋下有效寬度，斜橋的跨度就需加大，因此，不宜使橋梁斜交過甚。在水平面上呈曲線狀的橋，就稱為彎橋或曲線橋彎橋或曲線橋(curved bridge)。當橋位于線路的

21、曲線區(qū)段，則在橋的跨度小時，可以仍用多跨直線梁（按折線布置），僅讓橋面適應曲線要求；但當跨度較大時，便應改變橋梁的形狀，使橋跨結構本身呈曲線狀。按預計使用時間使用時間的長短劃分，有永久性橋梁和臨時性橋梁。永久性橋梁永久性橋梁(permanent bridge)指用鋼材、混凝土、石材等耐久材料所修建的橋梁。橋梁的設計和施工應該遵照適用的規(guī)范辦理，期在經(jīng)濟合理，期望的使用壽命在100年左右。臨時性橋梁臨時性橋梁(temporary bridge)也稱為便橋便橋(detour bridge)，指為了使線路早日開通，對使用壽命不作長久打算的橋。其材料可用木材、鋼材和制式設備（如萬能桿件等），孔徑和跨度

22、可以不考慮洪水影響；當造橋物資不充足時，還可以對橋上的行車提出一些限制。絕大部分的橋梁在建成后不可移動，稱為固定式固定式橋梁橋梁；在特殊情況下，為同時滿足線路高程要求和河流通航要求，也修建開啟橋或活動橋開啟橋或活動橋(bascule bridge, movable bridge)。開啟橋指一部分橋跨結構（通常為鋼梁）可以提升或轉(zhuǎn)動（平轉(zhuǎn)或豎轉(zhuǎn)）的橋，而升高或轉(zhuǎn)動的目的則是為了讓橋下可通過較高的船舶。與固定式橋梁相比，開啟橋的建造費用可以節(jié)省，但其交通量將受限制，而維修管理費用也較高。為軍事目的而修建的橋，可稱之為軍用橋軍用橋(military bridge)。軍事上常用的臨時性橋梁之一就是貝雷

23、橋貝雷橋(Bailey Bridge)，其由桁架組成，拆裝簡便，運輸方便，承載力大；另一種就是浮橋或舟橋浮橋或舟橋(floating bridge, pontoon bridge)，其用船或浮箱代替橋墩，浮在水面。在軍用的制式舟橋中，為增加其機動性，每讓其具有自行性。伴隨著城市交通的發(fā)展，也需要修建高架橋高架橋(viaduct)或高架路。其主要目的是讓線路高出于地面，從而保持線路暢通或增加其通行能力。在山區(qū)修建高架橋高架橋，主要目的則是為了保護森林植被，減少對自然環(huán)境的破壞。高架橋高架橋也指跨越深谷或?qū)捁鹊母邩?。在碼頭上用于溝通河岸與輪船，以裝卸貨物或上下旅客的通道，稱為棧橋棧橋(trestl

24、e bridge)。棧橋采用樁和梁作為承重結構，因其與古代棧道相似而得名。在橋梁施工中，為在河岸與水中橋墩之間建立通道，往往也搭建臨時性棧橋。專為輸水而修建的架空渠道稱為渡槽或水道橋渡槽或水道橋(aqueduct)。為輸送天然氣、煤氣、自來水、電力等而建造的橋，統(tǒng)稱為管線橋管線橋(pipeline bridge)。連接運河的橋稱為運河橋運河橋(canal bridge)，橋上可行船。另外，還可根據(jù)橋梁的突出構造特點進行命名和分類，在此不一一列舉。按結構體系及其受力特點，橋梁可劃分為梁、拱、索三種基本體系和組合體系。不同的結構體系具有不同的結構型式和受力特點，簡述如下。1梁橋梁橋是古老的結構體系

25、之一。梁作為承重結構，主要是以其抗彎能力來承受荷載的。在豎向荷載作用下，其支承反力也是豎直的；簡支的梁部結構只受彎、剪，不承受軸向力。常用的簡支梁(simply-supported beam，見圖1.1)的跨越能力有限，跨度通常不超過40m；懸臂梁和連續(xù)梁(圖1.2(a)和圖1.2(b)得到發(fā)展。它們都是利用增加中間支承以減少跨中正彎矩，更合理地利用材料和分配內(nèi)力，加大跨越能力。懸臂梁(cantilever beam)采用鉸結或一簡支跨（稱為掛孔）來連接其兩個端頭，其為靜定結構，受力明確，計算簡便；因結構變形在連接處不連續(xù)而對行車和橋面養(yǎng)護產(chǎn)生不利影響，近年來已很少采用。連續(xù)梁 (contin

26、uous beam)因橋跨結構連續(xù)，克服了懸臂梁的不足，是目前采用得較多的梁式橋型。梁橋分實腹式和空腹式。實腹梁的橫截面形式多為T形、I字形和箱形等，空腹梁主要指析架(truss)式橋跨結構。梁的高度和截面尺寸可在橋長方向保持一致或隨之變化。對中小跨度的實腹梁橋，常采用等高度T形梁（混凝土）或I形梁（鋼）；跨度較大時，可采用變高度（在中間支承處增大梁高）箱形截面預應力混凝土連續(xù)梁（剛構）橋或鋼桁架梁，并配合懸臂方法施工。2拱橋拱橋(圖1.2(c)的主要承重結構是具有曲線外形的拱圈(arch ring)。在豎向荷載作用下，拱圈主要承受軸向壓力，但也受彎、受剪。拱趾處的支承反力除了豎向反力外，還有

27、較大的水平推力(thrust)。根據(jù)拱的受力特點，多采用抗壓能力較強且經(jīng)濟合算的砌體材料（石材等）和鋼筋混凝土來修建拱橋；也因拱是有推力的結構，對地基的要求較高，故一般宜建于地基良好之處。按照靜力學劃分，拱分成單鉸拱、雙鉸拱、三鉸拱和無鉸拱。因鉸的構造較為復雜，一般常采用無鉸拱體系。隨著施工方法的進步，除了傳統(tǒng)的滿堂支架或拱架施工方法外，現(xiàn)可采用懸臂施工、轉(zhuǎn)體施工、勁性骨架施工等無支架施工新技術，這對拱橋在更大跨度范圍內(nèi)的應用，起到了重要的促進作用。3懸索橋懸索橋主要由纜(又稱索，cable)、塔(pylon)、錨錠(anchorage)、加勁梁(stiffening girder)等組成，見

28、圖1.2(d)示意。對跨度較小（如小于300m）、活載較大且加勁梁較剛勁的懸索橋，可以視其為纜與梁的組合體系。但大跨度懸索橋的主要承重結構為纜，組合體系的效應可以忽略。在豎向荷載作用下，其懸索受拉，錨錠處會承受較大的豎向（向上）和水平（向河心）力。懸索通常用高強度鋼絲制成圓形大纜，加勁梁多采用鋼桁架梁或扁平箱梁，橋塔可采用鋼筋混凝上或鋼。因纜的抗拉性能得以充分發(fā)揮且其尺寸基本上不受限制，故懸索橋的跨越能力一直在各種橋型中名列前茅。不過，由于結構較柔，懸索橋較難滿足當代鐵路橋的要求。在修建跨度相對較小（通常不大于300m）的懸索橋，當兩岸用地受到限制而無法布置錨錠時或出于景觀需要，可采用自錨式懸

29、索橋(self-anchored suspension bridge)。其特點是：將大纜的兩端固定在加勁梁的兩端，省略了大尺寸的錨錠，但導致了梁的材料用量的增加，也增加了施工難度。4組合體系組合體系橋(combined system bridge)指承重結構采用兩種基本體系，或一種基本體系與某些構件（梁、塔、柱、斜索等）組合在一起的橋。在兩種結構體系中，梁經(jīng)常是其中種；與梁組合的，則可以是柱、拱、纜或塔、斜索。代表性的組合體系有以下幾種。(1)剛架橋剛架橋(portal bridge)是梁與立柱（或稱為墩柱）的組合體系。剛架橋中的梁與立柱剛性連接，形成剛架，見圖1.2(e)。其主要特點是：立柱

30、具有相當?shù)目箯潉偠?，故可有效分擔梁部跨中正彎矩，達到降低梁高、增大橋下凈空的目的。在豎向荷載作用下，主梁與立柱的連接處會產(chǎn)生負彎矩；主梁、立柱承受彎矩，也承受軸力和剪力；柱底約束處既有豎直反力，也有水平力。剛架橋多采用立柱直立的、單跨或多跨的門形框架、柱底約束可以是鉸結或固結。鋼筋混凝土剛架橋適用于中小跨度的、建筑高度要求較嚴的城市或公路跨線橋。立柱斜向布置的剛架橋稱為斜腿剛架橋斜腿剛架橋(portal bridge with inclined legs，圖1.2(g)，其受力特點與剛架橋大致相同。在豎向荷載作用下，斜腿以承壓為主 ，兩斜腿之間的梁部受到一定的軸向力。斜腿底部可采用鉸結或固結形

31、式，并受到較大的水平推力。對跨越深溝峽谷、兩側地形不宜建造直立式墩柱的情況，斜腿剛架橋表現(xiàn)出其獨特之處。另外，墩柱在立面上呈v形并與梁部固結的橋梁，稱為v形剛架橋形剛架橋，其在受力上具有連續(xù)梁和斜腿剛架的特點。由于v形支撐的作用，支點負彎矩及梁高可適當減小，跨度可適當加大，外形也較美觀。(2)T形剛構橋和連續(xù)剛構橋隨著預應力技術和懸臂施工方法的發(fā)展，具有剛架形式和特點的橋梁可用于跨徑更大的情況，如T形剛構橋(T-shaped rigid frame bridge)，見圖1.2(f)。預應力混凝土T形剛構橋是因懸臂施工方法的發(fā)展而衍生出來的一種橋型。其橋墩的尺寸及剛度較大，墩頂與梁部固結，墩底與

32、基礎固結；仍在跨中設鉸或掛孔來連接鄰近兩T構。它融合了懸臂梁橋和剛架橋的部分特點：因是靜定結構，能減少次內(nèi)力、簡化主梁配筋；T構有利于對稱懸臂施工，但粗大的橋墩因承受彎矩較大而費料；橋面線形不連續(xù)而影響行車。目前，已很少采用這種橋式。在連續(xù)梁橋的基礎上，把主跨內(nèi)較柔細的橋墩與梁部固結起來，就形成所謂的連續(xù)剛構橋(continuous rigid frame bridge，圖1.2(h)。其特點是：橋墩（為單墩或雙薄壁墩）較為纖細，以承受軸向壓力（而不是彎矩）為主，表現(xiàn)出柔性墩的特性，這就使得梁部受力仍然體現(xiàn)出連續(xù)梁的受力特點（主跨梁部僅受到較小軸向力作用）。這種橋式除保持了連續(xù)梁的受力優(yōu)點外，

33、還節(jié)省了大型支座的費用，減少了橋墩及基礎的工程量，改善了結構在水平荷載下的受力性能，有利于簡化施工工序，適用于需要布置大跨、高墩的橋位。近年來，預應力混凝土連續(xù)剛構體系在橋梁工程中的應用越來越普遍，公路橋的跨度已超過300m。為突出結構造型上的不同，將T形剛構橋和連續(xù)剛構橋劃歸為組合體系。但從主要受力特點上看，T形剛構橋和連續(xù)剛構橋仍主要表現(xiàn)出梁的受力特點。字面上“剛構”一詞可以理解為墩梁剛性連接形成的橋跨結構。(3)梁、拱組合體系梁、拱組合體系同時具備梁的受彎和拱的承壓特點。組合形式可以是剛性拱及柔性拉桿（稱為系桿拱），也可以是柔性拱及剛性梁（見圖1.2(j)）。這類結構的主要優(yōu)點是：利用梁部受拉（若是混凝土梁部則對其施加預應力）來承受和抵消拱在豎向荷載下產(chǎn)生的水平推力。這樣，橋跨結構既具有拱的外形和承壓特點，但又不存在大的水平推力，可在一般地基