桥梁的结构体系和受力特点的分析

摘 要：桥梁跨过河流，跨过峡谷，让交通变得便利，让城市与城市之间的距离变短，从古代的石拱桥到今天的悬索桥，斜拉桥等，桥梁的结构发生了怎样的变化，有些怎样的特点。

关键词：桥梁；结构；受力特点

一.引言：桥梁按结构体系和受力特点，桥梁可划分为梁、拱、索三大基本体系和组合体系。其中，梁桥以受弯为主，拱桥以受压为主，悬索桥以受拉为主。

二.基本体系：

1、梁桥

梁作为承重结构，主要以其抗弯能力来承受荷载；在竖向荷载作用下，其支承反力也是竖直的；简支的梁部结构只受弯受剪，不承受轴向力。常用的简支梁跨越能力有限，跨度通常不超过40米，因此，悬臂梁和连续梁利用增加中间支承，可减少跨中弯矩，更合理地分配内力，加大了跨越能力。

2、拱桥

拱桥的结构特征是主要承重结构具有曲线外形。其受力特点为在竖向荷载作用下，拱主要承受轴向压力，但也受弯受剪。支承反力不仅有竖向反力，也承受较大的水平推力，因此，拱桥对地基的要求较高，一般建于地基良好之处。由于拱主要承受压力，因而多采用抗压能力较强的砌体材料或钢筋混凝土来建造。

中承式拱桥

下承式拱桥

3、悬索桥

悬索桥主要由缆索、塔、锚碇、加劲梁等组成，其中悬挂两边塔架上的缆索为主要的承重结构。悬索桥在竖向荷载作用下，缆索受拉，塔受压，锚碇受拉拔反力。

悬索桥

4、刚架桥有T形刚架桥和连续刚构桥，T形刚架桥主要缺点是桥面伸缩缝较多，不利于高速行车.连续刚构主梁连续无缝，行车平顺.施工时无体系转换.跨径我国最大已达270m（虎门大桥辅航道桥）。

三.组合体系

1、斜拉桥

斜拉桥是由梁、塔和斜索组成的组合体系，结构形式多样，造型优美壮观。在竖向荷载作用下，梁以受弯为主，塔以受压为主，斜索则承受拉力。斜索通常采用高强钢丝制成，塔多采用钢筋混凝土，梁采用预应力混凝土梁或钢箱梁。斜拉桥的跨越能力仅次于悬索桥，是在近几十年中发展较快的一种桥式。下图所示为苏通长江大桥，主跨1088米，2008年建成通车。

斜拉桥

2、刚构桥

刚构桥是梁与立柱的组合体系。其梁与立柱是刚性连接，形成刚架。主要特点是立柱具有相当的抗弯刚度，能有效分担梁的跨中弯矩，达到降低梁高、增大桥下净空的目的。立柱斜向布置的刚构桥称为斜腿刚构桥。

刚构桥

T形刚构桥和连续刚构桥都是梁和刚架相结合的体系。它们是预应力混凝土结构采用悬臂施工方法而发展起来的一种新的结构体系。结构的上部梁体在墩上向两边采用平衡悬臂施工，先形成一个T形的悬臂结构。相邻的两个T形悬臂在跨中设铰或挂孔来连接，就形成T形刚构桥。T'形刚构桥由于是静定结构，能减少次内力，设计上较为简便，但由于桥面线形不连续而影响行车，现已较少采用。若结构在跨中采用预应力筋和现浇混凝土区段连成整体，即为连续刚构桥。

连续刚构桥中，较为纤细的桥墩表现出柔性墩的特性，使梁部受力仍然体现出连续梁的受力特点。这种桥除了保持连续梁的优点外，还节省了支座的费用，改善了构件在水平作用力下的受力性能，有利于简化施工工序。近年来，该种桥型应用日益广泛。

T形刚构桥

斜腿刚构桥

3、吊桥：是建造跨度非常大的桥梁最好的设计。道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空，钢缆牢牢地悬挂在桥塔之间。较古老的吊桥有的使用铁链，有的更甚至使用绳索而不是用钢揽。

4、拉索桥：有系到桥柱的钢缆。钢缆支撑桥面的重量，并将重量转移到桥柱上，使桥柱承受巨大的压力。

5、悬臂桥：桥身分成长而坚固的数段，类似桁梁式桥，不过每段都在中间而非两端支承。

6、桁梁式桥：有坚固的横梁，横梁的每一端都有支撑。最早的桥梁就是根据这种构想建成的。

4 结论：

1桥梁的体系分为基本体系和组合体系

2桥梁的受力特点分为受弯，受压，受拉为主。■

参考文献

[1] 季文玉.铁路桥梁施工.北京：中国铁道出版社，2012.

[2]肖建平.桥梁工程施工.北京：中国铁道出版社，2010.

[3]夏禾.桥梁工程（上，下册）.北京：高等教育出版社，2011.