土木概论中常见桥梁的种类及特点？

Question

如题所述

Answer 1

土木概论中常见桥梁的种类及特点:

桥梁按照结构的类型,结构的受力特点来进行分类：总体上分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、组合体系桥梁几大类。其中梁式桥、拱式桥、刚架桥和悬索桥是最基本的四种结构体系的桥梁。组合体系桥梁是两种或两种以上结构体系组合的桥梁结构体系，其中最典型的组合体系桥梁有斜拉桥、连续刚构桥、梁拱组合体桥（如系杆拱桥、桁架拱桥等）。

1、梁式桥

梁式桥的受力特点是梁作为承重构件以它的的抗弯能力来抵抗或承受荷载。梁桥桥同拱式桥受力上最大的区别是其在竖向荷载的作用下两端支承处不会产生水平推力。梁式桥根据其受力特点可以划分为：简支梁、连续梁、悬臂梁等类型。在公路桥梁结构中应用最广泛的梁式结构主要是简支梁和连续梁，早期建造的桥梁结构有少量的悬臂梁（以双悬臂梁的形式为主）。

2、拱式桥

拱式桥最大的受力特点是桥梁在竖向荷载作用下会产生水平推力，其是属于有推力结构。拱桥的这个受力特点是对简单的拱式结构桥梁，对于一些组合式的梁、拱组合体桥不一定适用。如钢管混凝土系杆拱桥是通过系杆内部的拉力拉抵抗拱式结构产生的水平推力，整个桥梁结构体系属于超静定结构，而对外部没有水平推力。拱式桥主要的承重结构为拱肋、拱板或拱箱，其主要承重结构以受压为主，在设计时考虑其合理拱轴线。桥梁在实际运营状态时，拱肋、拱板（或拱箱）在荷载作用下也会有较小的弯矩。拱式桥按结构体系可以划分为无铰拱、双铰拱和三铰拱，最常见的结构体系为无铰拱。

3、刚架桥

刚架桥是介于梁与拱之间的一种结构体系,它是由受弯的上部梁(或板)结构与承压的下部柱(或墩)整体结合在一起的结构。由于梁与柱的刚性连接,梁因柱的抗弯刚度而得到卸载作用，整个体系是压弯结构,也是有推力的结构。

4、悬索桥

悬索桥以悬索为主要承重结构的桥型，悬索桥的受力特点荷载由吊索/吊杆传至柱缆,再传至锚墩,传力途径简捷、明确。该桥型是大跨径桥梁采用的主要结构形式，桥梁主要承重构件包括主缆、吊索/吊杆、加劲主梁、索塔以及锚碇等几部分组成。

5、组合体系桥梁

1）斜拉桥

斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁，使其梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索等主要承重构件组成。

2）梁拱组合体系桥

梁拱组合体系桥是将梁和拱两种基本结构组合起来，共同承受荷载，充分发挥梁受弯、拱受压的结构特性及其组合作用，达到节省材料的目的。根据拱肋和行车道梁的联结方式不同，拱式组合体系桥一般可划分为有推力的和无推力两种类型。梁拱组合体系桥梁最典型代表是系杆拱桥，系杆拱桥基本构成包括拱肋、系杆和吊杆（或立柱）几部分组成。系杆拱的受力特点：它是一种集拱与梁的优点于一身的桥型，它将拱与梁两种基本结构形式组合在一起，共同承受荷载，充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用，拱端的水平推力用拉杆承受，使拱端支座不产生水平推力。

Answer 2

明挖基础
也称扩大基础，系由块石或混凝土砌筑而成的大块实体基础，其埋置深度可较其他类型基础浅，故为浅基础。它的构造简单，由于所用材料不能承受较大的拉应力，故基础的厚、宽比要足够大，使之形成所谓刚性基础，受力时不致产生挠曲变形。为了节省材料，这类基础的立面往往砌成台阶形，平面将根据墩台截面形状而采用矩形、圆形、T形或多边形等。 建造这种基础多用明挖基坑的方法施工。在陆地开挖基坑，将视基坑深浅、土质好坏和地下水位高低等因素，来判断是否采用坑壁支持结构──衬板或板桩。在水中开挖则应先筑围堰。
明挖基础适用于浅层土较坚实，且水流冲刷不严重的浅水地区。由于它的构造简单,埋深浅，施工容易,加上可以就地取材，故造价低廉，广泛用于中小桥涵及旱桥。中国赵州桥就是在亚粘土地基上采用了这种桥基。
二、桩基础
由许多根打入或沉入土中的桩和连接桩顶的承台所构成的基础。外力通过承台分配到各桩头，再通过桩身及桩端把力传递到周围土及桩端深层土中，故属于深基础。
桩基础适用于土质深厚处。在所有深基础中，它的结构最轻，施工机械化程度较高，施工进度较快，是一种较经济的基础结构。有些桥梁基础要承受较大的水平力，如桥墩基础要承受来自左右方向的水平荷载，其桩基多采用双向斜桩;而一些梁式桥的桥台主要承受来自一侧的土压力，多采用单向斜桩。如桩径很大，像常用的大直径钻孔桩，具有相当大的刚度，则可不加斜桩而做成垂直桩基。
桥梁基础多置于水中，故要求桩材不仅强度高，而且要耐腐蚀。在桥梁中常用的桩材为木材、钢筋混凝土和钢材。由于木材长度有限，强度和耐腐蚀性较低，故木桩多用于中小桥梁，且桩顶必须埋在低水位以下，才能长期保存。钢筋混凝土桩的强度和耐久性均较木桩为优，多用于较大或重要桥梁，但当遇到含盐量较高的水文地质条件，也有腐蚀问题，应采取防护措施。中国在1908~1912年修建津浦(天津-浦口)铁路洛口黄河桥时，其基础就采用了外接圆直径为50厘米的正五边形钢筋混凝土预制桩，桩长15~17米。自50年代以后，曾广泛采用工厂预制的钢筋混凝土空心的管桩、桩外径多为40和55厘米，如1953~1954年在武汉修建的汉水铁路桥和公路桥，以及60年代修建的南京长江桥引桥的大部分基础均采用这种桩基。此外,钢筋混凝土钻孔灌注桩(也称钻孔桩),近几十年在世界范围内发展很快，如1972年在中国山东北镇建成的黄河公路桥,采用直径1.5米、最大入土深达107米的钢筋混凝土钻孔桩;70年代末在阿根廷建成跨巴拉那河的两座斜张桥,全部采用直径达2.0米，最大入土深达73米的钢筋混凝土钻孔桩。至于钢桩主要是钢管桩及H形钢桩,其强度甚高,在土中穿透能力强,在工业发达国家使用较多，在中国有少数桥梁(如上海黄浦江桥)也使用过。
三、沉井基础
是一种古老而且常见的深基础类型，它的刚性大，稳定性好，与桩基相比，在荷载作用下变位甚微,具有较好的抗震性能,尤其适用于对基础承载力要求较高，对基础变位敏感的桥梁。如大跨度悬索桥、拱桥、连续梁桥等。
四、沉箱基础
在桥梁工程中主要指气压沉箱基础。它主要用于大型桥梁，当水下土层中有障碍物而沉井无法下沉，桩无法穿透时;或地基为不平整的基岩且风化严重，需要人员直接检验或处理时，常采用沉箱基础。但沉箱工程需要复杂的施工设备，人在高气压下工作，既不安全,效率也低，其水下下沉深度也受到一定限制,故现今一般较少采用。
五、管柱基础
是主要用于桥梁的一种深基础，管柱外形类似管桩，其区别在于:管柱一般直径较大，最下端一节制成开口状，在一般情况下，靠专门设备强迫振动或扭动，并辅以管内排土而下沉，如落于基岩，可以通过凿岩使锚固于岩盘;而管桩直径一般较小，桩尖制成闭合端，常用打桩机具打入土中，一般较难通过硬层或障碍，更不能锚固于基岩。大型管柱的外形又类似圆形沉井，但沉井主要是靠自重下沉，其壁较厚，而管柱是靠外力强迫下沉，其壁较薄。
管柱基础适用于较复杂的水文地质条件，尤其在某些特殊条件下，更能显示其广泛适应性。如中国武汉长江桥桥址的水文地质条件为:持力层在水面之下深达40米而洪水期长达8个月,显然对气压沉箱不利;河床覆盖层很浅，不能用管桩基础;基岩表面不平，在同一墩位处高差达5~6米，也不能用沉井基础。在此情况下，以管柱基础最为适宜，本回答被网友采纳