梁式桥

liangshiqiao
梁式桥
girder bridge

用梁或桁架梁作主要承重结构的桥梁。其上部结构在铅垂向荷载作用下，支点只产生竖向反力。梁式桥为桥梁的基本体系之一。制造和架设均甚方便，使用广泛，在桥梁建筑中占有很大比例。
类型　按上部结构的材料分　有木梁桥、石梁桥、钢梁桥、钢筋混凝土梁桥、预应力混凝土梁桥以及用钢筋混凝土桥面板和钢梁构成的结合梁桥等。木梁桥和石梁桥只用于小桥；钢筋混凝土梁桥用于中、小桥；钢梁桥和预应力混凝土梁桥可用于大、中桥。
按主要承重结构的形式分　有实腹梁桥和桁架梁桥两大类。实腹梁桥的截面积主要由弯矩决定，而弯矩大致与跨度的平方成正比（均布荷载条件下），当跨度大时，梁的腹板上的平均法向应力颇小，不能使材料充分利用，所以跨度不宜做得太大；桁架梁桥的杆件承受轴向力，材料能充分利用，自重较轻，跨越能力大，多用于建造大跨度桥。但实腹梁桥构造简单，制造与架设均较方便。由于这两种梁式桥的受力性质不同，实腹梁桥以用于预应力混凝土桥为主，而桁架梁桥则多用于钢桥。
按上部结构的静力体系分　主要有简支梁桥，连续梁桥和悬臂梁桥。
① 简支梁桥。主梁以孔为单元，两端设有支座,是静定结构，最大弯矩发生在跨中央,当跨度为□、承受均布荷载为□时，其值为□□□/8(图1a 梁式桥弯矩比较)，支点弯矩为零，无助于跨中卸载，一般适用于中、小跨度。若遇地基不均匀沉降时,上部结构内力不受影响;若一孔遭破坏，邻孔不受牵连。它可以分片（段）预先制造，分孔架设和修复。这种桥结构简单，制造运输和架设均甚简便，因此各国多做成标准设计，以便于构件生产工艺工业化、施工机械化，赢得工期，提高质量，并降低造价（见桥梁标准设计）。
简支梁桥的支座，一端为固定支座，用以固定主梁位置,使桥端在平面内不得发生移动,但可竖向转动；另一端为活动支座，用以保证主梁在荷载、温度、混凝土收缩和徐变作用下能自由伸缩和转动，以免梁内产生额外附加内力（见桥梁支座）。此外，公路桥在活动端的桥面处要求设置桥面伸缩缝，以保证行车平稳；铁路钢桥当温度跨度超过 100米（位于无缝线路上为60米）时，应设钢轨伸缩调节器。
简支梁桥的缺点是邻孔两跨之间有异向转角，影响行车平顺。为此，现代公路桥多采用桥面连续的简支梁桥来改善。此外，简支梁桥的桥墩上需设置两跨桥端的支座，体积增大，较连续梁桥和悬臂梁桥要多耗费一些材料，阻水面积也大一些。
② 连续梁桥。主梁若干孔为一联,在中间支点上连续通过，是超静定结构，最大正弯矩发生在跨中附近，而最大负弯矩（绝对值）发生在支点截面上。由于支点负弯矩的存在。可使跨中正弯矩比同跨的简支梁减少很多。以受均布荷载的三等跨连续梁为例，边孔最大正弯矩为3□□□/40，仅为简支梁的60％（比较图1a、b梁式桥弯矩比较）,且弯矩分布也比较均匀。当跨度较大,恒载对总荷载的比值稍大时，采用连续梁可导致材料用量减少。连续梁桥更适合采用悬臂拼装或悬臂灌筑、纵向拖拉或顶推法施工（见混凝土桥架设、钢桥架设）。由于它是超静定结构，当一孔受到破坏时，邻孔可给予支持而不坠落，对修复与加固有利，而且刚度较大，抗震性能也好。为使连续梁的平面位置得到固定，且能将纵向水平力传给墩台，每一联必须设一固定支座，其余为活动支座。现代公路桥为满足高速平稳行车的要求，常采用多孔一联，用以减少桥面伸缩缝的数目，而将伸缩量集中在梁的活动端，并设置完善的具有大变形量的伸缩缝装置（见桥面伸缩缝）。中国湖北沙洋汉江公路桥全长792米，做成