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百年進展之桁橋瀏覽(下)
2012-01-04 來源:作者:劉效堯 來源:中國橋梁網(wǎng)
(續(xù))3.分類

     以上40余種桁橋結構特征互有交叉,為更明晰起見應作如下分類。

    (1)按承式分類

    a)上承式:行車道支承在上弦;

    b)下承式:行車道支承在下弦;

     半穿式:上弦高度小于通行凈空高度,不設上風撐,要考慮上弦穩(wěn)定性;

     全穿式:上弦高度滿足通行凈空要求,設有上風撐,空間穩(wěn)定性較好;

                                                        
                        半穿式                    全穿式

a)上承式                    b)下承式

圖1.承式和穿式

     (2)按弦形分類

    a)平行弦桁:上下弦平行,桁等高;

    b)折弦桁:三角形或多邊形桁;

    c)凸曲線弦桁:多為單跨簡支桁;

     上曲弦:上弦如拱具有系桿拱的特征,直下弦如系桿,腹桿如吊桿;

     下曲弦:類平背魚腹,也稱魚腹桁;

     雙曲弦:上下均為曲弦,或稱透鏡桁,也可稱魚腹桁;

    d)凹曲線弦桁:多跨桁,負彎矩處設凹曲(折)線弦,例如懸臂桁;


a)平行弦                        b)折弦


上曲弦                     下曲弦                     雙曲弦

c)凸曲線弦


d)凹曲線弦

圖2.弦形

     (3)按腹桿形式分類

    a)斜桿布置:

     拉斜桿:斜桿布置在受拉方向,如Pratt桁;

     壓斜桿:斜桿布置在受壓方向,如豪式桁;

     雙向斜桿:受拉和受壓方向都布置斜桿;

     半斜桿:K式腹桿;

     復式斜桿:斜桿間距小,一根腹桿與多根腹桿相交;


圖3.斜桿布置

    b)豎桿布置:

     有豎桿:有斜桿,或無斜桿——亦稱空腹桁;

     無豎桿:有斜桿;


圖4.豎桿布置

    (4)按組合形式分類

    a)簡單桁:單一的桁式結構;

    b)組合桁:在簡單桁中附加另一種結構體系,二者互相耦合共分攤荷載,例如在簡單桁中增加斜拉索、懸索、拱等。但是,若桁高不大,組合作用有限;


斜拉索桁                     懸索桁                       拱桁 

圖5.組合桁

     (5)按外部形式分類

     簡支桁:單孔;

     懸臂桁:三孔雙懸臂;

     連續(xù)桁:多孔;

    4.近代桁橋

     隨著橋梁跨度增大,桁架桿件加長,穩(wěn)定性要求增大,從技術經(jīng)濟來衡量單一截面的桿件難以適應。近代桁橋已經(jīng)從單純型桁橋向混合型桁橋過渡,桁架成為橋梁的一個受力單元,而不是全部。但是,在組合時對荷載承受比例的配置差別較大,有的桁架仍是主要受力構件,有時僅是輔助構件。

    4.1.中國近代桁橋

    4.1.1.單純型桁橋

    武漢長江大橋(三聯(lián)3×128m連續(xù)鋼桁梁,1957年,為“萬里長江第一橋”);

    南京長江大橋(三聯(lián)3×160m連續(xù)鋼桁梁,1969年);


圖1 武漢長江大橋     圖2 南京長江大橋

    4.1.2.混合型桁橋

    (1)并聯(lián)式

    九江長江大橋(180+260+160m桁梁拱組合橋,1993年);

    蕪湖長江大橋(180+312+180m桁梁斜拉組合橋,1999年);

    香港青馬大橋(主跨1377m桁梁懸索組合橋,1997年);

    重慶朝天門大橋(190+552+190m桁拱桁梁組合橋,2010年)世界最大跨徑拱橋;

    (2)串聯(lián)式

    南京大勝關長江大橋(109+192+2×336+192+109m桁拱桁梁組合橋,三桁六線,2009年)


圖3 九江長江大橋    圖4 蕪湖長江大橋


圖5 香港青馬大橋    圖6 重慶朝天門大橋



圖7 南京大勝關長江大橋

    4.2.世界近代桁橋

     近代美歐日興建了一大批桁梁橋,除單純型桁橋外,特別是一些大跨斜拉橋和懸索橋都采用桁架作為主梁,二十世紀末新興國家也加入了這個隊伍,下面是一些代表性的橋梁。

    1.Peace Bridge New York(拱桁橋,全長1768m,1927年);

    2.Brooklyn Bridge, New York City(懸索桁橋,全長1825m主跨486.3m,1883年);

    3.Forth Rail Bridges, Scotland(懸臂桁橋,全長2528.7m主跨2×521.3m,1890年);

    4.Quebec Bridge, Quebec, Canada(懸臂桁橋,全長987 m主跨549 m,1919年);

    5.Verrazano Narrows Bridge, New York City(懸索桁橋,主跨1298m,1964年);

    6.Malmo-Copenhagen Bridge(?resund Bridge)(桁梁橋,全長7845m主跨490m,2000年);

    7.New River Gorge Bridge, West Virginia(拱桁橋,全長924m主跨518.2m,1977年);

    8.港大橋,大阪,日本(235+510+235m,懸臂桁橋,1974年);

    9.明石大橋,日本(主跨1991,懸索桁橋,1998年);

    10.閔浦大橋,中國(4×63+708+4×63m,斜拉桁橋,2010年);


圖8 Peace Bridge



圖9 Brooklyn Bridge          圖10 Forth Rail Bridges



圖11 Quebec Bridge        圖12Verrazano Narrows Bridge



圖13Malmo-Copenhagen Bridge(Oresund Bridge)



圖14 New River Gorge Bridge           圖15 港大橋
 


圖16 明石大橋                 圖17上海閔浦大橋

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