桥梁类型-桥梁类型拱,梁,索,桁架,刚架
类型的桥梁
以下是基于支撑机制的5种主要桥梁类型:
- 梁式桥
- 拱桥
- 斜拉桥
- 刚架桥梁
- 桁架桥
1.梁桥梁:
它是最常见和最基本的桥接类型。在最简单的形式中,一根原木穿过小溪就是一个梁桥的例子;两种最常见的梁是工字梁和钢梁桥中使用的箱梁。研究工字钢的横截面就能说明它的名字。中间垂直的板块被称为网络,顶部和底部板称为法兰.
一个箱形梁取盒子的形状。典型的箱梁有两个腹板和两个翼缘。然而,在某些情况下,有两个以上的腹板,创造了一个多室箱梁。其他简单梁的例子包括圆周率大梁(因其与圆周率的数学符号相似而得名)和T形大梁。由于大多数梁桥这些天是建立与箱梁或工字梁梁,我们将跳过这些罕见的案例的细节。
工字钢的设计和建造非常简单,在大多数情况下都能很好地工作。然而,如果桥梁包含任何曲线,梁成为受扭转力,也称为扭矩。在箱梁中增加的第二腹板增加了稳定性,并增加了对扭转力的阻力。这使得箱梁成为具有任何显著曲线的桥梁的理想选择。箱梁,更稳定的也能够跨越更大的距离,并经常用于更大的跨度,而i型梁将没有足够的强度或稳定。但是,箱梁的设计和制造比工字梁的设计和制造要困难得多。例如,为了焊接箱梁的内部接缝,一个人或焊接机器人必须能够在箱梁内部操作。
2.拱桥:
拱桥是继梁桥之后最古老、最经典的桥梁类型。不像简单的梁桥,拱门很适合使用石头。由于拱门不需要在中心墩,所以拱门是跨越山谷和河流的好选择。拱门可以是最美丽的桥梁类型之一。拱门采用弯曲的结构,提供了一个高的抗弯力。拱桥只能在地面或基础坚实稳定的情况下使用,因为与梁桥和桁架桥不同,拱桥的两端都固定在水平方向(即支座不允许有水平移动)。因此,当一个荷载被放置在桥上(例如,一辆汽车通过它),水平力发生在拱的轴承。像桁架,道路可能通过或通过一个拱形或在某些情况下。
结构上有四种基本的拱桥:
- Hinge-less
- 二铰
- 三个铰链
- 联系拱门
无铰拱不使用铰链,不允许在基础上转动。因此,在基础上产生了大量的力(水平、垂直和弯曲力),无铰拱只能在地面非常稳定的地方建造。然而,无铰拱是一种非常坚硬的结构,比其他拱遭受更少的挠度。两个铰接拱使用铰接轴承,允许旋转。
在轴承处产生的唯一力是水平力和垂直力。这可能是最常用的变化钢拱,通常是一个非常经济的设计。三铰拱在拱顶或拱顶增加了一个额外的铰链。三铰拱受到的影响很小,如果有任何一个基础的运动(由于地震,下沉等)。
然而,三铰拱经历更多的挠度和铰链是复杂的,可以很难制造。三铰拱已经很少使用了。系拱是拱的一种变体,即使地基不够坚固,也能承受水平力。而不是依靠基础来约束水平力,梁本身“绑”在一起的拱两端,因此得名“绑拱”。
3.电缆在桥:
另一种类型的桥梁是斜拉桥。一个典型的斜拉桥是一个连续的梁与一个或多个塔竖立在桥墩之上在跨中。钢索从这些塔斜向下延伸(通常延伸到两边)并支撑主梁。钢缆非常坚固,但也很柔韧。电缆是非常经济的,因为他们允许一个细长和更轻的结构,仍然能够跨越很大的距离。虽然只有几根缆绳足以支撑整座桥,但它们的柔韧性使得它们在我们很少考虑的一种力面前很脆弱:风。
对于大跨度斜拉桥,必须进行细致的研究,以保证斜拉桥在风中的稳定性。桥的重量较轻,虽然在大风中是不利的,但在地震中却是有利的。然而,如果基础在地震期间或一段时间内发生不均匀沉降,斜拉桥可能遭受破坏,因此在规划基础时必须注意。现代而简单的外观斜拉桥使其成为一个吸引人的独特地标。
斜拉索的独特性能,以及整体结构,使桥梁的设计成为一项非常复杂的任务。对于必须考虑风和温度的更长的跨度,计算是极其复杂的,如果没有计算机和计算机分析的帮助,几乎是不可能的。斜拉桥的制作也是相对困难的。梁和塔的电缆布线和附件是复杂的结构,需要精密制造。斜拉桥没有明确的分类。
但是,它们可以通过跨数、塔数、主梁类型、缆索数等来区分。在塔的数量和类型,以及电缆的数量和排列上有许多变化。典型的塔是单塔、双塔、门塔,甚至a形塔。电缆的配置也有很大差异。一些典型的品种是单声道,竖琴,扇子和星形排列。在某些情况下,只有塔的一侧的钢索与主梁相连,另一侧锚固在基础或其他平衡物上。
4.刚架桥梁:
刚构桥有时也叫刚构桥车架的桥梁.在标准梁桥类型中,梁和墩是分开的结构。然而,刚架桥是一种墩和梁是一个坚实的结构。
刚构桥的梁截面通常为I形或箱形。刚构桥的设计计算比简支梁桥的设计计算困难。桥墩和梁的连接处很难制造,需要精确和注意细节。
虽然有很多可能的形状,但这些天使用的风格几乎是pi形框架,殴打柱框架,和V形框架。斜柱刚构桥特别适合于跨越河流和河谷,因为桥墩倾斜成一个角度可以更有效地跨越河流,而不需要在河流中部或山谷深处建造基础。V型框架有效利用了基础。每个v形桥墩为主梁提供两个支撑,减少了基础的数量,并创造了一个不那么杂乱的轮廓。Pi型刚架结构常被用作市内公路的桥墩和支座。在这些类型的桥梁中,框架支持高架公路,同时允许交通直接在桥下运行。
5.桁架桥:
在所有的桥梁类型中,桁架桥是最常见的,通常在钢桥中。桁架是由许多小横梁组成的,它们一起可以支撑大量的重量和跨度很大的距离。在大多数情况下,桁架的设计、制造和安装是相对简单的。然而,一旦组装桁架占用了更大的空间,在更复杂的结构,可以作为一个分心司机。与梁桥一样,既有简单桁架又有连续桁架。
桁架单个部件的尺寸小,这使它成为大型部件或部分不能运输的地方,或大型起重机和重型设备不能在安装过程中使用的理想桥梁。由于桁架是一种空心骨架结构,道路可以通过甚至通过结构,允许桥下的间隙通常是不可能的其他类型的桥梁。桁架也根据使用的基本设计进行分类。最具代表性的桁架是华伦桁架、普拉特桁架和豪桁架。无论是简单桁架还是连续桁架,沃伦桁架可能是最常见的桁架。对于较小的跨度,没有使用垂直构件,使结构看起来简单。
对于更大的跨度,增加垂直构件提供额外的强度。沃伦桁架通常用于50-100米跨度之间。普拉特桁架是由其对角线成员确定,除了最末端的成员,所有斜下来和在跨度的中心。除靠近中心的斜杆外,所有的斜杆只受拉力作用,而较短的垂直杆只受压力作用。这允许更细的对角线成员产生更经济的设计。豪桁架与普拉特桁架相反。对角线成员面对相反的方向和处理压缩力。这使得它非常不经济的设计钢桥和它的使用很少。