梁桥是指结构在垂直荷载作用下,支座只产生垂直反力而无推力的梁式体系桥的总称。梁桥按照静力特性可分为简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥、T 形刚构桥及连续刚构桥,按照材料可分为混凝土梁桥、钢梁桥、木梁桥、石梁桥等。
混凝土梁,根据所用材料有素混凝土梁、钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁之分。混凝土是一种抗压强度高而抗拉强度极低的材料,受拉时容易开裂,素混凝土梁的承载能力是由混凝土的抗拉强度控制的,而受压区混凝土的抗压强度远未被充分利用,因此素混凝土梁的承载力很低,并且梁一出现裂缝就会立刻破坏,属于脆性破坏,不能采用。钢筋是抗拉性能很好的材料。利用钢筋抗拉性能好的优点,在混凝土梁受拉区布置钢筋,代替混凝土承受拉应力,这样的梁称为钢筋混凝土梁。而混凝土、钢筋虽然是两种完全不同的材料,但两者能够结合成整体共同承受作用。在外围的混凝土应有一定的厚度(混凝土保护层厚度),以防止钢筋锈蚀,使钢筋和混凝土能更好地共同工作。混凝土保护层厚度需满足表4.0.1 规定的混凝土最小保护层厚度的要求。
表4.0.1 混凝土最小保护层厚度
简支梁桥受力简单,梁中只有正弯矩,体系温变、混凝土收缩徐变、张拉预应力等均不会在梁中产生附加内力,设计计算方便,最易设计成各种标准跨径的装配式结构。(www.xing528.com)
将简支梁梁体加长,并越过支点就成为悬臂梁桥。仅梁的一端悬出的称为单悬臂梁,两端均悬出的称为双悬臂梁。在力学性能上,悬臂梁优于简支梁,可适用于更大跨径桥梁方案中。但实际上,悬臂梁在桥梁工程中较少使用,因为其构造复杂,梁顶也易产生裂缝,再者其行车亦不及连续梁平顺。
将简支梁梁体在支点上连接即形成连续梁。连续梁可以做成两跨或三跨一联的,也可以做成多跨一联的。因为连续梁桥的受力特性是主梁连续产生支点负弯矩,对跨中正弯矩有卸载作用,预应力的布置正好可以迎合正负弯矩交替的特点。因此,实际应用多采用预应力混凝土连续梁的结构,少用钢筋混凝土结构。
T 形刚构桥是一种墩梁固结、具有悬臂受力特点的梁式桥。预应力T 形刚构桥的受力特点是长悬臂体系,全跨以承受负弯矩为主。预应力混凝土T 形刚构桥分为跨中带剪力铰和跨中设挂梁两种基本类型。铰和挂梁的存在,使得桥梁行车不够平顺,并且铰连接处易损坏,这在当今高速道路上已然不适应,故而使用较少。
连续刚构桥结合了连续梁桥和T 形刚构桥的受力特点,将主梁做成连续梁体,与薄壁桥墩固结而成。为减小水平位移在墩中产生较大的弯矩,连续刚构桥常采用水平抗推刚度较小的双薄壁墩。
钢筋混凝土与预应力混凝土梁式体系桥在桥梁工程中占有较高的地位,在我国,绝大多数中、小跨径桥梁仍大量采用预应力混凝土梁式结构,大跨度梁式桥则多采用预应力混凝土连续梁、连续刚构。
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