桥梁的受力体系分类方法详解

按照受力体系分类，桥梁有梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥四种基本体系。其中，梁式桥主要受力构件以受弯为主，拱式桥主要受力构件以受压为主，悬索桥主缆、吊索以受拉为主。另外，由上述四种基本体系的相互组合，派生出在受力上也具有组合特征的组合体系桥梁，如斜拉桥、梁拱组合体系桥等。下面分别阐述各种桥梁体系的主要特点。

1.梁式桥

梁式桥的主要承重结构在竖向荷载作用下无水平反力的结构，如图1-1 所示。梁式桥可分为简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥、连续刚构桥等结构，对于中小跨径桥梁，一般采用等截面形式，对于很大跨径的大桥和特大桥，可采用变截面形式。

拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。拱式结构在竖向荷载作用下，桥墩和桥台将受水平推力。同时，根据作用力和反作用力原理，墩台向拱圈（或拱肋）提供一对水平反力，引起拱内力中出现轴力，将大大抵消在拱圈（或拱肋）内由荷载所引起的弯矩。因此与同跨径的梁相比，拱的弯矩、剪力和变形要小得多。

拱式桥根据有无水平推力分为无推力拱（图1-2）和有推力拱（图1-3）。目前建设了较多的系杆拱，系杆拱内部属于超静定结构，外部简支于桥梁墩台之上。

拱式桥根据拱圈和拱肋是否设置铰又分为无铰拱、两铰拱、三铰拱。

拱式桥根据桥面位置又可分为上承式、中承式和下承式。

2.刚架桥

刚架桥的主要承重结构是梁（或板）与立柱（或竖墙）整体结合在一起的刚架结构，

梁和柱的连接处具有很大的刚性，以承担负弯矩的作用。刚架桥常见的有门式刚架桥、斜腿刚架桥、V 形刚架桥，如图1-3 所示。

图1-1　梁式桥

图1-2　无推力拱(www.xing528.com)

图1-3　有推力拱

图1-4　悬索桥

图1-5　梁、拱组合体系桥

1-6　斜拉桥

3.悬索桥

悬索桥是用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构，如图1-4 所示。

4.组合体系桥梁

由拉、压、弯等几个基本受力体系的结构组合而成的桥梁称为组合体系桥梁。常见的有梁、拱组合体系（梁、拱均为主要承重构件）（图1-5），斜拉桥（图1-6）等结构。

梁、拱组合体系中有系杆拱、桁架拱等。它们利用梁的受弯与拱的承压、吊杆或拉杆受拉的特点组成联合结构。在预应力混凝土结构中，因梁体内可以储备巨大的压力来承受拱的水平推力，适这类结构既有拱的特点，又没有水平推力，故对地基的要求不高，但这种结构施工复杂。

斜拉桥是由承压的塔、受拉的索与承弯压的梁体组合起来的一种结构体系。其主要承重部件为主梁，由于斜拉索将主梁吊住，使主梁变成类似于多点弹性支撑的连续梁，由此减少了主梁截面弯矩和梁高，增加了桥梁跨径。