(續(xù))3.分類
以上40余種桁橋結(jié)構(gòu)特征互有交叉,為更明晰起見應(yīng)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(shè)上風(fēng)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(shè)有上風(fēng)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(jiǎn)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(fù)彎矩處設(shè)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(fù)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(jiǎn)單桁:?jiǎn)我坏蔫焓浇Y(jié)構(gòu);
b)組合桁:在簡(jiǎn)單桁中附加另一種結(jié)構(gòu)體系,二者互相耦合共分?jǐn)偤奢d,例如在簡(jiǎn)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(jiǎn)支桁:?jiǎn)慰祝?br />
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(zhǎng),穩(wěn)定性要求增大,從技術(shù)經(jīng)濟(jì)來衡量單一截面的桿件難以適應(yīng)。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(gè)受力單元,而不是全部。但是,在組合時(shí)對(duì)荷載承受比例的配置差別較大,有的桁架仍是主要受力構(gòu)件,有時(shí)僅是輔助構(gòu)件。
4.1.中國(guó)近代桁橋
4.1.1.單純型桁橋
武漢長(zhǎng)江大橋(三聯(lián)3×128m連續(xù)鋼桁梁,1957年,為“萬里長(zhǎng)江第一橋”);
南京長(zhǎng)江大橋(三聯(lián)3×160m連續(xù)鋼桁梁,1969年);
圖1 武漢長(zhǎng)江大橋 圖2 南京長(zhǎng)江大橋
4.1.2.混合型桁橋
(1)并聯(lián)式
九江長(zhǎng)江大橋(180+260+160m桁梁拱組合橋,1993年);
蕪湖長(zhǎng)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(guān)長(zhǎng)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(zhǎng)江大橋 圖4 蕪湖長(zhǎng)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(guān)長(zhǎng)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(jì)末新興國(guó)家也加入了這個(gè)隊(duì)伍,下面是一些代表性的橋梁。
1.Peace Bridge New York(拱桁橋,全長(zhǎng)1768m,1927年);
2.Brooklyn Bridge, New York City(懸索桁橋,全長(zhǎng)1825m主跨486.3m,1883年);
3.Forth Rail Bridges, Scotland(懸臂桁橋,全長(zhǎng)2528.7m主跨2×521.3m,1890年);
4.Quebec Bridge, Quebec, Canada(懸臂桁橋,全長(zhǎng)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(zhǎng)7845m主跨490m,2000年);
7.New River Gorge Bridge, West Virginia(拱桁橋,全長(zhǎng)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(guó)(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