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大桥桥梁之刚构桥介绍

刚构桥,主要承重结构采用刚构的桥梁。梁和腿或墩(台)身构成刚性连接。(桥梁防撞

八十年代以后,特别是九十年代以来,随着高速公路交通事业的迅速发展,要求行车平顺舒服,连续梁桥得到了迅速的发展,但由于此桥型在施工过程中需要梁墩临时固结和进行体系转换,同时需设置大吨位的橡胶支座,增加了工程费用及养护成本,于是预应力混凝土连续刚构桥应运而生,近年来得到较快的发展。(桥梁防撞设施

刚架结构体系桥梁的上部结构梁(板)与下部结构墩柱(竖墙)整体结合在一起,梁与墩柱的结合处具有很大刚性。连续刚构在竖向荷载作用下,梁(多为箱型)主要受弯,而在柱脚处有水平反力,其受力状态介于梁桥与拱桥之间,梁因柱的抗弯刚度而得到卸载作用。(固定式复合材料桥梁防撞设施

1、T型刚构

早期刚构桥大多为T型刚构,它分为有跨中设挂梁(如福州乌龙江大桥,保持跨径纪录10年)和跨中带剪力铰(如福州洪塘大桥)两种基本形式。(固定式钢覆复合材料桥梁防撞设施

前者属静定体系,各T构单元单独作用而使受力和变形均较大,存在一定的结构缺陷;后者是一种超静定结构,该结构的特点是剪力铰起到传力(只传递竖向剪力而不传递纵向水平力和弯矩)和牵制悬臂端变形的作用。

但存在跨中挠度较大、行车不顺,剪力铰不易制造安装、年久容易变形损坏等缺点,并且各种外因都能产生结构的附加应力。(自浮式复合材料桥梁防撞设施

2、连续刚构

T型刚构体系在设计中不断改进,逐步与连续梁体系的优点相结合,T型刚构的粗大桥墩被柔性薄壁墩所取代,形成墩梁连固的连续刚构体系,开辟了大跨桥梁向轻型结构发展的途径。

预应力混凝土连续刚构桥数跨相连,跨中不设铰或挂梁,行车舒适,特别适用于大跨度、高桥墩的情况。它利用薄壁高墩的柔性来适应各种外力所引起的桥纵向位移。此外,桥墩柔性大,对梁的嵌固作用小,其受力情况接近于连续梁桥。(自浮式钢覆复合材料桥梁防撞设施

但柔性墩需要考虑主梁纵向变形与转动的影响,以及墩身偏心受压时的稳定性。当连续长度太大时,宜设置伸缩缝,做成数座分离式的连续刚构。

我国1997年建成的虎门大桥辅航道上的连续刚构桥,主孔跨度达270m,曾是世界最大跨径的预应力混凝土连续刚构桥;

2006年建成的重庆市石板坡长江复线桥以主跨330m成为当今世界第一跨径梁桥。(桥梁防撞设施的种类

3、斜腿刚构

斜腿刚构是由刚架演变而来的,将刚架的立柱做成斜的就成为斜腿刚架。

斜腿刚构桥的工作情况与拱桥更接近。其梁与腿中的弯矩比门式刚构桥要小,但支承反力却有所增加。由于桥墩置于岸坡上,有较大斜角,在主梁跨度相同的条件下,斜腿刚构桥的跨度比门式刚构桥要大得多。跨越陡峭河岸和深邃峡谷时,采用斜腿刚构桥是经济合理的方案。(桥梁防撞设施的主要材料

1982年建成的陕西安康汉江桥,是我国第一座铁路钢斜腿刚构桥,跨度达176m,在目前世界同类铁路桥中,居于首位。

法国1974年建成的Bonhomme桥,是世界跨度最大的公路预应力混凝土斜腿刚构桥,两支承铰的间距为186.25m,桥高23m,主梁为单箱,基础设有支承铰。

目前我国高速公路上已建有多座斜腿刚构桥,不仅造型轻巧美观,施工也较拱桥简单。(什么是柔性复合材料桥梁防撞设施?

4、V型刚构桥

V型刚构桥也是一种连续刚构桥,所不同的是将桥墩做成V型。它具有连续刚构桥和多跨斜腿刚构桥的受力特性和共有的优点。

1988年建成的广西桂林漓江桥,为三跨连续的预应力混凝土V型刚构桥,主跨95m。该桥位于漓江风景区,外形美观,别具一格。V型刚构桥在设计上与连续梁比较,跨度加长了,弯矩峰值进一步削减,梁高却可降低;与连续刚构相比,跨中和支点弯矩较小,在结构外观上更显轻巧美观。(胜特桥梁防撞设施详细分析

桥墩较高时,V型墩腿以下部分可连接一段竖墩,形成Y型刚构,其工作性能与V型刚构相同。

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