[科普中国]-刚架桥

描述

又称刚构桥。上部结构与下部结构固接成整体， 状如框架的桥梁。由桥面系、楣梁与立柱构成。桥面系直接承受荷载，并将荷载传至楣梁上。楣梁与立柱刚性连接，后者代替了桥墩(台)将荷载传递到地基上。桥面系承受弯矩与剪力，而楣梁与立柱除承受弯矩、剪力外，还要承受轴向力，多用钢筋混凝土或预 应力混凝土建造。

按受力图式可分固端刚架桥、双铰 刚架桥和三铰刚架桥等；按立面型式可分门式刚架 桥、直腿刚架桥、斜腿刚架桥、V形墩刚架桥和T形 刚构桥等;按桥孔数目可分单跨刚架桥、多跨刚架桥 等；按支承有无水平推力可分推力式刚架桥、无推力刚架桥等。

这种桥具有节点负弯矩，可减小楣梁的跨 中正弯矩，建筑高度很小，很适用于立交桥和高架线路桥等，并且用料节省。钢筋混凝土刚架桥的楣梁与 立柱一般要求就地浇筑成整体，装配化程度不高;这 种桥在竖向荷载作用下，在柱脚处要产生水平推力， 对地基要求高。1

受力特点（1）梁墩柱刚性连接，梁因墩柱的抗弯而卸载，整个体系是压弯结构，也是有推力结构。

（2）刚架桥的桥下净空比拱桥大，在同样净空要求下可修建较小的跨径。

（3）刚架桥施工较复杂，一般用于跨度不大的城市或公路的跨线桥和立交桥。

（4）采用预应力混凝土和悬臂施工的刚架桥，己成为大跨度桥梁竞争方案之一。

适用范围一般用于跨径不大的城市桥或公路高架桥和立交桥

钢筋混凝土：中、小跨径

预应力钢筋混凝土：大跨度

直腿刚架（门式）和斜腿刚架：中、小跨径

T形刚构、连续刚构：大跨度

构架形式（1）刚架构造分为直腿刚架（门式）和斜腿刚架。

（2）V形墩刚架桥：为减少支柱肩部的负弯矩峰值，将支柱做成V形墩形式。

（3）带拉杆形式：为方便采用悬臂施工，并且减少跨中正弯矩和挠度值，做成两端带拉杆的结构形式，施工时可在端部临时压重。

（4）T形刚构：桥跨结构的上部梁在墩上采用两边平衡悬臂施工，首先形成一个T字形的悬臂结构．然后相邻的两个T形悬臂在跨中可用剪力铰或跨径较小的挂梁联成一体，称为带铰或带挂孔的T形刚构。

（5）连续刚构：如果在跨中采用预应力钢筋和现浇混凝土联成整体，则为连续刚构，亦称为连续一刚构连续体系,简称为连续刚构桥。

门式刚架桥简称门架桥，其腿和梁垂直相交呈门架形。腿所受的弯矩将随腿和梁的刚度比率的提高而增大。用钢或钢筋混凝土制造的门架桥,多用于跨线桥。至于T形刚构桥（特点是在跨中有铰），及将腿做成V形两撑杆与梁刚性相连的连续梁桥，其外形均与多跨的门架桥相近，但内力分布规律则不同(见预应力混凝土桥)。

门架桥可分：

①单跨门架桥。用钢制造时,腿脚常设铰,形成两铰门架。用钢筋混凝土制造时，腿脚可设铰；也可和基础固结，形成固端单跨门架桥，主要用于地质良好处。

②双悬臂单跨门架桥。将梁的两端悬伸至门腿之外,在悬伸端加平衡重或在悬伸端和腿脚间设置预应力拉杆，可使梁的支承截面产生较大的负弯矩，以降低梁的跨中正弯矩，相应地降低梁高，有利于修建跨线桥。

③多跨门架桥。多用于跨度不大的跨线桥。

④三跨两腿门架桥。这种桥在两端设有桥台，采用预应力混凝土时，可将跨度做得较大。例如,美国1981年在休斯敦航道上修建的公路桥,分跨为114.3+228.7+114.3米。

斜腿刚架桥刚架腿是斜置的，两腿和梁中部的轴线大致呈拱形，这样，腿和梁所受的弯矩比同跨度的门式刚架显著减小，而轴向压力有所增加。同上承式拱桥相比，这种桥不需要拱上结构，构件数目较少；当桥面较窄（如单线铁路桥）而跨度较大时，可将其斜腿在桥的横向放坡，以保证桥的横向稳定。著名的预应力混凝土斜腿刚架桥有：联邦德国霍雷姆铁路桥(1953年，腿铰跨度85.5米)，中国邯(郸)长(治)铁路浊漳河桥(1981年，脚铰跨度82.0米)，法国圣米歇尔公路桥（1957年,按墩的中心距计的分跨为1×60+5×65.2米）等。著名的钢斜腿刚架桥有：卢森堡阿尔泽特公路桥（1965年，脚铰跨度234.1米）,南斯拉夫内雷特瓦铁路桥(1966年,100米),法国马蒂格公路桥（1972年，210米）,意大利斯法拉沙(Sfalasha)公路桥（1972年，376米）,及中国安康汉江铁路桥（1982年,176米,见彩图）等。