橋梁建筑結(jié)構(gòu)的分類？各結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)、使用范圍？

【專家解說】：按結(jié)構(gòu)分類，按結(jié)構(gòu)體系分類是以橋梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)特征為基本著眼點(diǎn)，對(duì)橋梁進(jìn)行分類，以利于把握各種橋梁的基本特點(diǎn)，也是橋梁工程學(xué)習(xí)的重點(diǎn)之一。以主要的受力構(gòu)件為基本依據(jù)，可分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋五大類。 1、梁式橋 主梁為主要承重構(gòu)件，受力特點(diǎn)為主梁受彎。主要材料為鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土，多用于中小跨徑橋梁。簡(jiǎn)支梁橋合理最大跨徑約20米，懸臂梁橋與連續(xù)梁橋合宜的最大跨徑約60-70米。 優(yōu)點(diǎn)：采用鋼筋砼建造的梁橋能就地取材、工業(yè)化施工、耐久性好、適應(yīng)性強(qiáng)、整體性好且美觀；這種橋型在設(shè)計(jì)理論及施工技術(shù)上都發(fā)展得比較成熟。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)本身的自重大，約占全部設(shè)計(jì)荷載的30%至60%，且跨度越大其自重所占的比值更顯著增大，大大限制了其跨越能力。 2、拱式橋 拱肋為主要承重構(gòu)件，受力特點(diǎn)為拱肋承壓、支承處有水平推力。主要材料是圬工、鋼筋砼，適用范圍視材料而定。跨徑從幾十米到三百多米都有，目前我國(guó)最大跨徑鋼筋砼拱橋?yàn)?70米。 優(yōu)點(diǎn)：跨越能力較大；與鋼橋及鋼筋砼梁橋相比，可以節(jié)省大量鋼材和水泥；能耐久，且養(yǎng)護(hù)、維修費(fèi)用少；外型美觀；構(gòu)造較簡(jiǎn)單，有利于廣泛采用。 缺點(diǎn)：由于它是一種推力結(jié)構(gòu)，對(duì)地基要求較高；對(duì)多孔連續(xù)拱橋，為防止一孔破壞而影響全橋，要采取特殊措施或設(shè)置單向推力墩以承受不平衡的推力，增加了工程造價(jià)；在平原區(qū)修拱橋，由于建筑高度較大，使兩頭的接線工程和橋面縱坡量增大，對(duì)行車極為不利。 3、鋼架橋 是一種橋跨結(jié)構(gòu)和噸臺(tái)結(jié)構(gòu)整體相連的橋梁，支柱與主梁共同受力，受力特點(diǎn)為支柱與主梁剛性連接，在主梁端部產(chǎn)生負(fù)彎矩，減少了跨中截面正彎矩，而支座不僅提供豎向力還承受彎矩。主要材料為鋼筋砼，適宜于中小跨度，常用于需要較大的橋下凈空和建筑高度受到限制的情況，如立交橋、高架橋等。 優(yōu)點(diǎn)：外形尺寸小，橋下凈空大，橋下視野開闊，混凝土用量少。 缺點(diǎn)：基礎(chǔ)造價(jià)較高，鋼筋的用量較大，且為超靜定結(jié)構(gòu)，會(huì)產(chǎn)生次內(nèi)力。 4、斜拉橋 梁、索、塔為主要承重構(gòu)件，利用索塔上伸出的若干斜拉索在梁跨內(nèi)增加了彈性支承，減小了梁內(nèi)彎矩而增大了跨徑。受力特點(diǎn)為外荷載從梁傳遞到索，再到索塔。主要材料為預(yù)應(yīng)力鋼索、混凝土、鋼材。適宜于中等或大型橋梁。 優(yōu)點(diǎn)：梁體尺寸較小，使橋梁的跨越能力增大；受橋下凈空和橋面標(biāo)高的限制??；抗風(fēng)穩(wěn)定性優(yōu)于懸索橋，且不需要集中錨錠構(gòu)造；便于無支架施工。 缺點(diǎn)：由于是多次超靜定結(jié)構(gòu)，計(jì)算復(fù)雜；索與梁或塔的連接構(gòu)造比較復(fù)雜；施工中高空作業(yè)較多，且技術(shù)要求嚴(yán)格。 5、懸索橋 主纜為主要承重構(gòu)件，受力特點(diǎn)為外荷載從梁經(jīng)過系桿傳遞到主纜，再到兩端錨錠。主要材料為預(yù)應(yīng)力鋼索、混凝土、鋼材，適宜于大型及超大型橋梁。 優(yōu)點(diǎn)：由于主纜采用高強(qiáng)鋼材，受力均勻，具有很大的跨越能力。 缺點(diǎn)：整體鋼度小，抗風(fēng)穩(wěn)定性不佳；需要極大的兩端錨錠，費(fèi)用高，難度大