(续)3.分类
以上40余种桁桥结构特征互有交叉,为更明晰起见应作如下分类。
(1)按承式分类
a)上承式:行车道支承在上弦;
b)下承式:行车道支承在下弦;
半穿式:上弦高度小于通行净空高度,不设上风撑,要考虑上弦稳定性;
全穿式:上弦高度满足通行净空要求,设有上风撑,空间稳定性较好;
半穿式 全穿式
a)上承式 b)下承式
图1.承式和穿式
(2)按弦形分类
a)平行弦桁:上下弦平行,桁等高;
b)折弦桁:三角形或多边形桁;
c)凸曲线弦桁:多为单跨简支桁;
上曲弦:上弦如拱具有系杆拱的特征,直下弦如系杆,腹杆如吊杆;
下曲弦:类平背鱼腹,也称鱼腹桁;
双曲弦:上下均为曲弦,或称透镜桁,也可称鱼腹桁;
d)凹曲线弦桁:多跨桁,负弯矩处设凹曲(折)线弦,例如悬臂桁;
a)平行弦 b)折弦
上曲弦 下曲弦 双曲弦
c)凸曲线弦
d)凹曲线弦
图2.弦形
(3)按腹杆形式分类
a)斜杆布置:
拉斜杆:斜杆布置在受拉方向,如Pratt桁;
压斜杆:斜杆布置在受压方向,如豪式桁;
双向斜杆:受拉和受压方向都布置斜杆;
半斜杆:K式腹杆;
复式斜杆:斜杆间距小,一根腹杆与多根腹杆相交;
图3.斜杆布置
b)竖杆布置:
有竖杆:有斜杆,或无斜杆——亦称空腹桁;
无竖杆:有斜杆;
图4.竖杆布置
(4)按组合形式分类
a)简单桁:单一的桁式结构;
b)组合桁:在简单桁中附加另一种结构体系,二者互相耦合共分摊荷载,例如在简单桁中增加斜拉索、悬索、拱等。但是,若桁高不大,组合作用有限;
斜拉索桁 悬索桁 拱桁
图5.组合桁
(5)按外部形式分类
简支桁:单孔;
悬臂桁:三孔双悬臂;
连续桁:多孔;
4.近代桁桥
随着桥梁跨度增大,桁架杆件加长,稳定性要求增大,从技术经济来衡量单一截面的杆件难以适应。近代桁桥已经从单纯型桁桥向混合型桁桥过渡,桁架成为桥梁的一个受力单元,而不是全部。但是,在组合时对荷载承受比例的配置差别较大,有的桁架仍是主要受力构件,有时仅是辅助构件。
4.1.中国近代桁桥
4.1.1.单纯型桁桥
武汉长江大桥(三联3×128m连续钢桁梁,1957年,为“万里长江第一桥”);
南京长江大桥(三联3×160m连续钢桁梁,1969年);
图1 武汉长江大桥 图2 南京长江大桥
4.1.2.混合型桁桥
(1)并联式
九江长江大桥(180+260+160m桁梁拱组合桥,1993年);
芜湖长江大桥(180+312+180m桁梁斜拉组合桥,1999年);
香港青马大桥(主跨1377m桁梁悬索组合桥,1997年);
重庆朝天门大桥(190+552+190m桁拱桁梁组合桥,2010年)世界最大跨径拱桥;
(2)串联式
南京大胜关长江大桥(109+192+2×336+192+109m桁拱桁梁组合桥,三桁六线,2009年)
图3 九江长江大桥 图4 芜湖长江大桥
图5 香港青马大桥 图6 重庆朝天门大桥
图7 南京大胜关长江大桥
4.2.世界近代桁桥
近代美欧日兴建了一大批桁梁桥,除单纯型桁桥外,特别是一些大跨斜拉桥和悬索桥都采用桁架作为主梁,二十世纪末新兴国家也加入了这个队伍,下面是一些代表性的桥梁。
1.Peace Bridge New York(拱桁桥,全长1768m,1927年);
2.Brooklyn Bridge, New York City(悬索桁桥,全长1825m主跨486.3m,1883年);
3.Forth Rail Bridges, Scotland(悬臂桁桥,全长2528.7m主跨2×521.3m,1890年);
4.Quebec Bridge, Quebec, Canada(悬臂桁桥,全长987 m主跨549 m,1919年);
5.Verrazano Narrows Bridge, New York City(悬索桁桥,主跨1298m,1964年);
6.Malmo-Copenhagen Bridge(?resund Bridge)(桁梁桥,全长7845m主跨490m,2000年);
7.New River Gorge Bridge, West Virginia(拱桁桥,全长924m主跨518.2m,1977年);
8.港大桥,大阪,日本(235+510+235m,悬臂桁桥,1974年);
9.明石大桥,日本(主跨1991,悬索桁桥,1998年);
10.闵浦大桥,中国(4×63+708+4×63m,斜拉桁桥,2010年);
图8 Peace Bridge
图9 Brooklyn Bridge 图10 Forth Rail Bridges
图11 Quebec Bridge 图12Verrazano Narrows Bridge
图13Malmo-Copenhagen Bridge(Oresund Bridge)
图14 New River Gorge Bridge 图15 港大桥
图16 明石大桥 图17上海闵浦大桥