单跨刚构桥的设计与支柱选择方法详解

2023-08-27 理论教育版权反馈

【摘要】：单跨刚构桥的支柱可以做成直柱式或斜柱式。单跨的刚构桥一般产生较大的水平反力。刚构桥的节点是指立柱与主梁相连接的地方，又称角隅节点。刚构桥的铰支座，按所用的材料分为铅板铰、混凝土铰和钢铰。

1.刚构桥的类型

（1）刚架桥分为单跨和多跨。单跨刚构桥的支柱可以做成直柱式（又称门形刚构）或斜柱式（又称斜腿刚构）。

（2）单跨的刚构桥一般产生较大的水平反力。为了抵抗水平反力，可用拉杆连接两根支柱的底端，或做成封闭式刚架。

（3）斜腿刚架桥的压力线和拱桥相近，其所受的弯矩比门形刚构要小，主梁跨度缩短了，但支撑反力却有所增加，而且斜柱的长度也较大。

（4）多跨刚构桥的主梁，可以做成V形墩身的刚构桥，也可以做成连续式或非连续式，后者是在主梁跨中设铰或悬挂简支梁，形成所谓的T形刚构或带挂梁的T形刚构，这样有利于采用悬臂法施工，而静定结构则能减小次内力、简化主梁配筋。

（5）中、小跨度的连续式刚构通常做成等跨，以利于施工。

2.刚构桥的构造

（1）一般构造。

1）主梁截面形状与梁桥相同，可做成整体肋梁、板式截面或箱梁。主梁在纵方向的变化可做成等截面、等高变截面和变高度截面三种。变高度主梁的下缘形状有曲线型、折线型、曲线加直线型等。

2）支柱分为薄壁式和立柱式。立柱式又可分为多柱和单柱。多柱式的柱顶通常都用横梁相连，形成横向框架，以承受侧向作用力。

（2）刚构桥的节点构造。刚构桥的节点是指立柱与主梁相连接的地方，又称角隅节点。该节点必须具有强大的刚度，以保证主梁和立柱的刚性连接。角隅节点和主梁（或立柱）相连接的截面受很大的负弯矩作用，因此在节点内缘，混凝土承受较高的压应力。

（3）铰的构造。刚构桥的铰支座，按所用的材料分为铅板铰、混凝土铰和钢铰。

3.刚构桥的总体布置图

（1）立面图。由于刚架拱桥一般跨径不是太大，故可采用1∶200的比例画出，立面用半个外形投影图和半个纵剖面图合成。立面图同时反映了刚架拱桥的内外结构构造情况，在立面的半纵剖面图中，将横系梁断面，主梁、次梁侧面，主拱腿和次拱腿侧面形状表达清楚，对右桥台的结构形式及材料、左桥台的锥坡立面也做了表示。

（2）平面图。采用半个平面和半个揭层画法，画出桥台平面投影。

（3）侧面图及数据表。采用半I—I剖面，充分利用对称性，节省图纸。