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梁桥

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梁桥

梁桥 (Beam Bridge) 以受弯为主的主梁作为承重构件的桥梁。主梁可以是实腹梁或桁架梁。实腹梁构造简单，制造、架设和维修均较方便，广泛用于中、小跨度桥梁，但在材料利用上不够经济。桁架梁的杆件承受轴向力，材料能充分利用，自重较轻，跨越能力大，多用于建造大跨度桥梁。按照主梁的静力体系，分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。

简介

以梁为主要承重构件的 桥，是我国最早出现的桥型，远在殷代即已创建。最原始的梁桥为独木桥，进而发展为并列几根竹、木而成。其后梁桥不断演进，在用材方面以石替代竹、木，在结构方面则逐步发展创新，出现了辅助吊杆梁桥、八字撑架梁桥和伸臂梁桥等结构形式，并由单孔梁桥发展到多孔梁桥。多孔梁桥的支承一般采用木柱、石柱或石墩，也有用铸铁柱的。由于梁桥构造比较简单，施工容易，尤以石梁桥材料耐久，维修省力，所以成为最普遍的桥型。现存的大型古代石梁桥都集中在福建沿海一带，特别是泉州地区。著名的有万安桥(俗称洛阳桥)、安平桥(俗称五里桥)等。这些桥梁大都建于宋元时期，主要是采用筏型基础，尖劈形桥墩，浮运巨大石梁等工艺建造而成的，有的桥梁还巧妙地利用海牡蛎的繁殖特性来加固桥基和桥墩。这些工艺技术，是桥梁建造史上的重大突破和创新，在世界建桥史上也属首创。

简支梁桥

上部结构由两端简单支承在墩台上的主要承重梁组成的桥梁。简支梁是静定结构，相邻各跨单独受力，结构受力比较单纯，不受支座变位等影响，适用于各种地质情况，构造也较简单，容易做成标准化、 装配化构件，制造、安装都较方便，是一种采用最广 泛的梁式桥。但简支梁的跨中弯矩将随跨径增大而急剧增大，因而大跨径时显得不经济。

特点：简支梁桥和板梁桥的构造简单，受力明确，与普通钢筋混凝土桥梁相比，由于采用预应力可避免板梁下缘出现拉应力，故截面小，重量轻，可使桥梁跨越能力增大。预应力简支梁的截面形状一般为等高度T型截面，还有一些工字型和槽形组合式截面，个别呈变高度鱼腹式截面。T形梁与微弯板结合可组成迭合梁。槽梁与板相组合则成箱形梁，其横向刚度较大，跨径可达30m以上。 板梁桥（板桥）横截面呈矩形，有实心板和空心板之分，适用于20m以下小跨径桥梁。

连续梁桥

上部结构由连续跨过三个以上支座的梁作为主 要承重结构的桥梁。这种桥在恒载作用下，由于支点 负弯矩的卸载作用，跨中最大正弯矩显著减小，因此 用在较大跨径时将较简支梁桥经济。连续梁在每个 墩台上只需设一个支座，桥墩宽度小，节省材料;而 且梁连续通过支座，接缝少，行车平顺，因此对高速 行车有利。但连续梁为超静定结构，支座变位将引起 结构内力的变化，适用于地质良好的桥位处，可用钢 筋混凝土、预应力混凝土和钢材等建成。

连续梁桥结构体系具有变形小、结构刚度好、行车乎顺舒适、伸缩缝少、养护简单、抗震能力强等优点。

悬臂梁桥

上部结构由锚固孔、悬臂和悬挂孔组成，悬挂孔支承在悬臂上，用铰相联。有单悬臂梁桥（三跨构成，中跨较大以满足通航要求）和双悬臂梁桥（可构成多跨的长大梁桥）。如陕西省咸阳渭河桥（主跨174米，全长448米，1954年建成)为钢筋混凝土悬臂梁桥。梁桥为桥梁的基本体系之一，使用广泛，在桥梁建筑中占有很大比例，其上部结构可以是木结构、钢结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构或钢筋混凝土桥面板和钢梁的组合结构。

历史古桥

坐落在咸阳故城附近的渭水三桥，在古代是很有名的。三桥包括中渭、东渭和西渭桥，都是多跨木梁木柱桥。其中，中渭桥始建于战国秦昭王的时候，后来秦始皇又作了改建和加固。这座桥全长约525米，宽约13.8米，接近南京长江大桥汽车道宽度；它由750根木柱桩组成了67个桥墩，68个桥孔，平均每孔跨径为7.72米，中间桥孔跨径达九米；在木柱桩群上加盖顶横梁组成排架墩，再在排架上搁置大木梁，然后铺上木桥面，桥两侧设雕花栏杆。中间桥孔高而大，两边桥孔低而小，呈八字形，既能使高大楼船顺利通过，又可以迅速排除桥面雨水，防止腐朽。桥两端还竖立着华表、镇水妖石件、石灯柱等，作示标、照明之用。到了汉朝，又重修了中渭桥，增建了东渭桥和西渭桥。

汉朝时的梁桥，已经比较普及了。山东省沂南出土的汉墓画像石上，甚至已刻有石梁桥的图案。唐朝时期出现了不少名闻天下的石梁桥。据《唐六典》说，天下著名的石梁桥有四座：河南洛阳的天津桥、永济桥和中桥，西安的灞桥。灞桥位于西安东北20里的灞水上，是一座石柱墩木梁桥。自汉朝建桥后，两千年间屡毁屡修，直到清朝道光十三年（公元1833年）花了九个月才建成了今天的多跨梁桥。桥长近400米，67孔，每孔净跨度六米左右，桥宽约七米。桥墩由六根石柱组成。六根石柱顶端盖上一根石梁，把它们合成一体，构成了桥梁史上最早的一种轻形墩，即今天所说的石排架墩。这座千百年来作为交通咽喉的古桥，今天已改造成为现代的公路桥。

到了宋朝，人们战胜自然的能力提高了，又在福建泉州建成了我国第一座濒临海湾的大石梁桥万安桥，即洛阳桥。这座桥桥长834米，宽七米，桥中间有岛，岛南七孔，岛北41孔，每孔跨度约11米。建桥之处正当入海口，水流湍急，当地又多地震台风，建桥工程相当艰巨。本书下一节对此将作专题介绍。洛阳桥建成后轰动一时，有“天下第一桥”的美誉，因而在当地掀起了“造桥热”。这个时期福建新建的石梁石墩桥无论在长度、跨度、重量、建造速度、施工技术、桥型和桥梁基础等方面都达到了新的水平，在中外建桥史上占有重要地位。突出的可以坐落在福建晋江市的安平桥和位于漳州市的虎渡桥为代表。安平桥总长811丈，五华里多，362孔，为世界上少见的古长桥，被誉为“天下无桥长此桥”。虎渡桥最大的石梁长23.7米，宽1.7米，高1.9米，重达207吨，可谓世界上最重的石梁。

随着社会生产力的发展，梁桥的形式也在不断变化。例如在我国江南水乡地区，人们常常把这种桥建造成中间孔高大、边孔低小的八字式或台阶式，两边桥头还砌有外观非常别致的几级台阶踏步，以便引人上桥。在绍兴至杭州的运河边还有一种与河流平行的纤道桥。有些古石梁桥在桥下设闸或在桥上设渠道，使一桥多用。据史料记载，在甘肃与新疆交界地区古代被称作段国的地方，曾建有伸臂木梁桥。这种桥采用圆木或方木纵横相隔叠起，由岸边或桥墩上层层向河谷中心挑出，犹如古建筑中的层层斗拱。当地人称这种桥为“飞桥”，在南方木材较多的地区容易见到。有的桥上还有桥屋或桥廊，屋廊内有彩画、佛座仙像，桥景似花，所以称它为花桥。逢年过节花桥又成了人们娱乐、赶集、赶庙会的场所。如广西三江程阳桥就是把功能与装饰有机结合在一起的著名花桥。此外，还有木撑架桥以及伸臂木梁与撑架相结合的梁桥等。

我国历史上最早记载的梁桥为钜桥，桥建于商代（公元前16~ 前11世纪）。周武王伐纣，克商都朝歌（今河南省鹤壁淇县朝歌镇），发钜桥（今浚县钜桥镇）头积粟，以赈济贫民。自周代以迄秦汗，中国多造石柱、木梁桥。

宋代建造为数众多的石墩、石梁桥。200多年间，仅泉州一地，见于古籍的桥梁就有110座，其中名桥10座。如安平桥，有362孔，桥长5里（2223米），故又名五里桥（现桥长2100米），保持了700余年的桥长记录。桥始建于宋，绍兴八年（公元1138年），成于绍兴二十一年（公元1151年），历时13年。

又如泉州万安桥，俗称洛阳桥，共有47孔，建于洛阳江入海口，桥总长约890米，桥宽3.7米。桥始建于宋·皇祐五年（公元1053年），完成于宋·嘉祐四年（公元1059年）。两桥均为国家重点文物单位。

福建漳州江东桥的石梁最为巨大。该桥于宋.嘉熙元年（公元1237年）由木梁桥改为石梁桥，计有15孔，每孔三片石梁。石桥现存5孔，其中最大的石梁长23.7米，宽1.7米，高1.9米，重量达2000kN（千牛）(200吨)。这样巨大的石梁，在没有重型起重设备的古时，其采、运、安装等工作都是十分艰巨的。 不论木梁或石梁，为了加长桥跨，采用了多层并列梁，由下向上逐层外挑的方法，以支承中部的简支梁。在当时石梁称为叠涩；木梁称飞桥或称握桥，即为伸臂梁桥。木伸臂梁在公元4世纪时已有记载。石桥叠涩，出檐不远；木桥伸臂达到20米。现存清代重修的甘肃文县阴平桥为单孔木伸臂桥，桥跨达60余米，桥上建有桥屋。

木梁桥上一般建有桥屋或桥廊，侗族风雨桥就是一种桥屋。广西三江侗族自治县的程阳永济桥，是一座4孔5墩的木伸臂桥屋，全长644米，建于1916年，5座墩台上均有桥亭，用桥廊把桥亭相互贯通。桥亭起着重力平衡作用，把装饰与功能有机结合在一起。

特点及使用场合

1.因为悬臂梁能减小跨内主梁的高度，故自重较轻、材料省。而且跨中建筑高度小，桥墩处梁的高度大，故对通航净空有利。

2.由于内力分布与连续梁桥相似，中等跨径的悬臂梁桥其基本尺寸和材料用量亦与连续梁桥相似。在桥墩上的支座只有一排，故可使墩身宽度减小。

3.尤其在平原地区，多数为软土地基，河道要求通航跨径一般为40—50m，采用悬臂梁桥较经济合理。又因悬臂梁桥属静定体系，当基础沉降不均匀时，不会引起截面内力变化。

4.悬臂梁桥的悬臂端，在恒载、活载作用下，容易发生下挠，特别是采用高强预应力钢丝作为预应力材料的悬臂梁桥，其预应力钢丝松弛较大，对主梁提供的预应力下降，会造成悬臂端凹折，行车舒适性较差。

5.凡中孔跨径在30m以内，可采用钢筋混凝土悬臂梁桥，30~50m的，宜采用预应力混凝土悬臂梁桥；50~100mm时，宜采用拱梁组合体系的单悬臂+挂孔。在江苏省苏南地区已建成的中跨80m，利用传统的拱桥施工工艺，结合在岸边陆地现浇张拉上弦杆，最后采用转体施工法一次成桥，无论在施工工艺及经济指标均具有竞争力，实践结果比同类跨径桥节省造价20%~25%。