2021年4月5日出版

桥梁有各种形式和大小。它们可以是短的,长的,直的,拱形的,固定的,悬挂的,在它们下面有水道,甚至是一个咖啡馆。但它们的设计和结构不仅仅是为了美观。不同类型的桥有不同的用途。

从技术上讲,桥是一种跨越山谷和河流等物理障碍,提供从一边到另一边的通道的结构。换句话说,它是一个结构,让我们可以跨越风景,否则无法通过。它缩短了旅行时间,使货物运输更容易,并有助于促进商业。

虽然这个定义听起来很简单,但建造一座桥要复杂得多。在决定建造哪种类型的桥梁之前,有许多因素需要考虑。这包括地形、预期的交通和可用的材料。它必须能够承受各种因素,并承受定期通过它的行人和车辆的负荷。

虽然世界上有许多不同类型的桥梁,但它们的结构可以追溯到七种主要类型。为了帮助你更好地理解,这里有一个关于不同类型桥的快速指南。

1.梁式桥

这是一种最简单和最基本的桥接类型。顾名如义,它使用一根或几根横梁水平铺设在桥台之间的区域跨度上。这些横梁支撑着通常由木板或石板制成的甲板区域。在大多数情况下,你还会发现其他梁支持主梁提供额外的稳定性。尽管它们造价较低且易于建造,但这种类型的结构不允许应力传递,而且往往跨度有限。

因为结构简单,它是人类建造的最古老的桥梁之一。第一个梁桥是在河流和小溪上铺设原木建造的。事实上,最常见的梁桥是乡下常见的木桥。

今天,大多数梁桥是由金属梁、钢箱和预应力混凝土建造的。

2.拱桥

拱桥正如它的名字所暗示的那样。它是一种两端都有桥台的桥,形状像一个弧形拱门。这种设计使桥梁能够承受垂直荷载,通过将力沿拱的曲线传递到两端的桥台。因此,桥梁的全部荷载都依赖于这些桥台。他们还负责保持拱门在一个精确的固定位置。

拱桥除了能承受沉重的荷载外,还很有视觉冲击力。这使得它们在古代很受欢迎。从罗马的渡槽到中国古代的木拱桥,这种类型的桥在世界各地的历史遗迹中都很常见。它们过去是用灰浆和石头建造的,但在现代,石头被混凝土、铁和结构钢所取代。

建筑工人建造的小桥

3.桁架桥

桁架桥得名于作为其主要承重结构的木制或金属三角形(称为桁架)。

桁架桁架桥对压力有弹性,比其他类型的桥稳定得多。这种设计原则也允许在整个结构中分配荷载。它们需要的建筑材料也更少,因此成本效益更高。这使得桁架桥在现代建筑中非常流行。

4.悬臂式桥梁

悬臂桥依赖于悬臂的承载能力。这是一种仅在一端支撑的刚性结构,其余部分水平延伸到空间中。悬臂梁的工作方式是将结构荷载从其无支撑的一端背到支撑它的结构上。这使得它可以承受悬垂结构(如桥面)而无需额外的支撑。

这种桥梁设计最早出现在19世纪。当时,人们对跨越宽阔水域的较长的桥梁有很高的需求。当时的工程师们发现,增加支撑物的数量将使荷载分布在它们之间,从而使桥梁变得更长。

世界上最受欢迎的悬臂桥有魁北克桥加拿大的桥梁Minato在日本桥。

5.悬索桥

就像悬臂桥一样,悬索桥不依赖底部结构来承重。相反,道路是悬挂在一个悬索使用垂直吊杆。主缆悬挂在塔架之间,与锚地相连。这种结构设计将垂直荷载从甲板转移到塔上弯曲的拉索

虽然吊桥美观,可以跨越更长的距离,但它的建造成本也很高。它们通常也为汽车交通而建造,尽管它们也足够坚固,可以支持货运列车。

6.斜拉桥

斜拉桥的设计原理与悬索桥相似。主要的区别是张拉索是对角线的,将桥面直接连接到一个或多个垂直塔上。这些钢索中的拉力使桥面处于水平压缩状态。

第一个斜拉桥使用很少但非常重的缆索来支撑道路,但现代建筑使用薄电缆在大量。这种技术允许使用更薄的甲板,从而降低建造成本。

7.Tied-Arch桥

如果你曾经穿过皮特堡大桥匹兹堡,宾夕法尼亚,那么你已经看到了一个系杆拱桥的例子。系拱桥通常被吹捧为悬索桥和拱桥的交叉点,系拱桥的特点是在桥面两侧有垂直的系带拱肋。然后用底部弦把拱顶系在一起。

本设计采用拱桥的原理,从桥面荷载被翻译为张力在垂直纽带拱的弯曲部分。拉力倾向于使拱变平并将其两端推入桥台。由于传递到桥台的力较小,系杆拱桥适用于基础不太坚实的地区。

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