簡支梁橋

簡支梁橋

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上部結構由兩端簡單支承在墩台上的主要承重 梁組成的橋樑。簡支梁是靜定結構，相鄰各跨單獨受 力，結構受力比較單純，不受支座變位等影響，適用 於各種地質情況，構造也較簡單，容易做成標準化、 裝配化構件，製造、安裝都較方便，是一種採用最廣 泛的梁式橋。但簡支梁的跨中彎矩將隨跨徑增大而 急劇增大，因而大跨徑時顯得不經濟。

目錄

建築結構

簡支梁橋： (jian zhi liang qiao) simple-supported beam bridge 由一根兩端分別支撐在一個活動支座和一個鉸支座上的梁作為主要承重結構的梁橋。屬於靜定結構。是梁式橋中應用最早、使用最廣泛的一種橋形。其構造簡單，架設方便，結構內力不受地基變形，溫度改變的影響。

基本種類

整體式簡支梁橋

其橫向剛度大，穩定性好。由於受運梁設備起吊能力的限制，整體式梁一般適用於就地澆築。

整體式梁橋在施工速度、耗費支架模板木料等方面雖然不如預製裝配式結構，然而，當所修建橋樑的孔數不多（甚至建造單孔橋樑），工程數量不大，或缺乏起重安裝機具設備的情況下，往往仍須建造現場澆築混凝土的整體式梁橋。此外，整體式結構在構造上和施工上對於現代公路上的斜橋和曲線橋適應能力強，整體性也好，因此，如何改進整體式橋樑的構造和簡化其施工方法，也是建橋工作者要研究的課題：

整體式簡支梁橋通常仍舊以採用全跨不變的梁高為合理，因為採用變高度梁雖然在力學上似乎是合宜的，在材料數量上能獲得一些節省，但會由於施工複雜化而引起更大的附加耗費，整體式梁橋通常均設置橫隔板（或橫隔梁），藉以加強全橋的橫向剛性，減少整片橋面板的厚度，使橫截面的設計更趨經濟合理。

由於整體式梁橋主梁數目減少，因此建築高度要比裝配式橋大些，通常為跨徑的1/8~/16。增大梁高可以加大梁的剛度並導致減少橋跨結構的材料數量。當然，加大梁高的不足之處就是提高了行車路面的標高，並可能由此而增加引道路堤的工程量。

整體式橋樑的主梁寬度約為梁高的1/6~1/7。

裝配式簡支梁橋

裝配式簡支梁之一是T形截面梁。T形梁的優點是：製造簡單，肋內配筋可做成剛勁的鋼筋骨架，主梁之間藉助間距為4~6m的橫隔梁來連接，整體性好，接頭也較方便。不足之處是：截面形狀不穩定，運輸和安裝較複雜，構件正好在橋面板的跨中接頭，對板的受力不利。 裝配式的鋼筋混凝土T形梁的常用跨徑不大於16 m，裝配式預應力混凝土T形梁則不大於50m。國內已建成的裝配式預應力混凝土T形梁橋的最大跨徑已達52m，國外有做到76m的。

在保證抗剪等條件下儘可能減小梁肋（或稱腹板）的厚度，以期減輕構件自重，是鋼筋混凝土和預應力混凝土橋樑的發展趨勢。因此，為使受拉主筋或預應力筋在梁肋底部較集中地布置，或者為了滿足預加應力的受壓需要，就形成呈馬蹄形的梁肋底部，如圖1中（b）、（c）和（d）所示。但要注意，腹板厚度小於14cm時，澆築混凝土是有困難的。馬蹄形的梁肋使模板結構和混凝土的澆築稍趨複雜。

圖1中（e）、（f)所示的箱形一般不適用於鋼筋混凝土的簡支梁橋，因為受拉區混凝土不參與工作，多餘的箱梁底板徒然增加了自重。然而對於全截面參與受力的預應力混凝土梁來說，情況就完全不同。

箱形截面抗扭能力大，其抗扭慣矩約為T梁截面的十幾倍至幾十倍，在橫向偏心荷載作用下，箱形梁橋各梁的受力比T梁橋均勻。因此，箱梁所配置的預應力筋要較T梁減少。此外，箱梁可以做成薄壁結構，又因橋面板的跨徑減小而能使板厚減薄並節省配筋。這特別對自重占重要部分的大跨徑預應力混凝土簡支梁橋是十分經濟合理的。

裝配式梁橋通常藉助沿縱向布置的橫隔梁的接頭和橋面板的接縫連成整體，以使橋上車輛荷載能分配給各主梁共同負擔。對於箱形橋，由於其本身抗扭能力大，可以少沒或不設跨中橫隔梁，但端橫隔梁通常是必要的。

箱形截面的橫向抗彎剛度大，對預施應力、運輸、安裝階段單梁的穩定性也要比T梁的好得多。然而，箱梁薄壁構件的預製施工比較複雜，單根箱梁的安裝質量通常比T梁的大，這在確定梁橋類型時是必須加以考慮的。

為了顯著減輕預製構件的質量，並便於集中製造和運輸吊裝，裝配式簡支梁橋主梁可採用組合梁，如圖1中（f）、（g）、（h）。組合梁是用縱向水平縫將主梁的梁肋部分與橋面板（翼板）分割開來，橋面板再借縱橫向的豎縫劃分成平面內呈矩形的預製構件，這樣就使單梁的整體截面變成板與肋的組合截面。構件的組合採用在工地現澆少量橋面混凝土來完成，不需另設支架和模板。但相對來說，組合式梁橋的施工工序要多一些，而且較矮的梁肋要單獨承受橋面的質量，本身材料會多用一些。

主要缺陷

簡支梁橋抗震力較弱，若搭在超高墩台上，在超外力作用下，安全儲備則較低

簡支梁橋隨着跨徑增大，主梁內力將急劇增大，用料便相應增多，但實腹梁主要用鋼筋混凝土、預應力混凝土製作，或者是用鋼材做成鋼板梁或鋼箱梁，在材料利用上不夠經濟。而在材料自重上，當跨度達到一定時，隨着跨度的提高，需要加大簡支梁的梁高以提供更高的承載力，但這勢必增加梁體自重，當跨度達到一定時，自重引起的內力增長將超過承載能力的提高，此時簡支梁的跨越能力就無法繼續提高了，因此目 前簡支梁的最大跨度為50m，大跨徑橋絕不會採用簡支梁。所以，此類橋型一般適用於中、小跨度的橋上，是梁式橋中應用最早、使用最廣泛的一種橋形。

在構造上，簡支梁橋是由一根兩端分別支撐在一個活動支座和一個鉸支座上的梁作為主要承重結構的梁橋，屬於靜定結構。也正由於有這兩種支座的存在，正常情況下，橋樑不會有剛體位移，而在內力作用下，一端可以自由變形，因此不會產生多餘的次內力。也就是說，在簡單構造、方便架設的情況下，這種橋型的結構內力不會受地基變形、溫度改變的影響。

但也正因這種結構而讓簡支梁橋存在着致命缺陷，即其固定鉸支座在起到約束橋樑縱向變形作用的同時，其活動支座端則會沿着梁的走向而自由滑動。也就是說，超過一定滑動範圍，梁體就會從支座上掉下來。因此，簡支梁橋抗震力較弱，在超出設計範圍的外力作用下，此種橋完全會有落梁的危險。就如此次義昌大橋事故中，橋樑搭在超高墩台上，在受到超外力作用下，橋樑縱向變形過大，而從活動支座端脫落。可以說，這種簡支梁跨結構和超高墩台組合是具有危險性的，安全儲備很低。

古代簡支梁橋

《詩經·大雅》有： 「維鵜在梁，不濡其翼。」又《詩經．衛風》： 「在彼洪梁。」淇水發源於現河南省林縣臨淇鎮，下流到洪縣，即商代紂王的首都朝歌，最早的橋樑記載，講到商朝的大橋。 《水經注·漳水》： 「衡漳又北逕巨橋邸閣西，舊有大梁橫水，故有巨橋之稱。昔武王伐紂發巨橋之粟，以賑殷之饑民。」 《史記·周木紀》：「武王既革殷，受天明命之後……命南宮括散鹿台之財，發鉅橋之粟，以振貧弱薊隸。」東漢許慎註：巨橋乃「鉅鹿水之大橋也」。糧倉就以巨橋為名。可見夏，商、周三代之間，已不乏有名的大橋。