桥梁(卷名：土木工程)
bridge
供铁路、道路、渠道、管线、行人等跨越河流、山谷或其他交通线路时使用的建筑物。简称桥。
桥梁组成 由桥梁上部结构（也称桥跨结构）和桥梁下部结构组成（图1）。
桥梁上部结构 承担线路荷载，跨越障碍。由桥面系、主要承重结构和支座组成。
①桥面系。一般由桥面、纵梁和横梁组成。公路桥和城市桥的桥面包括桥面铺装及桥面板两部分：桥面铺装用以防止车轮直接磨耗桥面板、排水和分布轮重；桥面板用以承受局部荷载，常采用钢筋混凝土板，当主梁间距较大时可用预应力混凝土，或钢桥面板（钢桥）做成。铁路桥的桥面一般采用明桥面或道碴桥面。明桥面不设桥面板，钢轨和枕木直接联结在纵梁上（小桥无纵横梁，则设在主梁上）。这样可以减少恒载，但噪声和冲击较大，桥下容易污染。与之相反，道碴桥面需设桥面板，上铺道碴、轨枕与钢轨，噪声和冲击力较小，桥下污染也少。
上承式桥梁跨度小时，可将纵梁及横梁省去，让桥面直接联结在多根主梁上比较经济(图2a)，但跨度大时，因每片主梁的造价较高，就需要减少主梁（如用双主梁），而采用纵梁及横梁将桥面荷载传给主梁（图2b）。下承式桥的桥面系，必须用纵、横梁传递桥面荷载（图3）。
②主要承重结构。它的作用是承担上部结构所受的全部荷载并传给支座。例如桁架梁桥中的主桁，实腹梁桥中的主梁。拱桥中的拱肋（拱圈）等。在桁架梁桥中为将主要承重结构联结成整体以承受各方向的荷载，应于其顶面和底面内分别设置纵向联结系，并在竖直平面内设横向联结系（简称横联），为让车辆通行无阻，所有横联杆件必须布置在桥梁限界之外(见桥梁建筑限界)。位于下承式桥两端及连续桁架梁桥中间支座上的横联称桥门架（图3）。此外，在铁路桥中纵梁跨度较大时，在两纵梁间也应设置纵向及横向联结系。在实腹梁桥中，现代大跨度预应力混凝土梁桥多采用箱形梁；钢实腹梁桥则采用带正交异性板桥面的箱形梁作主要承重结构（见实腹梁桥）。箱形梁中的顶板（桥面板）除起着桥面系的作用外，还与底板共同参与箱形梁整体受力，并起着纵向联结系的作用，这样就减轻了自重，节约了材料，也提高了跨越能力。
③支座。设于桥台（墩）顶部，支承上部结构并将荷载传给下部结构的装置（见桥梁支座）。
桥梁下部结构 是桥台、桥墩及桥梁基础的总称，用以支持桥梁上部结构并将荷载传给地基。桥台和桥墩一般合称墩台。
①桥台。位于桥梁的两端，支承桥梁上部结构，并使之与路堤衔接的建筑物，其功能是传递上部结构荷载于基础，并抵抗来自路堤的土压力。为了维持路堤的边坡稳定并将水流导入桥孔，除带八字形翼墙的桥台外，在桥台左右两侧筑有保持路肩稳定的截锥体填土，称锥体填方（也称锥体护坡），其坡面以片石围护。
②桥墩。位于多孔桥梁的中间部位，支承相临两跨上部结构的建筑物，其功能是将上部结构荷载传至基础。
③桥梁基础。是桥梁最下部的结构，上承墩台，并将全部桥梁荷载传至地基。基底应设置在有足够承载力的持力层处，并要求有一定的埋置深度。
桥梁主要标高和总体尺寸 桥梁沿高度方向的结构位置，用国家标准水准高程表示，主要的控制部位有基底、地面、襟边、墩(台)顶、桥面(公路桥)和轨底（铁路桥）等处。在设计中的主要水位有低水位、设计水位、洪水位及通航水位等（见桥渡设计）。
桥梁上部结构底缘以下的空间界限称为桥下净空。在不通航河流上的桥下净空高度应满足设计洪水位或流冰面以上的最小高度的要求；在通航（跨河桥）或通车（跨线桥）的桥梁中，尚应满足通航或通车的净空要求。
从桥面或轨底到上部结构底缘的铅垂距离称为桥梁建筑高度，由桥面或轨底到低水位或桥下线路路面之间的垂直距离称为桥梁高度。
沿桥梁中心线，两岸桥台侧墙尾端之间的水平距离（无桥台的桥为桥面系的行车道长度）称为桥梁全长或总长度 L（公路桥）。在桥台挡碴墙间的长度称为桥梁长度（铁路桥）。在墩台边缘之间，沿设计水位量计的长度(不计墩台的厚度)称为净跨度，如图1中所示的L01、L02，净跨度的总和称桥梁孔径，它必须满足泄洪的要求。位于两个支座中心的水平距离称为计算跨度，如图所示的l1、l2，简称跨度。跨度愈大则内力也愈大，主要承重结构的尺寸也变大，设计和施工的要求也高。因此，跨度的大小往往是用来权衡桥梁技术水平高低的一个方面。计算跨度一般由桥下净空，上、下部结构施工的难易及经济条件来决定。
桥梁横向的总宽度一般指栏杆两内侧之间的水平距离。由轨道股数（铁路桥）或快、慢车道（公路桥）和人行道宽度决定。如在高速公路和一级公路中，还应考虑设置中间带的宽度。此外，两侧主梁(主桁、拱肋)中心线间的宽度是保证桥梁横向稳定的重要尺寸，应通过计算决定。
桥梁分类 按主要承重结构体系分 有梁式桥、拱桥、悬索桥、刚架桥、斜张桥和组合体系桥等（图4），前三种是桥梁的基本体系。
按桥梁上部结构的建筑材料分 有木桥、石桥、混凝土桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥（有时三者统称混凝土桥）、钢桥和结合梁桥等。木桥易腐蚀多用于临时性桥梁。石料和混凝土抗压强度高而抗拉强度低，主要用于拱桥。钢筋混凝土桥为耐压的混凝土和抗拉、抗压性能均好的钢筋结合而成的桥，主要用于跨度不大的梁式桥和拱桥。预应力混凝土桥是采用高强度钢筋(丝)和高标号混凝土建成，可达到比钢筋混凝土大得多的跨度，可采用的结构体系也比钢筋混凝土桥广泛得多。钢桥用结构钢制造，现常用于实腹梁桥及大跨度的桁架梁桥、拱桥、斜张桥和悬索桥。其主要优点是施工速度较快，跨越能力大；缺点是用钢量较多，维修费大。结合梁桥也称组合梁桥，是由两种不同建筑材料结合而成的桥，通常指用钢梁和钢筋混凝土桥面板结合而成的桥，可以节省钢材。
此外，还有用轻质混凝土、铝合金、玻璃钢等建筑材料建造的桥梁。
按用途分 有公路桥、铁路桥、公铁两用桥、城市桥。公路桥的活载一般小于铁路桥，但活载的作用点(车轮)在桥的横向是变化的，桥面较宽，桥梁的容许挠度也大。铁路桥活载沿轨道运行，在桥上横向位置不变，桥面系易于布置，但桥面通常较窄，在大跨度铁路桥的设计中，由于横向稳定、刚度和风振等原因而需加宽桥梁；其活载大，容许挠度小，因此在选择结构体系上不如公路桥有较多的自由。在同一桥位上供公路和铁路使用的桥梁称公铁两用桥。公路、铁路一般分别布置在上、下两个平面上；也可布置在同一平面上，将公路设置在铁路两侧，但运营性能较差。城市桥的构造接近公路桥，但车行道和人行道较宽，桥梁高度要低，以减少桥头引道长度和填土数量；在通行混合交通时，桥梁纵坡不宜大于2％;设计中应考虑公用事业管线（电信、照明、自来水、暖气和雨水管等）的过桥设置，不得妨碍桥梁的维修和养护，但高压输电线路、煤气管、输油管与污水管等不允许在桥上敷设。城市桥应视为重要的艺术建筑之一，应注意桥梁本身的造型要和周围的景观协调，对桥头堡、栏杆、灯柱的艺术要求也高。城市桥上游人乐于驻足，以选用不影响眺览风景的上承式桥梁为最好。
此外，尚有人行桥、飞机场桥、运河桥、给水桥(渡桥)和供油、供气、供煤粉的管道桥等。
按跨越障碍分 有跨河桥、跨谷桥、跨线桥和高架线路桥等。跨河桥的长度和高度，应满足泄洪和通航的要求，在主河槽部分的桥梁称为正桥，跨度较大；其余部分称为引桥，其跨度一般由经济条件确定，宜优先选用标准设计（见桥梁标准设计）。跨谷桥的长度和高度由地形决定。跨线桥为线路（公路、铁路等）立体交叉时，一条线路跨越另一条线路的桥梁，也称立交桥；如在地下穿过既有线路的称为地道桥。高架线路桥是修建于地面或道路上空，供车辆行驶的旱桥，是一种用桥梁结构代替路堤的高架线路，可以避免线路平面交叉，提高交通运输能力。
按桥面位置分 有上承式桥、中承式桥、下承式桥和双层桥。将桥面布置在主要承重结构之上的称为上承式桥(图4a、b)，在主要承重结构下缘附近的称为下承式桥(图3);介于上、下缘之间的称为中承式桥（图4f）；上下缘均设桥面的称为双层桥。上承式桥具有构造简单、容易养护、制造架设方便，节省墩台圬工数量以及视野开阔等优点，在桥梁设计中常优先选用。中、下承式桥都具有桥梁建筑高度小的优点，视设计要求而用。双层桥多用于公铁两用桥。
按桥梁平面的形状分 有正交桥、斜桥和弯桥。正交桥的桥梁中心线和主河槽的流向（或被跨越线路的中心线）正交。斜桥的中心线和主河槽流向斜交。斜交的度数一般用桥梁的中心线和支承线的法线交角表示。斜桥受力和构造都较复杂，用材料也多。弯桥是主要承重结构轴线顺着线路曲线布置的桥，其受力和构造也较复杂；为便于行车，桥面应按线路要求设置超高及加宽。
按制造方法分 混凝土桥分就地灌筑桥和装配式桥两类。后者的构件在工厂(场)中预制，运往工地拼装架设，其优点可使桥梁制造工业化、机械化，降低成本，提高速度，而且质量也有保证。也有两者结合的装配、现浇式混凝土桥。钢桥一般都是装配式的。
按桥梁长度分 桥梁在技术要求和养护设施等方面需要按桥梁长度进行分类。中国铁路桥按桥梁长度的分类见表1。中国公路桥按多孔桥的总长或单孔跨径进行的分类见表2。
按使用期限分 有临时性桥、永久性桥和半永久性桥。临时性桥的构造简易，仅在有限的短期内使用或在永久性桥未建成以前供维持交通之用。永久性桥为长期使用的桥梁，需按规定的设计洪水频率、桥面宽度和检查维修设备等进行设计。半永久性桥一般是下部结构按永久性桥设计，而上部结构是临时性的。
其他特殊桥梁 有活动桥、军用桥与漫水桥等。活动桥是桥跨结构可以移动或转动，以扩大或开放桥下自由通道的桥梁，多用于河流下游靠近入海的港口处。军用桥是为军事目的而设的临时性桥梁，用以跨越河流、峡谷沟壕、与弹坑等障碍，通常要求材料重量轻而强度高，构件可以互换，拆装简便，能迅速组装成各种跨度和不同承载力的桥梁。漫水桥是三、四级公路在交通容许有限度中断时修建的一种半永久性桥梁，桥面建在设计洪水位标高之下，汛期洪水漫顶而过，常采用圬工材料建造。
参考书目
同济大学等编：《桥梁工程》（上册），人民交通出版社，北京，1980。
H.Weidemann， Brückenbau，Werner-Verlag.Düs-seldoaf，1982.