【正文】 這些橋墩在同樣跨越能力情況下縮短梁的跨徑、降低梁高，使結(jié)構(gòu)輕巧美觀，但結(jié)構(gòu)構(gòu)造比較復(fù)雜、施工比較麻煩。因此，柔性墩可以為單排樁墩、柱式墩或其它薄壁式橋墩。（a）單柱式；（b）雙柱式；（c）啞鈴式；（d）混合雙柱式圖 17 柱式橋墩4）柔性排架樁墩 柔性排架樁墩是由單排或雙排的鋼筋混凝土樁與鋼筋混凝土蓋梁連接而成。它的外型美觀，圬工體積少。這種橋墩在外形上與實(shí)體重力式橋墩并無(wú)大的差別，只是自重較實(shí)體重力式的輕，因此，它介于重力式橋墩和輕型橋墩之間。墩身多做成實(shí)體式的，可以不用鋼筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。這類橋墩的主要特點(diǎn)是靠自身恒載（包括橋跨結(jié)構(gòu)恒載）來(lái)平衡外力（偏心力矩）和保證橋墩的穩(wěn)定（抗傾覆穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定）。按容許應(yīng)力法計(jì)算的假定，只有當(dāng)荷載較小時(shí)才是正確的，但與接近破壞時(shí)截面上實(shí)際應(yīng)力分布情況是不相符的。3 截面設(shè)計(jì)中的容許應(yīng)力法是一種什么方法？答：按容許應(yīng)力法計(jì)算鋼筋混凝土構(gòu)件就是將具體結(jié)構(gòu)的材料視為理想的勻質(zhì)彈性體，以帶裂縫的工作階段II為依據(jù)，采用平截面假定及應(yīng)力與應(yīng)變成正比例的假定，從而應(yīng)用材料力學(xué)中彈性理論的計(jì)算公式求出截面的最大應(yīng)力，并使其小于考慮了安全儲(chǔ)備后的某一容許應(yīng)力值。少筋梁破壞時(shí)，裂縫寬度和撓度都很大，破壞突然，這種破壞也稱為脆性破壞。當(dāng)受拉區(qū)出現(xiàn)第一條裂縫后，混凝土退出工作，拉力幾乎全部由鋼筋承擔(dān)，受拉鋼筋越少，鋼筋應(yīng)力增加也越多。超筋梁不僅破壞突然，而且用鋼量大，既不安全又不經(jīng)濟(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)不允許采用超筋梁。2）超筋梁 梁內(nèi)縱向受拉鋼筋配置過(guò)多，在受拉鋼筋屈服之前，受壓區(qū)的混凝土已經(jīng)被壓碎，破壞時(shí)受壓區(qū)邊緣混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變，梁的截面破壞，這種破壞稱為超筋破壞。適筋梁的破壞不是突然發(fā)生的，破壞前有明顯的裂縫和撓度，這種破壞稱為塑性破壞。按破壞特征分為三類：適筋截面、超筋截面和少筋截面。4）剛構(gòu)體系 剛構(gòu)體系的特點(diǎn)是塔梁墩相互固結(jié)，形成跨度內(nèi)具有多點(diǎn)彈性支承的剛構(gòu)。主梁的內(nèi)力與撓度直接同主梁與索塔的彎曲剛度比值有關(guān)。可以是一個(gè)固定支座，三個(gè)活動(dòng)支座；也可以是四個(gè)活動(dòng)支座，但一般均設(shè)活動(dòng)支座，以避免由于不對(duì)稱約束而導(dǎo)致不均衡溫度變位，水平位移將由斜拉索制約?？臻g動(dòng)力分析表明，斜拉索是不能對(duì)梁提供有效的橫向支承的，為了抵抗由于風(fēng)力等引起主梁的橫向水平位移，一般應(yīng)在塔柱和主梁之間設(shè)置一種用來(lái)限制側(cè)向變位的板式或聚四氟乙烯盆式橡膠支座，簡(jiǎn)稱側(cè)向限位支座。1）、漂浮體系 漂浮體系的特點(diǎn)是塔墩固結(jié)、塔梁分離。圖 14 箱形截面組成方式箱形拱的主要特點(diǎn)是：（1）截面挖空率大，挖空率可達(dá)全截面的50%~60%，與板拱相比，可節(jié)省大量圬工體積，減輕重量；（2）箱形截面的中性軸大致居中，對(duì)于抵抗正負(fù)彎矩具有幾乎相等的能力，能較好地適應(yīng)主拱圈各截面正負(fù)彎矩變化的需要；（3）由于是閉合空心截面，抗彎和抗扭剛度大，拱圈的整體性好，應(yīng)力分布較均勻；（4）單條箱肋剛度較大，穩(wěn)定性較好，能單箱肋成拱，便于無(wú)支架吊裝；（5）制作要求較高，吊裝設(shè)備較多，主要用于大跨徑拱橋?；A(chǔ)底面的標(biāo)高，應(yīng)根據(jù)沖刷深度、地基承載能力等因素確定。當(dāng)橋面標(biāo)高確定之后，由橋面標(biāo)高減去拱頂處的建筑高度（拱頂填料厚度和主拱圈厚度），就可得到拱頂?shù)酌娴臉?biāo)高。圖 13 拱橋的主要標(biāo)高示意圖橋面標(biāo)高一般由兩岸線路的縱斷面設(shè)計(jì)所控制。圖 12 主拱圈橫截面形式（a）板拱；（b）板肋拱；（c）肋拱；（d）雙曲拱；（e）箱形拱；（f）鋼管混凝土拱；（g）勁性骨架混凝土拱3 設(shè)計(jì)拱橋時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)具有直接影響的標(biāo)高有哪幾個(gè)？答：對(duì)拱橋設(shè)計(jì)有影響的標(biāo)高主要有四個(gè)，即橋面標(biāo)高、拱頂?shù)酌鏄?biāo)高、起拱線標(biāo)高和基礎(chǔ)底面標(biāo)高。在這種結(jié)構(gòu)中，鋼管和隨后形成的鋼管混凝土主要是作為施工的勁性骨架來(lái)考慮的。勁性骨架混凝土拱橋勁性骨架拱橋與普通鋼筋混凝土拱橋的區(qū)別在于前者以鋼骨拱桁架作為受力筋，它可以是型鋼，也可以是鋼管，采用鋼管作勁性骨架的混凝土拱又可稱為內(nèi)填外包型鋼管混凝土拱。5）鋼管混凝土拱橋 鋼管混凝土簡(jiǎn)稱為CFST（Concrete Filled Steel Tube），它屬于鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)中的一種，主要用于以受壓為主的結(jié)構(gòu)。又因它是閉口箱形截面，截面抗扭剛度大，橫向整體性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性均較雙曲拱好，故特別適用于無(wú)支架施工。施工中可采用預(yù)制拼裝，較之板拱有較大的優(yōu)越性，但存在著施工工序多、組合截面整體性較差和易開(kāi)裂等缺點(diǎn)，一般用于中、小跨徑拱橋。3）雙曲拱橋 其主拱圈橫截面由一個(gè)或數(shù)個(gè)橫向小拱單元組成，由于主拱圈的縱向及橫向均呈曲線形，故稱之為雙曲拱橋。2）混凝土肋拱橋 肋拱橋是在板拱橋的基礎(chǔ)上發(fā)展形成的，它是將板拱劃分成兩條或多條分離的、高度較大的拱肋，肋與肋間用橫系梁相聯(lián)。根據(jù)主拱圈彎矩的分布情況，在跨徑中部，肋可布置在下面，而在拱腳區(qū)段，肋布置在上面較為合理。因此，通常只在地基條件較好的中、小跨徑圬工拱橋中才采用這種形式。它的構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，但在相同截面面積的條件下，實(shí)體矩形截面比其它形式截面的抵抗矩小。基于上述兩個(gè)主要原因，故連續(xù)剛構(gòu)橋的主跨徑可以比連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)得大一些。3 為什么預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的跨越能力較連續(xù)梁大？答：連續(xù)剛構(gòu)橋是墩梁固結(jié)的連續(xù)梁橋。具體尺寸需根據(jù)對(duì)柔性的要求確定。② 豎直單薄壁墩 在深谷和深水河流的高橋墩上經(jīng)常采用豎直單薄壁墩。但是雙肢薄壁墩占居的寬度較大，防撞設(shè)施需保護(hù)的范圍也較大，這部分增加的費(fèi)用可能較多。豎直雙肢薄壁墩可增加橋墩縱橋向豎向荷載作用下的剛度，同時(shí)其水平抗推剛度小，在橋梁縱向允許的變位大，這不僅可以減小主梁附加內(nèi)力，而且由于主梁的負(fù)彎矩峰值出現(xiàn)在兩肢墩的墩頂，且較單壁墩小一些，故可減小主梁在墩頂截面處的尺寸，增加橋梁美感。圖11 連續(xù)剛構(gòu)橋柔性墩立面布置形式連續(xù)剛構(gòu)橋柔性墩柱的立面形式主要有三種：① 豎直雙肢薄壁墩 用兩個(gè)相互平行的薄壁與主梁固結(jié)作為橋墩。3 為什么連續(xù)剛構(gòu)一般采用柔性墩？連續(xù)剛構(gòu)柔性墩的立面常采用哪幾種形式？答：連續(xù)剛構(gòu)橋一般用在長(zhǎng)大跨徑的橋梁上，其結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)是中間橋墩采用墩梁固結(jié)，如果橋墩的剛度較大，則因主梁的預(yù)應(yīng)力張拉、收縮、徐變、溫度變化等因素所引起的變形受到橋墩的約束后，將會(huì)在主梁內(nèi)產(chǎn)生較大的次拉力，并對(duì)橋墩也產(chǎn)生較大的水平推力，從而會(huì)在結(jié)構(gòu)混凝土上產(chǎn)生裂縫，降低結(jié)構(gòu)的使用功能。然而，幾十年來(lái)的實(shí)踐證明：T構(gòu)帶掛梁的橋型在混凝土的長(zhǎng)期收縮徐變作用下和汽車(chē)荷載的沖擊力作用下，T構(gòu)懸臂梁端會(huì)發(fā)生下?lián)?，從而?dǎo)致懸臂端與掛梁之間易形成折角，增大沖擊作用，使伸縮縫的處理和養(yǎng)護(hù)較困難；各T構(gòu)之間不能共同工作，使其跨徑受到限制。圖9 寬翼緣梁剪力滯現(xiàn)象分析舉例3 帶掛梁的T形剛構(gòu)橋具有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？圖10 帶掛梁的T型剛構(gòu)答：它屬靜定結(jié)構(gòu)，其基礎(chǔ)的不均勻沉降、混凝土收縮徐變及溫度變化等因素都不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次內(nèi)力。如此類推，便構(gòu)成了圖9d所示的應(yīng)力沿翼緣寬度方向不均勻分布的圖形。顯然，兩側(cè)條帶1與腹板（原矩形梁）之間的接觸面上便各產(chǎn)生一組大小相等方向相反的剪切力，這些剪切力對(duì)腹板而言，起到阻止上緣被壓縮，從而減小了梁的跨中撓度；但對(duì)1條帶而言，便相當(dāng)于受到一個(gè)偏心壓力，使其內(nèi)側(cè)的壓應(yīng)力大于其外側(cè)的壓應(yīng)力。圖8 對(duì)稱帶懸臂板的單箱單室箱形截面的彎曲應(yīng)力分布（考慮剪力滯效應(yīng)）T形截面梁和工字形梁均會(huì)產(chǎn)生剪力滯效應(yīng)，以一個(gè)寬翼緣的T形梁為例。位于腹板處的正應(yīng)力最大，位于腹板兩側(cè)的正應(yīng)力逐漸減小，這是與初等梁理論值的最根本差別。2 混凝土的徐變對(duì)靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次內(nèi)力嗎？答：混凝土對(duì)靜定結(jié)構(gòu)（例如簡(jiǎn)支梁）會(huì)產(chǎn)生徐變變形；因?yàn)闆](méi)有多余支承來(lái)約束這個(gè)變形，故在結(jié)構(gòu)內(nèi)不會(huì)引起次內(nèi)力。2 在超靜定預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中，有哪些因素會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生二次內(nèi)力？答：超靜定預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中因受到強(qiáng)迫的撓曲變形或軸向伸縮變形，將在結(jié)構(gòu)多余約束處產(chǎn)生多余的約束力，從而引起結(jié)構(gòu)的附加內(nèi)力，這一部