石板橋

石板橋

石板橋為園林中橋的形式之一。又稱“梁式橋”、“梁板式石橋”。系在水中立石柱、石樑、架石板而築成,多見於尺度較小的江南園林中。壘石為橋墩,上架石板,並以條石為欄,可負巨重。

簡介


為與園景諧調,石板橋多作水平線條,可呈“一”字,形式質樸,也可一折、二折至三、四折不等,以求得形式的變化和視景角度的變換,稱“曲橋”。石板橋多低平,貼水面而過,既便於觀賞水中游魚蓮荷,又令人為感到水面比實際寬廣。橋上作木欄、石欄,比例低矮,簡潔輕快。
上部結構在豎向荷載作用下支座處不產生水平反力,主要承重結構用梁來承受彎矩與剪力的橋樑。構造簡單,施工方便,常做成上承式橋。橋樑中應用最廣泛的橋型。板的受力雖與梁稍有不同,但也是以承受彎矩與剪力為主的結構,因此也歸入這一範疇。按照結構的受力體系,可分為簡支梁橋、懸臂樑橋、連續梁橋、固端粱橋等;按主梁的橫截面形狀,可分為T形梁橋、I字形梁橋、Π形梁橋、槽形梁橋、箱形梁橋等;按主梁的腹板形式可分為實腹梁橋、空腹梁橋、桁架梁橋等,按照構件的組合情況又可分為整體式梁橋、裝配式梁橋、組合式梁橋等。

發展背景


橋樑作為交通基礎工程建設的重要組成部分,在公路、鐵路運輸中發揮著重要的作用。隨著交通事業的蓬勃發展,我國橋樑的數量也在不斷地增加。
梁式橋(石板橋)是古老的橋樑結構體系之一,早在原始社會時,我國就有了獨木橋和數根圓木排拼而成的木樑橋。戰國時期,單跨和多跨的木、石樑橋已普遍在黃河流域及其他地區建造。隨著社會生產力的不斷發展,到了唐宋時期,梁式橋在長度、跨度、重量、建造速度、施工技術等方面都達到了新的水平,如西安的濡橋、福建泉州的萬安橋安平橋以及漳州的虎渡橋等都曾轟動一時,在中外建橋史上佔有重要的地位。近代時期,鋼筋和混凝土作為工業革命的成果傳入中國,在梁式橋的建設中得到了迅速普及,鋼樑橋、鋼筋混凝土梁橋和預應力混凝土梁橋相繼出現。同時施工方法的不斷改進也促進著梁式橋的不斷發展,如採用平衡懸臂施工法建造的預應力混凝土梁橋使梁式橋的跨越能力達到了一個新的高度,並在實際工程中得到了廣泛的應用。新中國成立后,我國建造了許多著名的梁式橋,如武漢長江大橋、重慶石板坡長江大橋以及廣東琶洲大橋等,無論是設計水平還是建造技術在當時都處於世界領先的地位。據粗略統計,我國公路橋樑中梁式橋佔74%,可見梁式橋在當今橋樑的建設中扮演著重要的角色。

特點及分類


梁式橋是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結構,其中梁作為主要的承重結構,主要是以其抗彎能力來承受荷載,具有受力相對明確、施工工藝成熟、經濟實用的優點,在我國城市橋樑和高速互通立交匝道橋中得到了廣泛的應用。
梁式橋種類繁多,根據不同的分類方式,可以將其分為不同的類型,不同類型的梁式橋的受力特點也會有所差別。從截面形式、結構體系、材料、施工方法四個方面對梁式橋進行分類,如圖所示:
石板橋
石板橋

橋樑病害特點


目前國內外橋樑的病害問題相當嚴重,具有以下幾個特點:
1.數量多:從總體上看,病害橋樑數佔到橋樑總數的20%~40%。
2.維修代價大:維護費用往往數倍於這些橋樑的初始建設投資,造成沉重的經濟負擔,進而由於維修費用得不到保證使得病害橋樑得不到及時修復,從而形成安全隱患甚至釀成嚴重事故,導致以後需要支出更多的費用,這就形成了惡性循環。
橋樑病害導致橋樑的使用性能差、耐久性低、承載力下降、服務壽命縮短(遠遠達不到預期的設計使用年限)甚至報廢或坍塌,嚴重影響了橋樑乃至整個交通網路正常服務功能和效益的發揮,直接和間接的經濟損失難以估量。
歐美髮達國家自上世紀90年代起進入橋樑維修的高峰期,其橋樑發展的實踐表明,如果在橋樑的設計和建造期沒有充分預計到使用期的病害災害問題,將會在橋樑的運營和維護中付出慘重的經濟代價。這一深刻的經驗教訓值得我們認真借鑒和研究。
我國是發展中國家,橋樑建設的高潮期比歐美等國滯后約30年,系始於上世紀80年代,專家預計這一建設高潮還將延續20年左右。但同時,現有橋樑的維修改建問題開始逐漸突出,我國橋樑已開始進入新建和維修改建並舉的階段。可以預見,在不久的將來,我國橋樑也將進入以維護為重點的時期。因此我國橋樑界應當及早研究對策,盡量避免重蹈發達國家的覆轍。

梁式橋傾覆破


梁式橋的傾覆破是梁式橋的典型破壞形式之一,由於近年來全國多地發生新建橋樑和運營橋樑的傾覆事故,使經濟財產受到了巨大損失並造成了嚴重的人員傷亡,引起了社會各界的廣泛關注。針對梁式橋橫向抗傾覆穩定性研究方面存在的不足,所以分析梁式橋發生傾覆破壞的機理、探究影響梁式橋橫向抗傾覆穩定性的因素、提出基於梁式橋橫向抗傾覆穩定性的驗算方法以及預防梁式橋發生傾覆破壞的措施對於保證橋樑結構的安全運營、促進城市建設及交通事業的快速發展具有重要的理論價值和現實意義。