橋梁是堅固的連接結構，建立在障礙之上，為人類、動物和各種車輛提供通道。它們通常建在河流、湖泊或峽穀上。
橋梁通常橫跨公路、管道、鐵路、運河等。橋梁有幾種類型，它們的用途各不相同。有些橋梁也可以為特定的目的而建造。在研究不同的橋時，最值得考慮的因素是它們的組件。橋有很多類型，風格和設計不同，但它們都由一些主要的組成橋部分．
在這篇文章中，我們將探索不同類型的橋梁——它們是如何構建的以及每種橋梁的優缺點。
橋梁是如何工作的?
橋梁的工作原理是平衡兩種主要的力，即拉力和壓縮力。拉力是向外作用的拉力，而壓縮力是向內作用的推力。這些力把橋上所有的重量都轉移到橋的側支撐物上，通常被稱為橋墩，中間的支撐物被稱為橋墩。
橋的另一個部件是軸承。這種構件通常在橋麵和橋墩之間提供一個休息麵。該軸承還發揮了重要作用，允許橋上的控製運動，並在此過程中，顯著減少來自橋上重量的壓力。軸承也承載來自甲板的荷載，並將其均勻分布在子結構上。
橋梁必須能夠抵抗移動，為各種荷載提供穩定的表麵。這意味著需要一流的工程技術來找出保持橋梁穩定所需的完美平衡
梁式橋
這種橋被認為是最基本的橋之一。當有人提到一座橋時，你腦海中浮現的就是這座橋。梁橋由一些垂直橋墩和水平梁組成。這種橋通常由兩個或更多的橋墩組成，橋墩在每一端都被橋台或橋墩牢牢地固定住。梁橋通常用鋼、木材或碾壓混凝土建造。梁橋的跨度也有80米左右。
梁橋的強度和重量是由其高度、長度和寬度決定的。然而，梁橋的強度最準確的決定因素是橋墩之間的空間。因此，梁橋不適合用作很長的橋梁，除非你計劃連接許多這些橋梁。
梁橋的跨度取決於梁的重量和織物的強度。隨著橋的材料變厚，其承受重負荷的能力將提高，從而也增加了橋的壽命。另一方麵，堅固的橫梁可能會在一段時間後開始下垂。
梁橋有一個更強的頂部邊緣，因為荷載通常施加在梁的底部，這是拉伸和始終處於張力。梁橋有時也被稱為桁橋或大梁橋
梁橋的優點
梁橋的優點有:
- 它們通常很容易建造，也很容易翻新。
- 梁橋是短期使用的最佳選擇。
- 足夠的距離也可以通過隻把梁和荷載放在橋墩上來覆蓋。
- 這些梁橋易於建造，因此是最好的臨時橋梁。
梁橋的缺點
這種橋也有缺點，例如:
- 梁橋可能非常昂貴，因為它們需要碾壓混凝土建造。
- 它們也有跨度限製。它們的跨度通常小於100米
- 過一段時間就會下垂
- 它們是最基本的橋梁，隨著年齡的增長，它們會變得越來越弱
- 這種設計沒有提供太多的靈活性
拱橋
這種橋是最時髦的橋之一，因為它被古羅馬人廣泛使用。拱橋通常是由石頭，混凝土，甚至鋼。顧名思義，這些橋通常是拱形的。這種橋是一種曲線橋，曲線上的荷載不直接作用於橋的下端;相反，荷載通常是在拱的曲線上承受的。這座橋上的支撐物叫橋台。橋台通常承擔整座橋的荷載，並負責將拱橋穩固地保持在其首選位置。
溫度波動會使固定拱橋不穩定。的拱設計可以改變一點，增加鉸鏈的基礎，也在跨度的中心。這有助於拱門持續更長的時間。
橋拱或曲線的數量是由橋應該支持的應力和荷載決定的。拱橋的跨度通常高達250米，橋麵通常靠在拱橋的結構上。
拱橋的優點
拱橋有幾個優點，比如:
- 它們通常很容易建造，因為材料通常在當地可以買到。
- 拱橋非常堅固和堅固。他們更有彈性，能承受很多壓力。
- 這些類型的橋梁通常用各種各樣的材料建造，如石頭、混凝土和鋼鐵。
- 隨著年齡的增長，它們會變得更堅固，而且結構很完整
拱橋的缺點
這種橋也有它的缺點，它們包括:
- 拱橋通常要花很多時間來建造。它們很難建造，而且它們的跨度通常有限。
- 建造一座拱橋需要大量的建築材料。
- 它們隻能在特定的地點建造
- 通常需要額外的維護
Tied-Arch橋
係拱橋有時也被稱為弓弦梁橋或弓弦拱。它通常在甲板的每一側都有一個拱肋;它的每個拱門上都有一個橫梁，作為甲板的支撐。有一些連接到拱門的直立繩索從頂部支撐著橋麵。這種橋位於吊橋和拱橋的中間，因為它們和這兩種橋有共同的屬性。一方麵，它們類似於拱橋。施加在甲板上的任何力都是由甲板上的直立繩傳遞的，作為對彎曲的上弦的張力。這些直立的紐帶試圖壓平拱頂並將荷載轉移到橋台上。
在這種類型的橋中，底部的弦連接在拱頂上。這個底部的弦可以讓橋梁建設者建造的地基不那麼堅固，因為橋台上的力會很小。這種橋的一個很好的例子是弓弦，它通過保持弓的兩邊接觸來吸收壓力，然後它最終會自己變平。
係拱橋的優點
- 它們可以建在土壤不穩定的地方或高架橋墩上
- 它的完整性不依賴於水平壓縮力。這種橋梁允許它的壓縮力在場外建造，然後被帶到適當的地方。
係拱橋的缺點
- 在係拱的山脊上，你會發現在係梁與拱肋連接的地方，以及垂直係梁與拱連接的地方，焊縫很弱。這些焊接點有時會壞掉，修理要花一大筆錢。
- 當這種類型的橋上的任何一根大梁倒塌時，整個橋就會倒塌，這是一個巨大的安全隱患
- 與其他類似長度的橋梁相比，它們的建造成本很高
桁架橋
這是一種使用桁架建造的橋。桁架是由相互連接的元素組成的框架，形成一個三角形。在這種類型的橋梁中，跨度在50米到110米之間。
桁架橋有非常剛性的桁架;它們的重量也很輕，但可以支持非常重的負載。這些桁架通常完成將荷載從一點轉移到一個較寬區域的工作。與其他類型的橋相比，這座橋的重量要輕很多。
桁架橋的原理是三角形不會因應力而變形。因此，這些橋可以很長，但桁架在承受整個橋的荷載方麵做得很好。
這是最好的橋梁類型之一，因為它提供了最好的強度與它的重量。這僅僅意味著它能承受建築材料的最大重量。盡管桁架橋已經存在了很多年，但它仍然被認為是最堅固的橋梁。這是因為設計本身看起來很簡單，但它的承重能力很強。這是因為它是由三角形結構組成的。這種橋上經常會有交通甚至天氣條件引起的振動。然而，橋上的荷載總是以三角形的形式分布在橋上。當這種荷載在橋上擴散時，它增加了橋的穩定性。
桁架橋的優點
桁架橋具有以下優點:
- 它們通常在工業單位建造，然後在橋址上搭建。
- 與梁橋相比，它們的支撐相對較少。
- 桁架橋通常非常堅固，非常剛性。它們很輕，所以建造它們通常需要充分利用材料。
- 它們可以在最困難的地方建造，例如，跨越水域。
桁架橋的缺點
桁架橋也有一些缺點，包括:
- 桁架橋通常需要非常熟練的專業人員進行設計。在設計上，這些橋比梁橋複雜得多。
- 需要大量的空間來建造，在某些類型的空間裏根本無法建造。
- 它們比其他類型的橋梁更難維護，因為它們是由幾種不同的部分和材料建造的，當任何部分出現問題時，通常很難確定問題的確切位置。此外，當一個部件出現故障時，通常需要浪費大量其他部件和材料來修複有故障的部件。
- 盡管它們是由相當輕的材料製成的，但它們通常運行時間太長，以至於變得非常重。
懸索橋
懸索橋就是那種用架空纜繩支撐橋麵的橋。現代形式的吊橋通常都很漂亮、很輕，而且它們比其他類型的橋跨度更大。盡管它們的建造成本很高，但它們非常堅固，可以支持貨運火車和其他類型的車輛。
它們是用吊索懸掛在甲板上建造的。懸索橋的橋麵通常用鋼纜吊裝，鋼纜通常與兩個塔相連，然後用錨固定在橋的兩端。此外，甲板板在甲板下方有一個桁架，它們有助於將甲板固定在適當的位置，以減少甲板搖晃的傾向。
當重量被放置在吊橋上時，路麵板會受到壓縮，重量會傳遞到纜索、鏈條或繩索上，從而能夠傳遞到塔中。然後這些塔通過錨直接分散壓力到地麵。
錨也由平行於橋的纜索支撐。這些橋梁錨通常是大量的混凝土塊，它們能很好地將張力直接分散到地麵上。這些錨固物是堅固的岩石或巨大的混凝土塊。這座橋在他們中間紮根了。張力首先傳遞到這些錨點，最後傳遞到地麵。吊橋的跨度在150米到2000米之間。在美國，你可以通過照片看到最著名的吊橋之一是金門大橋在加州的舊金山。
懸索橋的優點
懸索橋有以下幾個優點:
- 它們很輕，很結實。
- 這種橋的跨度通常很長，可以橫跨很長的河流。
懸索橋的缺點
懸索橋的缺點是:
- 它們的建造成本非常昂貴
- 吊橋很容易起波紋，隨風搖擺。
的斜拉橋
這種橋是現代的，非常類似於懸索橋。在這座橋中，纜索通常直接與塔身相連，而不是利用懸吊纜索。作用在鋼索上的張力是恒定的。這裏的纜繩也被拉伸了，因為它們固定在甲板上。斜拉橋沒有任何錨固物來承受壓力，它隻有一個塔來承受壓力。
這種橋的跨度隻有500米到1000米。斜拉橋的纜索通常在不同的徑向點直接與橋麵相連。
斜拉橋的優點
斜拉橋的優點包括:
- 與懸索橋相比，它們具有成本效益。
- 斜拉橋適用於中等跨度。它們也很容易建造。
斜拉橋的缺點
電纜橋架也有一些缺點，如:
- 檢查和維護它們有很多困難。
- 斜拉橋不適合長途跋涉。
懸臂式橋梁
懸臂橋得名於懸臂梁，懸臂梁是一種一端固定，另一端自由的長梁。這種類型的橋梁通常是三跨，兩個外跨在岸上連接。這種橋的長度在150米到500米之間。
當對這類橋梁施加力時，頂部的支座受到拉力(張拉力)，底部受到壓縮，這就是推力。這樣可以平衡橋梁，隻要橋梁上的力是平衡的，它就可以站在一個穩定的位置上。
懸臂橋的優點
有懸臂橋的優點是:
- 它們建造起來很快，因為它們在建造期間不需要臨時的支撐
- 它們的一致性也意味著它們的建造成本比其他種類的橋梁要低
懸臂橋的缺點
懸臂橋的缺點是:
- 它們不適合極端天氣的地方，因為它們沒有多種支持。
- 試圖平衡懸臂橋上的壓縮和拉伸力會增加成本。