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梁桥是指在垂直荷载作用下，支座只产生垂直反力而无水平反力的结构，梁作为主要承重结构，主要承受弯矩和剪力。公路与城市道路中建造的梁桥大多采用钢筋混凝土或预应力混凝土结构，统称为混凝土梁桥。混凝土梁桥具有造型简单、适应工业化施工、经济及耐久性好等许多优点，特别是预应力技术的应用，为现代装配式结构提供了最有效的接头和拼装手段，使得混凝土梁桥得到了广泛应用，这种桥型成为我国中小跨径桥梁的主要结构形式。目前，预应力混凝土简支梁桥的跨径已达到50～70m，连续梁桥的跨径达120～150m。
按受力特征混凝土梁桥可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥三种基本体系（图5.1）；当桥梁轴线在平面上是曲线或桥梁轴线与支承线斜交时，则为曲线梁桥和斜梁桥（图5.2）。
图5.1 梁桥的基本体系
图5.2 曲线桥与斜梁桥
（1）简支梁桥 结构受力和构造最简单的桥型，应用广泛，属于静定结构［如图5.1（a）］。简支梁桥的设计主要受跨中正弯矩的控制，一般用于小桥、大桥中的引桥及城市高架桥。在多孔简支梁桥中，为减少伸缩缝装置，使得行车平整舒适，目前常采用桥面连续的预应力混凝土简支梁桥。
（2）连续梁桥 属于超静定结构［图5.1（b）］，在竖向荷载作用下支点截面产生负弯矩。连续梁与同等跨径的简支梁相比，其跨中正弯矩显著减小，从而跨越能力大，具有结构刚度大、变形小、主梁变形挠曲线平缓、动力性能好及有利于高速行车等优点。因基础不均匀沉降将在结构中产生附加内力，因此，桥梁基础要求相对较高，宜用于地基较好的场合。
（3）悬臂梁桥 属于静定结构，图5.1（c）所示为边跨悬臂梁和中跨简支挂梁相组合的结构型式。悬臂梁桥支点截面产生负弯矩，跨中正弯矩比简支梁桥小，跨越能力比简支梁大，但小于连续梁；主跨要增加悬臂与挂梁间的牛腿与伸缩缝构造，并且牛腿处变形大、伸缩缝易损坏、行车不平顺，目前较少使用。
（4）曲线梁桥 桥轴线在平面上为曲线［图5.2（a）］，可采用单跨一次超静定简支曲线梁或多跨连续曲梁的结构型式，属超静定结构。曲线桥中无论恒载还是汽车荷载都会产生扭矩，存在弯扭耦合现象，这是曲线桥与直线桥不同之处。
（5）斜梁桥 桥轴线虽然是直线，但其与支承线的夹角 α 不等于90°时，成为斜桥［图5.2（b）］。斜桥大多采用斜板桥或单跨一次超静定斜梁的结构型式。由于桥轴线与支承线斜交，斜梁桥也存在弯扭耦合现象，受力较为复杂，一般仅用于地形受到限制的跨线桥中。
混凝土梁桥的承重结构一般采用实心板、空心板、肋梁式及箱形截面等四种主要截面型式（图5.3）。采用实心板和空心板截面的梁桥一般称为板桥，实心板［图5.3（a）］是最简单的构造型式，一般用于钢筋混凝土简支板桥和连续板桥；空心板截面［图5.3（b）］则是在实心板基础上，对截面进行挖空，减轻结构自重，增大跨越能力，大多用于预应力混凝土或钢筋混凝土板桥；肋梁式截面［图5.3（c）］是在板式截面的基础上，将下缘受拉区混凝土进一步挖空，从而显著减轻结构自重，增加梁高与截面抗弯惯性矩，跨越能力进一步得到提高。肋梁式截面有T形和I字形两种型式，T形截面一般用于简支梁桥，I字形截面可用于连续梁、悬臂梁或者简支梁；箱形截面［图5.3（d）］的挖空率最高，截面上缘顶板与下缘底板混凝土能够承受连续梁跨中截面正弯矩和支点截面负弯矩产生的压应力，抗弯能力强，同时箱梁为闭口截面，抗扭惯性矩大、抗扭性能好，因而是大跨连续梁桥和曲线梁桥最适合的截面形式。
图5.3 混凝土梁桥的主要截面型式
刚构桥的主要承重结构是梁与桥墩固结的刚架结构，由于墩梁固结，使得梁和桥墩整体受力，桥墩不仅承受梁上荷载引起的竖向压力，还承担弯矩和水平推力。刚构桥在竖向荷载作用下，梁的弯矩通常比同等跨径连续梁或简支梁小，其跨越能力大于梁桥；墩梁固结省去了大型支座，结构整体性强、抗震性能好。因此，预应力混凝土刚构桥是目前大跨径桥梁的主要桥型，最大跨径已达301m（挪威Stolma桥）。
刚构桥按受力体系可分为连续刚构桥、斜腿刚构桥、门式刚构桥和T形刚构桥等四种主要类型（图5.4）。刚构桥的主梁一般均需承受正、负弯矩作用，横截面宜采用箱型截面，连续刚构桥主梁受力与连续梁基本相同，横截面形式和尺寸与连续梁也基本相同。
图5.4 刚构桥的类型
连续刚构桥［图5.4（a）］，属于多次超静定结构，在大跨连续刚构桥中，由于体系温度变化、混凝土收缩等作用将使梁产生较大的纵向变形（伸长或缩短），从而导致墩顶产生较大的水平位移。为了减小墩顶水平位移产生的墩顶水平推力、墩底弯矩及结构中的其他附加内力，在设计中一般应减小墩顶的水平抗推刚度。因此，对于墩高较矮的连续刚构桥，通常采用水平抗推刚度小的双肢薄壁墩，高墩连续刚构桥则可采用双肢薄壁墩或单肢薄壁墩。
对于多跨连续长度很长的桥，为了减小桥墩对梁纵向位移的约束作用及其在结构中产生的附加内力，往往在两侧的一个或多个边跨上设置滑动支座，成为刚构-连续梁组合体系桥［图5.4（b）］。
连续刚构桥主梁连续无缝，行车平顺，特别适合于悬臂法施工，并且高墩的柔性有利于减小温度变化产生的墩顶水平推力等结构附加内力。因此大跨预应力混凝土连续刚构桥是跨越深谷、河流的合理桥型。已建的湖北龙潭河大桥，跨径布置为（106+3×200+106）m，最高墩达178m，为目前国内外连续刚构桥中桥墩最高的桥。
刚构桥的主墩斜置，称为斜腿刚构桥［图5.4（c）］，属于超静定结构。在竖向荷载作用下斜腿底端除承受竖向反力外，还存在较大的水平推力。由中跨主梁与斜腿组成的部分，相当于折线形拱桥，其压力线接近于拱桥，因此受力状态也接近于拱桥，斜腿与中跨主梁均承受较大的轴向压力。温度变化与收缩等将使斜腿刚构桥产生较大的附加内力，为了减小这种附加内力，一般在斜腿底部设置铰支座。由于斜腿施工难度大，斜腿与主梁连接处构造及受力较复杂，一般需在斜腿底部设置永久性铰支座等原因，这种桥型一般用于中小跨径桥（跨线桥或跨越深谷），大跨径桥不常采用。
门式刚构桥［图5.4（d）］在竖向荷载作用下，梁的跨中弯矩值比相同跨径的简支梁小，可以降低跨中建筑高度、增大桥下净空。但是，墩柱受力严重不对称，即使在结构自重作用下，墩柱也产生较大的弯矩，从而使得主梁与墩柱相连接的节点部位受有很大的外缘受拉弯矩。节点外缘混凝土产生较大的拉应力，内缘混凝土产生较大的压应力，对于钢筋混凝土结构，节点往往容易产生裂缝。因此，这种桥型仅适用于桥下净空受到限制的小跨径跨线桥，并且目前较少采用。
T形刚构桥有跨中带挂孔和设剪力铰的两种基本形式［图5.4（e）、（f）］。混凝土T形刚构桥是20世纪50～70年代曾经使用的一种桥型，属于静定或低次超静定结构，其受力特点是长悬臂体系，除挂孔以外，主梁以承受负弯矩为主；在混凝土徐变与车辆荷载共同作用下悬臂端的挠度较大，从而在悬臂端和挂梁（或剪力铰）的结合处形成折角，不仅导致伸缩缝与剪力铰容易损坏，且车辆在此跳动，行车不适；由于跳车影响，对桥梁动力冲击作用较大，使得结构受力不利，桥面容易开裂损坏；因此，这种桥型目前已较少使用。
本章主要介绍了梁桥、刚构桥的基本体系和截面形式。按受力特征，混凝土梁桥分为简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥、曲线桥和斜梁桥，其截面型式可分为实心板、空心板、肋梁式和箱形；按受力体系，刚构桥分为连续刚构桥、斜腿刚构桥、门式刚构桥和T形刚构桥。
5.1 试阐述简支梁桥的受力特点及其适用范围。
5.2 混凝土梁桥主要有哪几种截面型式？并阐述各自的特点及适用场合。
5.3 刚构桥的主要特点是什么？刚构桥按受力体系可分为哪几类？