桁架桥

桁架桥，桥其承重结构由一系列木制或金属三角形组成，称为桁架．考虑到三角形不能因应力而变形，桁架提供了一个稳定的形式，能够在大跨度上支持相当大的外部载荷。桁架在桥梁建造中很受欢迎，因为它们使用相对较少的材料来支撑它们所能承受的重量。常用于廊桥、铁路桥、军用桥梁等。

形式和机制

桁架桥的各个部分相交于桁架节点，或面板点。构成桁架顶部和底部的连接件分别称为顶部和底部和弦。连接弦的倾斜和垂直部分统称为桁架的网。

桁架桥的构件受力主要在轴向张力或压缩。单跨桁架桥就像简支桁架桥梁因为它通过弯曲来承受垂直载荷。弯曲导致顶部和弦(或水平成员)的压缩，底部和弦的张力，以及垂直和对角线成员的张力或压缩，这取决于它们的方向。

早期的桁架在建造时没有精确了解桁架的每个部分是如何承载载荷的。第一个正确分析桁架应力的工程师是乡绅惠普尔他设计了数百座小型桁架桥，并于1869年发表了他的理论。对负重方式的精确理解导致了材料的减少，那时材料已经从木头和石头转向了铁和钢。

历史和用途

在古代世界没有桁架桥的证据，但在13世纪法国建筑师的速写本Villard de Honnecourt描绘了一种桁架桥，和意大利安德里亚·帕拉第奥他的《建筑学专著》(Treatise on Architecture, 1570)描述了四种设计。几个值得注意的廊桥它们是在瑞士建造的封闭式桁架桥。的卡柏桥从1599年开始，在屋顶和横梁之间的三角形空间里装饰了112幅画，描绘了城市的历史和两个城市的生活守护之神．

在18世纪，木材桁架的设计达到了新的跨度长度。1755年，一位瑞士建筑商汉斯Grubenmann，使用桁架支撑横跨51米和58米(171和193英尺)的有盖木桥莱茵在Schaffhausen。他和他的兄弟他还在巴登的利马特河上建造了一座著名的拱桁架桥，净跨度为61米(200英尺)。

在北美有顶桁架桥经历了进一步的演变。从简单的中柱桁架开始，道路由一对沉重的三角形木材支撑，美国木匠在18世纪和19世纪开发了桥梁结合结构简单，还有其他经济优势。第一长棚桥它的中心跨度为55米(180英尺)，是由蒂莫西·帕尔默,一个麻萨诸塞州米尔莱特，在斯古吉尔河河1806年在费城一位纽黑文的建筑师、镇他申请了“镇格”的专利，在这种格子里，一些相对较轻的碎片，对角交错地取代了帕尔默设计的沉重木材和拱门。另一种非常成功的类型是由西奥多·伯尔该建筑将帕拉迪奥桁架与拱门结合在一起。毛刺的麦考尔渡口大桥(1815);在萨斯奎哈纳河在宾夕法尼亚州的兰开斯特附近)，它的跨度打破了108米(360英尺)的记录。众多的城镇和毛刺直到21世纪初，这些设计仍然屹立在北美各地，其中一些可以追溯到19世纪初。

的重要性与日俱增机车19世纪的交通，铁被采用为有盖桥梁，以承载沉重的负荷铁路．起初，金属只用于桁架的一部分，在垂直或对角构件中，后来用于整个桁架。铸铁和铁艺很快就被钢，现代铁路桥的主要形式迅速发展。金属桁架不需要抵御天气，因此没有覆盖。最常用的两种系统是普拉特和沃伦；在前者中，倾斜的网杆相互平行，而在后者中，倾斜的网杆相互平行备用在斜率方向上。

钢桁架桥也被建造成为世界各地公路系统的一部分。世界上最长的连续桁架桥是Ikitsuki桥(1991)在日本主跨度为400米(1300英尺)。的阿斯托里亚桥(1966)，横跨口哥伦比亚河俄勒冈州和华盛顿州之间美国由三个跨度组成，全长6545米(21474英尺)，其中主跨度376米(1232费用);它是世界上第二长的连续桁架桥。

桁架桥曾用于军事行动，特别是在河岸陡峭或必须保持航行畅通的地方。它们通常由易于运输和快速螺栓连接在一起的面板组成。这样的军用桁架桥是在二战期间由非常成功的英国人发明的贝利桥它在盟军在意大利的战役中发挥了特别重要的作用。