橋梁的形式可考慮拱橋、梁橋、梁拱組合橋和斜拉橋。任選三種作比較,從安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀、施工、占地與工期多方面比選,最終確定橋梁形式。
拱橋的靜力特點(diǎn)是,在豎直何在作用下,拱的兩端不僅有豎直反力,而且還有水平反力。由于水平反力的作用,拱的彎矩大大減少。如在均布荷載q的作用下,簡直梁的跨中彎矩為qL2/8,全梁的彎矩圖呈拋物線形,而拱軸為拋物線形的三鉸拱的任何截面彎矩均為零,拱只受軸向壓力。設(shè)計(jì)得合理的拱軸,主要承受壓力,彎矩、剪力均較小,故拱的跨越能力比梁大得多。由于拱是主要承受壓力的結(jié)構(gòu),因而可以充分利用抗拉性能較差、抗壓性能較好的石料,混凝土等來建造。石拱對石料的要求較高,石料加工、開采與砌筑費(fèi)工,現(xiàn)在已很少采用。
由墩、臺承受水平推力的推力拱橋,要求支撐拱的墩臺和地基必須承受拱端的強(qiáng)大推力,因而修建推力拱橋要求有良好的地基。對于多跨連續(xù)拱橋,為防止其中一跨破壞而影響全橋,還要采取特殊的措施,或設(shè)置單向推力墩以承受不平衡的推力。由于天津地鐵一號線所建位置地質(zhì)情況是軟土地基,故不考慮此橋型。