第一篇 混凝土拱桥 	第一章 拱桥的现状和发展 1、拱桥的发展    当代拱桥：结构型式与施工方法的丰富多彩如，97年 建成的重                     庆万县长江大桥（图2所示，L=420m）， 广州丫髻                     沙特大桥（图3，L＝360m）， 1932建成的澳大利亚                    悉尼钢拱桥（图4，L＝ 503m ）及正在建设的鲁浦大                    桥（L=550m）。   2、拱桥的受力特点 第二节 拱桥的结构体系及总体布置 一、拱桥的基本组成         根据行车道的位置，拱桥可以分成：上承式、下承式和中承式三种类型如下图所示：              一般上承式拱桥，桥跨结构是由主拱圈、拱上建筑等组成。 3、拱片桥 * * 拱桥 国外： 石拱，木拱 十八世纪 铸铁拱 十九世纪        钢拱 钢筋混凝土拱 国内： 石拱，木拱 双曲拱 桁架拱 钢筋混凝土拱   刚架拱 桁式组合拱      钢管拱 新型组合体系拱 1964年 70年代 80年代 80年代中 古代拱桥: 拱轴曲线造型的千变万化，其中最具有代表意义的是建于                      公元 595-605年的赵州桥（如图1所示，跨径L=37m）       图1 赵州桥 图2  1997建成的四川万县长江大桥            （L=420m)  图3 360m 广州丫髻沙特大桥 。 图 4  1932澳大利亚503m悉尼钢拱桥 ?承重结构：主拱 拱桥的基本图示 ?支承处不仅产生竖 向反力，还产生水平推力，从而使拱主要受压 同济大学桥梁系 桥梁与道路结构 拱式桥 3、主要优缺点： ?主要优点 跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，养护、维修费用小；外形美观；构造较简单，有利于广泛采用。 ?主要缺点： 1）是有推力的结构，而且自重较大，因而水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，对地基  要求也高； 3）由于水平推力较大，在连续多孔的大、中桥中，为防止一孔破坏而影响全桥的安全，需要采取较复杂的措施，或设置单向推力墩，增加了造价； 4）上承式拱桥的建筑高度较高。 ?拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服：200~600m范围内，拱桥仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手	 拱桥的基本图示 同济大学桥梁系 桥梁与道路结构 拱式桥 上承式拱桥的基本组成 1-主拱圈 2-拱顶 3-拱脚 4-拱轴线 5-拱腹 6-拱背 7-起拱线 11-拱上建筑 L0 - 净跨径 L -计算跨径 f0 - 净矢高 f -计算矢高 f/L - 矢跨比 同济大学桥梁系 桥梁与道路结构 拱式桥 三、拱桥的主要类型及其特点 拱桥 建桥材料 圬工拱桥，钢筋混凝土拱桥，钢拱桥 拱轴线型式 圆弧拱桥，抛物线拱桥，悬链线桥 桥面位置 上承式拱桥，中承式拱桥，下承式拱桥 结构体系分 简单体系拱桥：三铰拱，两铰拱，无铰拱 组合体系拱桥：无推力拱桥，有推力拱桥 主拱圈截面形式形式 拱上建筑形式 实腹式拱桥，空腹式拱桥 板拱桥，肋拱桥，双曲拱桥，箱形拱桥 同济大学桥梁系   叶爱君  桥梁与道路结构 拱式桥 1、简单体系拱桥和组合体系拱桥 拱桥按受力图式的分类 简单体系拱桥：可以做成上承式，中承式，下承式，均为有推力拱。  三铰拱：静定结构，在地基差的地区可采用。但构造复杂，施工困难，整体刚度小，主拱圈一般不采用。 无铰拱：三次超静定结构。拱的内力分布较均匀，材料用量较三铰拱省；构造简单，施工方便，整体刚度大，实际中使用广泛。但超静定次数高，会产生附加内力，一般希望修建在地基良好处。跨径增大，附加力影响变小，故钢筋混凝土无铰拱仍是大跨径桥梁的主要型式之一。 两铰拱：一次超静定结构，介于三铰拱和无铰拱之间。 （一）按照结构体系分类 2、组合体系拱桥 组合体系拱桥：在拱式桥跨中，行车系与拱组合，共同受力。同样，组合拱可以做成上承式、中承式和下承式。常用的有以下几种形式： 无推力拱（使用较广泛）：拱的推力由系杆承受，墩台不受水平推力 有推力拱：此种组合体系拱没有系杆，有单独的梁和拱共同受力，拱的水平推力任由墩台承受。 同济大学桥梁系   叶爱君  桥梁与道路结构 拱式桥 1、板拱桥： 主拱圈采用矩形实体截面。构造简单、施工方便，使用广泛。自重较大，不经济，通常在地基较好的中小跨径圬工拱桥中采用。 2、肋拱桥： 肋拱桥由两条或两条以上分离式拱肋组成承重结构的拱桥，拱肋之间靠横向联系梁连接成整体而共同受力.这种桥横截面面积较小，节省材料,自重轻,跨越能力大，多用于较大跨径的拱桥。可以用圬工、钢筋混凝土、钢材建造。 （二）按照主拱的截面型式分类 同济大学桥梁系   叶爱君  桥梁与道路结构 拱式桥 3、双曲拱桥： 主拱圈横截面由一个或数个小拱组成 ， 其主拱圈在纵向和横向均呈曲线形。通常有拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分。 公路双曲拱桥采用最多的是多肋波的截面形式；对于跨径和荷载较小的单车道桥可采用单波的形式。 双曲拱桥施工工序多，组合截面的整体性差，易开裂，因此，只宜在中小跨径桥梁中采用。 同济大学桥梁系   叶爱君  桥梁与道路结构 拱式桥 4、箱形拱桥： 箱形拱桥拱圈横截面由几个箱室组成。截面挖空率大，可达全截面的50%-70%，较实体板拱桥可减少圬工用料与自重，适用于大跨度拱桥。截面抗扭刚度大，横向整体性和稳定性好，特别适用于无支架施工。 箱形拱闭合箱的构造  三、拱桥的总体布置  总体布置 确定桥梁长度及分孔 确定桥梁的设计标高和矢跨比 正确处理不等分孔问题 桥面标高，拱定底面标高，起拱线标高，基础标高 混凝土拱桥矢跨比1/4～1/8 箱型拱桥矢跨比1/6～1/10 采用不同的矢跨比 采用不同的拱脚标高 调整拱上建筑的重力 采用不同的拱跨结构 同济大学桥梁系   叶爱君  桥梁与道路结构 拱式桥 四、拱桥实例介绍 我国公路桥中70%为拱桥。我国多山，石料资源丰富，拱桥取材以石料为主。 1）圬工拱桥（石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥，跨越能力较小） 主拱圈为等截面悬链线。拱矢度为1/5，拱圈厚1.7m，拱上建筑对称布置5个空腹拱，两边设岸孔37m，拱圈厚1.1m。下部结构为重力式石砌墩台。该桥施工在主孔范围内设3个临时墩，上立钢支架、拱架等，其上砌筑主拱圈。 1965广西南宁都安红渡桥（L: 100m ) 世界上跨径最大的石拱桥。桥宽8m，双肋石拱桥，腹拱为9孔13m，南岸引桥3孔13m，北岸引桥1孔15m。主拱圈由两条分离式矩形石肋和8条钢筋混凝土横系梁组成。拱轴线为悬链线（m=1.543） ，拱矢度1/5，拱肋为等高变宽度。 1990湖南凤凰县的乌巢河桥 （ L=120m） 同济大学桥梁系   叶爱君  桥梁与道路结构 拱式桥 2）双曲拱桥（中国首创的一种拱桥型式） 结构纤细轻盈，适宜于软土地基上建造。 1969江苏无锡卫东桥  构思独特，充分发挥双曲拱桥构造特点，组合拼装成三叉形的双曲拱桥。 1969江苏无锡民主桥   上承式无铰空腹拱，是当时我国跨径最大的双曲拱桥。拱矢度1/10，拱轴线设计为悬链线。为提高横断面刚度、增强双曲拱在组合过程中裸肋的稳定性，断面设计成高低拱肋，全桥29道横隔板组成整体性好的拱肋格排，合拢后上面砌筑双层拱波。 1968河南嵩县前河桥 （L=150m） 同济大学

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