拱橋的基本特點(diǎn)及使用范圍精品PPT課件

1、橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋3第一節(jié) 拱橋的基本特點(diǎn)及使用范圍拱橋是我國公路上使用較廣泛的一種橋型。拱式結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，兩端將產(chǎn)生水平推力。正是這個水平推力，使拱內(nèi)產(chǎn)生軸向壓力，從而大大減小了拱圈的截面彎矩，使之成為偏心受壓構(gòu)件，截面上的應(yīng)力分布與受彎梁的應(yīng)力相比，較為均勻。因此，可以充分利用主拱截面材料強(qiáng)度，使跨越能力增大。第一節(jié)拱橋的主要特點(diǎn)橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋4第一章 概述第一節(jié)拱橋的主要特點(diǎn)拱橋的優(yōu)點(diǎn)1）跨越能力較大；2）能充分就地取材，與混凝土梁式橋相比，可以節(jié)省大量的鋼材和水泥；3）耐久性能好，維修、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少；4）外型美觀；5）構(gòu)造較簡單。橋梁工程第二版，第

2、三篇混凝土拱橋5拱橋的缺點(diǎn)1）自重較大，相應(yīng)的水平推力也較大，增加了下部結(jié)構(gòu)的工程量，當(dāng)采用無鉸拱時，對地基條件要求高；2）由于拱橋水平推力較大，在連續(xù)多孔的大、中橋梁中，為防止一孔破壞而影響全橋的安全，需要采用較復(fù)雜的措施，例如設(shè)置單向推力墩，也會增加造價；3）與梁式橋相比，上承式拱橋的建筑高度較高，當(dāng)用于城市立交及平原地區(qū)時，因橋面標(biāo)高提高，使兩岸接線長度增長，或者使橋面縱坡增大，既增加了造價又對行車不利。第一章 概述第一節(jié)拱橋的主要特點(diǎn)橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋6簡支梁橋拱橋斜拉橋Simple supported beambridge受 彎 為 主主梁抗彎能力Arch bridge

3、受 壓 為 主主拱抗壓能力壓桿穩(wěn)定Cable-stayed bridge受 拉 壓 彎 扭斜拉索：拉主塔： 壓主梁： 彎，扭各種橋型的受力特性第一章 概述第一節(jié)拱橋的主要特點(diǎn)橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋720 m拱（兩鉸）Arch100 m曲梁Curved Beam拱橋與曲梁的受力性能比較第一章 概述第一節(jié)拱橋的主要特點(diǎn)橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋8拱（兩鉸）Arch曲梁Curved Beam第一章 概述第一節(jié)拱橋的主要特點(diǎn)橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋9曲梁Curved Beam拱（兩鉸）Arch彎矩圖第一章 概述第一節(jié)拱橋的主要特點(diǎn)橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋10拱（兩鉸）A

4、rch變位圖曲梁Curved Beam第一章 概述第一節(jié)拱橋的主要特點(diǎn)橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋11拱（無鉸）Arch反力圖拱（兩鉸）Arch無鉸拱與兩鉸拱的受力性能比較第一章 概述第一節(jié)拱橋的主要特點(diǎn)橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋12拱（無鉸）Arch變形圖拱（兩鉸）Arch第一章 概述第一節(jié)拱橋的主要特點(diǎn)橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋13拱（無鉸）Arch彎矩圖拱（兩鉸）Arch第一章 概述第一節(jié)拱橋的主要特點(diǎn)M qL2M d j H d qL2 M橋梁工程第二版，混凝土拱橋第三篇14Basic Beam Bridge18L12qL12qLqL12qL12qLHHHingeles

5、s arch bridgeMjMjd18M M dq受彎梁: 跨中正彎矩 跨中軸力N 0無鉸拱: 跨中正彎矩 跨中軸力N H承 壓 結(jié) 構(gòu)拱內(nèi)彎矩大大減小有水平推力結(jié)構(gòu)第一章 概述第一節(jié)拱橋的主要特點(diǎn)序號橋名主跨(m)主拱圈型式橋址年份1朝天門長江大橋552鋼桁架中國建設(shè)中2盧浦大橋550鋼箱中國20033新河峽橋（NewRiver Gorge）518鋼桁架美國19774貝永橋（Bayonne）504鋼桁架美國19315悉尼港灣橋（SydneyHarbour）503鋼桁架澳大利亞19326461鋼桁架印度建設(shè)中7菜園壩橋420鋼箱中國建設(shè)中8弗里芝特橋（Fremont）383鋼箱美國19739

6、沼津河峽橋（NumataRiver Gorge）380日本建設(shè)中10曼港橋（Port Mann）366鋼箱加拿大1954橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋15鋼拱橋（前十名）第一章 概述第一節(jié)拱橋的主要特點(diǎn)序號橋 名主跨(m)拱肋橋址年份1巫山長江大橋460鋼管混凝土中國重慶20052萬縣長江大橋420鋼骨混凝土箱拱中國重慶19973390混凝土箱型拱南斯拉夫19804益陽茅草街大橋368鋼管混凝土中國湖南建設(shè)中5廣州丫髻沙珠江大橋360鋼管混凝土中國廣東20006江界河大橋330混凝土桁架拱中國貴州19957Hoover Dam Bypass323混凝土拱美國建設(shè)中8邕寧邕江大橋312鋼骨混凝

7、土拱中國廣西19969格萊茲維爾橋（Gladesville）305混凝土拱澳大利亞196410290混凝土拱巴西1964橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋16混凝土拱橋（前十名）第一章 概述第一節(jié)拱橋的主要特點(diǎn)橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋17第二節(jié) 拱橋的組成和類型一、拱橋的主要組成上部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)主拱圈主要承重構(gòu)件拱上建筑橋墩橋臺基礎(chǔ)拱橋的組成第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋18下部結(jié)構(gòu)橋墩， 橋臺， 基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)主拱圈，拱上填料， 橋面主拱圈主拱圈系橋面系橋面系拱上填料橋墩拱上填料橋墩橋墩北京 盧溝橋（上承式 實(shí)腹拱橋）北京宛平盧溝橋在北京廣安門外3

8、0里，跨永定河。橋始建于金大定二十八年（公元1188年），完工于金明昌三年（公元1192年）。橋全長212.2m,共11孔，凈跨不等，自11.4m至13.45，橋?qū)?.3m。墩寬自6.5m至7.9m。拱券接近半圓形。第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋19l0 - 凈跨徑l - 計(jì)算跨徑f0 - 凈矢高f - 計(jì)算矢高f / l - 矢跨比l0l每孔拱跨兩個起拱線之間的水平距離相鄰兩拱腳截面形心點(diǎn)之間的水平距離。因?yàn)楣叭Γɑ蚬袄撸└鹘孛嫘涡狞c(diǎn)的連線稱為拱軸線，故也就是拱軸線兩端點(diǎn)之間的水平距離f 0 拱頂截面下緣至起拱線連線的垂直距離拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截

9、面形心之連線的垂直距離ff / l, f0 / l0拱圈（或拱肋）的凈矢高與凈跨徑之比，或計(jì)算矢高與計(jì)算跨徑之比第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋20第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋22建筑材料圬工拱橋，鋼筋混凝土拱橋，鋼拱橋，鋼-混組合拱橋形形拱橋面位置上承式拱橋，中承式拱橋，下承式拱橋拱上建筑形式主拱圈拱軸線實(shí)腹式拱橋，空腹式拱橋圓弧拱橋，拋物線拱橋，懸鏈線橋，折線拱，異結(jié)構(gòu)受力圖示主拱圈截面形式簡單體系拱橋：三鉸拱，兩鉸拱，無鉸拱組合體系拱橋：無推力拱橋，有推力拱橋拱片橋板拱橋，肋拱橋，雙曲拱橋，箱形拱橋，鋼管混凝

10、土拱橋拱橋第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋23圬工拱 橋成昆線一線天橋石拱橋鋼拱橋：全焊結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土 箱形拱巫山龍門橋，中國第一座采用無平衡重轉(zhuǎn)體法施工的拱橋鋼管混凝土拱武漢江漢五橋第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋24實(shí)腹式拱橋空腹式拱橋第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋25等截面 圓弧 空腹石拱橋湖南?。狐S虎港橋m=1.543懸鏈線空腹石拱橋?yàn)醭埠訕驑蜩F托橋形拱三次拋物線 鋼筋混凝土箱形拱橋異形拱橋折線拱橋第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋26

11、上承式拱橋中承式拱橋下承式拱橋第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋27可做成上承式，中承式，下承式簡單體系拱橋 和 組合體系拱橋拱式組合體系橋?qū)⒘汉凸皟煞N基本結(jié)構(gòu)組合起來，共同承受橋面荷載和水平推力，充分發(fā)揮梁受彎、拱受壓的結(jié)構(gòu)特性及其組合作用，達(dá)到節(jié)省材料的目的。拱式組合體系橋一般可劃分為有推力的和無推力的兩種類型。均為有推力拱。按照主拱的靜力體系，簡單體系拱橋又可以分成：三鉸拱， 兩鉸拱，無鉸拱1.按照結(jié)構(gòu)受力圖式分類第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋28簡 單 體 系 拱 橋三鉸拱：靜定結(jié)構(gòu)，在地基差的地區(qū)小橋可采用。

12、但構(gòu)造復(fù)雜，施工困難，整體剛度小，主拱圈一般不采用。兩鉸拱：一次超靜定結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)整體剛度較相應(yīng)三鉸拱大。由基礎(chǔ)位移、溫變、混凝土收縮徐變引起的附加內(nèi)力比無鉸拱的影響要小，可在地基條件較差時或坦拱中采用。（施工體系轉(zhuǎn)換過程中使用）無鉸拱：三次超靜定結(jié)構(gòu)。拱的內(nèi)力分布較均勻，材料用量較三鉸拱省；構(gòu)造簡單，施工方便，整體剛度大，實(shí)際中使用廣泛。但超靜定次數(shù)高，會產(chǎn)生附加內(nèi)力，一般希望修建在地基良好處?？鐝皆龃螅郊觾?nèi)力影響變小，故鋼筋混凝土無鉸拱仍是大跨徑橋梁的主要型式之一。第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型行車，橋橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋29組 合 體 系 拱 橋拱式組合體系橋一般由拱

13、肋、系桿、吊桿（或立柱）、行車道梁（板）及橋面系等組成。拱肋風(fēng)撐系桿吊桿道板面系第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋30拱式組合體系橋?qū)⒘汉凸皟煞N基本結(jié)構(gòu)組合起來，共同承受橋面荷載和水平推力，充分發(fā)揮梁受彎、拱受壓的結(jié)構(gòu)特性及其組合作用，達(dá)到節(jié)省材料的目的。拱式組合體系橋一般可劃分為無推力的和有推力的兩種類型。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力系桿拱無推力拱系桿強(qiáng)梁弱拱 （倒藍(lán)格爾拱）有推力拱第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋31(1）無推力的組合體系拱無推力拱式組合體系橋（也稱系桿拱橋）是外部靜定結(jié)構(gòu)，兼有拱橋的較大跨越能力和簡支梁橋?qū)Φ鼗m應(yīng)

14、能力強(qiáng)的兩大特點(diǎn)。拱的推力由系桿承受，系桿的含義就是一個將兩拱腳相互聯(lián)系在一起的水平構(gòu)件，因而墩臺不承受水平推力。據(jù)拱肋和系桿（梁）相對剛度的大小及吊桿的布置型式可以分為：具有豎直吊桿的柔性系桿剛性拱稱系桿拱（圖3-1-4a)；具有豎直吊桿的剛性系桿柔性拱稱藍(lán)格爾拱（圖3-1-4b)；具有豎直吊桿的剛性系桿剛性拱稱洛澤拱（圖3-1-4c）。以上三種拱，當(dāng)用斜吊桿來代替豎直吊桿時，稱為尼爾森拱（圖3-1-4d、e、f)。第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋32第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型組 合 體 系 拱 橋：無推力拱圖3-1-4 組合體系拱橋梁工程第

15、二版，第三篇混凝土拱橋33組 合 體 系 拱 橋：無推力拱柔性系桿剛性拱剛性系桿柔性拱 （藍(lán)格爾拱）剛性系桿剛性拱 （洛澤拱）蕪湖元澤橋剛拱剛梁體系，拱肋和縱向主梁均采用箱形截面云陽橋，江蘇省新城黃河橋蘭州市第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋34斜 吊 桿新木津川大橋， 日本 大阪尼爾森拱第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋35(2）有推力的組合體系拱此種組合體系拱沒有系桿，由單獨(dú)的梁和拱共同受力，拱的推力仍由墩臺承受。圖3-1-5g）是剛性梁柔性拱（倒藍(lán)格爾拱）；圖3-1-4h）是剛性梁剛性拱（倒洛澤拱）。第一章 概述第二

16、節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋36組 合 體 系 拱 橋：有推力拱剛性梁柔性拱 （倒藍(lán)格爾拱）剛性梁剛性拱 （倒洛澤拱）第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋37(3）拱片橋圖3-1-5 拱片橋第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋38上邊緣與橋面縱向平行，下邊緣是拱形的有推力結(jié)構(gòu)，稱為拱片，如圖3-1-5所示。在拱片中，行車道系與拱肋剛性聯(lián)成一整體，共同承受荷載。拱片的立面一般被挖空做成桁架的形式。根據(jù)橋梁寬度的不同，拱片橋可由兩片以上的拱片組成，并用橫向聯(lián)結(jié)系將各拱片聯(lián)成整體，行車道板支承在拱片上。第一

17、章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋39拱片橋該橋每孔布置片斜拉桿式拱片上葉橋，浙江省三門縣斜拉桿式拱片橫向聯(lián)系橫向聯(lián)系橫向聯(lián)系第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋402.按主拱圈截面形式分類板 拱雙 曲 拱箱 形 拱鋼管混凝土拱混凝土肋拱勁性骨架混凝土拱主拱圈截面形式第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋41(1)板 拱 橋主拱圈采用矩形實(shí)體截面的拱橋稱為板拱橋板拱又可分為石板拱、混凝土板拱 和 鋼筋混凝土板拱等構(gòu)造簡單、施工方便，使用廣泛。自重較大，不經(jīng)濟(jì)，通常在地基較好的中小跨徑圬工拱橋中采用

18、第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋42它是將板拱劃分成兩條或多條分離的、高度較大的拱肋，肋與肋間用橫系梁相聯(lián)。這樣就可以用較小的截面面積獲得較大的截面抵抗矩，從而節(jié)省材料，減輕拱橋的自重，因此多用于大、中跨徑的拱橋(2) 肋 拱上承式工字形拱肋鋼筋混凝土拱肋下承式第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋43主拱圈橫截面由一個或數(shù)個橫向小拱單元組成，由于主拱圈的縱向及橫向均呈曲線形，故稱之為雙曲拱橋 .(3)雙 曲 拱衛(wèi)東橋, 無錫缺點(diǎn):施工工序多、組合截面整體性較差和易開裂等.湘江一橋（橘子州橋）國內(nèi)最長雙曲拱橋第一章 概述第二

19、節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋44閉口箱形截面，截面抗扭剛度大，橫向整體性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，特別適用于無支架施工目前采用最多的截面形式(4)箱 形 拱四川省涪陵：烏江大橋轉(zhuǎn) 體 施工第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋45(5)鋼 管 混 凝 土 拱重慶巫山長江大橋鋼管混凝土屬于鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)中的一種。它借助內(nèi)填混凝土增強(qiáng)鋼管壁的穩(wěn)定性，同時又利用鋼管對核心混凝土的套箍作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而使其具有更高的抗壓強(qiáng)度和抗變形能力。第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋46鋼管混凝土拱橋具有

20、以下優(yōu)點(diǎn)：承載能力大，正常使用狀態(tài)是以應(yīng)力控制設(shè)計(jì)，外表不存在混凝土裂縫問題.第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋47鋼管混凝土拱橋具以下優(yōu)點(diǎn)：重慶巫山長江大橋施工時適應(yīng)能力大無支架纜索吊裝轉(zhuǎn) 體 施 工懸 臂 施 工第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋48鋼管混凝土拱橋具以下優(yōu)點(diǎn)施工時適應(yīng)能力大無支架纜索吊裝主拱圈制作裝配轉(zhuǎn) 體合 龍轉(zhuǎn) 體 施 工懸 臂 施 工北盤江鐵路橋第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋49鋼管混凝土拱橋具以下優(yōu)點(diǎn)施工時適應(yīng)能力大天子山大橋無支架纜索吊裝轉(zhuǎn) 體 施 工懸

21、 臂 施 工第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型橋梁工程第二版，第三篇混凝土拱橋50(6)勁 性 骨 架 混 凝 土 拱 橋勁性骨架拱橋與普通鋼筋混凝土拱橋的區(qū)別在于前者以鋼骨拱桁架作為受力筋，它可以是型鋼，也可以是鋼管，采用鋼管作勁性骨架的混凝土拱又可稱為內(nèi)填外包型鋼管混凝土拱。它主要用在大跨度拱橋中，同時也解決了大跨度拱橋施工的“自架設(shè)問題”，即首先架設(shè)自重輕、剛度、強(qiáng)度均較大的鋼管骨架，然后在空鋼管內(nèi)壓注混凝土形成鋼管混凝土，使骨架進(jìn)一步硬化，再在鋼管混凝土骨架上外掛模板澆注外包混凝土，形成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，鋼管和隨后形成的鋼管混凝土主要是作為施工的勁性骨架來考慮的。成橋后

22、，它也可以參與受力.第一章 概述第二節(jié)拱橋的組成及主要類型第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造第一節(jié) 拱橋總體布置與設(shè)計(jì)構(gòu)思 總體布置的主要內(nèi)容：擬采用的結(jié)構(gòu)體系及結(jié)構(gòu)型式；橋梁的長度、跨徑、孔數(shù)、橋面標(biāo)高；拱的主要幾何尺寸，如矢跨比、橋梁高度、寬度、外形、墩臺及其基礎(chǔ)型式和埋置深度、橋上及橋頭引道的縱坡等。確定拱橋的主要設(shè)計(jì)標(biāo)高 拱橋的標(biāo)高主要有四個：橋面標(biāo)高、拱頂?shù)酌鏄?biāo)高、起拱線標(biāo)高和基礎(chǔ)底面標(biāo)高拱橋的主要標(biāo)高示意圖縱斷面設(shè)計(jì)，保證橋下凈空滿足泄洪，通航或地面行車流冰水位、施工要求決定說明：宜選擇低拱腳的設(shè)計(jì)方案橋面標(biāo)高橋面填料厚度拱圈厚度=設(shè)計(jì)水位（地面高程）橋下凈空高橋面標(biāo)高，拱頂?shù)酌鏄?biāo)高，起拱線標(biāo)

23、高，基礎(chǔ)標(biāo)高混凝土拱橋矢跨比采用不同的矢跨比采用不同的拱腳標(biāo)高調(diào)整拱上建筑的重力采用不同的拱跨結(jié)構(gòu) 總體布置確定橋梁長度及分孔確定橋梁的設(shè)計(jì)標(biāo)高和矢跨比正確處理不等分孔問題應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件及施工的方便和可能注意：根據(jù)環(huán)境選擇結(jié)構(gòu)的造型及注意全橋的美觀；拱橋體系的選擇拱橋體系的選擇應(yīng)與所屬道路等級、橋梁地位相協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)合理基本原則拱橋下凈空的有關(guān)規(guī)定 2. 確定拱橋的矢跨比（f/l）（1）影響主拱圈內(nèi)力、構(gòu)造形式、施工方法及美觀（2）分析 矢跨比?。汗暗暮爿d水平推力Hg與垂直反力Vg之比值增大, 拱的推力增加，主拱圈內(nèi)產(chǎn)生的軸向力增大，對主拱圈受力有利，對墩臺基礎(chǔ)不利；能提供較大的橋下凈空。

24、拱的矢跨比過大:拱腳區(qū)段過陡，給拱圈的砌筑或混凝土澆筑帶來困難。（3）矢跨比取值范圍簡單體系拱橋：磚、石、混凝土等圬工拱橋：1/8 - 1/4，不宜小于1/10鋼筋混凝土拱橋：宜采用1/5l/8。組合體系拱橋：1/51/10,一般不小于1/12坦拱：矢跨比小于1/5,陡拱：矢跨比大于1/5二、拱橋結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)類型的選擇1、結(jié)構(gòu)體系的選擇：簡單體系、組合體系 因素：經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、耐久適用2、結(jié)構(gòu)類型的選擇靜力結(jié)構(gòu)圖式選擇：簡單體系選擇，不良地基考慮采用二鉸拱拱橋上部構(gòu)造形式的選擇 ：上承式、中承式、下承式（一）、拱軸線型選擇原則：盡可能降低由于荷載產(chǎn)生的彎矩值，以充分利用圬工材料的抗壓性

25、能。合理拱軸：拱軸線與各種荷載的壓力線相吻合；拱圈截面上軸向力，無彎矩作用，應(yīng)力均勻；拱軸線選擇應(yīng)滿足：1、盡量減小拱圈截面彎矩，使截面在附加內(nèi)力影響下各主要截面的應(yīng)力相差不大，并不出現(xiàn)拉應(yīng)力；2、對于無支架施工，不用臨時性施工措施，能滿足各施工階段的要求；3、計(jì)算方法簡便；4、線型美觀，便于施工；三、拱軸線的選擇壓力線作為拱軸線公路拱橋恒載所占比重大，一般采用恒載壓力線作為拱軸線；特殊情況，活載較大時，如鐵路拱橋，可用恒載加一半活載的壓力線作為拱軸線。拱橋常用的拱軸線型-能表達(dá)為拱軸線方程圓弧線優(yōu)點(diǎn)： 拱軸各點(diǎn)曲率相同，線型簡單；易于掌握，施工放樣方便缺點(diǎn)： 矢跨比較大，與恒載壓力線偏離較大

26、，拱圈各截面受力不均； 適合于1520m以下的小跨徑拱橋；或大跨徑預(yù)制裝配式鋼筋混凝土拱橋。拋物線豎向均布荷載下，拱的合理拱軸線為二次拋物線。適合：恒載分布比較接近均勻的拱橋，如矢跨比較小的空腹式鋼筋混凝土拱橋中、下承式拱橋鋼筋混凝土桁架拱、剛架拱鋼管混凝土拱橋等輕型拱上結(jié)構(gòu)的拱橋二次拋物線：也可采用高次（四次或六次）拋物線懸鏈線 實(shí)腹式拱橋的恒載集度從拱頂?shù)焦澳_均勻增加，既承受拱圈自重的分布恒載，又承受拱上立柱（或橫墻）傳來的集中恒載，其壓力線是一條懸鏈線（如右圖）。一般采用恒載壓力線作為實(shí)腹式拱橋的拱軸線 空腹拱橋恒載壓力線在腹孔墩處有轉(zhuǎn)折點(diǎn)，不是一條光滑的曲線，難于用連續(xù)函數(shù)來表達(dá)。用懸

27、鏈線作拱軸線與恒載壓力線有偏離，但對拱圈控制截面有利；目前仍應(yīng)用懸鏈線。 懸鏈線作空腹拱的拱軸線可采用“五點(diǎn)重合法”即：在拱頂、跨徑1/4及拱腳處使拱軸線與恒載壓力線重合； 懸鏈線、高次拋物線是目前大、中跨徑拱橋采用最普遍的拱軸線型；四、拱橋?qū)嵗榻B我國公路橋中70%為拱橋。我國多山，石料資源豐富，拱橋取材以石料為主。1）圬工拱橋（石拱橋以及拱圈不配鋼筋的混凝土拱橋，跨越能力較）主拱圈為等截面懸鏈線。拱矢度為1/5，拱圈厚1.7m，拱上建筑對稱布置5個空腹拱，兩邊設(shè)岸孔37m，拱圈厚1.1m。下部結(jié)構(gòu)為重力式石砌墩臺。該橋施工在主孔范圍內(nèi)設(shè)3個臨時墩，上立鋼支架、拱架等，其上砌筑主拱圈。196

28、5廣西南寧都安紅渡橋（L: 100m )世界上跨徑最大的石拱橋。橋?qū)?m，雙肋石拱橋，腹拱為9孔13m，南岸引橋3孔13m，北岸引橋1孔15m。主拱圈由兩條分離式矩形石肋和8條鋼筋混凝土橫系梁組成。拱軸線為懸鏈線（m=1.543） ，拱矢度1/5，拱肋為等高變寬度。1990湖南鳳凰縣的烏巢河橋 （ L=120m）橋梁與道路結(jié)構(gòu)2）雙曲拱橋（中國首創(chuàng)的一種拱橋型式）結(jié)構(gòu)纖細(xì)輕盈，適宜于軟土地基上建造。1969江蘇無錫衛(wèi)東橋 構(gòu)思獨(dú)特，充分發(fā)揮雙曲拱橋構(gòu)造特點(diǎn)，組合拼裝成三叉形的雙曲拱橋。1969江蘇無錫民主橋上承式無鉸空腹拱，是當(dāng)時我國跨徑最大的雙曲拱橋。拱矢度1/10，拱軸線設(shè)計(jì)為懸鏈線。為提

29、高橫斷面剛度、增強(qiáng)雙曲拱在組合過程中裸肋的穩(wěn)定性，斷面設(shè)計(jì)成高低拱肋，全橋29道橫隔板組成整體性好的拱肋格排，合攏后上面砌筑雙層拱波。1968河南嵩縣前河橋 （L=150m）3）肋拱橋 1988廣東廣州流溪橋 （L=90m）鋼筋混凝土箱肋中承式拱，拱矢度1/4.5，全橋采用噴塑裝修工藝，建筑宏偉壯麗，已成為公園的重要景觀。中承裝配式鐵路鋼筋混凝土拱，矢高40m，兩片拱肋中心距7.5m。拱軸線采用二次拋物線，拱肋為箱形截面，吊桿為預(yù)應(yīng)力桿件。施工時先架設(shè)鋼拱架，然后在拱架上由下而上分層施工，安裝拱肋底板-腹板-頂板，使先安裝的拱肋底板與鋼拱架共同受力。在拱頂進(jìn)行應(yīng)力調(diào)整，改善了拱肋的受力狀態(tài)。為

30、保證結(jié)構(gòu)的整體性，拱肋與橋面系相交處的一段拱肋在工地現(xiàn)澆。1966北京永定河七號橋 （L=150m）1983 臺灣臺北關(guān)渡橋 （L=165m）中承式5孔連續(xù)系桿拱橋，中間孔跨度為165m，兩側(cè)孔跨度為143m及44m，拱圈為拋物線。 1990江蘇丹陽云陽橋（L=70m） 跨越京杭大運(yùn)河，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力系桿拱，3根拱肋，矢度1/5，拱軸系數(shù)m=1.0，單箱高1.5m，行車道剛性縱梁和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力柔性系桿分開。預(yù)制安裝法施工.1992 廣東開平三埠橋 （L=60m）單拱肋預(yù)應(yīng)力混凝土系桿拱，單拱肋置于車行道中央分隔帶上。 1994臺灣臺北碧潭橋（L=160m） 橋面由預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土單箱組成，并配以

31、Y型懸臂拱圈，形成主跨為160m及2x100m無推力拱橋。引橋跨度分別為85m及57m，全橋以簡潔明快的弧形曲線構(gòu)成，與遠(yuǎn)山近水相協(xié)調(diào)。 1990四川宜賓小南門橋 (=240m)主橋系中承式鋼筋混凝土肋拱橋，矢度1/5，是當(dāng)時國內(nèi)跨徑最大的鋼筋混凝土拱橋。該橋采用勁性鋼骨架施工法，纜索吊裝。4）箱 拱橋 1979四川省宜賓市金沙江大橋 （L=150m）中國采用纜索吊裝施工、跨徑最大的鋼筋混凝土箱形拱。主拱圈箱高2.0m，箱寬7.60m，矢跨比1/7，全拱圈橫向分5個箱室；縱向分5段預(yù)制，纜索吊裝就位后再組合成整體箱。1989四 川涪陵烏江大橋 （L=200m）橋高84m，矢跨比1/4，主拱圈采

32、用3室箱。 涪陵烏江大橋采用轉(zhuǎn)體法施工，先在兩岸上、下游組成3m寬的邊箱，待轉(zhuǎn)體合攏后吊裝中箱頂、底板，最后組成3室箱。1997四川萬縣長江大橋 L=420m)勁性骨架鋼筋混凝土箱形拱橋5）剛架拱橋1989江蘇無錫100米下甸橋 變截面，四分點(diǎn)附近截面高度最大，分別向拱腳、跨中減小。取消斜撐，拱上建筑采用23m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁以過渡。1993江西德興130米太白橋 采用轉(zhuǎn)體施工。6）桁架拱橋1976浙江寧海75米越溪橋 主孔為凈跨75m的預(yù)應(yīng)力混凝土桁架拱，拱矢度1/9；邊孔為凈孔40m的雙曲拱，1971浙江余杭50米里仁橋 鋼筋混凝土斜拉桿式桁架拱橋。拱圈矢跨比為1/8。全橋布置4片拱片，

33、在上弦桿覆蓋微彎板混凝土橋面。預(yù)制拱片臥置疊澆，分段用浮吊起吊、翻身和吊裝，在三分點(diǎn)處設(shè)臨時支托，澆筑濕接頭混凝土。7）桁式組合拱橋中國首創(chuàng)的一種橋型，它除保持桁式拱結(jié)構(gòu)用料省、豎向剛度大等特點(diǎn)外，更具有桁梁的特性和可以采用懸臂法施工、施工階段和運(yùn)營階段的受力趨于一致等優(yōu)點(diǎn)。1990四川自貢160米牛佛沱橋 桁式組合拱為三室箱形截面，桁架片按節(jié)段分件預(yù)制，采用人字扒桿懸拼安裝。主跨為組合預(yù)應(yīng)力混凝土桁架拱。全寬13.4m，拱圈高2.7m，寬10.56m，矢跨比為1/6。采用起重量1200KN鋼格構(gòu)人字扒桿和直徑32mm 40Si2MnV級鋼軋絲錨碇體系懸臂拼裝。1995貴州省330米江界河橋8

34、）鋼管混凝土拱橋 1998浙江義烏80米賓王橋 單肋鋼管混凝土系桿拱橋，中跨矢跨比1/5，矢高15.6m；邊跨矢跨比1/4.5，矢高11.87m 。1990四川旺蒼115米東河橋 下承式鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力系桿拱橋，矢度1/6。兩片拱肋間用直徑800mm橫撐連接以保持其穩(wěn)定性。活載作用下拱腳的水平推力由系桿及橋墩共同承擔(dān)。鋼管拱肋實(shí)際上是一種復(fù)合材料，在破壞荷載作用下，鋼管不僅起縱筋的作用，而且對混凝土起螺旋箍筋的作用，以提高構(gòu)件的承載能力。在施工階段，鋼管起著勁性骨架的作用。360m 廣州丫髻沙特大橋三跨連續(xù)自錨式中承式鋼管混凝土拱橋。以高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼鉸線作為系桿，拱座基礎(chǔ)只有較小水平推力。主拱采

35、用中承式雙肋懸鏈線無鉸拱，矢跨比為1/4.5。每片拱肋由6750鋼管混凝土組成，由橫向平聯(lián)板、腹桿連接成為鋼管混凝土桁架。邊拱采用上承式雙肋懸鏈線半拱，每片拱肋由鋼筋混凝土單箱單室截面組成。轉(zhuǎn)體施工法。1977美國518.2m New River橋9）鋼拱橋豐都九溪溝橋，主拱圈為變截面懸鏈線，拱頂厚1.6m，拱腳厚2.25m，拱矢度1/8。施工方法是在腳手架上分圈砌筑。1972河源東江大橋，6孔50m跨徑懸砌拱橋云南長虹橋，上部結(jié)構(gòu)為空腹式石拱橋，拱上建筑為橫向排架支承腹拱，拱圈采用變截面懸鏈線，粗料石拱圈。1961洛陽龍門橋，石拱橋，主拱圈為等截面懸鏈線，拱圈厚1.1m，兩端各有6m石拱作為

36、橋下立交通道。萬縣長江大橋，萬縣長江大橋是勁性骨架鋼筋混凝土箱形拱橋，主跨420m。轉(zhuǎn)體施工法，1997巫山龍門橋是中國第一座采用無平衡重轉(zhuǎn)體法施工的拱橋。主橋?yàn)?孔122m鋼筋混凝土箱形拱，右岸半跨是全寬一次預(yù)制，左岸半跨分成單箱分別在上、下游預(yù)制，不對稱轉(zhuǎn)體到對稱轉(zhuǎn)體再合攏。 青康公路湄公河最上游扎曲河香達(dá)境內(nèi)，全長132.24m。主跨100m鋼筋混凝土箱形拱橋，下部結(jié)構(gòu)囊謙岸為組合式橋臺，西寧岸為重力式U型橋臺。上部結(jié)構(gòu)采用加鋼絲的預(yù)制薄腹板與頂?shù)装鍧仓上?。拱箱采用分片預(yù) 制、吊裝就位、木拱架上拼裝的施工方法。 龍武橋主跨為1孔100m石肋雙曲拱橋，引橋?yàn)?5孔雙曲拱，主跨為懸鏈線無鉸

37、拱，全長331.5m，拱矢度1/8，矢高12.5m。拱圈為4肋3全波加兩懸半波平背式結(jié)構(gòu)。羅依溪橋設(shè)計(jì)時根據(jù)地形地質(zhì)，選用4孔不等跨雙曲拱橋。主孔跨徑116m，矢度1/7。采用梁式拱上結(jié)構(gòu)、跨徑5m的少筋微彎板組合梁。紅星橋跨越深谷，橋高達(dá)65m，主拱跨徑108m，副拱跨徑分別為24.5m、9m及7m，全長155.8m。采用三鉸雙曲拱，左右采用8次拋物線的不對稱拱線。德興太白橋位于江西省德興銅礦區(qū)跨越樂安江，是一座跨徑為130m的剛架拱公路橋。安城橋?yàn)橹骺?5m的預(yù)應(yīng)力混凝土斜壓式桁架拱橋。該橋有一個拱腳處于沙基上，采用鋼筋混凝土和摩阻箱組合結(jié)構(gòu)來抵抗拱的水平推力。越溪橋主孔為凈跨75m的預(yù)應(yīng)

38、力混凝土桁架拱，拱矢度為1/9；邊孔為凈孔40m的雙曲拱，中墩為鋼筋混凝土高樁承臺，石砌箱形墩身。嵩縣橋全長494m，是9孔50m跨徑的斜拉桿式預(yù)應(yīng)力混凝土桁架拱橋，拱矢度1/7；上部結(jié)構(gòu)首次采用兩片桁架及橫向擱置預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋面的型式。悉尼海港橋（Sydney Harbour Bridge）是位于澳大利亞悉尼港的鋼拱橋，建成于1932年。主橋?yàn)閱慰?03m的中承鋼桁兩鉸拱公鐵兩用橋。該拱在下弦是鉸支承，上下弦桿由豎桿和下斜桿連接，特別是該橋緊挨著別致的悉尼歌劇院，以其優(yōu)美環(huán)境而聞名于世。位于美國弗吉尼亞州跨越新河谷的一座桁架拱橋。跨徑510m，橋面寬22m，在水面以上268m立柱的箱形截面具有強(qiáng)烈的錐度，橋梁纖細(xì)而精美，歐洲式的橋面結(jié)構(gòu)，不但使風(fēng)載減小，而且使結(jié)構(gòu)的外觀更漂亮。