拱橋工程設(shè)計與構(gòu)造解讀（圖文并茂）

第一節(jié)普普通型型污工及及鋼筋混混凝土上上承式拱拱橋設(shè)計計與構(gòu)造造第一章拱拱橋橋的設(shè)計計與構(gòu)造造上承式拱拱橋可分分為普通型上上承式拱拱橋和整體上承承式拱橋橋。普通式上上承式拱拱橋：由主拱圈圈、拱上上傳載構(gòu)構(gòu)件或填填充物、、橋面系系組成，，主拱圈圈是主要要承重構(gòu)構(gòu)件。整體式上上承式拱拱橋：這類拱橋橋是由主主拱片（（指由拱拱圈與拱拱上傳載載構(gòu)件組組成的整整體結(jié)構(gòu)構(gòu)）、橋橋面系組組成，主主拱片是是主要承承重構(gòu)件件。第一章章拱拱橋橋的設(shè)設(shè)計與與構(gòu)造造普通上上承式式拱橋橋萬縣長長江公公路大大橋整體型型上承承式拱拱橋江界河河橋桁式組組合拱拱橋一、主主拱圈圈第一章章拱拱橋橋的設(shè)設(shè)計與與構(gòu)造造根據(jù)截截面形形式分分為板拱、、板肋肋拱、、肋拱拱、箱箱形拱拱、雙雙曲拱拱等。（一））板拱拱板拱是是指主主拱（（圈））采用用整體體實心心矩形形截面面的拱拱。按按主拱拱所采采用的的材料料不同同，可可分為為石板板拱、、混凝凝土板板拱、、鋼筋筋混凝凝土板板拱等等。1、板板拱主主拱的的截面面寬度度、厚厚度和和變化化規(guī)律律（1））板拱拱的寬寬度拱圈寬寬度小小于橋橋面寬寬度的的拱圈圈，稱稱為窄窄拱圈圈。擬定拱拱圈寬寬度時時，要要使橋橋面懸懸出長長度適適當(dāng)；；一般般懸出出1.0~2.5m。考慮采采用窄窄拱圈圈時，，為使使拱圈圈橫向向穩(wěn)定定性滿滿足要要求，，拱圈圈寬度度不宜宜小于于跨徑徑的1/20。。第一章章拱拱橋橋的設(shè)設(shè)計與與構(gòu)造造（2））拱圈圈的厚厚度等厚度度的小小跨徑徑石板板拱，，初擬擬厚度度時可可按下下列經(jīng)經(jīng)驗公公式：：對變厚厚度的的小跨跨徑石石板拱拱橋，，拱頂頂厚度度可按按下式式估算算：鋼筋混混凝土土拱：：拱頂厚厚度一一般采采用跨跨徑的的1/60~1/70。。拱腳厚厚度估估算算，，，，對于于中小跨跨徑無無鉸拱拱，可可取為為（1.2~1.5）。。第一章章拱拱橋橋的設(shè)設(shè)計與與構(gòu)造造（3））拱圈圈的截截面變變化規(guī)規(guī)律截面變變化規(guī)律律等截面面（常用用）變截面面（構(gòu)造造復(fù)雜雜）第一章章拱拱橋橋的設(shè)設(shè)計與與構(gòu)造造拱截面面正應(yīng)應(yīng)力其中N自拱拱頂向向拱腳腳逐漸漸增大大；但但M變變化復(fù)復(fù)雜與與結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系和截截面慣慣性矩矩I有有關(guān)，，下圖圖為結(jié)結(jié)構(gòu)體體系和和截面面慣性性矩對對彎矩矩的影影響第一章章拱拱橋橋的設(shè)設(shè)計與與構(gòu)造造無鉸拱拱通常常采用用的一一種慣慣性矩矩變化化是從從拱腳腳向拱拱腳逐逐漸增增大，，計算算公式式可采采用Ritter公公式：：式中：：I拱拱圈任任意截截面的的慣性性矩；；拱頂截截面慣慣性矩矩；拱圈任任意截截面的的拱軸軸水平平傾角角；n拱拱厚變變化系系數(shù)，，可用用拱腳腳處=1求得得；第一章章拱拱橋橋的設(shè)設(shè)計與與構(gòu)造造1、石石板拱拱按照砌砌筑主主拱圈圈的石石料規(guī)規(guī)格不不同，，分為為料石板板拱、、塊石石板拱拱、片片石板板拱以以及亂亂石板板拱等。石板拱拱對石料質(zhì)質(zhì)量、、強度度等級級、形形體尺尺寸、、砂漿漿與砌砌筑工工藝有要求求。拱圈砌砌筑構(gòu)構(gòu)造要要求（1））錯縫縫（2））限制制砌縫縫寬度度（3））五角角石設(shè)設(shè)置第一章章拱拱橋橋的設(shè)設(shè)計與與構(gòu)造造拱石編編號第一章章拱拱橋橋的設(shè)設(shè)計與與構(gòu)造造第一章章拱拱橋橋的設(shè)設(shè)計與與構(gòu)造造3、混混凝土土板拱拱混凝土土板拱拱采用用整體體現(xiàn)澆澆和預(yù)預(yù)制砌砌筑。。整體澆澆注板板拱混混凝土土等級級不低低于C25；預(yù)預(yù)制塊塊混凝凝土的的強度度等級級不得得低于于C30，，砌筑筑砌塊塊所用用砂漿漿不得得低于于M10。。4、鋼鋼筋混混凝土土板拱拱配筋縱向受受力鋼鋼筋：：最小小配筋筋率0.2%~0.4%，上上下翼緣通通常布布置。。箍筋：：應(yīng)將將上下下主筋筋連接接起來來。分布鋼鋼筋：：應(yīng)設(shè)設(shè)在主主筋內(nèi)內(nèi)側(cè)。。第一章章拱拱橋橋的設(shè)設(shè)計與與構(gòu)造造（二））板肋肋拱板肋拱拱是由由板和和肋組組成整整體拱拱圈截截面的的拱。。圖板板肋拱拱橫截截面第一章章拱拱橋橋的設(shè)設(shè)計與與構(gòu)造造（三））肋拱拱肋拱是指用用兩條條或多多條平平行窄窄拱橋橋—即即拱肋肋作為為主拱拱圈的的拱。。肋拱具具有自自重輕輕，恒恒載內(nèi)內(nèi)力小小的優(yōu)優(yōu)點，，可以以充分分發(fā)揮揮鋼筋筋混凝凝土等等材料料的性性能，，大中中型拱拱橋中中得到到廣泛泛應(yīng)用用。1.肋肋拱截截面形形式的的選擇擇矩形截截面工字截截面箱型界界面管狀截截面拱肋自自重大大小截面特特性壓壓、彎彎、扭扭施工方方便性性輪廓美美觀性性鋼管混混凝土土拱橋橋第一章章拱拱橋橋的設(shè)設(shè)計與與構(gòu)造造2.肋肋拱的的輪廓廓尺寸寸鋼筋混混凝土拱肋肋矩形截截面工字性性截面面箱型截截面肋高肋寬h=(1/40~1/60)Lb=(0.5-2.0)hh=(1/25~1/35)Lb=(0.4-0.5)h參考工工字形形斷面面參考箱箱拱截截面設(shè)設(shè)計，，考慮慮箱拱拱數(shù)量量少的的因數(shù)數(shù)后計計算確確定第一章章拱拱橋橋的設(shè)設(shè)計與與構(gòu)造造（三））箱拱拱箱拱：：主拱拱圈由由多箱箱室構(gòu)構(gòu)成的的拱，，箱形形拱通通常采采用預(yù)預(yù)制拼拼裝施施工。。鋼筋混混凝土箱形形拱主要特特點截面挖挖空率率大中性軸軸居中中抗彎和和抗扭扭剛度度大，，整體體性好好制作要要求高高，吊吊裝設(shè)設(shè)備多多第一章章拱拱橋橋的設(shè)設(shè)計與與構(gòu)造造鋼筋混混凝土箱板板拱拱圈截截面尺尺寸擬擬定拱圈高高度拱圈寬寬度箱肋寬寬度頂?shù)装灏搴透垢拱録:拱拱圈高高度（（m):拱圈圈凈跨跨徑（（m):常數(shù)數(shù)，0.7~0.9m一般取取橋?qū)拰挼?.0~0.6倍一般不不小于于跨徑徑的1/20與吊裝裝能力力有關(guān)關(guān)，一一般1.2~1.7m頂?shù)装灏搴穸榷纫话惆銥?5cm~22cm兩外腹腹板一一般為為12cm~15cm內(nèi)外腹腹板一一般為為4cm~5cm為保證證安全全，應(yīng)應(yīng)進行行壓潰潰及局局部應(yīng)應(yīng)力驗驗算第一章章拱拱橋橋的設(shè)設(shè)計與與構(gòu)造造箱拱內(nèi)內(nèi)橫隔隔板設(shè)置置考慮慮箱拱橫橫格板作用設(shè)置位位置設(shè)置厚厚度提高抗抗扭能能力，，保證證箱壁壁的局局部穩(wěn)穩(wěn)定性性；幫助集集中力力在箱箱內(nèi)的的擴散散。箱肋段端部部、吊點、、拱上立柱柱處其余部為每每隔3m-5m設(shè)一一道6~8cm第一章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造箱拱間的橫橫向連接細節(jié)橫向接頭的的作用：保保障各預(yù)制制箱形拱肋肋形成拱圈圈的整體受受力能力。。二、拱鉸第一章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造（1）當(dāng)拱橋主拱拱圈按兩鉸鉸拱或三鉸鉸拱設(shè)計主主拱圈；（2）按構(gòu)構(gòu)造要求需需要采用兩兩鉸拱或三三鉸拱的腹腹拱圈；（3）需設(shè)設(shè)置鉸的矮矮小腹孔墩墩，即將鉸鉸設(shè)置在墩墩上端與頂頂梁和下端端與底梁的的連接處；；（4）在施施工過程中中，為消除除或減小主主拱圈的部部分附加內(nèi)內(nèi)力，以及及對主拱圈圈內(nèi)力作適適當(dāng)調(diào)整時時，需要在在拱腳處設(shè)設(shè)置臨時鉸鉸。拱橋中中鉸的的設(shè)置置兩鉸拱三鉸拱構(gòu)造要求：：兩鉸或三三鉸腹拱矮小腹腹孔墩墩設(shè)鉸鉸臨時鉸臨時鉸無鉸拱腹拱第一章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造第一章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造不完全拱鉸鉸拱鉸的主要要類型有：：弧形鉸、、鉛墊鉸和和平鉸等。?；⌒毋q平鉸第一章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造三、拱上建建筑的構(gòu)造造拱上建筑普通上承式式拱橋：橋面系和傳傳承構(gòu)件或或填充物統(tǒng)統(tǒng)稱拱上建建筑整體式上承承式拱橋：：橋面系拱上建筑的的作用：(1)拱橋橋的重要組組成部分，，（2）約約束主拱圈圈由溫度變變化和混凝凝土收縮等等引起的變變形。拱上建筑的的形式一般般分為實腹式和空腹式兩大類（一）實腹腹式拱上建建筑第一章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造實腹式拱橋橋?qū)嵏故焦皹驑蚪ㄖ商盍?、?cè)墻墻、護拱、、變形縫、、防水層、、泄水管以以及橋面系系組成。結(jié)構(gòu)特點：：構(gòu)造簡單、、施工方便便，調(diào)料數(shù)數(shù)量較多，，恒載較多多。受力特點：：拱上建筑與與拱圈共同同受力。（二）空腹腹式拱上建建筑第一章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造空腹式拱橋橋建筑由多腹孔結(jié)構(gòu)構(gòu)和橋面系組成成。分拱式和梁式?？崭故剑ü肮笆娇崭梗┕吧辖ㄖ谝徽鹿肮皹虻脑O(shè)設(shè)計與構(gòu)造造空腹式（梁梁式空腹））拱上建筑筑第一章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造1.拱式拱拱上建筑(1)結(jié)構(gòu)構(gòu)特點：構(gòu)構(gòu)造特點，，外形美觀觀，質(zhì)量大大。(2)受力力特點：拱拱上建筑與與拱圈共同同受力。(3)布置置：對稱布布置在拱上上建筑高度度所容許的的自拱腳向向拱頂一定定范圍內(nèi)。。拱式拱上建建筑第一章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造（4）腹孔孔和腹孔墩墩腹孔對稱布布置在主拱拱圈建筑高高度所容許許的自拱腳腳，一般每每半跨不宜宜超過主跨跨徑1/4-1/3。腹孔跨數(shù)或或跨徑隨徑徑隨橋跨大大小而不同同，對中小小跨徑的拱拱橋，一般般為3-6孔。腹孔墩由底梁、墩身身和墩帽組成；分橫墻式和排架式。橫墻式腹孔孔墩排架式腹孔孔墩第二章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造（a)將腹腹拱的拱鉸鉸直接支承承在墩(臺臺）上（b)跨過過墩頂，使使橋墩兩側(cè)側(cè)的腹孔相相連（5）腹拱拱圈：石砌、預(yù)制制混凝土或現(xiàn)澆混凝土土圓形弧拱拱。（6）腹拱拱與墩臺的的連接有兩兩種做法：：第一章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造2.梁式拱拱上建筑特點：使橋梁造型型更加輕巧巧美觀，減減輕拱上重重力和地基基承壓力，，以便獲得得更好的技技術(shù)經(jīng)濟效效果。（1)簡支支腹拱特點：結(jié)構(gòu)體系簡簡單，基本本上不存在在主拱與拱拱上建筑（（結(jié)構(gòu)）的的聯(lián)合作用用，受力明明確。第二章拱拱橋的設(shè)計計與構(gòu)造（2)連續(xù)續(xù)腹拱（橫橫浦橋道板板梁）特點：橋道板橫置置，拱上建建筑與主拱拱共同作用用明顯，建建筑高度小??；但結(jié)構(gòu)構(gòu)整體性及及剛度較低低，容易形形成單板受受力，長期期動荷載作作用下容易易開裂且振振感強烈。。連續(xù)腹拱布布置（3)框架架腹拱（橫橫浦橋道板板梁）特點：腹拱與主拱拱的聯(lián)合作作用特別明明顯，受力力不夠明確確?？蚣芨构安疾贾茫ㄈ┕吧仙狭⒅c主主拱圈、蓋蓋梁的連接接第二章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造立柱現(xiàn)澆接接頭（四）拱頂頂填料、橋橋面鋪裝及及人行道第二章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造一般情況下下，主拱圈圈及腹拱圈圈的拱頂填填料厚度（（包括橋面面厚度）不不宜小于30cm。當(dāng)填料厚度度（包括路路面厚度））等于或大大于50cm。設(shè)計計算算中不計汽汽車沖擊荷荷載。拱圈橋面鋪鋪裝應(yīng)根據(jù)據(jù)橋梁所在在的公路等等級、使用用要求、交交通量大小小以及橋型型等條件綜綜合考慮確確定。（五）伸縮縮縫與變形形縫第二章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造通常變形較較大的位置置設(shè)置伸縮縫，而相對變變形較小處處設(shè)置變形縫。對小跨徑實實腹式拱橋橋，伸縮縫縫設(shè)在兩腳腳腳的上方方，并在橋橋?qū)挿较蜇炟炌ㄈ珜捄秃蛡?cè)墻全高高及至行人人道。小跨徑實腹腹式拱橋伸伸縮縫拱式腹孔的的伸縮縫和和變形縫對拱式空腹腹拱橋，通通常緊靠墩墩臺的第一一個腹拱做做成三鉸拱拱，并在緊緊靠墩臺的的鉸拱上方方設(shè)置伸縮縮縫，并貫貫同全橋，，而其余兩兩拱鉸上方方設(shè)置變形形縫。對大跨徑實實腹式拱橋橋，還應(yīng)將將靠拱頂?shù)牡母构白龀沙蓛摄q或三三鉸拱，并并在拱上設(shè)設(shè)變形縫，，以使拱上上建筑更好好的適應(yīng)主主拱和變形形。第二章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造梁式空腹式式拱橋伸縮縮縫設(shè)置對梁式腹孔孔，通常是是在橋臺和和墩頂立柱柱處設(shè)置標(biāo)標(biāo)準伸縮縫縫，而在其其余立柱處處采用橋面面連接。第一章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造（四）排水水和防水第二章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造圖拱橋橋橋面排水裝裝置第二章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造圖防水層層與腹拱泄泄水管的設(shè)設(shè)置第二節(jié)整整體型上承承式鋼筋混混凝土拱橋橋設(shè)計與構(gòu)造造第二章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造桁架拱橋整體型上承式拱普通桁拱橋橋桁式組合拱拱剛架拱橋整體式上承承式拱橋：：由拱片（指由拱圈圈與拱上傳傳載構(gòu)件組組成的整體體結(jié)構(gòu)）與與橋面系組成的整體體，分不出出主拱圈和和拱上結(jié)構(gòu)構(gòu)，主拱片片是主要承承重結(jié)構(gòu)。。一、桁架拱拱橋（一）普通通桁拱橋普通桁架拱拱：普通桁架拱拱橋由桁架架片、橫向向聯(lián)結(jié)系和和橋面聯(lián)組組成（如下下圖）。第二章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造桁架拱橋上上部構(gòu)造示示意圖第二章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造受力特征：：（1）桁架架拱在荷載載作用下具具有水平推推力，使跨跨間彎矩減減小，跨中中實腹段以以壓為主，，具有拱的的受力特征征。（2）拱與與拱上結(jié)構(gòu)構(gòu)共同受力力，各桿件件主要承受受軸力，具具有桁架受受力特征。。優(yōu)點：（1）桁架架拱橋可采采用鋼筋混混凝土和預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土材料建建造，且結(jié)構(gòu)剛度度大、質(zhì)量量輕、節(jié)省省材料，受受力合理，，結(jié)構(gòu)輕巧巧。（2）通常常采用兩鉸鉸體系，基基礎(chǔ)位移、、溫度變化化等產(chǎn)生的的附加內(nèi)力相對對無鉸拱要要小、適合合于軟弱地地基。（3）主要要采用預(yù)制制裝配，工工序少，工工期短，橋橋梁重量輕輕。缺點：桿件纖細、、模板復(fù)雜雜、澆注和和吊裝要求求高。若為為鋼筋混凝凝土桁架，，其受彎部部位和剛結(jié)結(jié)點常有開開裂。第二章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造1、普通桁桁架拱立面面布置：根據(jù)構(gòu)造不不同，桁架架拱可以分分為斜（腹）桿桿式、豎（（腹）桿式式、桁肋式式三種。（1）斜（（腹）桿式三角形式帶豎桿的三角形式斜壓桿式斜拉桿式第二章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造（2）豎（（腹）桿式式（3）桁肋肋式第二章拱拱橋的設(shè)設(shè)計與構(gòu)造造1、普通桁桁架拱主要要構(gòu)造及尺尺寸擬定（1）矢跨跨比：其凈矢跨跨比一般在在1/6~1/10之間選用。。（2）合理理拱軸線：下弦桿的的合力拱軸軸線應(yīng)是在在恒載作用用下使下伸斜桿桿的拉應(yīng)力力為零或在在容許范圍圍內(nèi)的軸線線。（3）桁架架拱片的節(jié)節(jié)間長度：節(jié)間長度度一般不宜宜大于計算算跨徑的1/8~1/12，且不超過過5m。（4）桁架架拱片的片片數(shù)及間距距：20~50m的桁架架拱橋，拱拱片間距以2~3.5m為宜。采用用微彎板橋橋面時，雙雙車道可采采用3~4片，采用空空心板橋面面時，則可可采用2~3片。（5）實腹段段長度：實腹段長度l1在計算跨徑的的0.3~0.5倍之間選用。第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造（6）下弦桿桿截面面積，初擬時采用用下列經(jīng)驗公公式估算：（7）實腹段段中央截面高高度，初擬時可取凈凈跨徑的1/40~1/50，也可采用下列列經(jīng)驗公式估估算：（8）上弦桿與橋面面板組合后的的高度h1由上弦桿最大大節(jié)間長決定，一般為為最大節(jié)間長長度的1/6~1/8。第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造（9）桁拱片寬度b在25~50cm之間，跨徑較較小，拱片較較多時可取較較小值。（10）斜桿桿和豎桿等腹桿常用矩矩形截面，寬寬度為b3和b4,一般小于或等等于拱片的寬寬度；高度分分別為h3和h4,一般為下弦弦桿高度的1/1.5~1/2，通常取20~40cm。（11）桁架架拱片中的節(jié)節(jié)點構(gòu)造在整個構(gòu)造占占重要位置，，其形式與腹腹桿有關(guān)。需需特別注意的的是：(a)各桿件件應(yīng)在節(jié)點處處交于一點，，以免產(chǎn)生附附加彎矩。(b)相鄰桿桿件外緣交角角應(yīng)以圓弧或或者直線過度度，過渡段不不得出現(xiàn)銳角角與直角，避避免應(yīng)力集中中。(c)設(shè)置節(jié)節(jié)點塊包絡(luò)筋筋，其伸入弦弦桿的錨固長長度應(yīng)滿足要要求，節(jié)點塊塊范圍箍筋加加密（間距不不大于10cm）。(d)腹桿主主筋應(yīng)伸過桿桿件軸線交點點一定長度，，對拉桿應(yīng)≥≥30d，并并帶彎鉤，對對壓桿應(yīng)≥20d。(e)采用預(yù)預(yù)制裝配時，，現(xiàn)澆節(jié)點塊塊應(yīng)將預(yù)制桿桿端面包入不不小于4cm。第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造（12）桁架架拱片與墩臺臺的連接形式式懸臂方式過梁式伸入式受力明確下弦桿與墩（（臺）的連接接一般是在墩墩（臺）帽上上預(yù)留深10cm左右（或與肋肋高相同）的的槽孔，將下下弦桿插入并并封以砂漿。。在跨徑較大大時，由于墩（臺）位移移等原因，往往往造成支承面面局部承壓，，引起反力偏偏心和結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力變化，故故宜采用較完善的鉸接接。第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造（13）桁架架拱橫向聯(lián)系的作用是是把各桁拱片片聯(lián)成整體，，使之共同受受力。根據(jù)設(shè)設(shè)置部位不同同分為橫系梁、橫拉拉桿和剪力撐撐幾種形式。（14）橋面面板既承受局局部荷載，又又與桁架拱片片形成整體，，共同受力。常采用的是是預(yù)制微彎板板加混凝土填填平式形式；；為加強結(jié)構(gòu)構(gòu)強度和整體體性，避免板板頂縱向裂縫縫，可采用上上平下拱少筋筋板。（二）桁式組組合拱橋第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造桁式組合拱橋橋：跨中部分桁架架拱橋支撐在在兩邊懸臂桁桁架上的組合結(jié)構(gòu)體體系。桁式組合拱中中跨與邊跨之之比一般為0.2~0.4；主跨上弦桿桿斷點位置離離拱腳的距離離一般為跨徑徑l的0.2~0.25。第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造①將全橋明顯顯地分成兩個受力區(qū)段段，即斷縫至拱拱頂區(qū)段是拱式受力體系系，上弦及實腹腹段均受壓；；斷縫至橋墩墩是梁式受力體系，上弦受拉拉，下弦受壓壓。②桁式組合拱拱的上弦、斜斜桿、上弦的的承載能力均均得到充分發(fā)發(fā)揮，全橋受受力趨于均勻勻、合理。③上弦斷縫位位置對全橋的的內(nèi)力的分配配起著重要作作用。受力特點：①合理的斷縫縫位置設(shè)在第第2~3節(jié)間；②節(jié)間長度一一般在跨徑的的1/8~1/12，近拱腳處可可大些，向跨跨中方向節(jié)間間長度逐漸減減?。虎劭鐝叫∮?60米，矢跨比取取1/8；跨徑﹥160米，矢跨比取取1/6為宜；④主拱圈的截截面高度一般般為跨徑的1/100~1/120；⑤合理的上弦弦桿、下弦桿桿、實腹段跨跨中剛度比1:1.8:3.0左右；可充分分發(fā)揮上弦桿桿的軸向力；；第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造構(gòu)造特點：第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造二、剛架拱橋橋1.剛架拱橋橋構(gòu)造剛架拱橋的上上部結(jié)構(gòu)是由由剛架拱片、橫橫向聯(lián)結(jié)系和和橋面系等部分組成。。剛架拱片橫向聯(lián)系系橋面系第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造主拱腿次拱腿主梁次梁第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造剛架拱橋?qū)儆谟谟型屏Φ母叽纬o定結(jié)結(jié)構(gòu)，具有構(gòu)件少、質(zhì)量量輕、整體性好、剛度大大、施工簡便、造價低、、造型美觀等優(yōu)點，可在在軟土地基上修建，被用用于跨徑為25m～70m的橋梁。第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造2.剛架拱主主要尺寸擬定定：（1）剛架拱拱跨中截面高高度與跨徑、、剛架片數(shù)（（或間距）等等有關(guān)，初擬時可可采用下列經(jīng)經(jīng)驗公式：（2）對于橋墩剛度度較小的多跨跨剛架拱橋，，跨中截面的的高度通常在跨徑的1/30~1/50之間取值。（3）拱片間間距一般為2.0~3.5m。（4）主節(jié)點點的位置由實實腹式長度和和拱腿斜度確確定；一般情情況下實腹段長度度約為橋梁跨跨徑的0.4~0.5倍，拱腳與水水平線夾角在30°左右右，主節(jié)點位位于（0.25~0.3）l附近。第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造（5）實腹段段一般采用變變截面構(gòu)件，，其底緣弧線線可采用矢跨跨比為1/16~1/20的二次拋物線線或其他曲線線，此時的拱拱腿可采直桿或微曲桿桿。（6）剛架拱拱片的厚度一一般為20~40cm;斜撐高度約約為其寬度的2.5~3.5倍。第三節(jié)中中、下承式式鋼筋混凝土土拱橋的設(shè)計與構(gòu)造造第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造中承式拱橋的行車道位于于拱肋的中部部，橋面系（（行車道、人人行道、欄桿桿等）一部分分用吊桿懸掛掛在拱肋下，，一部分用剛剛架立柱支承承在拱肋上。。下承式拱橋的橋跨結(jié)構(gòu)由由拱肋、懸吊吊結(jié)構(gòu)和橫向向聯(lián)結(jié)系三部部分組成，通通過吊桿將所所有縱梁和橫橫梁系統(tǒng)懸掛掛在拱肋下，，在縱梁、橫橫梁上設(shè)置行行車道板，組組成橋面系。。一、概述第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造橫梁主拱圈(拱肋)剛架立柱中承式拱拱橋第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造下承式拱拱橋第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造中下承式式拱橋橋特點保持了上承式式拱橋的基本本力學(xué)特性。。拱圈混凝土材材料抗壓。更易滿足凈空空要求更易平衡水平平推力降低橋面高度度美觀二、中、下承承式拱橋的基基本組成和構(gòu)構(gòu)造中、下承式拱拱橋的主要承承重構(gòu)件是兩兩個分離式的的拱肋，兩片片拱肋一般在在兩個相互平平行的平面內(nèi)內(nèi)；有時也可可使兩拱肋平平面內(nèi)傾，使使之在水平面面上的投影呈呈“X”型（（即提籃式拱拱）以提高拱拱肋的橫向穩(wěn)穩(wěn)定性和承載載力。1.拱肋第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造拱肋截面：矩矩形、工字型型或箱形。拱頂肋高h：拱頂肋高α:取為0.6－1.0：取為0.6－1.0（L0＜100m)取為2.0－－2.5（L0=100~300m)第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造L0：凈跨徑<100mL0：100m<凈跨徑<300m拱肋高度約為跨徑的1/40~1/70，拱肋寬度約約為肋高的0.5~1.0。第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造2.橫向聯(lián)系為了保證兩片片拱肋的橫向向剛度和穩(wěn)定定,以承受作作用在拱.肋肋、橋面及吊吊桿上的橫向向水平力，一一般須在兩片片分離的拱肋肋間設(shè)置橫向聯(lián)系。橫向聯(lián)系有橫撐、K形撐撐、X形撐和格構(gòu)式撐等形式。第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造一字橫撐K形撐X形撐格構(gòu)式撐第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造3.吊桿剛性吊桿：除承受軸力外外，還必須抵抗上下節(jié)點點處的局部彎矩。為了減減小剛性吊桿承受的彎矩矩，其截面尺寸在順橋方方向應(yīng)設(shè)計得小一些，而而在橫橋向為了增加拱肋肋的穩(wěn)定性，尺寸應(yīng)該設(shè)設(shè)計得大一些。柔性吊桿柔性吊桿一般采用高強強鋼絲索、鋼鋼絞線或冷軋軋粗圓鋼制作作，只承受軸軸力。關(guān)鍵是是保證鋼索的的耐久性，防防止鋼絲的銹銹蝕非常重要要。鋼索的防護方方法很多，主主要有纏包法法和套管法等等。目前主要要用PE熱擠索套套防護工藝，直接在工廠廠制成成品索索，簡單可靠靠，且較經(jīng)濟濟。第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造4橫梁橋面橫梁橋面橫梁橋面橫梁橋面橫梁剛架橫梁剛架橫梁吊桿橫梁吊桿橫梁吊桿橫梁吊桿橫梁第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造縱梁縱梁5縱梁與行行車道系橫梁的間距一一般在4m～～10m之間間，縱梁多采采用T形、ПП形小梁，設(shè)設(shè)計成簡支梁梁結(jié)構(gòu)或連續(xù)續(xù)梁結(jié)構(gòu)，或或直接在橫梁梁上滿鋪空心心板、實心板板。第三節(jié)鋼鋼管混凝土拱拱橋的設(shè)計與構(gòu)造造第二章拱拱橋的設(shè)計與與構(gòu)造一、概述（1）強度高高、塑性好、、重量輕、耐耐疲勞、耐沖沖擊；（2）鋼管本本身就是耐側(cè)側(cè)壓的模板;（3）鋼管兼兼有橫向鋼筋筋和縱向箍筋筋的作用;（4））鋼鋼管管施施工工階階段段起起勁勁性性骨骨架架作作用用，，運運營營階階段段又又是主主要要承承重重結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。。（5））在在受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件中中采采用用，，可可節(jié)節(jié)省省材材料料。。1.鋼鋼管管混混凝凝土土優(yōu)優(yōu)點點：：2.鋼鋼管管混混凝凝土土拱拱橋橋得得到到發(fā)發(fā)展展原原因因：：（1））跨跨越越能能力力大大；；（2））承承載載力力大大，，施施工工快快捷捷；；（3））地地基基適適應(yīng)應(yīng)性性強強；；（4））造造型型優(yōu)優(yōu)美美；；（5））有有較較成成熟熟的的施施工工技技術(shù)術(shù)做做支支撐撐。。第二二章章拱拱橋橋的的設(shè)設(shè)計計與與構(gòu)構(gòu)造造二、、基基本本組組成成和和總總體體布布置置第二二章章拱拱橋橋的的設(shè)設(shè)計計與與構(gòu)構(gòu)造造鋼管管混混凝凝土土拱拱肋肋立柱柱（（或或吊吊桿桿））橫撐撐行車車道道系系下部部構(gòu)構(gòu)造造（一一））、、基基本本組組成成（二二））、、總總體體布布置置1.橋橋型型布布置置鋼管管混混凝凝土土拱拱橋橋常常用用的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)形形式式有有上承承式式拱拱橋橋、、中中承承式式拱拱橋橋、、飛飛燕燕式式拱拱橋橋、、拱拱梁梁組組合合體體系系拱拱橋橋和下承承式式剛剛架架系系桿桿拱拱。第二二章章拱拱橋橋的的設(shè)設(shè)計計與與構(gòu)構(gòu)造造飛燕燕式式拱拱橋橋鋼管管混混凝凝土土拱拱橋橋的的拱軸軸系系數(shù)數(shù)宜通通過過優(yōu)優(yōu)化化設(shè)設(shè)計計后后確確定定。。使使拱拱在在荷荷載載作作用用下下軸軸向向力力的的偏偏心心距距較較小小。。（1））上上承承式式鋼鋼管管混混凝凝土土拱拱橋橋，，拱拱軸軸線線宜宜采采用用懸鏈鏈線線，拱拱軸軸系系數(shù)數(shù)一一般般取取1.4~2.8。（2））中中承承式式、、飛飛燕燕式式拱拱，，拱拱軸軸線線宜宜采采用用二次次拋拋物物線線或或低低拱拱軸軸懸懸鏈鏈線線，拱拱軸軸系系數(shù)數(shù)一一般般不超超過過1.9。（3））下下承承式式剛剛架架系系桿桿拱拱、、拱拱梁梁組組合合體體系系的的拱拱軸軸線線宜宜采采用用二次次拋拋物物線線或或懸懸鏈鏈線線，拱拱軸軸系系數(shù)數(shù)一一般般不大大于于1.5。（4））矢跨跨比比：：上承承式式拱拱橋橋一一般般采采用用1/5~1/6，中中承承式式拱拱橋橋和和飛飛燕燕式式拱拱橋橋一一般般采采用用1/4~1/5，下下承承式式剛剛架架系系桿桿拱拱、、拱拱梁梁組組合合體體系系拱拱橋橋一一般般采采用用1/4.5~1/5.5。第二二章章拱拱橋橋的的設(shè)設(shè)計計與與構(gòu)構(gòu)造造2.拱拱軸軸線線形形與與矢矢跨跨比比（1））變變高高度度拱拱肋肋，，其其截截面面高高度度變變化化也也可可采采用用Ritter公公式式計計算算。。設(shè)設(shè)計計時時，，先先擬擬定定拱拱頂頂和和拱拱腳腳截截面面高高度度，，由由計算算拱拱厚厚系系數(shù)數(shù)，，再再代代入入下下式式計計算算各各截截面面位位置置的的高高度度：：第二二章章拱拱橋橋的的設(shè)設(shè)計計與與構(gòu)構(gòu)造造桁式式拱拱肋肋的的寬寬度度可可采采用用（0.5~0.6））hc,弦弦管管直直徑徑為為（（0.19~0.23）hc,隨隨拱拱肋肋高高度度的的增增大大而而增增大大。。3.拱拱肋肋高高度度（2））采采用用等等高高度度桁桁式式截截面面的的拱拱橋橋，，拱拱肋肋拱拱頂頂高高度度可可按按下下式式估算算：：（3））采采用用變變高高度度桁桁式式截截面面，，初初步步擬擬定定拱拱頂頂截截面面中中心心高高度度時，，可可采采用用上上式式計計算算值值的的0.8，拱拱腳腳截截面面中中心心高高度度一一般般為為拱頂頂中中心心高高度度的的1.6~2.0。（4））采采用用等等高高度度啞啞鈴鈴型型截截面面的的拱拱橋橋，，拱拱肋肋高高度度可可按按（（1-2-3））估估算算，，其其弦弦管管直直徑徑取取（0.37~0.45））hc。（5））單單管管圓圓形形截截面面的的小小跨跨徑徑拱拱橋橋，，拱拱肋肋高高度度可可按按下下式式進進行行估算：第二章拱拱橋橋的設(shè)計計與構(gòu)造造4.拱上上立柱與與吊桿的的間距（1）上上承式鋼鋼管混凝凝土拱橋橋，拱上立柱柱間距一般在20~30m之間；（2）吊桿間距距：單管和啞啞鈴型截截面，吊吊桿間距距通常在在6.0m以內(nèi)，桁桁式截面面吊桿，，吊桿間間距一般般在5.0~12.0m。第二章拱拱橋橋的設(shè)計計與構(gòu)造造（三）主主拱圈構(gòu)構(gòu)造單圓管型型（小跨跨徑）扁圓管型型（中小小跨度））啞鈴型（（最常用用）三肢桁式式三角形格格構(gòu)四肢桁式式四肢格構(gòu)構(gòu)型混合式跨徑較大大時：橫啞鈴桁桁式1、截面面形式（1）單肢圓管管適用于跨跨徑小于于80m的鋼管混混凝土拱拱橋。（2）雙肢啞鈴鈴截面常用于60~150m的鋼管混混凝土拱拱橋。（3）三肢桁架架式適用跨徑徑為80~120m.（4）四肢桁架架式常用于跨跨度大于150m的鋼管混混凝土拱拱橋。第二章拱拱橋橋的設(shè)計計與構(gòu)造造2、材料料要求鋼管材料料：宜采用Q235、Q345、、Q370鋼或者橋橋鋼，即即可采用無無縫鋼管管，已可可采用鋼鋼板卷制制而成，，鋼板不宜小于12mm，弦管直直徑一般般在600~1300mm之間?；炷粒海禾坠肯迪禂?shù)不宜小于于0.6;不超過過3.0，D/t應(yīng)小于于100，混凝土強強度等級級不低于于C30，一