上承式拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造總結(jié)

第二章上承式拱橋

第一節(jié)上承式拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造

第二節(jié)上承式拱橋的施工第三節(jié)拱橋的計(jì)算第一節(jié)上承式拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造整體型上承式拱橋普通型上承式拱橋

第一節(jié)上承式拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造

一、主拱圈的構(gòu)造與尺寸擬定

二、拱鉸

三、拱上建筑構(gòu)造

2.1.1主拱圈的構(gòu)造與尺寸擬定1普通型上承式拱橋1)板拱（帶肋板拱）2)肋拱3)箱形拱（箱板拱和箱肋拱）4)雙曲拱1)板拱（帶肋板拱）（1）拱圈寬度確定板拱寬度一般由橋面寬度確定，人行道可放置或懸挑在拱圈上。橋規(guī)規(guī)定：當(dāng)拱圈寬跨比B/L＜1/20時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算拱圈的橫向穩(wěn)定性。

（2）拱圈厚度根據(jù)跨徑、矢高、荷載大小及材料等試算確定。

等厚小跨徑石拱橋（β=4.5~6.0的系數(shù)，k是荷載系數(shù)，汽車-20取1.2）

變厚小跨徑石拱橋（=0.13~0.17的系數(shù)）

（3）拱圈截面變化(較少采用)工程中常采用等截面的板拱設(shè)計(jì)。變截面板拱有變寬，不變高和變高，不變寬（與內(nèi)力變化趨勢(shì)相同）兩類。

變寬：可有效提高拱圈的橫向穩(wěn)定性，對(duì)大跨徑拱肋或窄拱圈有主要意義，但增大了墩臺(tái)寬度，增加造價(jià)。多用于中承式拱橋。

變高（鐮刀形拱）：由于減小拱腳截面可有效降低拱腳彎矩，使得彎矩在全跨均勻分布，較經(jīng)濟(jì)合理，但該種形式適用于100m左右，較少采用。1、慣矩拱頂向拱腳增大的無(wú)鉸拱2、慣矩拱頂向拱腳減小的無(wú)鉸拱3、兩鉸拱4、三鉸拱無(wú)鉸拱、兩鉸拱和三鉸拱的彎矩圖

（4）石板拱的構(gòu)造（a）材料規(guī)格要求：石質(zhì)均勻、不易風(fēng)化、無(wú)裂紋，形狀為長(zhǎng)方形或楔形，不小于30號(hào)強(qiáng)度，砌筑的砂漿標(biāo)號(hào)不低于7.5號(hào)。（b）錯(cuò)縫：對(duì)料石拱，拱石受壓面與拱軸線垂直，可不錯(cuò)縫，橫向必須錯(cuò)縫10厘米以上；對(duì)塊石拱，擇較大平面與拱軸線垂直，大頭在上，錯(cuò)縫大于8厘米。石板拱的構(gòu)造（c）限制砌縫寬度：因砂漿強(qiáng)度小于拱石強(qiáng)度，通常規(guī)定縫寬料石拱小于2厘米，塊石拱小于3厘米，片石拱小于4厘米；（d）設(shè)置五角石：在拱圈與腹拱墩及墩臺(tái)連接處，設(shè)置特殊的五角石改善受力狀況，目前也常采用現(xiàn)澆混凝土拱座。（e）拱石編號(hào)：為便于拱石加工和確保施工砌筑要求，需對(duì)每塊拱石進(jìn)行編號(hào)。對(duì)等截面懸鏈線拱可采用多心圓代替懸鏈線放樣。

石板拱的構(gòu)造（5）混凝土板拱的構(gòu)造

（a）素混凝土板拱現(xiàn)澆素混凝土板拱：收縮應(yīng)力大，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。預(yù)制塊件砌筑板拱：簡(jiǎn)單預(yù)制塊板拱；分肋合攏，橫向填鑲砌筑板拱；卡砌空心板拱；（b）鋼筋混凝土板拱鋼筋混凝土板拱構(gòu)造簡(jiǎn)單、外表整齊、可以設(shè)計(jì)成最小的板厚，輕巧美觀。配筋按計(jì)算需要與構(gòu)造要求進(jìn)行。

素混凝土板拱構(gòu)造鋼筋混凝土板拱構(gòu)造

2)肋拱

由兩條或多條分離的平行窄拱圈所組成的拱橋。有混凝土肋拱、鋼管肋拱、鋼肋拱和石肋拱等。肋拱拱肋截面型式鋼管混凝土肋拱截面3)

箱形拱（1）箱形拱的主要特點(diǎn)（2）箱形拱截面組合方式（3）拱圈截面尺寸擬定（4）橫隔板和橫向聯(lián)接（5）拱箱接頭（6）鋼筋布置（1三）箱三形拱三的主要三特點(diǎn)：①截三面挖三空率三大；②抵三抗正三負(fù)彎三矩能三力大三致相三同；③抗三彎抗三扭剛?cè)却笕?，整三體穩(wěn)三定性三好，三可單三肋成三拱；④制三作要三求高三，吊三裝設(shè)三備多三。（2三）箱三形拱截面三組合方式三：①多三條U三形肋三截面三（整三體性三、單三肋合三攏穩(wěn)三定性三差）②多三條工三形肋三截面三（橫三向聯(lián)三接剛?cè)取⑷附尤龡l件三差）③多三條閉三合箱三形肋三截面④單三箱多三室截三面，三用于三不能三采用三預(yù)制三吊裝三的特三大橋三。箱形三拱截三面組三合方三式萬(wàn)縣三長(zhǎng)江三大橋（3三）拱三圈截面三尺寸擬定三：1）拱圈三高度：主三要取三決于三跨徑三，試三算確三定，三初擬三經(jīng)驗(yàn)三公式三：2）拱圈三寬度：一三般為三橋?qū)捜?三.6三-1三.0三倍，三不小三于跨三徑的三1/三203）箱肋三寬度4）頂?shù)兹寮案拱宄叽缛喉斎装迦?5三-2三2c三m，三外腹三板1三2-三15三cm三，內(nèi)三腹板三4-三8c三m，三上安三裝縫三20三厘米三，下三安裝三縫4三厘米三。2三00三米以三上特三大橋三有例三外。（4三）橫隔三板和橫向三聯(lián)結(jié)1）三除了三在段端三部、吊扣三點(diǎn)及拱上三立柱三處必設(shè)三外，三其余每隔三3－三5米設(shè)置三一道三，橫三隔板三厚6三－8三厘米三，中三部常三常挖三空，三便于三施工三行走三。2）三肋間三橫向三聯(lián)接三與拱三肋形三式有三關(guān)，三在橫三隔板三處采三用鋼三筋及三鋼板三焊接三等方三法聯(lián)三接。橫隔三板和三橫向三聯(lián)結(jié)（5三）拱三箱接三頭（6三）肋三間橫三系梁要求三具有三一定三剛度三，使三拱肋三形成三牢固三的整三體。三其截三面形三式有三工形三、箱三形及三桁片三等。三在橫三系梁三處箱三內(nèi)設(shè)橫隔三板，對(duì)三于箱三形系三梁，三應(yīng)設(shè)雙橫三隔板，并三在相三應(yīng)位三置伸三出預(yù)三留鋼三筋。三對(duì)于三桁片三系梁三則只三需在三上下三玄桿三位置三有鋼三筋聯(lián)三接。4三)雙曲三拱19三65三年前三后我三國(guó)江三蘇省三創(chuàng)造三的橋三型，三由于三主拱三圈在三縱橫三向均三呈拱三形而三得名三。拱三圈由三四部三分組三成：拱肋、拱波、拱板和橫向三聯(lián)系。實(shí)三踐證三明，三該橋三型存三在問(wèn)三題，三受力三部位三嚴(yán)重三開(kāi)裂三，存三在安三全隱三患，三目前三很少三采用。構(gòu)造三特點(diǎn)三：化整三為零三，集三零為三整使用三性能三：接縫較多三，截三面受三力復(fù)三雜，整體三性差，幾三乎不三再修三建雙曲三拱橋三的特三點(diǎn)整體三型上三承式三拱橋1、三桁架三拱橋2、三剛架三拱橋（1三）普三通桁三架拱三橋（2三）桁三式組三合拱三橋2三整三體型三上承三式拱三橋的構(gòu)造三與尺三寸擬定1三)普通三桁架拱橋(a三)組成：桁三架拱三片、三橫向三聯(lián)系三、橋三面(b三)一般三特點(diǎn)：桁三架拱三片是三主要三承重三結(jié)構(gòu)三，由上下三玄桿、腹桿和實(shí)腹三段組成三整體三，共三同受三力，三各桿三件主三要承三受軸三力；三桁架三拱片三在荷三載作三用下三有水平三推力，跨三中實(shí)三腹段三受壓三為主三；桁三拱片三外部三為兩三鉸結(jié)三構(gòu)，三溫變?nèi)白內(nèi)灰鸬娜Y(jié)構(gòu)三附加三內(nèi)力三較小三。(c三)缺點(diǎn)：桿三件纖三細(xì)、三模板三復(fù)雜三、澆三筑及三吊運(yùn)三要求三高，三節(jié)點(diǎn)三是薄三弱環(huán)三節(jié)，三常常三有開(kāi)三裂。（d三）桁三桿布三置的三三種三形式三：斜桿三式、豎桿三式和桁肋三式（e三）桁三架拱三結(jié)構(gòu)主要三尺寸實(shí)腹三段長(zhǎng)三度為計(jì)三算跨三徑的三0.三3—三0.三5之三間；節(jié)間三長(zhǎng)度不宜三大于三計(jì)算三跨徑三的1三/1三0左三右；斜桿三與上三玄桿夾角應(yīng)在三30三—5三0度三之間三；實(shí)腹三段跨三中截面三高度大約三為跨三徑的三1/三40三左右三；下玄三桿常三采用等截三面形式三，高三度約三為跨三徑的三1/三80三；桁架三拱片三數(shù)和三間距三與橋三寬、三跨徑三及橋三面板三等有三關(guān)；（f三）節(jié)三點(diǎn)構(gòu)三造各桿三要相三交于三節(jié)點(diǎn)三上，三避免三產(chǎn)生附加三彎矩；相鄰三桿件三外緣三交角三以圓三弧或三直線三過(guò)渡三，不三得出三現(xiàn)小于三90三度角；腹桿三主筋三伸過(guò)三上下三玄桿三軸線三一定三深度三，拉三桿不小于三30三d帶鉤三；設(shè)置三節(jié)點(diǎn)三塊包絡(luò)三鋼筋，節(jié)三點(diǎn)塊三范圍三內(nèi)箍三筋加三密；預(yù)制三裝配三時(shí)，三現(xiàn)澆三節(jié)點(diǎn)三塊部三分將三預(yù)制三端面三包入三一定深度（5三厘米三）；（g三）桁三架拱三片與三墩臺(tái)三的連三接形三式懸臂三式;三過(guò)梁三式;三伸入三式(h三)桁三架拱三片的三橫向三聯(lián)系橫系三梁;三橫拉三桿;三橫隔三板;三剪刀三撐2三)桁式三組合拱橋1）三與普三通桁三架拱三的主三要區(qū)三別在三于上玄三桿的三斷點(diǎn)，普三通桁三架拱三沒(méi)有三斷點(diǎn)三，即三在三l/三4附三近設(shè)三一道三斷縫三，使三斷點(diǎn)三至三墩臺(tái)三頂部三形成三一個(gè)三與墩三臺(tái)固三結(jié)的三懸臂三桁架三，2）三兩斷三點(diǎn)之三間為三一普三通桁三架拱三，全橋三下玄三桿保三持連三續(xù)。3）三上玄三桿斷三開(kāi)，三拉力三減小三很多三。拱頂三彎矩比同三跨度三的桁三架拱三減少三1/三3以三上。4）三桁式三組合三拱常三用于三10三0米三以上三的特三大型三預(yù)應(yīng)三力砼三拱橋三，1三99三5年三建成三的三貴州三江界三河大三橋，三跨徑三達(dá)3三30三米，三居世三界首三位。桁式三組合三拱橋3)剛架拱橋（1三）三剛架三拱的三特點(diǎn)（2三）三剛?cè)芄叭慕M三成（3三）三剛?cè)芄叭目側(cè)w布三置（4三）三剛?cè)芄叭龢蚴┤ぃ?三）剛?cè)芄叭奶攸c(diǎn)※三屬于有推三力的三高次三超靜三定結(jié)三構(gòu)；※三具有三構(gòu)件三少、三質(zhì)量三輕、三整體三性好三、剛?cè)却笕?；※三施工三?jiǎn)便三、造三價(jià)低三、造三型美三觀等三優(yōu)點(diǎn)三；※三廣泛三用于三25三—7三0米三跨徑三的橋三梁建三造中三。（2三）剛?cè)芄叭慕M成※三跨中三實(shí)腹三段主三梁※三主拱三腿※三空腹三段次三梁※三次拱三腿※三橋面三。（3三）剛?cè)芄叭龢蚩傮w三布置跨徑三小于三30三米時(shí)三，只三設(shè)主拱三腿（主三斜撐三）；跨徑三30三—5三0米三時(shí)，三為減三小次三梁和三斜撐三內(nèi)力三，設(shè)三置次拱三腿；跨徑三大于三50三米，三可設(shè)三多根三次拱三腿支三撐于三墩臺(tái)三或主三拱腿三上；主節(jié)三點(diǎn)和三次節(jié)三點(diǎn)均三按固結(jié)設(shè)計(jì)三，主三拱腿三和次三拱腿三的支三座根三據(jù)構(gòu)三造和三計(jì)算三圖示三采用固結(jié)和鉸接；剛架三拱片三上緣三線與三橋面三縱向三平行三；下三緣線三可采三用拋三物線三、圓三弧線三和懸三鏈線三，使三拱內(nèi)彎矩三最小為原三則。剛架三拱橋三總體三布置（4三）剛?cè)芄叭龢蚴┕がF(xiàn)澆三或預(yù)三制安三裝均三采用現(xiàn)澆三接頭連接三。剛架三拱片三跨中三、主三次梁三端部三必須三設(shè)置橫向三聯(lián)系，根三據(jù)情三況設(shè)三置若三干道三。橋面三板可采三用微三彎板三、現(xiàn)三澆砼三填平三層及三預(yù)制三空心三板。第一三節(jié)三上三承式三拱橋三的設(shè)三計(jì)與三構(gòu)造一、三主三拱圈三的構(gòu)三造與三尺寸三擬定三二三、拱鉸三、三拱三上建三筑構(gòu)三造2.三1.三2拱鉸1）三拱鉸三的作用（1三）主三拱圈三按有三鉸拱三設(shè)計(jì)三、腹三拱構(gòu)三造需三設(shè)置永久三性的拱三鉸（2三）為三減小三或消三除施三工時(shí)三的附三加內(nèi)三力、三對(duì)主拱三圈內(nèi)三力作三適當(dāng)三調(diào)整三時(shí)，三需設(shè)三置臨時(shí)三性拱鉸三。2）三拱三鉸的類型（1三）弧三形鉸（2三）鉛三墊鉸（3三）平三鉸（4三）不三完全三鉸（5三）鋼三鉸（1三）弧三形鉸用兩三個(gè)半三徑不三同圓三弧面三實(shí)現(xiàn)三，兩三半徑三之比三在1三.2三—1三.5三之間三，鉸寬三度等三于構(gòu)三件寬三度。接觸三應(yīng)力三較集三中，三鉸內(nèi)三配筋三較多三，多三用于永久三性拱三鉸。（2三）鉛三墊鉸厚度三1.三5c三m—三2c三m，三外包三鋅銅三片1三cm三—2三cm三厚，三利用三鉛的三塑性三實(shí)現(xiàn)三鉸的三功能三，為三使壓三力正三對(duì)中三心，三在鉛三墊板三中心三穿過(guò)三一粗三鋼筋三。利用三鉛的塑性三變形達(dá)到三支承三面的自由三轉(zhuǎn)動(dòng)，從三而實(shí)三現(xiàn)鉸三的功三能。（3三）平三鉸采用三油毛三氈、三砂漿三或干三砌形三成平三鉸。適用三于空三腹式三的腹三拱圈三，變?nèi)涡∪?，?gòu)三造簡(jiǎn)三單。（4三）不三完全三鉸拱截三面突三然減三小1三/3三—2三/5三，配三置斜三鋼筋三防開(kāi)三裂來(lái)三形成三鉸，三局部三承壓三及配三筋都三需要三設(shè)計(jì)三和計(jì)三算。截面三突然三縮小三，應(yīng)力三集中嚴(yán)重三，容三易開(kāi)三裂。（5三）鋼三鉸常做三成理三想鉸三，常三用于三鋼拱三架拱三腳的三臨時(shí)三鉸。第二三章三上三承式三拱橋三的設(shè)三計(jì)與三構(gòu)造一、三主拱三圈的三構(gòu)造三與尺三寸擬三定三二三、拱三鉸三三三、拱上三建筑三的構(gòu)三造2.三1.三3三拱三上建三筑的三構(gòu)造拱上三建筑：指橋面與主拱之間三的結(jié)三構(gòu)拱上三建筑實(shí)腹三式：三拱腹三填料三、側(cè)三墻、三護(hù)拱三、變?nèi)慰p、三防水三層、三泄水三管和三橋面三系組成三?？崭谷焦笆饺吧先ㄖ菏饺吧先ㄖ?shí)腹三段式全空三腹式葵花三式實(shí)腹三段式全空三腹式實(shí)腹三式拱三橋?qū)嵏谷焦叭辖ㄈ?gòu)三造簡(jiǎn)三單，三施工三方便三，但三填料三數(shù)量三較多三，恒三載較三重，小跨三徑拱橋三中多三采用實(shí)腹三式?？崭谷焦叭龢虼?、三中跨三徑拱橋三多采三用空腹三式。以三利于三減小三恒載三，并三使橋三梁顯三得輕三巧美三觀。1實(shí)腹三式拱三上建三筑組成：填三料、三側(cè)墻三、護(hù)三拱、三變形三縫、三防水三層三、泄三水管三及橋三面系三等組三成構(gòu)造：填三充式三和砌三筑式拱上三填料要求三：透三水性三強(qiáng)、三壓縮三性小三、容三重輕的三材料三；側(cè)墻要求三：受三力按三擋土三墻計(jì)三算和三設(shè)計(jì)三，可三采用石三砌或三混凝三土澆三筑；護(hù)拱作用三：加三強(qiáng)拱三腳段三的拱三圈，三幫助三受力三，便于三設(shè)置三防水三層及三泄水三管；位于三重慶三萬(wàn)盛三區(qū)，三圓弧三石拱三橋，三建于三19三18三-1三91三9年三，單三孔跨三徑1三8.三7m三。2三空腹三式拱三上建三筑空腹三式拱三上建三筑的三型式三有：拱式三腹拱三、梁三式腹三拱。拱式拱上三建筑三由腹拱三圈、腹拱三墩（橫墻三式、立柱三式）組三成。梁式拱上三建筑三有簡(jiǎn)支腹孔三（縱三鋪橋三面板三），三拱與三拱上三建筑三聯(lián)合三作用三很小三；連續(xù)腹孔三（橫三鋪橋三道板三）；框架腹孔三等類三型。1）拱式三拱上三建筑外形三美觀三，質(zhì)三量較三大，三一般三用于三圬工三拱橋三。拱三上腹三拱布三置遵三循以三下原三則：（1三）拱三頂兩三側(cè)對(duì)三稱布三設(shè)，三一般三布置三3—三6孔；（2三）全三空腹三拱式三布置三為奇數(shù)三跨為宜三；（3三）腹三孔跨三徑主三要考三慮主三拱受三力需三要，三腹拱要三求統(tǒng)三一。三圓弧三拱f三/L三=1三/2三－1三/5三，厚三度大三于30三厘米三；（4三）腹孔三墩：由三底梁三、墩三身及三墩帽三組成三。分橫墻三式和排架三式兩種三；橫墻三式腹三孔墩排架三式腹三孔墩空腹三式拱三上建三筑正在三施工三的拱三上建三筑正在三施工三的拱三上建三筑拱上三建筑三－預(yù)三制的三腹孔三拱圈2）梁式三拱上三建筑梁式三腹孔三輕巧三美觀三，可三減輕三拱上三重力三和地三基承三載力三，大跨三徑砼橋三一般三都采三用梁三式拱三上建三筑。（1三）簡(jiǎn)支腹孔三（縱三鋪橋三面板三）：三由立三柱蓋三梁和三橋道三板組三成，三分實(shí)腹三段拱上三建筑三和全空三腹式拱上三建筑三；拱三與拱三上建三筑聯(lián)三合作三用很三小；三據(jù)跨三徑不三同采三用實(shí)三心板三、空三心板三及T三梁等三；例三如，三萬(wàn)縣三長(zhǎng)江三大橋三。（2三）連續(xù)腹孔三（橫三鋪橋三道板三）：三由立三柱、三縱梁三、實(shí)三腹段三墊墻三及橋三道板三組成三。（3三）框架腹孔三：橫三橋向三可用三多片三，通三過(guò)橫三系梁三形成三整體三。梁式三拱上三建筑三－簡(jiǎn)支三梁式三腹孔梁式三拱上三建筑三－連續(xù)三梁式三腹孔梁式三拱上三建筑三－框架三式腹三孔梁式三拱上三建筑梁式三拱上三建筑3）拱上三立柱三與主三拱圈三和蓋三梁的三連接拱上三立柱是拱三上建三筑的三重要三部分三，傳三遞橋三面恒載和活載；連接三必須三牢固三可靠三，鋼三筋必三須伸三入足三夠長(zhǎng)三；拱三上立三柱可三以預(yù)三制安三裝，三也可三現(xiàn)澆三形成三；立柱三現(xiàn)澆三接頭立柱三預(yù)制三接頭三連接拱上三立柱三與主三拱圈三和蓋三梁的三連接4三）三拱三頂填三料、三橋面三鋪裝三及人三行道拱上三填料（包三括實(shí)三腹拱三和空三腹拱三）：三作用三是擴(kuò)散車輪三荷載三，減小對(duì)拱三圈的三沖擊三；如三果填三料較三厚（三大于三45三厘米三），三可不三計(jì)沖三擊影三響；三填料三要求三：容三重小三，透三水性三好，三壓縮三性小三。橋面三鋪裝：目三前一三般采三用防三水砼三、鋼三纖維三砼、三瀝青三砼、三鋼筋三鋼纖三維砼三等，三同時(shí)三在橋三面形三成一三定的三橫坡三，以三利排三水，三保護(hù)三橋梁三。人行三道：和三梁橋三一樣三，根三據(jù)需三要設(shè)三置一三定寬三度的三人行三道，三人行三道可三以部三分懸三出橋三面或三不懸三出。聯(lián)合三作用：半三跨加三載時(shí)三拱與三拱上三建筑三的變?nèi)紊炜s三縫：縫三寬2-三3c三m，用三壓縮三性強(qiáng)三的材三料填三塞變形三縫：可三不留三縫寬三，用三油毛三氈或三低標(biāo)三號(hào)砂三漿砌三筑端腹三孔設(shè)三置三鉸三拱，以三適應(yīng)三拱上三建筑