拱橋文獻綜述

1、文獻綜述文獻綜述 Lz-|M?( 一、拱橋的起源以及發(fā)展 ATYt M 拱橋是在墩臺之間以拱形的構件來作承重結構。這種橋至遲在漢代已有建造，它是在當時拱式結構墳墓建造技術的啟發(fā)下出現(xiàn)的。西晉太康三年(282年)，在洛陽宮附近建造的“旅人橋”，每日動用7.5萬人，歷時半年建成，“悉用大石，下圓以道人，可受大舫過也?！边@說明當時規(guī)模較大的石拱橋建造技術已達相當?shù)乃?。石拱橋出現(xiàn)以后發(fā)展很快，由于外形美觀，經(jīng)久耐用，荷載能力、穩(wěn)定性和剛度都很理想，直至今日仍有繼續(xù)發(fā)展的廣闊前景。河北趙縣安濟橋(趙州橋)、北京西南郊的盧溝橋和蘇州城南的寶帶橋，是我國古代三座著名的石拱橋。它們風格不同，集中體現(xiàn)了我國古

2、代拱橋的結構科學和建造技術水平。 qP#C&+#q 盧溝橋 它位于北京市西南的永定河上，始建于金代大定二十九年(1189年)，明昌三年(1192年)建成，是多孔厚礅聯(lián)拱石橋。永定河舊稱盧溝河，此橋因此得名。 )uR_d=B& 盧溝橋全長212.2米，加上兩端橋堍，全長266米，寬約8米，全橋11孔，每孔跨距約16米。各孔之間采用連續(xù)橋的結構，相鄰的兩孔都有一個共同的拱腳，使各拱聯(lián)結成整體。橋上每孔的承載，都由相鄰的橋孔分擔。此橋的砌拱方法，不同于趙州橋的縱向并列法，而是橫列拱。這種拱券整體性好，荷載分布均勻。橋面坡度平緩，方便行車。由于永定河河床寬闊而水較淺，所以修此橋時主要考慮陸行交通而不考

3、慮通航。永定河歷來洪患嚴重，有“無定河”之稱，每年還有流冰危害。因此，盧溝橋橋礅前尖后方，呈船形，迎水面砌作分水尖。每個橋礅分水尖頂，安置一根約26厘米長的三角形鐵柱，以其銳角迎擊冰塊，保護橋礅，被稱為“斬龍劍”。橋身兩側石雕護欄各有望柱140根，柱頭上均雕有臥伏的大小石獅共485個，神態(tài)各異，栩栩如生。 Jmg9|g!f 意大利著名旅行家馬可波羅(1254-1324年)曾來中國目睹盧溝橋之雄姿，他在游記中對此橋有十分具體貼切的描繪： )8aHj4x “離開都城，西行16公里來到一條河流，它名叫永定河，蜿蜒流入大海。河上舟楫往來，船帆如織，它們運載著大批的商品。河上架有一座美麗的石橋，這也許是

4、世界上無與倫比的大石橋。橋長三百步，寬八步；十個人騎馬并肩而行，也不感覺到狹窄不便。橋有24個拱門，由25個橋礅支立水中，支撐著橋身；拱門用弧形的石頭堆砌而成，顯示了造橋技術的高超絕倫?！?g.% +5 寶帶橋又名長橋，位于蘇州市南，跨運河與澹臺湖之間的玳玳河上。始建于唐元和十一年(816年)，相傳為刺史王仲舒捐寶帶助資建橋，又因橋形長若玉帶，故名。南宋紹定五年(1232年)和明正統(tǒng)十一年(1446年)重建，現(xiàn)存建筑大部分是清同治十一年(1872年)重建的遺物。 Y4 LMK 寶帶橋全用石頭建成，由53個橋孔綴聯(lián)，橋孔是半圓形的券式拱。橋孔跨徑一般都在3.9米左右，只有中部3個孔，跨徑大至6.

5、95米和6米。橋兩端拱腳之間相距約249.8米，總長為317米。橋寬4.1米，橋堍呈喇叭形，橋端寬6.1米。3個大孔，建在主航道上，其中最大的孔，在船只放下桅桿后可以通行。橋兩側不設欄板，主要是為纖道所需，這是此橋作為人行交通之外的另一功能。 lA&LQ 拱橋因為以受壓為主，所以抗壓強度高，抗拉強度弱的混凝土材料在水泥發(fā)明、人工混凝土出現(xiàn)以后就很快應用與拱橋之中。然而拱橋并不是純受壓結構，跨徑增大以后彎矩的影響增大，所以鋼筋混凝土拱橋的出現(xiàn)，混凝土拱橋就很少被修建了。鋼筋混凝土拱橋以承受能力比較高而造價較低的混凝土材料建造，充分利用了拱式體系以受壓為主的特點，因而造價低，橋梁剛度大，跨徑大，橋

6、梁剛度大，并且養(yǎng)護工作量小，費用省等優(yōu)勢。鋼筋混凝土拱橋的共權截面形式有很多，其中應用得最為廣泛的是箱形截面，它有截面挖空率大，利用率高，自重輕等優(yōu)勢。 *jPd=+d 二、拱橋的受力特點和施工 ElDeXLr 拱橋在豎向荷載作用下，在拱圈的兩端產(chǎn)生的力可以分解成豎向力和水平力，由于水平力的存在，使得拱橋內(nèi)的彎矩得到了大大的減小，從而使得拱橋的跨徑得到了提高。由于拱橋是個主要承受壓力的結構，使得它在橋梁結構體系中得到廣泛的使用，因為它可以充分利用抗拉強度弱，而抗壓強度高的圬工材料，例如混凝土、石料、磚等材料。這些材料是日常生活中極為常見的，可以作到充分的就地取材，使得拱橋得到了最廣泛的利用。由

7、于這些材料的耐久性好，構造簡單，加工簡便，因此可以做出更加優(yōu)美線形的拱橋。拱橋的養(yǎng)護費用小，同時養(yǎng)護維修也比較見。在拱橋的設計和施工中，拱圈的受力是極為關鍵的，因為拱圈是主要的傳力構件，拾橋的靈魂。拱橋的計算一般都采用“五點”重合法，跨徑比較的小的拱橋可以把拱腳截面、L/4截面和拱頂截面作為控制截面來設計。選擇合理的拱軸線在拱橋的設計和施工中也極其極其重要的。目前，大跨徑的拱橋一般都是采用懸鏈線作為拱軸線，并且結果表明，這種拱軸線和計算方法對拱圈的受力是很有利的。拱上建筑與主拱圈的聯(lián)合作用隨著拱上建筑的形式，構造，以及施工程序有關。一般來說，梁式拱上腹孔叫拱式拱上腹孔的聯(lián)合作用要小一些。 =m

8、Pewx 三、拱橋的發(fā)展趨勢 Y3(MKq 拱橋雖然存在這樣或者那樣的問題，但是總的趨勢是向前的，它在我國橋梁結構體系中占據(jù)著重要的地位，存在的缺點也會在以后的理論研究和實踐經(jīng)過中進一步地得到解決。我過目前的拱橋向著新材料、新技術、新結構的方向發(fā)展，我國顯現(xiàn)的這批新材料、新技術、新結構的橋梁，又以鋼管混凝土拱橋和勁性骨架混凝土拱橋作為代表，它把我國拱橋的跨徑推向了世界的顛峰，在拱橋中采用了鋼管和勁性骨架，同時解決了拱橋高強度材料的應用和施工兩大難題。因此在短短的十多年內(nèi)，我國建成這兩類橋梁一共有100余座。拱橋的跨徑增大以后，關鍵是施工技術必須得跟上，對于大跨徑橋梁，采用的施工方法直接和經(jīng)濟效

9、益掛鉤。要接軍施工的問題，一是要提高材料的強度，二是要把主拱圈變?yōu)樽约荏w系，而上述的兩種施工方法解決了這兩個問題。因此它們成了大跨徑橋梁的發(fā)展趨向。有關專家指出，這兩種橋梁形式，有可能使拱橋的最大跨徑達到或者超過斜拉橋！ JsuI&v 因此，拱橋的發(fā)展前景是十分廣闊的，只要我們不斷地進行理論研究，不斷地進行工程實踐，必定會取得輝煌的成就。 *lCIG M /Cl|z 1y wdcg aG _m/7| 主要參考文獻 d7A|)q 1顧安邦 . 橋梁工程（上、下） .人民交通出版社2000年1月 8 zlvzp 2黃繩武 . 橋梁施工及組織管理（上、下）. 人民交通出版社2003年8月 rK&JlJ 3李自光 . 橋梁施工成套機械設備. 人民交通出版社2003年1月 d4x,hzV 4陳寶春 . 鋼管混凝土拱橋設計與