第六章-拱桥构造竞赛1

第六章拱桥巫山长江大桥，主跨460m梁桥回顾梁桥的设计计算梁桥的构造§6.1

概述6.1.1

拱桥的基本组成及特点与梁桥的区别外形不同：拱桥外形更美观。受力不同：梁桥——在竖向荷载作用下，只有竖向反力；拱主要承受压力圬工材料（石料、混凝土、砖等）、钢、钢筋混凝土拱桥——在竖向荷载作用下，有水平反力（推力）拱M1.拱桥的基本组成组成下部结构拱上建筑基础上部结构主拱圈（主拱）主要承重结构桥墩桥面系

提供平顺桥道填充物、传力构件

传力下部结构（墩台基础）上部结构（主拱圈）上部结构（拱上建筑－立柱）上部结构（拱上建筑－桥面板）桥台2.拱桥的技术名词-实腹式净跨径：每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离计算跨径：两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离净矢高：从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点的连线的垂直距离计算矢高：从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心的连线的垂直距离2.拱桥的技术名词-空腹式净跨径：每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离计算跨径：两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离净矢高：从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点的连线的垂直距离中心线(计算)矢高：从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心的连线的垂直距离3.拱桥的特点优点跨越能力较大耐久性好、养护维修费用少外形美观构造较简单缺点自重大、水平推力大施工难（长、高）、费用高工期长（机械化程度低）多跨连续拱需处理不平衡推力上承式拱桥的建筑高度大下部工程量大地基要求高6.1.2

拱桥的分类按照主拱圈所使用的建筑材料分：圬工拱桥钢筋混凝土拱桥钢拱桥钢-混凝土组合拱桥按照拱上建筑的形式分：实腹式拱桥空腹式拱桥按照主拱圈线形分：圆弧线拱桥抛物线拱桥悬链线拱桥按照桥面位置分：上承式拱桥中承式拱桥下承式拱桥按照有无水平推力分(组合体系)无推力拱桥柔性系杆刚性拱（系杆拱）刚性杆柔性拱（朗格尔拱）刚性杆刚性拱（洛泽拱）以上三种拱，当用斜吊杆代替竖直吊杆时，称为尼尔森拱尼尔森系杆拱尼尔森朗格尔拱尼尔森洛泽拱按照有无水平推力分（组合体系）：无推力拱桥拱片拱（属有推力拱）有推力拱桥无推力拱主要应用于中下承式拱之中，主要由拱肋、悬吊结构和横向联结系三部分组成。行车系与主拱共同受力上海卢浦大桥总体布置图此种组合体系拱没有系杆，由单独的梁和拱共同受力，拱的推力仍由墩台承受。刚性梁柔性拱（倒朗格尔拱）刚性梁刚性拱（倒洛泽拱）在有推力钢拱桥中，拱上建筑由立柱和桥道系组成，并以钢结构为主，有时桥道系也采用钢—混凝土组合结构的。跨径最大的有推力钢拱桥——美国的新河谷桥上边缘与桥面纵向平行，下边缘为拱形的有推力结构，称为拱片。在拱片中，行车道系与拱肋刚性联成一整体，共同承受荷载，故仅能用于上承式拱桥。按照主拱静力体系分：三铰拱（静定结构）无铰拱（三次超静定结构）两铰拱（一次超静定结构）行车系结构不参与主拱一起受力，有推力维修费用高空腹式拱桥的拱上建筑中的边腹拱常采用三铰拱少用两铰拱使用：地基不好，坦拱（推力大）与三铰拱比：整体性与无铰拱比：附加内力（一次超静定）三铰拱静定结构无附加内力（温度、支座沉降等）整体刚度低有铰构造复杂无铰拱维修费用整体刚度使用最广泛无铰构造简单、施工方便三次超静定有附加内力地基要求高内力分布均匀省材单铰拱很少用按照主拱的截面形式分（沿拱轴线）：等截面变截面等截面等宽变高度截面等高变宽度截面简单、施工方便适应内力变化变宽变高度截面按照主拱的截面形式分（横截面）板拱简单、中小跨板肋拱桥拱圈由板和肋组成肋拱桥拱肋横系梁自重、较大跨拱肋横系梁拱板拱波双曲拱桥美、工序多、易开裂、少用底板腹板横隔板顶板箱型拱桥抗扭、整体性好适于无支架施工大跨主拱双曲拱桥缺点：钢管混凝土拱桥优点f核心混凝土处于三向受压状态；内填混凝土增加钢管壁的稳定性钢管为外模板刚度大、承载能力大、重量轻，易于吊装或转体易出现管内混凝土脱空现象（日照、混凝土收缩）使用：肋拱、大跨劲性骨架混凝土拱桥特点：使用方便使用：大跨先合龙后立模巫山巫峡长江大桥跨径最大