拱桥的构造和特点
第五章拱桥的构造和特点
5.1 拱桥的基本特点及其适用范围
力学特点，将桥面的竖向荷载转化为部分水平推力，使拱的弯距大大减小，拱主要承受压力，充分发挥圬工材料抗压性能；
拱桥的优点：
1、具有较大的跨越能力，充分发挥圬工及其它抗压材料的性能；
2、构造较简单，受力明确简洁；
3、形式多样、外型美观；
拱桥的缺点：
1、有水平推力的拱桥，对地基基础要求较高，多孔连续拱桥互相影响；
2、跨径较大时，自重较大，对施工工艺等要求较高；
3、建筑高度较高，对稳定不利；
5.2 拱桥的组成及主要类型
?一、拱桥的主要组成:
?拱圈（拱背、拱腹、拱顶、拱脚）、拱上结构
?矢跨比f/L—反映拱桥受力特性的重要指标
二、拱桥分类
?按材料
?圬工拱桥
?钢拱桥
?钢筋混凝土拱桥
?钢管混凝土拱桥
?型钢混凝土拱桥
?圬工拱桥是使用圬工材料修建的的拱桥，如：石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥等
拱桥分类
?按行车道位置
上承式拱桥
中承式拱桥
下承式拱桥
?按拱轴线型式：
圆弧拱桥
抛物线拱桥
选链线拱桥
?按拱上结构形式：
实腹式拱桥
空腹式拱桥
按截面
板拱桥
箱型拱桥
肋拱桥
双曲拱桥
按结构受力图式：
?简单体系：
无铰拱
二铰拱
三铰拱
组合体系（有无推力）：
刚架拱桥
桁架拱桥
桁式组合拱
梁拱组合桥
系杆拱桥-按拱肋及系杆的尺寸，柔性、刚性
三、拱桥的选择与布置
?1、应根据地形、地质条件及施工的方便和可能确定拱桥类型及分孔；
?2、多孔拱桥最好选用等跨分孔；采用不等跨分孔应采取措施减少跨间的不平衡，如：不同的矢跨比，不同的拱脚标高及调整拱上建筑重量等；
?3、选则合理的矢跨比及拱轴线，一般拱桥失跨比在1/5~1/10；
?4、根据环境选择结构的造型及注意全桥的美观；
永保桥跨越澜沧江，主孔为下承式80m肋拱桥，东岸2x24m连续梁，西岸1孔18m斜梁。该桥为柔性纵梁的下承式肋拱桥，主拱圈的推力分别传至两岸桥台。
高明桥是一跨越西江的大型公路桥，主通航孔采用中承式钢管混凝土拱，引桥系钢筋混凝土肋拱。
浑水河桥为3跨连续预应力混凝土桁拱结构。由于邻孔跨径比甚大，采用两组盆式橡胶支座承受正、负反力和伸缩变形。主跨123米
5.3 主拱的构造
? 1、板拱
石板拱
混凝土板拱
钢筋混凝土板拱
? 钢筋混凝土板拱的拱顶厚度采用跨径的1/60~1/70；拱脚厚度可按下式： ? 拱顶厚度 ? 拱脚处拱轴线的倾角
2、肋拱
--（矩形、工字型、箱型）
? 矩形截面：肋高为跨径的1/40~1/60，肋宽为肋高的0.5~2.0倍；
? 工字型及箱型：肋高为跨径的1/25~1/35，肋宽为肋高的0.4~0.5倍；腹板、翼板厚度按构造及抗剪最小尺寸要求0.25~~0.5m;
? 肋拱间必须设横梁、横撑；
3、箱形拱
? 适合大跨径拱桥；
? 特点：截面挖空率大，节省材料；形心轴靠中适应主拱正负弯距变化；主拱整体?j d j d d cos /=
性好，抗扭刚度大，稳定性好；便于预制施工拼装；
箱形主拱圈的形式
1、采用闭合箱肋组成的多室箱形截面；
2、采用工字形肋组成的多室箱形截面
3、采用U 形肋组成多室箱形截面
4、单室箱形截面
箱形拱构造尺寸
? 拱圈高度一般为跨径的1/50~1/70；可采用经验公式：
? 拱圈宽度满足跨度的1/20；保证横向稳定；
4、双曲拱
? 主拱圈特点：化整为零，再集零为整
? 适用无支架吊装、起吊重量小情况
5.4 拱上建筑的构造
6 上承式拱桥桥面系与主拱圈间的结构—传递荷载
7 小跨径拱桥采用实腹式，恒载较重
? 大、中跨径拱桥（矢高较大）采用空腹式，桥面系与主拱间设腹孔和腹孔墩；
布置腹孔应结合主拱的类型、构造、施工方法等综合考虑
? 1、腹孔分拱型腹孔及梁板式腹孔；
? 2、腹孔一般等跨对称布置在主拱圈两侧，腹拱跨径选用2.5~5.5m,矢跨比1/2~1/6，不宜大于主拱圈跨径的1/8~1/15；
? 3、采用梁板式腹孔，减轻重量；
? 4、无拱顶实腹段的做法；
8
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0=??+=m H L
?5、腹孔墩可采用立墙式及立柱式；
?6、避免腹孔墩柱节点产生裂缝，可将腹孔墩的上下端设铰、设置变形缝；
5.5拱桥的其它细部构造
?1、拱上填料（﹥0.3m)、桥面及人行道
?2、伸缩缝与变形缝,保证结构的安全性与耐久性，相对变形较大的位置设伸缩缝、相对变形较小处设变形缝；使拱上建筑适应主拱圈的变形；
3、铰的设置
?拱桥需设铰的情况：
?1）主拱圈按两铰或三铰拱设计；
?2）空腹式腹拱圈按构造设铰、腹孔墩上下端；
?3）施工过程中的临时铰；
?采用形式有：弧形铰、平铰及假铰
4、排水及防水层
?除桥面排水外，应对渗入到拱腹内的积水排除；防水层的质量影响桥梁的耐久性；
5.6 其他常用类型拱桥的构造简介
1、桁架拱桥
2、组合桁架拱桥
3、刚架拱桥
4、系杆拱桥
1、桁架拱桥
?主要构造：
?桁架拱片—主要承重结构，由上、下弦杆、腹杆、拱顶实腹段组成；
?横向联结系—拉杆、横系梁、横隔板、剪刀撑
?桥面系
桥型特点：
?1）、拱与桁架组合，共同受力，整体性好，发挥全截面材料的作用；
h b l h )21~5.11()80
1~501(==下? 2）、桁架部分的构件主要承受轴力；
? 3）、拱的水平推力使跨中弯距减少，恒载下主要承受轴力，活载下承受弯距，为偏心受压构件；
? 4）、节点为刚性连接，易开裂，影响整体刚度及耐久性；
? 5）整体自重轻，构件可预制，适合软土地基；
桁架拱片主要类型
? 斜腹杆桁架拱
? 竖腹杆桁架拱
? 桁架肋桁架拱
构造特点
? 节点构造保证足够的强度，防止开裂，影响耐久性及结构刚度；
? 加强横向刚度，保证横向稳定，一般在跨径端部及L/4处设竖向、平面撑架；
构造尺寸
? 1、矢跨比一般采用较小
? f/l=1/6~1/10;
? 2、下弦杆轴线选择尽可能按恒载压力曲线确定，实腹段的拱轴线曲率较大对附加内力有利；
? 3、下弦杆通常采用矩形截面高度 : ? 宽度：
? 4、为充分利用下弦杆的受压特性，下弦杆刚度一般大于上弦杆，上弦杆截面宽度与下弦同，高度：
? 5、跨中实腹段总高与跨径、矢跨比、荷载等级、砼标号等有关可取用： ? 6、上弦杆节间长度不宜过大，一般取：
构造尺寸
? 7、腹杆截面高度与杆件长度有关，宽度≤上、下弦杆；斜杆与上弦杆的夹角控制在30°~50°；
? 8、拱顶实腹段长度取用： （0.3~0.5)l ;
? 9、保证各节点处轴线相交一点；
h h 下上)7.0~6.0(=l H 0)501~351(=l )121~81(=λ
局部构造处理
?节点构造保证足够的强度，防止开裂，影响耐久性及结构刚度；
?加强横向刚度，保证横向稳定，一般在跨径端部及L/4处设竖向、平面撑架；
与墩台的联结
?下弦一般铰接
?上弦有悬臂式、过梁式、伸入式
2、组合桁架拱桥
?跨中部分桁架拱桥支撑在两边悬臂桁架上的组合结构体系；
1）结构特点
?是桁架拱和桁架梁的继承与发展，受力特性介于拱桥和梁桥之间；
?在悬臂桁架梁端部的下弦杆上支承中间部分的桁架拱；
?悬臂桁架的长度一般为主孔跨径的0.2~0.25;
?悬臂梁与桁架拱间设断缝；
?横向设系梁与隔板；
?边跨通常采用连续刚构活桁架结构；
?易于无支架悬臂拼装；
?推力较大，适合于山谷较深，基岩脉深较浅的山区
2）构造特点
?合理的断缝位置设在第2~3节间；
?节间长度一般在跨径的1/8~1/12，近拱脚处可大些，向跨中方向节间长度逐渐减小；
?跨径小于160米，矢跨比取1/8；跨径﹥160米，矢跨比取1/6为益；
?主拱圈的截面高度一般为跨径的1/100~1/120；
?合理的上弦杆、下弦杆、实腹段跨中刚度比为1:1.8:3.0左右；可充分发挥上弦杆的轴向力；
3、刚架拱桥
?是在刚架、斜腿刚架等基础上发展而来
1）结构组成
?刚架拱片—主要承重结构，由跨中实腹段的主梁、空腹段的次梁、主拱腿、次拱腿构成；
?横向联系及桥面系
2）特点及适用性
?构件小，自重小，适用于软土地基；
?结构变形小，整体结构刚度大；
?施工方便，造价较底；
4、系杆拱桥
?带吊杆的拱梁结构，外部为静定结构，而内部为多次超静定；
1）结构组成
?主拱圈—主要承重结构；
?吊杆（刚性、柔性）---传力结构；
?系梁（纵梁）--承重结构；
?横向联系----横梁、行车道板—传力结构,
横撑---主拱圈稳定作用
2）构造
?矢跨比一般为1/5~1/7；
?主拱圈高度一般为跨径的1/25~1/50；宽度为(0.4~0.5)拱肋高；
?预应力系梁高度应与横梁、桥面板等配合，一般为1.5~2.5m;拱脚端部加高；?吊杆大多采用墩头锚具；单侧张拉；
?横梁按简支梁与固结梁偏安全考虑，高度底于系梁；间距为跨径的1/10~1/16；3）力学特点---自平衡体系
4）局部构造
5）连续拱梁组合桥
梁与拱组合，集中了梁桥与拱桥的优点
拱桥构造
桥梁工程资料集>桥梁构造>拱桥构造>拱桥的主要类型 按照拱上建筑的形式可以分为：实腹式拱桥及空腹式拱桥、组合体系式拱桥 实腹式拱桥： 是指拱上建筑作成实体结构，拱圈和主梁之间用石料或砌块填充的拱桥形式。优点是刚度比较大，构造简单，施工方便；缺点是随着桥梁跨径的增大，拱桥的自重迅速加大，无法作成较大跨径的拱桥。一般用在跨径较小的拱桥中，常用跨径为20- 30m。 空腹式拱桥： 是指拱圈和主梁之间用立柱支撑。其优点是较实腹式拱桥轻巧，节省材料，外形美观，还有助于泄洪；缺点是施工比较麻烦，受力较复杂。一般用在大跨径的桥梁中。 组合体系式拱桥： 由拱和梁组成主要承重结构的拱桥。通常用钢筋混凝土或钢结构建造。兼有实腹式拱桥和空腹式拱桥的优点，跨越能力较大。一般用在大、中跨度的桥梁中。 按照拱轴线的型式可分为：圆弧拱桥、抛物线拱桥、悬链线拱桥； 圆弧拱桥： 拱圈轴线按部分圆弧线设置的拱桥。优点构造简单，石料规格最少，备料、放样、施工都很简便；缺点是受荷时拱内压力线偏离拱轴线较大，受力不均匀。一般适用于跨度小于20m的石拱桥。 抛物线拱桥： 拱圈轴线按抛物线设置的拱桥，是悬链线拱桥的一种特例。优点是弯矩小，材料省，跨越能力较大；缺点是构造较复杂，如果是石拱桥则料石的规格较多，施工较不方便。 悬链线拱桥： 拱圈轴线按悬链线设置的拱桥。优点是受力均匀，弯矩不大，节省材料。多适用于实腹拱桥，大跨度的空腹拱桥中也常常采用这种线形布置。
按照桥面的位置可分为：上承式拱桥、下承式拱桥、中承式拱桥； 上承式拱桥： 桥面系设置在拱圈之上的拱桥。优点是桥面系构造简单，拱圈与墩台的宽度较小，桥上视野开阔，施工方便；缺点是桥梁的建筑高度大，纵坡大和引桥长。一般用在跨度较大的桥梁。如图所示： 下承式拱桥： 桥面系设置在拱圈之下的拱桥。优点是桥梁建筑高度很小，纵坡小，可节省引道长度；缺点是构造复杂，拱肋施工麻烦。一般 用于地基差的桥位上。如图所示： 中承式拱桥： 桥面系设置在拱肋中部的拱桥。优点是建筑高度较小，引道较短；缺点是桥梁宽度大，构造较复杂，施工也较麻烦。 如图所示：
拱桥构造与设计-拱桥论文
拱桥要点概述 总纲 这学期我们主要学习了拱桥的结构与设计计算，拱桥造型优美，曲线圆润，富有动态感。拱桥是我国最常用的一种桥梁型式，其式样之多，数量之大，为各种桥型之冠，特别是公路桥梁，据不完全统计，我国的公路桥中7%为拱桥，中国已建单跨100m以上的拱桥115座之多。由于我国是一个多山的国家，石料资源丰富，因此拱桥以石料为主。中国的拱桥始建于东汉中后期，比以造拱桥著称的古罗马晚好几百年，已有一千八百余年的历史。它是由伸臂木石梁桥、撑架桥等逐步发展而成的。在形成和发展过程的外形都是曲的，所以古时常称为曲桥。在古代桥梁中，以石拱桥为主要桥型。千百年来，石拱桥遍布祖国山河大地，随着经济文化的发展而建造着，它们是我国古代灿烂文化中的一个组成部分，在世界上曾为祖国赢得荣誉。我们中学语文课本里面学的桥梁专家茅以升的《中国石拱桥》一文，成功地运用多种说明方法，为我们详尽介绍了中国石拱桥的历史及特点。改革开放以来，我国桥梁事业突飞猛进，建造的拱桥形式更是繁花似锦，式样之多当属世界之最，其中建造得比较多的是箱形拱、双曲拱、肋拱、桁架拱、刚架拱等，它们大多数是上承式桥梁，桥面宽敞，造价低廉。 拱桥虽然不再像过去那样在我国桥梁行业，特别是公路桥梁中占主导地位，但它在我国仍然得到广泛的应用，至今还将得到大量应用。我国的斜拉桥与拱桥已进入世界前列，我们以长江黄河和众多江河海峡为依托，有国家大规模基础建设支持，未来将向桥梁强国进展。如何解决桥梁结构中的非线性问题，在安全质量前提下降低施工措施费，怎样追求桥梁美观的同时推进桥梁的跨度，如何使具有很好刚度的拱桥增大跨度与同一跨度斜拉桥竞争，对未来桥梁设计施工和研究都是很有必要的。 一．拱桥的主要特点 受力特点：支承处不仅产生竖向反力，还产生水平推力，从而使拱主要受压。 主要优点：1.跨越能力大；2.能充分做到就地取材；3.耐久性好，养护、维修费用小；4.外形美观；5.构造较简单，有利于广泛采用。 主要缺点： 1）是有推力的结构，而且自重较大，因而水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，对地基要求也高； 2）随跨径的增大和桥高的提高，增大了拱桥的施工难度，提高了拱桥的总造价。拱 第1页共8页
拱桥的构造和特点(新)
第五章拱桥的构造和特点 5.1 拱桥的基本特点及其适用范围 力学特点，将桥面的竖向荷载转化为部分水平推力，使拱的弯距大大减小，拱主要承受压力，充分发挥圬工材料抗压性能； 拱桥的优点： 1、具有较大的跨越能力，充分发挥圬工及其它抗压材料的性能； 2、构造较简单，受力明确简洁； 3、形式多样、外型美观； 拱桥的缺点： 1、有水平推力的拱桥，对地基基础要求较高，多孔连续拱桥互相影响； 2、跨径较大时，自重较大，对施工工艺等要求较高； 3、建筑高度较高，对稳定不利； 5.2 拱桥的组成及主要类型 ?一、拱桥的主要组成: ?拱圈（拱背、拱腹、拱顶、拱脚）、拱上结构 ?矢跨比f/L—反映拱桥受力特性的重要指标 二、拱桥分类 ?按材料 ?圬工拱桥 ?钢拱桥 ?钢筋混凝土拱桥 ?钢管混凝土拱桥 ?型钢混凝土拱桥 ?圬工拱桥是使用圬工材料修建的的拱桥，如：石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥等 拱桥分类 ?按行车道位置 上承式拱桥 中承式拱桥 下承式拱桥 ?按拱轴线型式： 圆弧拱桥 抛物线拱桥 选链线拱桥 ?按拱上结构形式： 实腹式拱桥 空腹式拱桥 按截面
板拱桥 箱型拱桥 肋拱桥 双曲拱桥 按结构受力图式： ?简单体系： 无铰拱 二铰拱 三铰拱 组合体系（有无推力）： 刚架拱桥 桁架拱桥 桁式组合拱 梁拱组合桥 系杆拱桥-按拱肋及系杆的尺寸，柔性、刚性 三、拱桥的选择与布置 ?1、应根据地形、地质条件及施工的方便和可能确定拱桥类型及分孔； ?2、多孔拱桥最好选用等跨分孔；采用不等跨分孔应采取措施减少跨间的不平衡，如：不同的矢跨比，不同的拱脚标高及调整拱上建筑重量等； ?3、选则合理的矢跨比及拱轴线，一般拱桥失跨比在1/5~1/10； ?4、根据环境选择结构的造型及注意全桥的美观； 永保桥跨越澜沧江，主孔为下承式80m肋拱桥，东岸2x24m连续梁，西岸1孔18m斜梁。该桥为柔性纵梁的下承式肋拱桥，主拱圈的推力分别传至两岸桥台。 高明桥是一跨越西江的大型公路桥，主通航孔采用中承式钢管混凝土拱，引桥系钢筋混凝土肋拱。
拱桥设计计算说明书书
目录 一、设计背景 (1) （一）概述 (1) （二）设计资料 (1) 1、设计标准 (1) 2、主要构件材料及其参数 (1) 3、设计目的及任务 (2) 4、设计依据及规范 (2) 二、主拱圈截面尺寸 (4) （一）拟定主拱圈截面尺寸 (4) 1、拱圈的高度 (4) 2、拟定拱圈的宽度 (4) 3、拟定箱肋的宽度 (4) 4、拟定顶底板及腹板尺寸 (4) （二）箱形拱圈截面几何性质 (5) 三、确定拱轴系数 (6) （一）上部结构构造布置 (6) 1、主拱圈 (6) 2、拱上腹孔布置 (7) （二）上部结构恒载计算 (8) 1、桥面系 (8) 2、主拱圈 (8) （三）拱上空腹段 (9) 1、填料及桥面系的重力 (9) 2、盖梁、底梁及各立柱重力 (9) 3、各立柱底部传递的力 (9) （四）拱上实腹段 (9) 1、拱顶填料及桥面系重 (9) 2、悬链线曲边三角形 (10) 四、拱圈弹性中心及弹性压缩系数 (12) （一）弹性中心 (12) （二）弹性压缩系数 (12) 五、主拱圈截面内力计算 (13) （一）结构自重内力计算 (13) 1、不计弹性压缩的恒载推力 (13) 2、计入弹性压缩的恒载内力 (13) （二）活载内力计算 (13) 1、车道荷载均布荷载及人群荷载内力 (13) 2、集中力内力计算 (15) （三）温度变化内力计算 (17) 1、设计温度15℃下合拢的温度变化内力 (18) 2、实际温度20℃下合拢的温度变化内力 (18)
（四）内力组合 (19) 1、内力汇总 (19) 2、进行荷载组合 (19) 六、拱圈验算 (21) （一）主拱圈正截面强度验算 (21) 1、正截面抗压强度和偏心距验算 (21) （二）主拱圈稳定性验算 (22) 1、纵向稳定性验算 (22) 2、横向稳定性验算 (22) （三）拱脚竖直截面(或正截面)抗剪强度验算 (22) 1、自重剪力 (22) 2、汽车荷载效应 (23) 3、人群荷载剪力 (24) 4、温度作用在拱脚截面产生的内力 (24) 5、拱脚截面荷载组合及计算结果 (25) 七、裸拱验算 (26) （一）裸拱圈自重在弹性中心产生的弯矩和推力 (26) （二）截面内力 (26) 1、拱顶截面 (26) 2、1 4 截面 (26) 3、拱脚截面 (26) （三）强度和稳定性验算 (27) 八、总结 (28) 九、参考文献 (29)
浅谈经典系杆拱桥的设计与应用
浅谈经典系杆拱桥的设计与应用 摘要：本文结合经典系杆拱桥发展的现状，通过简要介绍，总结出经典系杆拱桥的结构受力特点、分类方法和计算思路，并且对新的应用技术进行展望，希望对今后的系杆拱桥设计和分析具有参考价值。 关键词：经典系杆拱桥；静动力计算；设计分析 引言 随着科研水平的持续进步和土建材料的不断发展，混凝土和钢结构逐步应用到拱桥结构中。优化材料的应用使拱桥的结构形式变得更为多元[1]。最突出的特点是拱桥突破了上承式结构的限制，将拱圈形式分离成拱肋式，桥面发展为板梁式的结构。伴随着人们对桥梁认识的逐步加深和实践经验的日益积累，拱桥的多种优化形式相继出现，梁拱组合体系就是其中的一种优化形式。梁拱组合体系，是梁与拱的有机结合，车辆荷载直接作用于主梁，梁结构主要承受弯矩，拱结构的刚度较大，主要承受轴向压力，因此材料特性得以充分利用[2]。 1 概述 经典系杆拱桥是指由系杆、桥面系梁(板)、拱结构和吊杆等所组成的组合结构体系。体系中设置系杆来平衡拱脚处对地基产生的水平推力。结构通过系杆承受的拉力来平衡拱脚处的推力，以形成无推力结构。因此在地质条件不好的地区,这种桥型极具竞争力[3]。 经典系杆拱桥的布置形式多样，与桥位所处的环境相搭配时，可设计出既满足承载需要又具有美学价值的样式[4]。 2 经典系杆拱桥受力特点 经典系杆拱桥具有如下特点[5-7]: (1) 经典系杆拱桥作为一种无推力结构，能够有效地降低结构对地基和基础的承载要求。经典系杆拱桥可以修建于地质条件不佳的地区，如软土及深水地基，基础的构造可以设计得相应的简单，从而降低修筑基础的成本。 (2) 经典系杆拱桥的桥面系主要承受弯矩，并将作用在桥面上的荷载通过吊杆传递到拱助上。吊杆材料一般使用合金钢、钢绞线或平行钢丝束。吊杆不仅传递荷载，还具有非保向力作用，有效地提高拱结构的横向稳定性。基于这种特点，吊杆可取代横撑用于敞开式和单拱面拱桥。 (3) 经典系杆拱桥的横向稳定性，通常是由拱助间的横向联结系来提供。横撑的设计形式有多种，其中较为常见的有一字撑、K形撑和X形撑。结构的横向稳定性与横撑的布设形式和数量均有关，合理的横向联结系对经典系杆拱桥的
拱桥的设计Word 文档
5.3拱桥的设计 一、拱桥的总体设计 在通过必要的桥址方案比较，确定了桥位之后，再根据当地水文、地质等具体情况，合理地拟定桥梁的长度、跨径、孔数、桥面标高、主拱圈的矢跨比等，这些是拱桥总体设计的主要内容。有关确定桥长和桥梁分孔的一般原则，前面已经做了介绍，这里只进一步阐明在具体设计拱桥中如何确定设计标高和矢跨比的问题。 （一）、确定拱桥的主要设计标高 拱桥的标高主要有四个：桥面标高、拱顶 底面标高、起拱线标高和基础底面标高。 1.桥面标高 ①由两岸线路的纵断面设计来控制； ②要保证桥下净空能满足宣泄洪水或通 航的要求。对于无铰拱，可以将拱脚置于设计 水位以下，但通常淹没深度不得超过矢高的 2/3。 2.拱顶底面标高 当桥面标高确定后，由桥面标高减去拱顶填料厚度，就可得到拱顶上缘的标高，减去主拱圈的厚度，可以推出拱顶底面标高。为了保证漂流物能正常通过，在任何情况下，拱顶底面应高处计算水位（设计洪水位计入雍水、浪高等）1.0m。 3.起拱线标高 拟定起拱线标高，为了减小墩台基础底面的弯矩，节省墩台的圬工数量，一般宜选择低拱脚的设计方案。 对于有铰拱桥，拱脚需要高出计算水位以上0.25m。 为了防止冰害，有铰或无铰拱的拱脚均应高出最高流冰面0.25m。 当洪水带有大量漂流物，若拱上建筑采用立柱时，应当将起拱线标高提高，使主拱圈不要淹没过多，以防漂浮物对立柱的撞击或挂留。 4.基础底面标高 主要根据冲刷深度、地基承载能力等因素确定。 （二）、确定拱桥的矢跨比
①恒载的水平推力H g与垂直反力V g之比值，随矢跨比的减小而增大。 ②推力大，拱圈内轴向力也大，对拱圈受力有利，对墩台基础不利。 ③无铰拱：拱圈内的附加内力，拱愈坦(即矢跨比越小)，附加内力越大。④矢跨比过大，拱脚区段过陡，施工困难，不美观。 砖、石、混凝土板拱桥及双曲拱桥：1/6～1/4，不宜小于1/8 箱形拱桥：1/8～1/6 钢筋混凝土桁架拱、刚架拱桥：1/10～1/6，不宜小于1/12 （三）、不等跨连续拱桥的处理方法 连续拱桥最好选用等跨分孔方案，但受地形、地质、通航等条件限制时，也可以采用不等跨的方案。为了减小因结构重力引起推力不平衡对桥墩和基础的偏心作用，可以采用以下措施： （1）采用不同的矢跨比 在相邻两孔中，大跨径用较陡的拱（矢跨比较大），小跨径用较坦的拱（矢跨比较小）（2）采用不同的拱脚标高 大跨径孔的矢跨比大，拱脚降低，减小了拱脚水平推力对 基底的力臂。大、小跨的恒载水平推力对基底的弯矩得到平衡。 但拱脚不在同一水平，使桥梁外形欠美观，构造也复杂。 （3）调整拱上建筑的恒载重量如要满足美观要求等，可 用调整拱上建筑的重量来减小相邻孔间的不平衡推力。于是大跨径可用轻质的拱上填料或空腹式拱上建筑，小跨径用重质的拱上填料或实腹式拱上建筑，以改变恒载重量来调整拱桥的恒载水平推力。 三种措施中，从桥梁外观考虑，以第三种为好，在设计中，可将几种措施同时采用。如仍不能达到完全平衡推力的目的，则需设计成体型不对称的或加大桥墩和基础尺寸来解决。
圬工拱桥课程设计
等截面悬链线空腹式圬工拱桥 设计计算书 专业：道路与桥梁工程 课程：《桥梁工程》课程设计 学号： 学生： 指导教师： 日期： 桥梁工程课程设计任务书
一、设计容及要求 1、拟定各部分尺寸及所用材料 2、选定拱轴系数 3、拱圈弹性中心及弹性压缩系数 4、永久荷载力计算（结构自重、混凝土收缩） 二、设计原始资料 跨径50米等截面悬链线圬工拱桥计算 桥面净空：净---7+2×0.75m。 设计荷载：公路I级荷载，人群3.0KN/m。 三、设计完成后提交的文件和图表 1、设计说明书 2、图纸：桥梁总体布置图，平、纵、横。 四、主要参考资料 1．《公路桥涵设计通用规》（JIJ021一89）人民交通 2．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JIJ023一85）人民交通3．《桥梁工程概论》亚东，西南交通大学； 4．《桥梁工程》玲森，人民交通； 5．《混凝土简支梁（板）桥》易建国，人民交通； 6. 《桥梁计算示例集》易建国，人民交通。 五、课程设计成果装订顺序 1．封面 2．设计任务书 3．目录 4．正文 5．设计总结及改进意见 6. 参考文献 7. 图纸或附表
目录 1、设计资料 (4) 1.2 材料及其数据 (4) 2、主拱圈计算 (5) 2.1 确定拱轴系数 (5) 2.2 拱轴弹性中心及弹性压缩系数 (11) 2.3 主拱圈截面力计算 (11) 2.4 主拱圈正截面强度验算 (14) 2.5主拱圈稳定性验算 (16) 2.6主拱圈裸拱强度和稳定性验算 (17) 2.6.1.弹性中心的弯矩和推力 (17) 2.6.2截面力 (17)
1、设计资料 1.1 设计标准 1. 设计荷载 公路I 级，人群20.3m kN 。 2.跨径及桥宽 净跨径050l m =，净矢高0f 10m =，净矢跨比5 100=l f 。 桥面净空为净720.75m +?，B 8.5m =。 1.2 材料及其数据 1. 拱上建筑 拱顶填料厚度，m h d 5.0=，包括桥面系的计算厚度为m 736.0，平均重力密度3120m kN =γ。 拱上护拱为浆砌片石，重力密度3223m kN =γ。 腹孔结构材料重力密度3324m kN =γ。 主拱拱腔填料为砂、砾石夹石灰炉渣黄土，包括两侧侧墙的平均重力密度 3419m kN =γ。 2. 主拱圈 M10砂浆砌MU40块石，重力密度3524m kN =γ。 极限抗压强度26500m kN R j a =。 弹性模量25200000800m kN R E j a m == 拱圈设计温差为C ?±15。 3. 桥墩 地基土为中等密实的软石夹沙、碎石，其容许承载力[]20500m kN =σ。基础与地基间的滑动摩擦系数取5.0=μ。
拱桥计算
第三章 拱桥计算 第一节 拱轴方程的建立 教学内容：1、实腹式悬链线拱拱轴方程的建立 2、空腹式悬链线拱拱轴方程的建立 3、悬链线无铰拱的弹性中心 重点：空腹式悬链线拱拱轴方程的建立、悬链线无铰拱的弹性中心 难点：1、逐次逼近法 2、五点重合法 3、弹性中心 （一）实腹式悬链线拱拱轴方程的建立 1、拱轴线方程的得出： 实腹式悬链线拱采用恒载压力线作为拱轴线 在恒载作用下，拱顶截面： 0=d M ， 由于对称性，剪力0=d Q ， 仅有恒载推力g H 。对拱脚截面取矩，则有： f M H j g ∑= 式中 ∑j M ——半拱恒载对拱脚截面的弯 矩； g H ——拱的恒载水平推力（不考虑弹性压缩） ；
f ——拱的计算矢高。 对任意截面取矩，可得：g x H M y = 1 式中 x M ——任意截面以右的全部恒载对该截面的弯矩值； 1y ——以拱顶为坐标原点，拱轴上任意点的纵坐标。 将上式两边对x 求二阶导数得： g x x g H g dx M d ．H dx y d ==2 22121 解此方程，则得拱轴线方程为： )1(11--= ξchk m f y 2 拱轴系数m ： 拱轴系数：为拱脚与拱顶的恒载集度比 拱脚截面：ξ=1，y 1=f ， )1m m ln(m ch k 21-+==- 当1=m 时，均布荷载。压力线方程为：21ξf y = (二次抛物线) 当拱的矢跨比确定后，拱轴线各点的纵坐标（拱轴形状）将取决于m 。 （表3-3-1）供设计时根据拱轴系数确定拱轴坐标。 3．实腹式悬链线拱拱轴系数m 的确定方法： d j g g m = , d h g d d γγ+=1， γ?γγj d j d h h g c o s 21+ += 式中 d h ——拱顶填料厚度，一般为0.30～0.50m ； d ——拱圈厚度； γ——拱圈材料容重 1γ——拱顶填料及路面的平均容重； 2γ——拱腹填料平均容重 j ?——拱脚处拱轴线的水平倾角。 j d d f h ?cos 22- + = 由于j ?为未知，故不能直接算出m 值，需用逐次逼近法确定；
拱桥计算书
目录 1.设计依据与基础资料 (1) 1.1标准及规范 (1) 1.1.1标准 (1) 1.1.2规范 (1) 1.1.3参考资料 (1) 1.2主要尺寸及材料 (1) 1.2.1主拱圈尺寸及材料 (1) 1.2.2拱上建筑尺寸及材料 (2) 1.2.3桥面系 (2) 2.桥跨结构计算 (2) 2.1确定拱轴系数 (2) 2.2恒载计算 (4) 2.2.1主拱圈恒载 (4) 2.2.2拱上空腹段恒载 (5) 2.2.3拱上实腹段的恒载 (6) 2.3验算拱轴系数 (7) 2.4拱圈弹性中心及弹性压缩系数 (8) 2.4.1弹性中心计算 (8) 2.4.2弹性压缩系数 (8) 3.主拱圈截面内力计算 (8) 3.1恒载内力计算 (8) 3.1.1不计弹性压缩的恒载推力 (8) 3.1.2计入弹性压缩的恒载内力 (8) 3.2汽车荷载效应计算 (9) 3.3人群荷载效应计算 (12) 4.荷载作用效应组合 (13) 5.主拱圈正截面强度验算 (14) 6.拱圈总体“强度－稳定”验算 (16)
等截面悬链线板拱式圬工拱桥 1.设计依据与基础资料 1.1标准及规范 1.1.1标准 跨径：净跨径m L 600=, 净矢高m f 100=,6 100=L f 设计荷载：公路—II 级汽车荷载，人群荷载 桥面净宽：净7+20.75m 人行道。 1.1.2规范 《公路工程技术标准》JTG B01-2003 《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2004（以下简称《通规》） 《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005（以下简称《圬规》） 1.1.3参考资料 《公路桥涵设计手册》拱桥上册（人民交通出版社 1994）（以下简称《手册》） 1.2主要尺寸及材料 半拱示意图 图1-1 1.2.1主拱圈尺寸及材料 主拱圈采用矩形截面，其宽度m B 9=，厚度m D 3.1=，采用M10砂浆砌筑MU50粗
课程设计---拱桥结构设计计算说明书
课程设计---拱桥结构设计计算说明书 《桥梁工程》 课程设计 专业：姓名：班级： **** ** ****** 第1页 桥梁工程课程设计───── ………................................................. …………………… 拱桥结构设计计算说明书 一．课程设计的目的 1. 培养学生综合运用所学桥梁工程理论知识，解决钢筋混凝土拱桥结构的设计和计算问题，掌握钢筋混凝土拱桥结构分析和计算的理论与方法。 2. 强调规范在桥梁结构设计中的重要性，培养学生运用专业理论知识和专业规范进行桥梁结构设计的能力。 3. 进一步提高学生绘制桥梁工程施工图、使用计算机的能力。 二．课程设计的内容 1. 确定主拱圈截面构造尺寸，计算拱圈截面的几何、物理力学特征值； 2. 确定主拱圈拱轴系数 m 及拱上建筑的构造布置和几何构造尺寸； 3. 结构恒载计算； 4. 主拱结构内力计算(永久作用、可变作用) ； 5. 温度变化、混凝土收缩徐变引起的内力； 6. 主拱结构的强度和稳定计算； 7. 拱上立柱(墙) 的内力、强度及稳定性计算； 8. 绘制 1～2 张相关施工图。 装……………………………………………………………………………………………………... 订 三．课程设计的时间
时间：两周；安排在理论课结束之后。 四．课程设计的方法 1．独力思考，继承与创新 设计时要认真查阅和阅读参考资料，继承前人的设计成果和经验，根据课程设计的具 体要求，大胆改进和创新。 2．结合和参考本指导的算例，进行拱桥结构的设计计算，掌握拱桥的计算理论和设 计内容与方法。 线 五．课程设计的步骤 1．设计准备：了解设计任务书，明确设计要求、设计内容、设计步骤；通过查阅教 科书和相关设计资料，了解设计的理论和方法；准备好设计所需资料、工具书、工具软件；拟好设计计划。 2．设计实施：根据课程设计任务书的要求，参考设计指导书和教科书，确定设计的 主要内容、计算顺序；根据相关计算理论，计算和填写相关图表的内容。使用图表给出计 算结果和结构的相关验算结果。 3．汇总设计成果：课程设计计算书，课程设计要求绘制的工程图纸。六．拱桥课程 设计计算 第2页 空腹式等截面悬链线无铰拱设计 一．设计题目 空腹式等截面悬链线无铰拱设计二．设计资料 1．设计标准 设计荷载：汽车荷载公路－I 级，人群荷载3.5kN/m2 桥面净空净－ 7+2×(1.25m+0.25 m)人行道+安全带净跨径 L 0＝80ｍ净高 f 0＝13.3m 净跨比f 0/L0＝1/6 2．材料数据与结构布置要求 拱顶填料平均厚度(包括路面，以下称路面)h d ＝0.5m ，材料容重γ1＝22.0kN/m3 主拱圈材料容重(包括横隔板、施工超重)γ2＝25.0kN/m3 拱上立柱（墙）材料容重γ2＝25kN/m3 腹孔拱圈材料容重γ3＝23k Ｎ/m3 腹孔拱上填料容重γ4＝22kN/m3 主拱圈实 腹段填料容重γ1＝22kN/m3
等截面悬链线圬工拱桥上部构造计算1
等截面悬链线圬工拱桥上部构造计算 一 设计资料 1.1总体布置 上部构造采用石砌板拱，净跨径0l =30m,净矢高0f =6m,净失跨比001 5 f l =。桥面净空：净720.75+?人行道，桥梁全宽9m,主拱圈宽度8.5m. 1.2拱上建筑 拱顶侧墙为浆砌片石，填料为沙砾夹石灰炉渣黄土，平均重力密度为 3120/KN m γ=。桥面系按此重力密度和主拱圈宽度折算的厚度为24q h cm =。 腹拱圈护拱为浆砌片石，重力密度为3223/KN m γ=。 腹拱圈为10砂浆砌30号粗料石，腹拱墩为7.5号砂浆砌30号块石，两者重力密度均为3324/KN m γ=。 1.3主拱圈 材料为M10砂浆砌MU50块石，重力密度为3424/KN m γ=。 主拱圈设计温度差为15±℃；岩石地基，不考虑基础的非均匀沉降。 主拱圈轴心抗压强度设计值 3.85cd f MPa =，直接抗剪强度设计值 0.073vd f MPa =，弹性模量7300m E MPa =。 1.4设计荷载 汽车荷载：公路-Ⅱ级； 人群荷载：23/KN m 。 1.5采用规范 中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004 中华人民共和国行业标准《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005
二 共轴系数确定 2.1五点重合法 拱轴系数采用“五点重合法”确定，步骤如下： （1） 假定一个拱轴系数m 值，定出拱轴线，拟定上部构造尺寸； （2） 恒载统计，计算悬臂半拱恒载对脚拱和1/4截面的弯矩 f M ∑和 1/4 M ∑ （3） 计算1/4 1/4f M y f M =∑∑ （4） 计算，若与假定的1 42 1212f m y ?? ?=-- ??? 值不符，则以求得的m 值重定拱轴线，修改上部构造相关尺寸，重复上述计算，直至两者接近为止。 拱轴系数试算过程中的假定以及最后的确定均应按1/4 y f 的档位5‰取 值。 2.2 拟定上部构造尺寸 2.2.1 主拱圈截面特性 主拱圈截面高度d=k*β * ，取d=0.85m 。 主拱圈横向取1m 计算，则 截面积 A=0.852m 截面惯性矩 33 40.850.051181212d I m === 截面抵抗矩 22 30.850.12066 d W m === 截面回转半径 0.245W m γ= ==
研究性学习-桥梁设计中的力学知识与模型制作
桥梁设计中的力学知识与模型制作 1. 桥梁有哪些种类? 基本有如下几种： 2.为什么有这样的设计？ 人和车辆等通过桥梁时，桥面会弯曲，如果桥面弯曲的越厉害就越会发生危险。同样的材料，同样的厚度，桥的跨度越大，越易弯曲。为防止桥面过于弯曲，可采用不同的方法帮助桥面承担重量。 如：梁式桥 梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。由于外力（恒载和活载）的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，故与同样跨径的其它结构体系相比，梁内产生的弯矩最大，通常需用抗弯能力强的材料（钢、木、钢筋混凝土等）来建造。 梁式桥还可分为：钢桁梁桥、T型梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥和连续钢构桥等。 图一钢桁梁桥
图二连续式梁桥 拱式桥 拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。这种结构在竖向荷载作用下，桥墩或桥台将承受水平推力。同时，这种水平推力将显著抵消荷载所引起在拱圈(或拱肋)内的弯矩作用。因此，与同跨径的梁相比，拱的弯矩和变形要小得多。鉴于拱桥的承重结构以受压为主，通常就可用抗压能力强的圬工材料(如砖、石、混凝土)和钢筋混凝土等来建造。 拱桥的跨越能力很大，外形也较美观，在条件许可的情况下，修建拱桥往往是经济合理的。 拱桥种类繁多，常见的有：圬工拱桥、箱型拱桥、双曲拱桥、钢架拱桥、桁架拱桥、肋拱桥、桁式组合拱桥和斜腿钢架拱桥等。根据拱桥的不同承载方式，还可分为：上承式桥梁、下承式桥梁、中承式桥梁。 图六上承式拱桥桥梁 图七下承式拱桥桥梁
图八中承式拱桥桥梁 悬索桥 传统的悬索桥(也称吊桥)均用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。在竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，通常就需要在两岸桥台的后方修筑非常巨大的锚碇结构。悬索桥也是具有水平反力(拉力)的结构。现代的悬索桥上，广泛采用高强度的钢丝成股编制的钢缆，以充分发挥其优异的抗拉性能，因此结构自重较轻，就能以较小的建筑高度跨越其它任何桥型无与伦比的特大跨度。悬索桥的另一特点是：成卷的钢缆易于运输，结构的组成构件较轻，便于无支架悬吊拼装。我国在西南山岭地区和在遭受山洪泥石冲击等威胁的山区河流上，以及对于大跨径桥梁，当修建其他桥梁有困难的情况下，往往采用吊桥。悬索桥的样式图见下图所示： 图九单跨式悬索桥 斜拉桥 斜拉桥由斜索、塔柱和主梁所组成。用高强钢材制成的斜索将主粱多点吊起，并将主梁的恒载和车辆荷载传至塔柱，再通过塔柱基础传至地基。这样，跨度软人的主梁就象一根多点弹性支承(吊起)的连续梁一样工作，从而可使主梁尺寸大大减小，结构自重显著减轻，既节省了结构材料，又大幅度地增大桥梁的跨越能力。此外，与悬索桥相比，斜拉桥的结构刚度大，即在荷载作用下的结构变形小得多，且其抵抗风振的能力也比悬索桥好，这也是在斜拉桥可能达到大跨度情况下使悬索桥逊色的重要因素。 斜索在立面上也可布置成不同型式。各种索形在构造上和力学上各有特点，在外形美观上也各具特色。常用的索形布置为竖琴形(图十)和扇形(图十一)两种。另一种是斜索集中锚固在塔顶的辐射形布置(图十二)，因其塔顶锚固结构复杂而较 少采用 。图十竖琴形斜拉桥
等截面悬链线圬工拱桥设计.
2.1 设计标准 1)设计荷载 汽车-20级，挂车-100，人群3.02/kN m 。 2)主拱跨径及桥宽 本桥上部结构为双跨跨径60m 的等截面悬链线石砌拱桥,下部结构为重力式桥墩和U 形桥台,均置于非岩石土上。 净跨径060l m =，净矢高010f m =，净矢跨比 0016 f l =。 桥面净宽为净—7+2×（0.25m +0.75m 人行道）, 09B m =。 2.2 材料及其依据 1) 拱上建筑 拱顶填料厚度，0.5d h m =，包括桥面系的计算厚度为0.736m ，换算平均容重2120/kN m γ=。 拱上护拱为浆砌片石，容重2223/kN m γ=。 腹孔结构材料容重2324/kN m γ=。 主拱拱腔填料为砂、砾石夹石灰炉渣黄土，包括两侧侧墙的平均容重2419/kN m γ= 2) 主拱圈 10号砂浆砌40号块石，容重2524/kN m γ=。 极限抗压强度326.5 6.510/j a R MPa kN m ==?。 极限直接抗剪强度320.330.3310/j j R MPa kN m ==?。 弹性模量62800 5.210/j a E R kN m ==?。 拱圈设计温度差为15C ?±。 3.主拱圈计算 3.1 确定拱轴系数 拱轴系数m 值的确定，一般采用“五点重合法”，先假定一个m 值，定出拱轴线，拟
定上部结构各种几何尺寸，计算出半拱恒载对拱桥截面形心的弯矩j M ∑和自拱顶至 4 l 跨的恒载对 4l 跨截面形心的弯矩4 l M ∑。其比值∑∑M M j l 4= f y l 4 。求得 f y l 4 值后，可由 m=1)2(2124 --l y f 中反求m 值，若求出的m 值与假定的m 值不符，则应以求得的m 值作 为假定值，重复上述计算，直至.两者接近为止。 3.1.1拟定上部结构尺寸 3.1.1.1主拱圈几何尺寸 1)截面特性 截面高度d=β·K ·,667.10460002.18.4330cm l =??=取d=1.05m ； 主拱圈横桥向取1m 单位宽度计算，横截面面积A =1.052m ； 惯性矩： I= ;09647.012 143 m d = 截面抵抗矩： W=;1838.06 1 32m d = 截面回转半径： 。m d W 3060.012 == γ 2)计算跨径和计算失高 假定m=2.814，则根据拱轴系数m 与 4l y f 的关系（如下表） 得知：相应的40.21l y f =。 M 1.167 1.347 1.543 1.756 1.988 2.240 2.514 2.814 3.142 3.5 4l y f 0.245 0.240 0.235 0.230 0.225 0.220 0.215 0.210 0.205 0.2 查“拱桥”表（III ）-20（8）(即悬链线拱各点倾角的正弦及余弦函数表)得 sin j ?=0.63364，cos j ?=0.77363 计算跨径;66532.6063364.005.160sin 0m d l l =?+=?+=?
拱桥设计结课论文资料
拱桥设计结课论文 这学期我们主要学习了拱桥的结构与设计计算，拱桥造型优美，曲线圆润，富有动态感。拱桥是我国最常用的一种桥梁型式，其式样之多，数量之大，为各种桥型之冠，特别是公路桥梁，据不完全统计，我国的公路桥中7%为拱桥，中国已建单跨100m以上的拱桥115座之多。由于我国是一个多山的国家，石料资源丰富，因此拱桥以石料为主。中国的拱桥始建于东汉中后期，比以造拱桥著称的古罗马晚好几百年，已有一千八百余年的历史。它是由伸臂木石梁桥、撑架桥等逐步发展而成的。在形成和发展过程的外形都是曲的，所以古时常称为曲桥。在古代桥梁中，以石拱桥为主要桥型。千百年来，石拱桥遍布祖国山河大地，随着经济文化的发展而建造着，它们是我国古代灿烂文化中的一个组成部分，在世界上曾为祖国赢得荣誉。我们中学语文课本里面学的桥梁专家茅以升的《中国石拱桥》一文，成功地运用多种说明方法，为我们详尽介绍了中国石拱桥的历史及特点。改革开放以来，我国桥梁事业突飞猛进，建造的拱桥形式更是繁花似锦，式样之多当属世界之最，其中建造得比较多的是箱形拱、双曲拱、肋拱、桁架拱、刚架拱等，它们大多数是上承式桥梁，桥面宽敞，造价低廉。 拱桥虽然不再像过去那样在我国桥梁行业，特别是公路桥梁中占主导地位，但它在我国仍然得到广泛的应用，至今还将得到大量应用。我国的斜拉桥与拱桥已进入世界前列，我们以长江黄河和众多江河海峡为依托，有国家大规模基础建设支持，未来将向桥梁强国进展。如何解决桥梁结构中的非线性问题，在安全质量前提下降低施工措施费，怎样追求桥梁美观的同时推进桥梁的跨度，如何使具有很好刚度的拱桥增大跨度与同一跨度斜拉桥竞争，对未来桥梁设计施工和研究都是很有必要的。 一．拱桥的主要特点 受力特点：支承处不仅产生竖向反力，还产生水平推力，从而使拱主要受压。 主要优点：1.跨越能力大；2.能充分做到就地取材；3.耐久性好，养护、维修费用小；4.外形美观；5.构造较简单，有利于广泛采用。 主要缺点：
拱桥的构造和特点
拱桥的构造和特点
第五章拱桥的构造和特点 ?5.1 拱桥的基本特点及其适用范围 力学特点，将桥面的竖向荷载转化为部分水平推力，使拱的弯距大大减小，拱主要承受压力，充分发挥圬工材料抗压性能； ?拱桥的优点： ?1、具有较大的跨越能力，充分发挥圬工及其它抗压材料的性能；?2、构造较简单，受力明确简洁； ?3、形式多样、外型美观； ?拱桥的缺点： ?1、有水平推力的拱桥，对地基基础要求较高，多孔连续拱桥互相影响； ?2、跨径较大时，自重较大，对施工工艺等要求较高； ?3、建筑高度较高，对稳定不利； 5.2 拱桥的组成及主要类型 ?一、拱桥的主要组成: ?拱圈（拱背、拱腹、拱顶、拱脚）、拱上结构 ?矢跨比f/L—反映拱桥受力特性的重要指标 二、拱桥分类 ?按材料 ?圬工拱桥 ?钢拱桥 ?钢筋混凝土拱桥 ?钢管混凝土拱桥 ?型钢混凝土拱桥 ?圬工拱桥是使用圬工材料修建的的拱桥，如：石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥等 拱桥分类 ?按行车道位置 上承式拱桥
中承式拱桥 下承式拱桥 ?按拱轴线型式： 圆弧拱桥 抛物线拱桥 选链线拱桥 ?按拱上结构形式： 实腹式拱桥 空腹式拱桥 按截面 板拱桥 箱型拱桥 肋拱桥 双曲拱桥 按结构受力图式： ?简单体系： 无铰拱 二铰拱 三铰拱 组合体系（有无推力）： 刚架拱桥 桁架拱桥 桁式组合拱 梁拱组合桥 系杆拱桥-按拱肋及系杆的尺寸，柔性、刚性 三、拱桥的选择与布置 ?1、应根据地形、地质条件及施工的方便和可能确定拱桥类型及分孔；?2、多孔拱桥最好选用等跨分孔；采用不等跨分孔应采取措施减少跨间的不平衡，如：不同的矢跨比，不同的拱脚标高及调整拱上建筑重量等； ?3、选则合理的矢跨比及拱轴线，一般拱桥失跨比在1/5~1/10；
拱桥的构造和特点
第五章拱桥的构造和特点 ?5.1 拱桥的基本特点及其适用范围 力学特点，将桥面的竖向荷载转化为部分水平推力，使拱的弯距大大减小，拱主要承受压力，充分发挥圬工材料抗压性能； ?拱桥的优点： ?1、具有较大的跨越能力，充分发挥圬工及其它抗压材料的性能；?2、构造较简单，受力明确简洁； ?3、形式多样、外型美观； ?拱桥的缺点： ?1、有水平推力的拱桥，对地基基础要求较高，多孔连续拱桥互相影响； ?2、跨径较大时，自重较大，对施工工艺等要求较高； ?3、建筑高度较高，对稳定不利； 5.2 拱桥的组成及主要类型 ?一、拱桥的主要组成: ?拱圈（拱背、拱腹、拱顶、拱脚）、拱上结构 ?矢跨比f/L—反映拱桥受力特性的重要指标 二、拱桥分类 ?按材料 ?圬工拱桥 ?钢拱桥 ?钢筋混凝土拱桥 ?钢管混凝土拱桥 ?型钢混凝土拱桥 ?圬工拱桥是使用圬工材料修建的的拱桥，如：石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥等 拱桥分类 ?按行车道位置 上承式拱桥 中承式拱桥
下承式拱桥 ?按拱轴线型式： 圆弧拱桥 抛物线拱桥 选链线拱桥 ?按拱上结构形式： 实腹式拱桥 空腹式拱桥 按截面 板拱桥 箱型拱桥 肋拱桥 双曲拱桥 按结构受力图式： ?简单体系： 无铰拱 二铰拱 三铰拱 组合体系（有无推力）： 刚架拱桥 桁架拱桥 桁式组合拱 梁拱组合桥 系杆拱桥-按拱肋及系杆的尺寸，柔性、刚性 三、拱桥的选择与布置 ?1、应根据地形、地质条件及施工的方便和可能确定拱桥类型及分孔；?2、多孔拱桥最好选用等跨分孔；采用不等跨分孔应采取措施减少跨间的不平衡，如：不同的矢跨比，不同的拱脚标高及调整拱上建筑重量等； ?3、选则合理的矢跨比及拱轴线，一般拱桥失跨比在1/5~1/10；?4、根据环境选择结构的造型及注意全桥的美观；
拱桥毕业设计计算说明书
拱桥毕业设计计算说明书
毕业设计(设计) 题目联积塘大桥设计 学院名称城市建设学院 指导教师伍琼芳 职称讲师 班级道桥101班 学号20104690127 学生姓名王知堂 2014年5月25日任务书
任务书 说明 1.毕业设计/设计任务书由指导教师参照示例结合自己的题目详细 认真填写，并经教研室审定，下达到学生。 2.毕业设计任务书一式三份，一份系部存档，一份指导老师保存， 一份下达学生。 3.学生根据指导教师下达的任务书独立完成开题报告，4周内提交给 指导教师批阅。 4.本任务书学生必须妥善保管，并认真按任务书的要求和进度完成 毕业设计的内容，复习相关知识，培养对应能力。
一、毕业设计目的 训练学生综合应用所学的基础课、技术基础课和专业课知识，培养学生独立完成桥梁设计的能力，它是培养专业人才教学过程中最后也是极为重要的一部分。通过设计，学生应了解和熟悉桥梁设计的一般原则、步骤和方法；掌握桥梁设计、计算方法以及编制设计说明书和绘制施工图的要求和方法。 二、设计任务 毕业设计内容包括以下三大方面： 1）初步方案设计与方案比选 各位同学根据各自的毕业设计题目、设计有关地形图及毕业设计内容与要求，进行初步方案设计与方案比选，方案包括预应力混凝土连续梁桥（或连续刚构）、拱桥、斜拉桥与悬索桥四大基本桥型的其中三种。鼓励提交一些组合桥型的创新设计方案。 2）钢筋混凝土连续拱桥设计 根据指导教师提供的基本设计参数，进行一钢筋混凝土连续拱桥的结构分析与设计，主要内容包括：结构整体布置、施工程序及阶段确定、结构验算。使该桥各施工及成桥运营阶段均满足设计要求。 3）专业文献翻译 翻译指导教师指定的英文文献一篇，禁止用翻译软件。 设计内容的第1项（初步方案设计与方案比选）定义为毕业设计第一阶段；设计内容的第2项（预应力钢筋混凝土连续梁桥设计）及第3项（专业文献翻
拱桥桥梁结构
一、伸臂梁桥 木桥中的大跨型式之一是伸臂梁桥。 伸臂梁桥是层层架设平行木杆，一端用砂石镇压固定在岸上，另一端逐层挑出，自两岸俱来形成两臂。其中不接合处架以并行木简支梁。木伸臂梁桥在很多国家的山区都存在。我们无法确定此类桥始建的时间。在中国，公元308 ~313年曾有在甘肃省跨黄河建造过50米桥跨的木伸臂梁的记录。之后，由山区推广到平原，采用平衡伸臂法建造跨较大河流的多孔木伸臂梁桥（图l-2）。 图1-2 木伸臂梁桥（左） a锚着木伸臂梁桥b平衡木伸臂梁桥图 图1-3 撑架桥（右） a A八字撑架桥b八字撑架桥 印度、巴基斯坦、日本和有些南美洲国家都亦有木伸臂梁桥。中国的很多木伸臂梁桥上盖有美丽的桥屋，现仍能完好地为行人服务。木桥寿命不可能太长，所有这些桥一般建于18-19世纪，之后经过多次维修或重建，不少都成为了文物保护对象。 二、撑架桥 另一类木桥为斜撑桥或撑架桥。斜撑可以帮助简支木梁增大约3 倍跨径。有两种基本型式的斜撑。图1-3a是“A”字撑架，图1 一3b在中国称作八字撑架（像中国汉字“八”）。这两种撑架桥在亚洲、欧洲、美洲等地亦都能找到。撑架桥结构是木拱和木桁架之源。 三、特拉杨桥（罗马）
罗马时代早期固定式桥梁中有不少木结构。罗马编年史中最早记载传说中的罗马跨蒂贝尔河的塞勃里休斯桥为石墩木桥，约建于公元前621 年。公元前62 年，当罗马人抵抗伊特拉斯坎人入侵时遭破坏。 罗马帝国在特拉杨大帝时势力最强盛。在今罗马特拉杨石柱所刻图画中，雕刻记载了其征服达西亚（约今匈牙利）时，罗马军团艰难地以浮桥和栈桥过多瑙河的情形。 罗马木拱桥第一次建于罗马尼亚近奥索瓦处跨多瑙河，称为特拉杨桥。桥是五孔木拱，每孔跨径约35 米，为达那斯柯斯的阿波罗陶洛斯于公元105年所建（图l— 4）。桥结构亦见于罗马特拉杨柱的浮雕。从图中可看出，罗马木拱是在垂直面内三层斜撑以放射形木相联。该放射形木亦作为桥面的支承。在图上可以看到桥面及其两旁的栏杆。石墩顶上有木栈架作为木拱拱脚。因此，也可称为斜撑拱或撑架拱。 石墩撑架拱据说曾普遍地建于罗马帝国殖民地。公元l世纪美因兹的莱茵河桥和4世纪的科隆莱茵河桥是此类设计的重要实例。图l— 5 为康斯坦丁大帝修建的德国科隆跨莱茵河桥及其模型，展现出当年高超的工程水平。桥正式通车于公元310 年，通车时有城市的庆典节日。此式和特拉杨拱的区别在于有更多的斜撑加固，一似桁架的作用。 中世纪欧洲木拱桥达到其巅峰。木工技术成熟，建造了大量用桥面加固的撑架桥，或组合的木拱桥，桥跨达60 米。图1— 6 为瑞士吕城的司拔洛亦木桥。桥始建于1408 年，于1566 年遭洪水毁坏，1568 年重建。桥为多孔木撑架拱，上盖装饰的桥屋，桥屋柱夹于两片撑架拱之间。在桥屋中有1626~ 1636年卡斯伯·昌格林格所绘《图腾—坦兹》图。 图1一4 罗马特拉杨木拱桥