大跨度拱桥设计计算及工程实例72页(详细)
大跨径钢管混凝土拱桥施工技术
大跨径钢管混凝土拱桥施工技术文章以计算跨径为338m的上承式钢管混凝土拱桥的施工为例，简要介绍了缆索吊机施工，拱座和交界墩施工，钢管拱肋的加工制造、预拼、吊装以及混凝土浇筑等施工方法，以供同类工程参考。
标签：拱桥；缆索吊；钢管拱肋；1工程简介位于沪蓉国道主干线湖北段某特大桥全长503.548m，主桥为计算跨径338m 的上承式钢管混凝土拱桥，交界墩位于拱座顶面，拱上桥跨布置为三联6×20m 共360m连续空心板结构,桥面结构分幅设计。
主拱圈采用变截面悬链线，拱轴线矢跨比1/5，拱轴系数m=1.543，拱顶截面上下弦中心高度4.9m，拱脚截面上下弦杆中心高度7.9m；拱上立柱采用双排钢管混凝土排架，立柱盖梁采用钢箱梁。
2总体施工思路钢管拱桥的施工由基础明挖开始，拱座、墩身墩帽、桥台施工，钢管拱工厂制造、预拼、涂装、运输、现场组拼成桁架，安装拱上建筑以及上部结构等工序组成。
钢管拱采用缆索吊吊装方案，拱肋的拼装采取悬臂扣挂，拱肋预拼场设于桥下，拱肋通过组装预拼成单元节段运送至拱桥跨中、由缆索吊整体吊装。
3主要施工方法3.1、缆索吊施工用于吊装钢管拱肋的缆索吊机主跨466m，矢跨比为13.4，垂度34.65m，最大垂度38.6m，两岸边锚距均为42m。
缆索吊设两组承重主索（2×8ф60钢丝绳），四台跑车；主索在塔顶鞍座位置可横向移动，横向移动范围沿桥中心线上下游各7.75m，以满足横桥向不同位置、不同吊重吊装的需要。
缆索吊总体方案示意图缆索吊机的主要设备和机具有：承重索、起重索、牵引索、压塔索、缆风索、扣索、塔架、地锚、滑轮、电动卷扬机及跑车等。
缆索吊总体施工顺序：缆索吊机锚碇、塔座基础、缆风绳及卷扬机基础施工→塔架拼装→卷扬机系统、塔顶索鞍走道梁与索鞍安装→缆索系统绳索安装→跑车及吊点安装→缆索吊机试吊。
3.2拱座（含引桥墩基础、缆索吊锚碇、扣索锚碇）施工拱座基坑施工采取由上至下、逐级开挖、边开挖边防护的方法，以爆破开挖为主，机械开挖为辅。
拱桥的设计要点计算要点与简化计算(详细)
78
钢筋混凝土 悬臂人行道
38
600
110
760
110
600
38
220
220
300 40 220 40
170 173
50
435
30
435
50
1000
(d)
拱圈宽度的确定及人行道的布置
钢筋混凝土预制构件
钢筋混 凝土挑梁
19
2. 主拱高度的拟定
中、小跨径公路石拱桥主拱圈高度：
d m k 3 l0
桥面标高：由两岸线路的纵断面设计来控制；要保证 桥下净空能满足泄洪或通航的要求.
拱顶底面标高：由桥面标高推算
桥面标高
拱顶底面标高 起拱线标高
基础底面标高
4
拱桥下净空的有关规定
通航净空要求 设计通航水位
设计洪水位
起拱线标高：一般宜选择低拱脚 的设计方案 基础底面标高：地基、水文条件 和上部结构
2/3
式中：l0—主拱圈净跨径（cm）； d—主拱圈高度（cm）；
m—系数,一般为4.5～6,取值随矢跨比的减小而增大； k—荷载系数,对于公路－I级取1.4,公路－II级取1.2.
对于多肢式截面的跨度不大于300 m 的桥,拱肋截 面高度尺寸可按下式进行初步估算：
H
k1 k2
0.2 L0 100
Nd
N L1 K1
32
（2）横向稳定性验算
1）对于板拱或采用单肋合拢时的拱肋,丧失横向稳定 时的临界轴向力,常用竖向均布荷载作用下,等截面抛物 线双铰拱的横向稳定公式计算：
NL
HL
cos m
2）对于肋拱或无支架施工时采用双肋（或多肋）合拢
的拱肋,在验算横向稳定性时,可视为组合压杆（图8-
大跨度拱式结构
拱式结构姓名：陈溶学号：090042104 班级：建筑80901一、内容摘要：在竖向荷载作用下，拱脚支座内将产生水平推力；在竖向荷载作用下，拱脚水平推力的大小等于相同跨度简支梁在相同竖向荷载作用下所产生的在相应于顶铰C截面上的弯矩M0C除以拱的矢高f；当M0C一定时，拱脚水平推力与拱的矢高成反比。
二、关键词：推力结构、拱脚水平推力1、Abstract:Under the action of vertical load, the arch of the foot support will generate horizontal thrust; under the action of vertical load, horizontal thrust of the arch foot size equal to the same span simply supported beam in the same vertical loads generated by the corresponding to the top hinge section on the CM0C divided by the arch of the vector f; when M0Cis certain, arch foot horizontalthrust and arch rise inversely proportional.2、Key words:Thrust structure、 Arch foot horizontal thrust三、正文：1)拱式结构的简介：拱是一种古老而又现代的结构型式。
拱主要承受轴向压力作用，这对于混凝土、砖、石等工程材料是十分适宜的，特别是在没有钢材的年代，它可以充分利用这些材料抗压强度高的特点，而避免了他们抗拉强度低的缺点。
我国古代拱式结构的杰出例子就是河北省赵县的赵州桥，跨度37m，为石拱桥结构，至今保存完好。
拱桥的计算
X X
2 2
13 X 3 23 X 3
1 p 2p
0 0
31 X1
32 X 2
33 X 3
3p
0
余力X1（弯矩），X2 （轴 力）为对称，而X3（剪力）是 反对称的，故有副系数
13 31 0 23 32 0
但仍有 12 21 0 为了使 12 21＝0 ，可以按下图引用“ 刚臂 ”的办法 达到。
M p H g y
其中：y为三铰拱压力线在该截面
的偏离值
对于无铰拱，由于其是超静定结构， 偏离弯矩将引起次内力，其计算过程 如下：
取左图所示的基本结构，赘余力X1， X2作用在弹性中心，则有：
M1 1
M p H g y
X1
1 p 11
M1M pds
s EI
1 Hg
d 2M dx2
gx Hg
（4-3-3）
由上式可知，为了计算拱轴线（压力线）的一般方程，需首先知道 恒载的分布规律，对于实腹式拱，其任意截面的恒载可以用下式表示：
gx gd y1
g d 拱顶处恒载强度；
（4-3-4）
拱上材料的容重。
由上式，取y1=f，可得拱脚处恒载强度 g j 为：
拱轴线线形可用l/4点纵坐标y1/4的大小表示：
当
1
2
时， y1 y1/ 4
；代 1
2
到悬链线方程
y1
f (chk m 1
1)
半元公式
chk m
y1/4 1 (ch k 1) f m 1 2
第三节拱桥计算
（1）不考虑弹性压缩旳恒载内力--实腹式拱
以为实腹式拱轴线与压力线完全重叠，拱圈
中只有轴力而无弯矩，按纯压拱计算：
恒载水平推力： H g
m 1 4k 2
gdl2 f
kg
gdl2 f
(0.128 ~ 0.18)
gdl2 f
拱脚竖向反力为半拱恒载重力：
Vg
l1 0
g x dx
m2 2 ln(m
3、活载横向分布：活载作用在桥面上使主拱 截面应力不均匀旳现象。在板拱情况下经常 不计荷载横向分布，以为主拱圈全宽均匀承 担荷载。 4、计算措施：手算和程序计算。
第三节 拱桥计算
一、拱轴线旳选择与拟定 二、拟定拱轴系数 三、主拱圈弹性中心及弹性压缩系数计算 四、主拱圈截面内力计算 五、主拱圈正截面强度验算 六、主拱圈稳定性验算 七、主拱圈裸拱强度和稳定性验算 八、主拱圈应力调整
第三节 拱桥计算 一、拱轴线旳选择与拟定 二、拟定拱轴系数 三、主拱圈弹性中心及弹性压缩系数计算 四、主拱圈截面内力计算 五、主拱圈正截面强度验算 六、主拱圈稳定性验算 七、主拱圈裸拱强度和稳定性验算 八、主拱圈应力调整
2.3.3 主拱圈弹性中心及弹性压缩系数计算
1 悬链线无铰拱旳弹性中心
采用恒载压力线作为拱轴线，在恒载作用下不 考虑拱圈变形旳影响时，拱圈各截面均只有轴向压 力，此时拱圈处于纯压状态。但是拱圈材料有弹性， 它在恒载产生旳轴向压力作用下会产生弹性压缩， 使拱轴长度缩短，这种现象称为拱旳弹性压缩。因 为无铰拱是超静定构造，弹性压缩引起拱轴旳缩短， 会在拱中产生内力，在设计中为了计算以便将恒载 压力分为两个部分，即：不考虑弹性压缩引起旳内 力与弹性压缩引起旳内力。两者相加，得到恒载作 用下旳总内力。
拱桥设计计算书
本设计的步骤为：根据设计任务要求，依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位的地质、地形条件，经初选后提出了三跨连续梁桥、下乘式钢管混凝土拱桥、独塔双跨式混凝土斜拉桥三个比选桥型。
按“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则，比较三个方案的优缺点。
比选后把下承式钢管混凝土拱桥作为主要推荐设计方案，并进行了结构细部尺寸拟定、主梁内力计算、主梁和桥墩配筋设计及控制截面强度、应力验算，活载变形验算等。
经分析比较及验算表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务的要求。
关键词：比选方案;三跨连续梁桥;下承式钢管混凝土拱桥;独塔双跨式混凝土斜拉桥；主要推荐设计方案；结构分析;验算Abstract: the process of designment：According to the design assignment and the present Highway Bridge Specifications, Take the geological and the landform of the bridge site for further analysis, after preliminary selection, three bridge type schemas are presented, they are Three-span continuous beam bridge, Xia Sheng-type steel arch bridge and Single tower cable-stayed double-span paring their characters comprehensively, the Xia Sheng-type steel arch bridge i s selected as the main design scheme by the philosophy of bridge design as “Practicability, Economy, Security, Beauty”. Through drawing up of structure’s dimension, internal force calculation of dead and living load, prestressed steel design, hypoforce calculation, assessment of prestressing loss, checking computation and pier of key section intension, stress, living load distortion, The conclusion can be drawn that the design is up to the assignment.Key word: Program Comparison ; Three-span continuous beam bridge;Xia Sheng-type steel arch bridge ;Single tower cable-stayed double-span concrete ; the main design scheme for further analysis ; Structure analysis and checking computation目录目录 (1)第一章前言 (1)第二章基本设计资料及技术指标 (2)2.1设计依据 (2)2.2工程地质条件与评价 (2)2.2.1 地形地貌 (2)2.2.2 地基土的构成及工程特性 (2)2.2.3水文地质条件 (2)2.2.4不良地质现象及地质灾害 (2)2.3主要技术标准 (3)第三章桥梁结构设计方案比选 (4)3.1设计要求 (4)3.1.1设计标准及要求 (4)3.1.2主要技术规范 (4)3.2.桥型的方案比选 (4)3.2.1桥型选取的原则 (4)3.2.2入选方案 (4)3.3.3 推荐方案说明 (10)第四章模型设计及计算 (12)4.1 桥型与孔跨布置 (12)4.2主要技术标准及设计采用规范 (12)4.2.1主要技术标准 (12)4.2.2设计采用规范 (12)4.3桥梁结构设计说明 (13)4.3.1上部结构设计说明 (13)4.3.2下部结构设计说明 (13)4.4桥面工程及其它 (13)4.5桥梁结构分析方法 (14)4.5.2荷载内力组合 (14)4.6主要建筑材料 (14)第五章上部结构计算 (16)5.1 桥梁的总体布置 (16)5.2 桥底标高 (16)5.3 拱肋刚度的取值： (16)5.4 毛截面几何特征计算 (17)5.5 拱肋承载力计算： (18)5.6 拱肋稳定系数计算 (19)5.7 作用组合 (19)5.8 横梁的计算 (20)5.8.1按平面静力计算 (20)5.9 建立全桥模型 (21)5.9.1 建立主拱圈模型 (22)5.9.2 矢跨比 (23)5.9.3 拱顶和拱脚高度 (23)5.10 全桥模型的建立 (24)5.11 辽河大桥静力特性分析 (27)5.11.1活载作用下主拱内力及应力 (27)5.12 辽河大桥动力特性分析 (33)5.12.1动力特性的分析方法 (33)5.13 全桥验算 (34)5.13.1 稳定性验算 (34)第六章施工阶段分析 (37)6.1 加工阶段介绍 (37)6.2 施工计算中的钢材应力标准: (37)6.3 施工中关键问题在施工计算中的考虑 (37)第七章下部结构计算 (39)7.1 埋置式桥台设计 (39)7.1.2 基底偏心距演算 (44)7.1.3基础稳定性演算 (44)7.1.4 沉降计算 (45)7.2 桥墩墩柱设计计算 (46)第八章施工组织设计 (55)8.1 编制依据 (55)8.2 编制范围 (55)8.3 编制原则 (55)8.4 工程范围 (55)8.5 进度计划安排 (56)8.6 劳动力安排 (56)8.7 确保工期的措施 (59)8.7.1 工期保证措施 (59)8.8 施工准备 (61)8.8.1项目部组建 (61)8.9 施工方案 (61)8.9.1 钢管拱桥的施工方法 (61)8.9.2 辽河大桥的施工过程 (63)8.9.3 辽河大桥施工要点 (69)8.9.4 雨季施工其它注意事项 (69)8.9.5 安全保证体系 (70)8.10 他应说明的事项 (73)8.10.1 现场文明施工 (73)8.10.2 环境保护 (73)第九章报价计算 (75)总结与展望 (76)总结 (76)结论 (76)展望 (76)谢辞 .......................................................................................................... 错误！未定义书签。
长跨度拱桥施工技术与结构设计
长跨度拱桥施工技术与结构设计一、施工技术：1.基础施工：长跨度拱桥的基础施工一般采用混凝土浇筑，为了确保基础的稳定性和承载力，可以采用超大型摇臂钻机进行深层开挖，然后注入特殊配方的高强度混凝土。
2.架设拱脚：由于长跨度拱桥的主拱比较高大，施工中一般采用斜拉索技术，先架设拱脚，再进行拱身构造施工。
拱脚施工可以采用大型吊车或者悬臂梁进行，保证施工过程中的平衡和稳定。
3.拱身构造：长跨度拱桥的拱身构造需要采用逐孔施工技术。
首先，在拱脚两侧设置临时支撑，然后一边一孔地拱身，一边进行支撑和调整，保证拱身的平衡和稳定。
4.拱顶构造：施工过程中要特别关注拱顶的承载能力，可以采用吊车或者悬挂篮进行拱顶施工，确保施工过程中的安全和稳定。
二、结构设计：1.拱桥形式：长跨度拱桥的结构设计一般采用双曲线或者抛物线形式，以保证桥梁的稳定性和承载能力。
其中，双曲线形式更常见，其曲率较大，能够减小桥梁的自重。
2.拱脚设置：长跨度拱桥一般设置混凝土拱脚，通过增加桥梁的支撑点，增加桥梁的稳定性和承载能力。
3.拱身构造：长跨度拱桥的拱身构造一般采用钢筋混凝土或者钢桁梁，以保证拱身的稳定和强度。
在设计中，要考虑拱身的刚度和弹性，以及荷载的分布状态。
4.拱部加劲：为了提高拱桥的承载能力和稳定性，一般在拱部增设加劲梁，通过加强拱脚和拱身之间的连接，提高整体结构的刚度和稳定性。
总结起来，长跨度拱桥的施工技术和结构设计是保证拱桥安全可靠的关键。
在施工技术方面，需要采用逐孔施工技术，注重拱脚和拱身的平衡和稳定；在结构设计方面，需要选择合适的拱桥形式和构造方式，增加拱脚和拱身之间的加劲梁，提高整体结构的稳定性和承载能力。
同时，施工过程中要特别关注安全风险，采取相应的措施，确保施工的顺利进行。
大跨度上承式钢管混凝土拱桥设计
( 7 ) 抗风标准：设 计 风 速 25. 2 m/s 。
( 8 ) 设计洪水频率:3 0 0 年一遇。
3 主桥结构设计
国内建造的大跨度钢管混凝土拱桥大部分采用
四肢格构型和哑铃型截面[34]，香火岩特大桥是继广
州 丫 髻 沙 大 桥 、湖 北 恩 施 小 河 特 大 桥 之 后 的 国 内 第
分 析 ，结果表明结构设计满足规范要求。
关 键 词 ：钢管混凝土拱桥；主拱圈；拱 肋 ；拱 脚 ；有限元；静力计算；设计
中图分类号：U448. 225;U442. 5
文献标志码：A
文章编号：1671 —7767(2016)06 —0007 —05
1 工程概况
香火岩特大桥位于贵州省开阳县香火岩景区
内 ，是兰海高速贵州境遵义至贵阳段扩容项目的重
收 稿 日 期 =2016 — 04 — 18 基 金 项 目 ：贵 州 省 交 通 运 输 厅 科 技 项 目 （2015 — 122 — 052) 作 者 简 介 ：陈 冠 桦 （1980 — ），男 ，高 级 工 程 师 ，2 0 0 3 年 毕 业 于 湖 南 科 技 大 学 道 路 与 桥 梁 工 程 专 业 ，获 学 士 学 位 ，2 0 0 6 年 毕 业 于 中 南 大 学 桥 梁 与 隧 道 工 程 专 业 ，获 硕 士 学 位 （E -m a il:a5 1 3 0 8 @ ) 。
2 主要技术标准 (1) 道路等级:高速公路。
混凝土截面，横桥向拱肋相互平行，2 幅拱肋间的中
心 距 为 17 m (见图2 ) 。
( 2 ) 设计车道：双 向 6 车道。
3 . 2 拱肋
(3) 设计荷载:公路一 I 级荷载。
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§ 7.1 拱桥的基本组成和受力特点
7.1.1 拱桥的基本组成
根据行车道的位置,拱桥可以分成：上承式、下承式和 中承式三种类型.
拱桥的基本图示
上承式拱桥
上承式拱桥
1989四 川涪陵乌江大桥 （L=200m）
桥高84m,矢跨比1/4,主拱圈采用3室箱. 涪陵乌江大桥采用转体法施工,先在两岸 上、下游组成3m宽的边箱,待转体合拢
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.1 拱桥的总体构思 1）上承式拱桥的总体构思
（3）跨径布置
三跨拱桥,理想的边中跨比值应使中墩在恒载作用下的水 平推力平衡.则边中跨比为：
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.1 拱桥的总体构思 1）上承式拱桥的总体构思
（4）拱轴线的选择
圆弧线：线形简单,施工方便.主要用于20m以下的拱桥. 抛物线：可采用二次抛物线；为使拱轴线与恒载压力线吻
7.3.1 拱桥的总体构思 1）上承式拱桥的总体构思
（2）桥梁设计高程
桥面高程：由总体路线设计确定. 拱顶高程：桥面高程-拱顶处的建筑高度. 起拱线高程：为减轻墩底偏心弯矩,宜采用较低的起拱线
高程. ✓ 有铰拱桥：起拱线一般高于设计洪水位0.25m；严寒地区
桥梁,起拱线不应低于流冰水位0.25m； ✓ 无铰拱桥：防止漂浮物撞击,拱圈不宜淹没太多； ✓ 美观角度,拱座一般露出地面一定高度. 基础底面高程：根据冲刷深度、地基承载力等计算确定.
ad——几何需参视数截设面计配值筋,当情无况可,靠另数行据选时择,可截采面用进几行何验参算数标. 准值ak
§ 7.4 拱桥的计算
稳定验算
拱的稳定性验算分为纵向(面内)和横向(面外)两方面.
➢ 大、中跨径拱桥是否验算纵、横向稳定与施工过程有关： 有支架施工,其稳定与落架时间有关,拱上建筑砌筑完后落 架,可不验算纵向稳定;
后吊装中箱顶、底板,最后组成3室箱.
1997四川万县长江大桥 L=420m) 劲性骨架钢筋混凝土箱形拱桥
巫山巫峡长江大桥
中承式拱桥
丫髻沙大桥
上海卢浦大桥
2003.6 建成,主桥长750m,为全钢结构,其中主跨直径达550m, 居世界同类桥梁之首,被誉为“世界第一钢拱桥”.
下承式拱桥
武汉江汉三桥 桥长989.75米,主跨302.93米,为 跨径为280米的下承式钢管混凝 土系杆拱桥.
净矢高（f0） 拱顶截面下缘至起拱线连线之间的垂距
计算矢高（f）拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之 连线的垂距
矢跨比（D 或 D0）又称矢度,计算矢高与计算跨径之
坦拱:D＜1/5
比（D=f/l）或净矢高与净跨径之比
陡拱:D≥1/5
（D0=f0 / l0）
§ 7.1 拱桥的基本组成和受力特点
7.1.1 拱桥的基本组成
（3）刚性系杆刚性拱
拱肋和系杆均承担一定的弯矩,体系整体刚度大. 拱肋高度（1/50~1/80）L.
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.2 主拱的构造
1）板拱
主拱圈截面采用矩形实体截面的拱桥称板拱桥. 在中、小跨径的圬工拱桥中采用. 在较薄的拱板上增设纵向肋以提高拱圈抗弯刚度,即构成
板肋拱.
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.1 拱桥的总体构思 1）上承式拱桥的总体构思
（1）桥长及分孔
按照水文计算、通航要求以及技术经济指标确定,可采用 单跨拱桥或多跨拱桥形式；
为避开深水区或不良地质地段,可采用不等跨布置； 一般采用单跨拱桥来跨越高山峡谷、水流急的河道.
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
最理想的拱轴线是与拱上各种荷载作用下的压力线相吻 合,使拱圈截面只受压力,而无弯矩及剪力的作用,截面应力 均匀,能充分利用圬工材料的抗压性能
实际上由于活载、主拱圈弹性压缩以及温度、收缩等因 素的作用,得不到理想的拱轴线.一般以恒载压力线作为设 计拱轴线.
圆弧线、抛物线和悬链线
§ 7.4 拱桥的计算
拱脚在中墩处固结,拱、梁通过立柱和拱顶实体段连接共 同承受荷载.应用交广泛. 在恒载作用下,通过张拉系杆来平衡主拱的水平力； 成桥后,由于拱脚固结,水平位移被约束,在活载及其他荷载 作用下,拱脚产生水平推力,形成部分有推力拱桥体系.
§ 7.2 拱桥的结构体系
7.2.2 组合体系拱桥
有推力组合体系拱桥
7.2.2 组合体系拱桥——拱肋与纵梁连接方式
下承式梁拱组合体系
拱梁固结； 拱梁铰接； 梁以体外索的形 式锚固在拱的两端, 桥面系通过横梁与 吊杆连接,将桥面 荷载传递给拱肋.
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.1 拱桥的总体构思
1）上承式拱桥的总体构思
有推力拱桥； 拱圈是主要受力构件； 桥面系不参与拱圈的整体受力,而作为局部受力构件设计.
建桥材料
圬工拱桥,钢筋混凝土拱桥,钢拱桥
结构体系分
简单体系拱桥：三铰拱,两铰拱,无铰拱 组合体系拱桥：无推力拱桥,有推力拱桥
拱 桥 主拱圈截面形式 板拱桥,肋拱桥,双曲拱桥,箱形拱桥 分 类 拱轴线型式 圆弧拱桥,抛物线拱桥,悬链线桥
桥面位置 上承式拱桥,中承式拱桥,下承式拱桥 拱上建筑形式 实腹式拱桥,空腹式拱桥
大跨度拱桥设计计算及工程实例
本章的主要内容
7.1 拱桥的基本组成和受力特点 7.2 拱桥的结构体系 7.3 拱桥的总体构思与构造 7.4 拱桥的计算 7.5 拱桥的施工 7.6 工程实例
§ 7.1 拱桥的基本组成和受力特点
7.1.1 拱桥的基本组成
上部结构： （1）主拱圈：主要承重构件 （2）拱上建筑：桥面系和传力构件或填充物 下部结构：桥墩、桥台、基础
减系数0.7,拱脚应乘以0.9,中间各个截面的正弯矩折减系数,
➢ 算一SR拱dd般——顶——无、作构铰拱用件拱跨效承桥3应载,l/拱的能8脚组力、合设和可拱设计拱用跨计值顶直l/值4是线和主插拱要人脚控法四制确个截定截面.面；；大对跨于度中拱、桥小应跨验径 拱γ桥0—,—拱结跨构l/的4截重要面性可系不数验,按算下；列特要大求跨取径值拱桥,除以上四个截面外,
荷载一部分由纵梁承担,一部分 通过吊杆传递给主拱肋承担. ➢柔性系杆刚性拱（系杆拱） ➢刚性系杆柔性拱（蓝格尔拱） ➢刚性系杆刚性拱（洛泽拱） ➢用斜吊杆时称为尼尔森拱
§ 7.2 拱桥的结构体系
7.2.2 组合体系拱桥
多跨无推力组合体系拱桥
§ 7.2 拱桥的结构体系
7.2.2 组合体系拱桥
部分有推力组合体系拱桥
强度验算
利用内力包络图进行主拱强度验算,拱脚、拱顶、拱跨3l/8、 l/4是主要控制截面,根据结构设计原理和桥规进行验算.
拱圈强度验算:
《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）
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2）中、下承式拱桥的总体构思
中、下承式拱桥的桥跨结构一般由拱肋、横向联系和 悬挂结构三部分组成. 拱肋：主要受力构件,可采用钢筋混凝土、钢管混凝土或 钢箱结构,常用矢跨比为1/7~1/4. 横向联系：设置在两片拱肋之间,增加横向稳定性.包括一 字型横撑、对角横撑、K形横撑等. 悬挂结构：包括吊杆和桥面系等.刚性吊杆：混凝土材料； 柔性吊杆：平行钢丝或钢绞线.吊杆间距一般4~8m.
合,可采用高次抛物线. 悬链线：最常采用的拱轴线.
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.1 拱桥的总体构思 1）上承式拱桥的总体构思
（5）矢跨比
矢跨比：拱肋的矢高与跨径的比值.矢跨比减小,拱桥水平 推力增加,反之推力减小.
矢跨比影响拱桥整体刚度.矢跨比在1/4~1/6之间时,拱桥刚 度较大.
2）中、下承式拱桥的总体构思
➢梁和拱共同受力,拱的推力完全由墩台承担. ➢梁分担一部分荷载,拱脚推力小于简单体系拱桥.
§ 7.2 拱桥的结构体系
7.2.2 组合体系拱桥——拱肋与纵梁连接方式
中承式梁拱组合体系
中边跨纵梁在拱 肋连接处断开； 边跨梁与拱肋固 结,中跨梁与拱肋 连接处断开； 拱梁完全刚性连 接,共同承担荷载.
§ 7.2 拱桥的结构体系
简单体系拱桥构造简单、受力明确,全部荷载由拱肋承受. 按照拱圈的静力体系分为： 三铰拱：静定,无附加应力,铰构造复杂,少用. 无铰拱：三次超静定,刚度大,构造简单,附加应力大,混凝土
拱多采用无铰拱. 两铰拱：介于二者之间,钢拱采用较多.
§ 7.2 拱桥的结构体系
7.2.2 组合体系拱桥
无推力组合体系拱桥
箱形截面抗扭刚度很大,整体性和稳定性都较好,但施工制作 较复杂.适用于大跨径拱桥.
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.2 主拱的构造
3）箱形拱
可为单室箱或多室箱,每一闭合箱又由箱壁、顶板、底板 及横隔板组成
多条工字形肋
单箱多室截面
多条U形肋
多条闭合箱肋
§ 7.4 拱桥的计算
拱桥计算的主要内容
板拱
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.2 主拱的构造
2）肋拱
肋拱桥是将板拱划分成多条分离的、截面高度较大的拱肋, 肋间用横系梁联结.
这种形式以较小的截面面积获得较大的截面抵抗矩,减轻
了结构自重,多用于大、中跨径的拱桥.
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.2 主拱的构造
2）肋拱
拱肋截面 （1）矩形：构造简单、施工方便 （2）工字形：
7.3.1 拱桥的总体构思 3）梁拱组合体系拱桥的总体构思
（2）刚性系杆柔性拱
拱肋的刚度相对于系杆的刚度较小,刚性系杆承受拉力和弯 矩,按弯拉构件考虑. 跨径：100m；矢跨比：1/5~1/7；拱肋高度（1/120~1/100）L.