桥梁工程课程设计(拱桥)
传统拱桥课程设计
传统拱桥课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够了解传统拱桥的历史背景、结构特点及在我国建筑史上的重要地位。
2. 学生掌握传统拱桥的基本构造、力学原理及其在桥梁工程中的应用。
3. 学生了解不同地区传统拱桥的代表性实例，并能分析其地域特色。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析并绘制简单传统拱桥的平面图和立面图。
2. 学生通过小组合作，设计并搭建一座具有地域特色的传统拱桥模型，提高动手实践能力。
3. 学生能够运用比较、分析等方法，评价不同传统拱桥的特点及优缺点。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对传统建筑文化的热爱和尊重，增强民族自豪感。
2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通、交流能力。
3. 培养学生勇于探究、积极创新的精神，激发对桥梁工程学科的兴趣。
本课程旨在通过学习传统拱桥的相关知识，使学生掌握一定的桥梁工程基础，提高学生的动手实践能力和创新意识。
针对学生的年级特点，课程注重理论与实践相结合，以培养学生对传统文化的认识和热爱为目标，激发学生的学习兴趣，为今后的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 传统拱桥的历史与文化- 拱桥的起源与发展历程- 我国传统拱桥的代表性实例及其地域特色2. 传统拱桥的结构与力学原理- 拱桥的基本构造及其作用- 拱桥的力学原理分析- 拱桥在桥梁工程中的应用3. 传统拱桥的设计与制作- 拱桥设计的基本原则与方法- 拱桥平面图和立面图的绘制- 传统拱桥模型的制作流程与技巧4. 传统拱桥的欣赏与评价- 不同地域传统拱桥的欣赏与分析- 拱桥优缺点评价方法- 学生作品展示与评价教学内容依据课程目标，紧密结合教材，注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容分为四个部分，按照历史、结构、设计与制作、欣赏与评价的顺序逐步展开。
各部分内容互为补充，旨在帮助学生全面了解传统拱桥的知识，提高实践操作能力，培养创新意识。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高学生的主动参与度和实践能力。
拱桥课程设计
等截面悬链线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：学生姓名：指导教师：日期：桥梁工程课程设计任务书一、设计内容及要求1、制定各部分尺寸及所用资料2、选定拱轴系数3、拱圈弹性中心及弹性压缩系数4、永远荷载内力计算（结构自重、混凝土缩短）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×。
设计荷载：公路I 级荷载，人群。
三、设计达成后提交的文件和图表1、设计说明书2、图纸：桥梁整体部署图，平、纵、横。
四、主要参照资料1．《公路桥涵设计通用规范》（ JIJ021一89）人民交通第一版社北京2．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（ JIJ023一 85）人民交通第一版社3．《桥梁工程概论》李亚东，西南交通大学第一版社；4．《桥梁工程》姚玲森，人民交通第一版社；5．《混凝土简支梁（板）桥》易建国，人民交通第一版社；6.《桥梁计算示例集》易建国，人民交通第一版社。
五、课程设计成就装订次序1．封面2．设计任务书3．目录4．正文5．设计总结及改良建议6.参照文件7.图纸或附表目录1、设计资料 (4)1.2 资料及其数据 (4)2、主拱圈计算 (5)2.1 确立拱轴系数 (5)2.2 拱轴弹性中心及弹性压缩系数 (11)2.3 主拱圈截面内力计算 (11)2.4 主拱圈正截面强度验算 (14)2.5 主拱圈稳固性验算 (16)2.6 主拱圈裸拱强度和稳固性验算 (17)2.6.1.弹性中心的弯矩和推力 (17)2.6.2 截面内力 (17)1、设计资料1.1 设计标准1.设计荷载公路 I 级，人群3.0 kN m2。
2.跨径及桥宽净跨径 l050m ，净矢高 f 0f 01。
10m ，净矢跨比5l 0桥面净空为净， B 8.5m 。
1.2 资料及其数据1. 拱上建筑拱顶填料厚度，h d0.5m ，包含桥面系的计算厚度为0.736m ，均匀重力密度120 kN m3。
桥梁工程 拱桥的设计PPT学习教案
P307 图4-2-6 a）
a) 直砌式（P279，图3-3-8a）
P307 图4-2-6 b）、c)
b) 悬臂式（P279，图3-3-8b、c） c) 带挑梁大悬臂（P279，图3-3-8d） P307图4-2-6d） ③ 宽幅桥梁的上下行分离式布置
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H4
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不等跨连续拱桥的处理 2.1 产生不等跨连续拱的原因 ① 地形限制 ② 地质条件限制 地下溶洞或矿区的地下采矿区的跨越。 ③ 通航孔与不通航孔的差别。 ④ 美观上的要求。 2.2 不等跨带来主要问题：相邻跨的推力不平衡。
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2.3 采取的措施 ① 根据水平推力与矢跨比几乎成反比的关系采用不同的矢跨比。
大跨取陡拱，小跨取坦拱。 ② 采用不同的拱脚标高：大跨降低标高，小跨提高标高。 ③ 调整拱上建筑重量： 大跨：填料轻质化，空腹式；
小跨：填料重质，实腹拱。 ④ 采用不同的拱跨结构：大跨肋拱，小跨板拱。 ⑤ 采用不对称墩。 几种方法措施综合运用，效果更佳。
桥梁工程 拱桥的设计
会计学
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§2-1 拱桥总体布置与设计构思
主要完成的内容 确定桥位、桥长、跨径、孔数、桥面标高、主拱圈矢跨比等。 这里着重介绍如何确定设计标高和矢跨比及不等跨处理等问题。
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(P302, 图4-2-1)
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H1
H2 H3
图 4-2-1 拱 桥 设 计 控制 高程
的方法来减少M的作用，效果不大。
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2. 截面尺寸拟定 2.1 主拱圈截面宽度的确定 2.1.1 决定截面宽度的主要因素 ① 桥面净空 2×栏杆宽+2×人行道宽+行车道宽
《桥梁工程》讲义第八章拱桥的设计与计算解析
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第八章 拱桥的设计与计算
§8.2 拱桥设计计算要点
一 、 内力计算要点 拱桥为多次超静定的空间结构。 活载作用于桥跨结构时，拱上建筑参与主拱圈共同 承受活载的作用，称为“拱上建筑与主拱的联合作 用”或简称“联合作用”。 在横桥方向，活载引起桥梁横断面上不均匀应力分 布的出现，称为“活载的横向分布”。
Nd
N L1 K1
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第八章 拱桥的设计与计算
（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
第八章 拱桥的设计与计算
§8.1 拱桥设计要点 §8.2 拱桥设计计算要点 §8.3 拱桥有限元计算方法简介 §8.4 悬链线无铰拱内力简化计算
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第八章 拱桥的设计与计算
§8.1 拱桥设计要点
§8.1.1 确定桥梁的设计标高和矢跨比 §8.1.2 主拱截面尺寸的拟定 §8.1.3 拱轴线选择
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第八章 拱桥的设计与计算
拱顶底面标高 起拱线标高
基础底面标高
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第八章 拱桥的设计与计算
二、矢跨比
当跨径大小在分孔时已初步拟定后，根据跨径及拱顶、 拱脚标高，就可以确定主拱圈的矢跨比（f /L ）。
板拱桥：矢跨比可采用1/3～1/7，不宜超过1/8。 混凝土拱桥：矢跨比多在1/5 ～ 1/8间，以1/6居多； 钢管混凝土拱桥矢跨比：1/4～1/5之间，以1/5最多。 钢拱桥常用的矢跨比为1/5～1/10，有推力拱中1/5～
桥梁工程(拱桥构造)市政
2、组成：钢管混凝土拱肋、立柱（吊杆）、横撑、行车道系、下部 3、肋的形式：实体、桁式 实体：单肢形、哑铃形、集束形
桁式： 多肢格构形、混合桁式
4、 吊杆 材料：圆钢、高强钢丝、钢绞线。
布置：
一、砖石拱桥
主拱圈 拱上建筑构造
一、主拱圈的构造
（一）板拱 1、石板拱
构造要求： 垂直 错缝（纵、横） 限制砌缝宽度 设五角石
（二）肋拱 1、组成：两条或多条分离的拱肋、横系梁、立柱、行车道部分 2、优点：轻、恒载内力小、充分发挥材料性能、经 3、适用：大、中
二、拱上建筑构造
（一）实腹式拱上建筑 1、适用：小跨径
③布设方法：
有实腹段——对称、靠拱脚 长度约为跨径的1/3～1/4，跨中存在一实腹段。 腹孔跨数以3～6孔为宜。 无实腹段——全空腹型式，一般以奇数孔为宜。 ④腹孔跨径： 减轻拱上建筑的重量 不使荷载过分集中于腹孔墩处 外型协调美观 ∴中小跨径——2.5～5.5m； 大跨径——主拱跨径的1/8～1/15
绵阳涪江三桥，主跨202
梅溪河大桥（四川）
第三节 拱桥构造
拱桥
在竖向荷载作用下，两端支承：竖向反力，水平推力。 水平推力使拱内产生轴向压力，大大减小了拱圈的截面弯矩，使之
成为偏心受压构件，截面上的应力分布与受弯梁的应力相比，较为 均匀。
可以充分利用主拱截面材料抗压强度，使跨越能力增大。
拱桥的组成及主要类型
一、拱桥组成 拱上建筑（拱上结构）：桥面系和传力构件或填充物统称。 上部结构：主拱圈和拱上建筑。 下部结构 拱顶 拱脚（或起拱面） 拱轴线 拱背
桥梁工程第四篇拱桥PPT课件
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பைடு நூலகம்
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按照拱轴几何特征分类
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拱桥结构与构造
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建桥材料的不同：由于 拱 以 受压为主，可以充 分利用抗拉性能较差而抗压性能较好 的 圬工材料 （石料、混凝土、砖等）来建造拱桥，这种由圬 工材料建造 的拱桥，称为圬工拱桥。
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二、拱桥的分类
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按车承位置分类
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按结构体系分类
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按截面形式分类
第四篇 混凝土拱桥
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一、概 述
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拱桥与梁桥的区别：
几何上的不同： 跨径、矢高、矢跨比。主拱与桥 道系（拱上建筑）组成
力学上的不同： 反 力 ： 在 竖 直 荷 载作用下，三铰拱的竖向反 力与简支梁相同，三铰拱会产生水平反力。 内力：水平反力引起拱内力中出现了轴力，同时 降低了弯矩与剪力。
桥梁工程 第一章 拱桥
第一节
1、拱桥受力特征
受力特征
拱桥的现状和发展
性能
在荷载作用下，两端支承处除 了竖向反力外，还产生水平推 力，使拱内产生轴向压力，并 减小跨中弯矩，主拱截面主要 承受轴向压力，同时截面上的 应力分布比受弯梁均匀。
主拱截面的材料强 度得到充分发挥， 跨越能力增大。
主要优点： 跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，养护、维 修费用小；外形美观；构造较简单，有利于广泛采用。
第一章 拱桥概述
3.起拱线高程 （1）一般宜选择低拱脚方案； （2）对于有铰拱，拱脚需高出设计水位以上0.25m; （3）有铰或无铰拱均应高出最高流冰面0.25m； （4）防止漂浮物对立柱的撞击或挂留； （5）考虑美观，应避免就地起拱。 4.基础底面高程 主要根据冲刷深度、地基承载能力等因素确定。
拱桥高程及桥下净空图
第一章 拱桥概述
1.桥面高程 （1）山区河流拱桥，桥面高程由两岸线路纵面设计所控制； （2）平原河流拱桥，桥面最小高度由桥下净空要求确定； （3）对于淤积河床，桥下净空尚应增高； （4）通航河流，通航孔的最小高度，满足以上要求外，还应 满足对不同通航等级所规定桥下净空要求。 2.拱顶底面高程 拱顶底面高程=桥面高程-拱顶处建筑高度
1.进行通航净空论证和防洪论证；
2.避开深水区和不良地质地段； 桥梁分孔 3.技术经济性比较； 4.考虑施工方便和可能，平战结合。 5.多孔桥中，连孔数量≥4时，设置单向 推力墩，防止一孔坍跨而引起全桥坍。 6.造型和美观。
第一章 拱桥概述
（二）确定桥梁的设计高程和矢跨比
拱桥的高程主要由四个：桥面高程、拱顶底面高程、起 拱线高程、基础底面高程。
③抛物线 适用：适用于钢桁架拱和刚架拱等轻型拱桥，矢跨比比较 小的空腹式钢筋混凝土拱桥。
双曲拱桥课程设计
双曲拱桥课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解双曲拱桥的基本结构特点，掌握其设计原理；2. 学生能够掌握双曲拱桥在工程中的应用，了解其在桥梁建设中的优势；3. 学生能够了解双曲拱桥在我国的发展历程，认识到其在建筑史上的地位。
技能目标：1. 学生能够运用数学知识，进行双曲拱桥相关参数的计算；2. 学生能够通过小组合作，设计并绘制双曲拱桥模型；3. 学生能够运用所学知识，分析双曲拱桥在实际工程中的问题，并提出解决方案。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习双曲拱桥，培养对数学、工程等领域的兴趣，提高学习的积极性；2. 学生通过团队合作设计双曲拱桥，培养团队协作能力和沟通能力；3. 学生在学习过程中，增强对国家建筑文化的自豪感，培养爱国情怀。
课程性质：本课程为综合实践活动课程，结合数学、工程、历史等多学科知识，提高学生的综合运用能力。
学生特点：六年级学生具备一定的数学基础，思维活跃，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生通过小组合作、自主探究等方式，提高解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的情感态度价值观的培养，使学生在掌握知识的同时，提升综合素质。
通过具体的学习成果分解，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 双曲拱桥的基本概念与结构特点：介绍双曲拱桥的定义、历史发展及其在桥梁工程中的应用；分析双曲拱桥的受力特点，探讨其相较于其他类型桥梁的优势。
教材章节：《数学》六年级上册“几何图形”单元相关内容。
2. 双曲拱桥的设计原理：讲解双曲拱桥的几何构成，探讨其设计原理，包括拱轴线方程、拱脚推力计算等。
教材章节：《数学》六年级下册“方程与不等式”单元相关内容。
3. 双曲拱桥模型设计与制作：指导学生运用所学知识，进行双曲拱桥模型的设计与制作，包括计算、绘图、材料选择等。
教材章节：《综合实践活动》六年级上册“设计与制作”单元相关内容。
4. 双曲拱桥在实际工程中的应用案例分析：分析双曲拱桥在实际工程中的成功案例，让学生了解其在桥梁建设中的重要性。
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2015桥梁工程课程设计任务书
空腹式等截面悬链线无铰拱设计
一、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－8+2×(0.75m+0.25 m)人行道+安全带
净跨径L0＝50ｍ
净高f0＝10m
净跨比f0/L0＝1/5
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)hd＝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＝23kＮ/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
本桥采用支架现浇施工方法。
主拱圈为单箱六室截面，由现浇30号混凝土浇筑而成。
拱上建筑采用圆弧腹拱形式，腹拱净跨为5m，拱脚至拱顶布置6跨。
3．设计计算依据
交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60－2004) 交通人民出版社
交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62－2004) 交通人民出版社
交通部部颁标准《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005) 交通人民出版社
《公路设计手册-拱桥(上)》人民交通出版社，2000.7
二、课程设计内容
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；。