拱桥预拱度的计算与设置
预拱度偏差范围
预拱度偏差范围预拱度偏差范围是指在预制混凝土拱桥施工中，所允许的拱形曲率与设计曲率之间的偏差范围。
预拱度偏差是由于施工过程中的各种因素所引起的，如混凝土收缩、温度变化、施工误差等。
预拱度偏差范围的控制对于确保拱桥的稳定性和承载能力非常重要。
拱桥是一种古老而经典的桥梁结构，它具有良好的荷载传递能力和抗震性能。
在拱桥的施工中，预制混凝土是常用的构造材料。
为了确保拱桥的质量和安全性，预拱度偏差范围的控制是必不可少的。
我们来了解一下预拱度的概念。
预拱度是指在拱桥施工过程中，为了在施工期间保持拱桥的稳定性和承载能力，采取的一种预先施加的曲率。
预拱度的施加可以通过调整模板或在模板上设置支撑点来实现。
预拱度的大小取决于拱桥的几何形状、跨度和设计要求等因素。
然而，在实际施工中，由于各种因素的影响，预制混凝土拱桥的实际拱形曲率往往会与设计曲率存在一定的偏差。
这种偏差即为预拱度偏差。
预拱度偏差的产生主要是由于混凝土收缩、温度变化和施工误差等原因引起的。
混凝土在凝固过程中会发生收缩现象，而且混凝土的收缩系数会随着时间的推移而逐渐增大。
这种收缩现象会导致拱桥的实际拱形曲率与设计曲率之间存在一定的偏差。
为了控制混凝土的收缩效应，可以采取一些措施，如添加适量的缩微剂或在施工过程中进行适当的湿养护等。
温度变化也是导致预拱度偏差的重要原因之一。
混凝土的体积会随着温度的变化而发生膨胀或收缩。
在施工过程中，混凝土的温度变化往往是不可避免的。
为了减小温度变化对拱桥造成的影响，可以采取一些保温措施，如覆盖保温层或使用保温材料等。
施工误差也是导致预拱度偏差的重要原因之一。
施工过程中，由于施工人员的操作不当或施工设备的问题，可能会造成拱桥的实际拱形曲率与设计曲率之间存在一定的差异。
为了减小施工误差对拱桥造成的影响，可以加强施工人员的培训和管理，并采用精密的施工设备和工艺。
预拱度偏差范围是预制混凝土拱桥施工中不可忽视的因素。
合理控制预拱度偏差范围可以确保拱桥的稳定性和承载能力，提高拱桥的使用寿命和安全性。
拱桥拱架设计与承载验算
拱桥拱架设计与承载验算一、基本情况和有关数据1、拱桥设计净跨径L 『1800厘米，拱圈宽度B 0 = 430厘米，矢 高f=360厘米 取拱架预拱度A f=L 0/600=3厘米 则拱架净矢高f 0=f+△f=360+3=363厘米。
考虑到拱圈施工时会产生振动，拱圈浆砌块石 容重取Y = 2.4x 1.20=2.88t/m 3o2、拱盔立柱的纵、横向间距划分靠两桥台排柱和第一节弓形木的平距分别取30厘米和270厘米， 则跨中段的4间档纵平距设五根立柱，@纵二［1800 - (30+270) x2 边］/4档=300厘米，拱盔桁片的横向间距取@横二［430 - 2x15］/3间 档= 133厘米，即拱板间距L 板、跨中立柱、托木和拉梁平均宽度为 16厘米外，其余拱盔桁片宽为14厘米。
3、拱板验算单元宽取20厘米，板厚取7厘米，则85厘米厚拱 圈及拱板等的单位长度重q 拱二(0.85x2.88+0.07x0.75)x0.2 = 0.5001t/m 。
施工集中荷载取p 施= 200kg o4、作用于每棍拱盔桁片上的单位长度的施工荷载为E q ,,=拱(0.5001/0.2+其它 0.16) x1.3+拱盔约 0.32 = 3.779t/m ，取施工荷载 p 施 =400kg o二、拱板强度验算板按二跨连续计算，由《结构静力计算手册》得：E M 板=-0.125 xq 拱 x L 板 2 - O.094xp 施 x L 板=-0,125x 0,5001x 1，332-0.094x0.2x1.33= - 0.13558t-m（支点处弯矩值为负），板的单元宽抗弯截面模量W板二20x72/6=163.33cm3 ,则板的应力6板=E M板/W板=13558/163.33=83.01kg/cm2，因6板v [6]=95kg/cm2，故板的强度可以满足要求。
三、拱盔承载验算及技术措施1、跨中立柱承受垂直荷载最大，且立柱最长（立柱长取363-24=339厘米），其上荷载为N柱=E q拱火@纵+ p施=3.779x3.00+0.4=11.737t，柱截面尺寸取 16x16 厘米，其截面面积A .= 16x16 = 256cm2，截面惯性半径为i柱= 0.289x16=4.6 厘米，柔度入柱=339/4.6=73.70<80，稳定系数查表得⑴柱=0.536，则应力6压柱=N柱/6柱公柱= 11737/（0.536x256）=85.54kg/cm2，因6压v [6]=90kg/cm2 , 故立柱承载能力满足要求。
拱圈方案
黄山区奇瑞自驾游宿营地项目—主入口桥梁及连接道路工程拱圈工程施工方案黄山市建工集团有限公司2013年九月一、现浇拱圈工程两端的桥台完成后，即进行拱圈的施工，先完成两端的拱圈，中间的拱圈最后施工。
施工工艺：拱架搭设→监理预检→拱圈底模铺设→拱圈预压→拱圈钢筋绑扎→拱圈边模安装→隐蔽验收→模板加固检验→浇筑混凝土→浇水养生1、拱架计算（1）支架间距的设置支架采用Φ4.8*3钢管做支撑的早拆体系，纵横向间距均为@600，步距均为@1000，拱架的纵向钢管骨架按照拱桥的弧度在地面上1：1放样加工形成拱桥的弧度，沿拱桥横向铺设，由横向钢管骨架支撑，纵横钢管骨架之间采用扣件连接，并在支撑柱上横管扣件下方再加个扣件，增强扣件的抗滑能力。
在立柱下边用50cm 的通长木板铺垫。
在弧形的纵向横杆上垂直于纵向横杆安放150*200mm 的木枋，在木方上铺12mm 厚的竹胶板模板作为拱的底模板，为确保拱底面混凝土表面平整光滑，在竹胶板的面层再铺设一道胶合板面层。
（2）支架的计算a 、模板支架自重标准值1.1kN/m2kN g 475.036.01.12.11=××=b 、新浇混凝土自重标准24 kN/m2kN g 22.6246.036.02.12=×××=c 、钢筋自重标准1.1 kN/m2kN g 38.01.18.036.02.13=×××=d 、浇筑砼振动时产生的荷载2.0 kN/m2kN g 008.136.024.14=××= e 、施工人员及施工料具以及堆放荷载4.0 kN/m2kN g 016.236.044.15=××=f 、增加活荷载2.5 kN/m2kN g 26.15.236.04.15=××=故架管立柱的轴心力为：kN g g g g g N 36.1154321=++++=g 、立柱的稳定验算：[]fc ≤ N f =或Q Af c N ≤(Q 稳定系数)根据钢管采用Φ48*3.5，钢材采用Φ235，采取纵横杆按600mm 间距，步距按1000mm 计算。
拱桥预拱度反“M”设置在陈家沟大桥中的应用
（ ） 括 拼装拱 架 ， ３包 吊装 腹板 、 隔板 ， 注底板 ， 横 浇 吊盖板 、 现 浇 底板 、 除拱架 、 拆 现浇底 板成拱 等每道工序 ， 都应对称施 工 ； （） ４ 在施 工过程 中 ， 加强 观察 ， 应 出现 不对称 变形 ， 随 时调 要
状态。
１８截 面 ， 计 标 高 ： ／ 设 ｈ一 １ ７ ７ 施 工 标 高 经 计 算 ： ８ ．６ ｍ；
ｈ一 １ ．６ ８７ ５１ｍ
Ｌ一 ９ ． ６ ， ｏ ３ ８ ， ｏ １ ． ９ ， １ １ ｃ ０ ９ ｍ ｔ ＝ ． ９ ｆ 一 ２ ９ ２ ８ — ８ ｍ ｏ
（） 】 在设置 新的拱轴 系数 ， 预加拱 顶高度 ｆ一 ｆ＋６时 ， 中 １ ０ 其 ６应考 虑单层军 用梁拱架 的预拱度 ８ ＝５ｍ； ２ ｃ （） ２ 军用 梁拱 架与主拱 圈在 施 工或 自重荷 载作 用 下 ， 预拱 度
整。 ４ 使用效果
新 拱轴系数 ： 一３ ５ ｆ 一 ｆ＋６ ６ １ ２ ３ ｍ ｍｌ ． ，１ ｏ ， ：８ ＋８ ＝２ ｃ 拱顶， 设计 标高 ： 一１ ３ ９ 施 工 标高 ： 一 １ ３ ９ ． ３ ｈ ９ ． ｍ； ｈ ９ ． ＋０ ２ —
１ ４．１ ｍ ９ ３
（） １ 通过反 “ 设 置 ， Ｍ” 主拱 圈 在成 拱后 的实 际拱轴 线 与设 计 拱轴线 （ 力线 ） 本吻合 ； 压 基 （） ２ 陈家沟 大桥在 １ ９ ９ ７年底 建成 ， 过使 用 一年后 观察 ， 经 拱 脚、 拱顶 无环 、 纵裂 纹 ， 明 悬链 线 主拱 圈预 拱度 采用 反 “ 设 说 Ｍ” 置， 使主拱 圈经变形 后 ， 拱轴线 与压力线吻 合 ， 保证 了 良好的受 力
拱桥设计计算方法
拱桥设计计算内容及方法拱桥实用计算——计算内容需要计算的部位：主拱、拱上建筑；组合体系拱：主拱圈、系梁、吊杆；桁架拱：上下弦杆、斜杆；主要荷载：结构重力、预应力、活载、常年及日照温差、拱脚水平位移推力；计算项目：主拱强度设计、验算；拱上建筑强度设计、验算；系梁、吊杆强度设计、验算；横梁、桥面板强度设计、验算；主拱稳定性验算；主拱变形计算、预拱度计算；关键局部应力验算；主拱内力调整计算。
拱桥实用计算——计算方法合理拱轴线：按照拱轴线的形状直接影响主拱截面内力大小、分布的原则选取拱轴线。
尽可能降低由于荷载产生的弯矩值，使拱轴线与拱上各种荷载的压力线相吻合，也就是合理拱轴线。
有推力主拱自重内力：无支架施工拱桥：按实际结构尺寸计算恒载集度，按施工方法确定各种荷载作用的体系与截面。
有支架施工拱桥：按一次落架计算，常采用弹性中心法。
有推力拱活载内力:利用弹性中心法公式查表计算，利用影响线加载计算。
多肋式主拱以及拱上建筑为排架的双曲拱必须考虑横向分布作用，箱形截面应作箱梁应力析。
有推力拱温差及拱脚水平位移内力：利用弹性中心法公式查表计算，或利用有限元结构计算程序进行。
拱上建筑计算：进行拱上建筑的计算时应该考虑联合作用的影响，否则是不安全的。
联合作用的计算必须与拱桥的施工程序相适应。
若是在拱合拢后即拆架，然后再建拱上建筑，则拱与拱上建筑的自重及混凝土收缩影响的大部分仍有拱单独承受，只有后加的那部分恒载和活载及温度变化影响才由拱与拱上建筑共同承担；如果拱架是在拱上建筑建成后才拆除，那么全部恒载和活载以及其它影响力可考虑都由拱与拱上建筑共同承受；拱与拱上建筑的联合作用计算是解高次超静定问题，可以应用平面杆件系统程序进行计算。
组合体系拱桥恒载内力：高次超静定结构必须采用有限元结构程序进行计算。
最优吊杆张拉力:通过吊杆张拉力和系梁内预应力大小的调整可以使主拱与系梁基本处于受压状态。
组合体系拱活载内力计算：采用影响线加载计算包络图，拱肋也必须用横向分布系数考虑车列的偏载。
桥梁上部结构预拱度施工设置技术
桥梁上部结构预拱度施工设置技术周淦成中建三局第二建设工程有限责任公司，湖北 武汉 430074摘 要：为了避免桥梁上部结构产生过大的下弯挠度，施工单位通常会采用设置预拱度的方法来保证上部结构的稳定性和安全性。
文章以咸宁大洲湖环湖北路1号桥工程建设的实际情况为例，从混凝土施工质量和标高控制等方面介绍了有关桥梁预拱度设置的关键施工技术，以供有关单位参考。
关键词：预拱度；桥梁；质量控制中图分类号：U445.4 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2021）02-0070-021 工程概况文章的案例桥梁为湖北省咸宁大洲湖环湖北路1号桥，环湖北路起于桂乡大道，自西往东下穿官埠大桥后，终点与在建的官埠大道平面交叉，设计范围内道路全长为3.115km，桩号范围为K5+669.931—K8+785。
在K7+140处新建环湖路1号桥，桥长65m。
环湖北路1号桥采用上承式飞鸟拱，共有3跨，跨径分别为20m、25m、20m。
在该工程施工过程中，由于碗扣式满堂支架节点可靠性好，因此可结合扣件式支架使用，更利于构造该桥所需的曲线线性。
基于此，施工单位选用碗扣式满堂支架来对全桥拱圈同步进行支架的搭设、模板的安装和钢筋的绑扎与混凝土的浇筑等工作。
2 设置预拱度的重要性2.1 桥梁的下挠变形桥梁一般分为上部结构与下部结构两部分。
其中，桥梁的上部结构在受到以下因素的影响时，会产生下挠变形：（1）当脚手架在承担施工荷载时，所引起的弹性变形；（2）部分超静定结构桥梁在组成结构的混凝土产生收缩和徐变时产生的下挠度；（3）杆件接头的挤压、卸落设备时的压缩等产生的塑性变形；（4）脚手架基础、支架基础在承受荷载后发生的沉降；（5）桥梁内部的预应力钢筋在张拉后，备份的预应力会有不同程度的流失，预应力的改变也会对桥梁的下挠程度产生不利影响[1]。
2.2 实际通车后会产生变化在实际通车后，交通流量增大、部分车辆在驶上桥面时超载、桥的主体结构逐渐老化等原因，都会造成桥梁上部结构的下挠程度进一步扩大。
拱桥预拱度的计算与设置
拱桥预拱度的计算与设置一、拱桥预拱度的定义和作用拱桥预拱度是指在桥的设计和施工阶段，在未施加任何荷载时，为了满足设计要求，在拱轴线上设置的一定曲率的曲线形状。
预拱度的作用是使桥梁在后期承受活荷载时能够得到理想的内力分布和形态，提高桥梁的工作性能和安全性。
二、拱桥预拱度的计算1.弹性计算方法：（1）找出转换微分方程在Euler-Bernoulli梁的弹性基础上建立转换微分方程：EIy''''=fx，其中E为杨氏模量，I为截面惯性矩，y为瞬时挠度，f为单位长度集中力。
（2）建立拟定解方程根据实际情况拟定解方程，并带入转换微分方程，建立微分方程的边界条件。
常见的边界条件有：刚性左支座和右支座的位移和旋转角度均为零。
（3）求解拟定解方程求解得到拟定解方程的解，即为拱桥的挠度方程，并利用该挠度方程可以计算出各点的差异度。
2.弹塑性计算方法：（1）建立中间截面的平衡条件通过建立拱桥中间截面的平衡条件，即获得拟定解方程，常用的平衡条件有：弯矩平衡条件、弯矩和剪力平衡条件等。
（2）求解拟定解方程求解得到拟定解方程的解，即为拱桥的挠度方程，并计算出各点的差异度。
（3）校核与调整根据计算结果，进行校核和调整，使得拟定解方程满足实际要求，并满足拱桥的结构和荷载性能。
三、拱桥预拱度的设置1.设计要求：（1）满足桥梁的运行、使用和验收要求；（2）保证桥梁的结构安全可靠，并考虑荷载效应；（3）尽可能减小桥梁的变形和挠度。
2.施工工艺：在设计和施工时，通常会考虑以下因素：（1）荷载效应：根据桥梁设计荷载的特点和分布，确定桥梁的最大挠度和最小挠度。
（2）构造特点：根据桥梁的结构特点和形态，考虑拱桥的几何特性。
（3）建筑机构：考虑拱桥的实际施工工艺和施工条件，避免施工过程中的困难和工程风险。
四、常见的拱桥预拱度设置原则1.平拱原则：在设计和施工中，拱桥的预拱度主要以平拱为原则，即拱轴线在未施加任何荷载时呈水平曲线。
桥梁预拱度设置原则
桥梁预拱度设置原则
桥梁预拱度设置原则是指在桥梁设计中，为了保证桥梁结构的稳定性和安全性，需要提前设置一定的拱度。
这一原则在桥梁设计中起着至关重要的作用，下面将详细介绍桥梁预拱度设置原则及其重要性。
桥梁预拱度设置原则是基于桥梁结构的力学特性而提出的。
在桥梁设计中，为了承受桥面荷载和桥墩荷载所产生的弯矩和剪力，需要设置一定的拱度来保证桥梁的稳定性和安全性。
通过合理设置预拱度，可以有效减小桥梁结构的变形和应力，提高桥梁的承载能力。
桥梁预拱度设置原则还考虑了桥梁结构的变形和温度影响。
由于桥梁在使用过程中会受到温度变化的影响，桥梁结构会发生变形，而合理设置预拱度可以有效减小这种变形，保证桥梁在各种温度条件下都能保持稳定。
此外，预拱度的设置还可以减小桥梁的收缩和膨胀变形，延长桥梁的使用寿命。
桥梁预拱度设置原则还考虑了桥梁结构的自重和荷载影响。
在桥梁设计中，需要考虑桥梁结构的自重和荷载对桥梁的影响，合理设置预拱度可以有效减小这种影响，提高桥梁的稳定性和安全性。
通过设置适当的预拱度，可以使桥梁结构充分发挥其受力性能，保证桥梁在各种荷载条件下都能正常使用。
总的来说，桥梁预拱度设置原则是桥梁设计中至关重要的一环，它
可以有效提高桥梁结构的稳定性和安全性，保证桥梁在各种条件下都能正常使用。
在实际设计中，设计人员需要根据桥梁的具体情况和要求，合理设置预拱度，确保桥梁结构的稳定性和安全性。
通过遵循桥梁预拱度设置原则，可以设计出更加安全可靠的桥梁结构，为人们的出行提供更好的保障。
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附录B 拱桥预拱度的计算与设置
B．0．1 施工预拱度的计算
预拱度的大小应按无支架和有支架两种情况，并分别考虑下列因素进行估算。
1 无支架施工的拱桥
1)主拱圈及拱上建筑自重产生的拱顶弹性下沉δu1
3)混凝土主拱圈由混凝土收缩和徐变产生的拱顶下沉δu3
整体施工的主拱圈，可按温度降低15℃所产生的下沉值计算，分段施工的主拱圈，可按温度降低5—15℃所产生的下沉值计算，即在本条第(B．0．1—3)公式内，整体施工的主拱圈取(t l—t2)=—15℃，分段施工的主拱圈取(t l—t2)=—5~—15℃。
4)墩、台水平位移产生的拱顶下沉δu4
5）施工过程中裸拱变形（如接合点压密等），拱顶下沉可按l/1000估算。
6）对于无支架施工的拱桥，本款内1）~4）项可估算为
，当墩台可能有位移时取较大值，当无水平位移时取较小值。
2 满布式拱架施工的拱桥
满布式拱架受载后，主拱圈拱顶产生的弹性及非弹性下沉，本条第1款的1)—4)项仍然适用。
满布式拱架本身的下沉可按下列项目估算：
2)非弹性变形δs2
非弹性变形各类缝隙压密量可按下列估计：顺木纹相接，每条接缝变形取2mm；横木纹相接时取3mm；顺木纹与横木纹材料相接取2．5mm；木料与金属或木料与圬工相接取2mm。
对于扣件式钢管拱架，扣件拉柱滑动或相对转动可引剧(架非弹睦变形，按经验估算断。
3)砂筒的非弹性压缩量δs3
可按经验估算：一般200kN压力砂筒取4mm，400kN压力砂筒取6mm，筒内未预先压实时取10mm。
4)支架基础在受载后的非弹性下沉δs4
支架基础非弹性下沉可按下列值估算：枕梁在砂类土上取5～10mm，枕梁在粘土上取10-20mm，打入
砂土的桩取5mm，打入粘土的桩取10mm。
拱顶处的预拱度，根据上述各种下沉量，按可能产生的各项数值相加后得到，施工时应根据以上计算值并结合实践经验进行调整。
一般情况下，有支架施工的拱桥，当无可靠资料时，预拱度可按
l/600—l/800估算。
B．0．2 预拱度的设置
预拱度应根据上述各项因素产生的挠度曲线反向设置；可根据以往的实践经验按下述方法之一设置：1 按抛物线设置
2 按推力影响线的比例设置。
3 对于不对称拱桥或坡拱桥，按拱的弹性挠度反向比例设置。