第三篇 拱 桥13-17章
桥梁工程教学大纲

一、课程中文名称:桥梁工程二、课程英文名称:Bridge Engineering三、课程编码:ZX0655340四、课程性质:专业课五、学时数、学分数、开课学期:64学时、4.0学分、第7学期六、课程目的与要求课程的目的主要有:该课程是土木工程专业桥梁课群组的主要限定选修专业课。
通过本课程的学习使学生了解桥梁的设计原则,掌握各种体系桥梁的受力特点及结构计算基本理论,结合课程设计与习题加深对课堂理论教学内容的理解,培养学生的动手能力。
课程的基本要求:1、介绍国内外桥梁的发展历史和现状及新型的桥梁体系,拓宽专业面,为桥梁工程的进一步发展积累知识。
2、讲课中把对结构的安全、经济、适用和美观的要求有机地联系起来,贯彻多快好省的建设方针,培养学生热爱专业,愿为祖国的桥梁事业贡献毕生精力的献身精神,以严肃的科学态度,从党和人民的基本利益出发,正确处理桥梁规划与设计问题。
3、要求学生掌握梁式体系桥梁的设计、计算、构造、施工的全部内容,掌握设计计算的基本理论。
4、要求掌握拱式桥的设计、计算、构造和施工的全部内容。
5、重点章节应布置习题,加深学生对基本理论的理解。
6、通过课程设计培养学生的动手能力。
七、本课程与其它课程的联系同桥梁工程有密切关系的前续课程有数学、材料力学、结构力学、混凝土结构设计原理等。
1、数学为桥梁工程的学习提供方法论指导;2、材料力学为桥梁工程的学习提供一般的力学原理,桥梁工程将这些原理应用于结构设计中;3、结构力学解决了一些结构的计算问题;结构设计原理使得所设计的截面满足强度、刚度和稳定性的要求;4、桥梁工程是上述几门课程的综合应用。
同桥梁工程有密切关系的后续课程有:高等桥梁结构理论、桥梁结构稳定和振动、结构动力学以及一些桥梁计算软件等。
八、教学方法课堂讲授+课后作业检查+作业信息反馈+答疑指导采用黑板教学,同时运用网络教学平台。
九、考核方法:闭卷:平时成绩+期末考试成绩十、选用教材及参考书目选用教材:彭大文李国芬黄小广主编的《桥梁工程》人民交通出版社 2007参考书目:1、姚玲森主编《桥梁工程》(公路与城市道路专业用)人民交通出版社 19852、中华人民共和国交通部标准:《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)3、中华人民共和国交通部标准:《公路钢筋混凝上及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)4、邵旭东胡建华编著《桥梁设计百问》(第二版)人民交通出版社 20055、刘吉义张俊义陈亚军编《桥梁施工百问》人民交通出版社 20036、李亚东主编《桥梁工程概论》(第二版)西南交通大学出版社 20067、王丽荣主编《桥梁工程》中国建筑工业出版社 20058、范立础主编《桥梁工程》(上册)人民交通出版社 20019、顾安邦主编《桥梁工程》(下册)人民交通出版社 200010、严国敏编著《现代斜拉桥》西南交通大学出版社199511、严国敏编著《现代悬索桥》人民交通出版社 2002十一、教学进程安排表学时序号章节教学内容理论实践合计1第一章绪论2022第二章桥梁的总体202规划和设计404 3第三章桥梁设计作用202 4第四章桥面布置与构造202 5第五章混凝土桥梁结构的耐久性设计12以上为第一篇总论404 6第一章混凝土梁式桥的构造7第二章混凝土简支梁式808桥的计算606 8第三章混凝土连续体系梁桥的计算9第四章箱梁简介202 10第五章刚架桥简介101 11第六章梁式桥支座303 12第七章混凝土斜梁桥和202弯梁桥简介404 13第八章混凝土梁桥的施工30以上为第二篇混凝土梁桥和刚架桥14第一章概述202 15第二章拱桥的构造404与设计16第三章拱桥的计算606 17第四章拱桥施工202以上为第三篇拱桥14101 18第一章总体布置与结构体系19第二章斜拉桥的构造1012以上为第四篇混凝土斜拉桥20第三章钢管混凝土拱202桥的构造404 21第四章钢管混凝土拱桥的计算6以上为第五篇钢-混凝土组合结构桥梁合计共21章的内容64064十二、主要教学内容、重点和难点第一篇总论第四章绪论一、学习目的通过本章的学习,要达到以下目的(1)了解桥梁工程在道路建设中的作用;(2)明白桥梁的组成和分类;(3)了解桥梁有关的术语名称;(4)了解国内外桥梁的发展概况。
《桥梁工程》讲义第十九讲-拱桥的构造

特点:
①拱上建筑即传递荷载,又承受荷载;
②在横桥向,通过加腋板或微弯板将拱肋与现 浇桥面组成整体的受力结构。
③恒载推力较常规拱桥要小。为控制桥梁建筑 高度,一般将矢跨比选择在l/7~1/10之 间取值。
刚架拱片是由跨中实腹段的主梁、空腹段 的次梁、主拱腿(主斜撑)、次拱腿(斜撑)等 构成。
※按照静力图式可分为无铰拱、两铰拱、三铰拱。 ※按照主拱所用的建筑材料划分,板拱又可分为石
板拱、混凝土板拱和钢筋砼板拱等。 板拱主要用于中、小跨径拱桥
1.石板拱
※砌筑石板拱主拱圈的石料主要有料石、块 石、片石和砖石等。
※石料强度等级不得低于MU50
※等截面圆弧拱的拱石规格少,编号比较简 单;变截面拱圈的拱石类型较多,编号较 复杂,施工不便。有的石拱桥也采用等截 面或变截面的悬链线作为拱轴线,此时拱 石的编号更为复杂,因此,目前大多采用 等截面石拱桥。
4、伸缩缝与变形缝
在温度变化影响下,主拱将下降或上升,拱 上结构也将随着下降或上升。拱上结构自 身也要伸缩。如果将墩台与拱上结构之间 不设断缝,拱上结构将受到墩台的约束不 能自由变形,导致拱上结构开裂。为避免 这种不良的影响,应该把墩台和拱上结构 用一条横向的贯通缝完全隔离开来,断缝 有宽度时叫伸缩缝(一般为2~3cm),无 宽度或宽度较小(<1cm)的叫变形缝。
一般在刚架拱片的跨中、主次梁端部等处 设置横系梁。
思考题:
1、板拱、肋拱、双曲拱和箱形拱主拱圈的组成。
2、石板拱主拱圈根据受力的需要,在构造上应 满足哪些要求?
3、若主拱圈采用分段预制拼装施工,分段数目 和长度应根据什么条件来确定?接头宜设在 什么位置?为什么?
桥梁工程 第三篇_拱桥1 (2)解析

2、 中承式拱桥
广东广州流溪桥 (L=90m) 钢筋混凝土箱肋中承式拱,拱矢度1/4.5,全桥采用喷塑装修工艺, 建筑宏伟壮丽,已成为公园的重要景观。
2、 中承式拱桥
Pontdel‘Europe 主 跨 201.6 米 公 路桥 , 钢拱 , 钢主 梁
2、 中承式拱桥
广州丫髻沙特大桥(L=360m ) 三跨连续自锚式中承式钢管混凝土拱桥。主拱采用中承式双肋悬链线 无铰拱,钢管混凝土桁架。边拱采用上承式双肋悬链线半拱,钢筋混凝土 单箱单室截面组成。
受压构件;可充分利用主拱截面材料强度,使跨越能力增大。 拱桥优点:跨越能力较大;就地取材;耐久性好,管养方便; 外型美观;构造较简单。 拱桥缺点:自重较大;需设置制动墩;上承式拱桥的建筑高度
较高。
土建学院桥梁工程系
本节内容
§1.2
拱桥的组成及主要类型
拱桥的基本组成 主要名词术语 拱桥的主要类型
行车道梁(板)及桥面系等组成。 拱式组合体系桥将梁和拱两种基本结构组合起来,共 同承受桥面荷载和水平推力
土建学院桥梁工程系
1)无推力的组合体系拱 2)有推力的组合体系拱
3、拱片桥 行车道系与拱肋刚性联成一整体,共同承受荷载。拱片 桥可由两片以上的拱片组成,并用横向联结系将各拱片联成 整体,行车道板支承在拱片上。
拱、箱形拱、钢管混凝土拱、劲性骨架混凝土拱桥。
(一)基本组成
1、简单体系拱桥
均为有推力拱,可以做成上承
式、中承式和下承式。
按照静力体系,又可以分成三铰 拱、两铰拱、无铰拱。
(a)上承式;(b)中承式; (c)下承式
土建学院桥梁工程系
2、组合体系拱桥
拱式组合体系桥一般由拱肋、系杆、吊杆(或立柱)、
第三章 桥梁的作用及其效应组合

(2)连续梁桥结构的基频可按下列公式计算:
13.616 EI c f1 = mc 2πl 2 23.651 EI c f2 = mc 2πl 2
计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应和 剪力效应时,采用 f 1 ;计算连续梁的冲击力 引起的负弯矩效应时采用 f 2 .
3)拱桥结构的基频可按下列公式计算:
3)车道荷载的特点
(1)车道荷载的形式简明.在内力影响线上加载只 要已知影响线面积与最大坐标值就可以,加载手续简 单,电算和手算工作量均减少; (2)通过车道荷载中的均布荷载加集中荷载的模式 可以解决大,中,小不同跨径的活载设计标准,例如 均布荷载的集度在某跨径区段可采用跳跃变化以满足 不同跨径的要求; (3)车道荷载中的集中荷载可采用双值,以满足弯 矩和剪力计算的不同要求;
作用的分类与代表值编号作用分类作用名称永久作用结构重力包括结构附加重力可变作用汽车荷载汽车冲击力10汽车离心力11汽车引起的土侧压力12人群荷载13汽车制动力14风力15流水压力16冰压力17温度作用均匀温度和梯度温度18支座摩阻力19波浪力20偶然作用地震作用21船舶或漂流物的撞击作用22汽车撞击作用表1315作用代表值representativevalueaction结构或结构构件设计时针对不同设计目的所采用的各种作用规定值它包括作用标准值准永久值和6作用标准值characteristicvalueaction结构或结构构件设计时采用的各种作用的基本代表值
12) 分项系数 partial safety factor 为保证所设计的结构具有规定的可靠度而在设 计表达式中采用的系数.分作用分项系数和抗力 分项系数两类. 13)作用效应组合 combination of action effects 结构上根据不同的设计状况采取的几种作用分 别产生的效应的叠加.
拱桥的施工方案(3篇)

第1篇一、项目概述本项目为某地区某河流上的拱桥建设,桥梁全长为200米,主跨为100米,采用单跨拱桥设计。
拱桥结构为钢筋混凝土结构,桥面宽度为9米,设计荷载为汽车-超20级,验算荷载为挂车-120。
本项目旨在提高地区交通效率,改善两岸居民出行条件。
二、施工准备1. 组织机构及人员配置成立项目施工指挥部,下设施工、技术、质量、安全、材料、财务等职能科室。
各科室负责人由经验丰富、责任心强的管理人员担任,确保项目顺利进行。
2. 施工场地准备- 清理施工现场,确保场地平整、排水畅通。
- 设置临时施工道路,方便材料运输和人员进出。
- 建立临时办公、生活设施,满足施工人员需求。
3. 材料设备准备- 购置或租赁施工所需的各种材料、设备,如钢筋、水泥、模板、吊车、搅拌机等。
- 对设备进行检查、维修,确保其性能良好。
4. 技术准备- 组织技术人员学习设计图纸和相关规范,熟悉施工工艺。
- 编制施工组织设计、施工方案,明确施工顺序、施工方法、质量控制要点等。
三、施工工艺1. 基础施工- 首先进行基础开挖,按照设计要求进行地基处理。
- 基础采用钢筋混凝土结构,分两次浇筑,先浇筑垫层,再浇筑承台。
- 基础混凝土达到设计强度后,进行承台模板安装,进行混凝土浇筑。
2. 拱肋施工- 拱肋采用钢筋混凝土结构,分节段施工。
- 在基础上设置支架,支架采用钢支撑结构,确保拱肋施工过程中的稳定。
- 拱肋分节段施工,先浇筑底板,再浇筑侧板,最后浇筑拱顶。
- 每节段混凝土达到设计强度后,拆除支架,进行下一节段施工。
3. 桥面施工- 桥面采用钢筋混凝土结构,分两次浇筑,先浇筑底板,再浇筑面板。
- 在拱肋施工完成后,进行桥面模板安装,进行混凝土浇筑。
- 桥面混凝土达到设计强度后,进行桥面防水、排水、栏杆等附属工程施工。
四、质量控制1. 原材料质量控制- 严格控制钢筋、水泥、砂石等原材料的质量,确保其符合设计要求。
- 对原材料进行抽样检验,不合格材料不得使用。
桥梁工程第三篇第1章 拱桥的构造

• 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;
• 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;
云南长虹桥,上部结构为空腹式石拱桥,拱上建筑 为横向排架支承腹拱,拱圈采用变截面悬链线,粗 料石拱圈。1961
洛阳龙门桥,石拱桥,主拱圈为等截面悬链线,拱
。 圈厚1.1m,两端各有6m石拱作为桥下立交通道
万县长江大桥,万县长江大桥是劲性骨架钢筋混凝 土箱形拱桥,主跨420m。转体施工法 ,1997
埠东桥跨越沂蒙山区的沂河,净跨92m,矢度为1/10, 主拱肋为工字形双肋,变截面悬链线,拱上建筑立 柱纵向间距为4.63m,一排立柱两根。
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。
兰河桥为一孔53m预应力混凝土系杆拱桥,拱肋轴线 采用二次抛物线,拱矢度1/5。系杆与拱肋均为等宽 的工字形断面,拱脚结合段变为矩形,系杆与拱肋 的刚度比为2.05,属刚性系杆刚性拱。
稳定不利;
1-2 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
• 圬工拱桥是使用圬工
•
圬工拱桥
材料修建的的拱桥,
•
钢拱桥
如:石拱桥以及拱圈
•
钢筋Байду номын сангаас凝土拱桥 不配钢筋的混凝土拱
第二章-拱桥的构造及设计

第三篇 混凝土拱桥 第二章 拱桥的构造及设计 第一节 上承式拱桥的构造与设计 30
桁 架 拱 桥: 结 构 构 造 (桁架拱片与墩台的连接)
第三篇 混凝土拱桥 第二章 拱桥的构造及设计 第一节 上承式拱桥的构造与设计 27
桁 架 拱 桥: 结 构 构 造 (桁架拱片)
主要尺 寸
a、桁架拱片的节间间距一般小于跨度的1/8-1/12;
b、桁架拱片实腹段长度一般为跨度的0.3-0.5倍;
c、下弦杆常采用等截面(一般为矩形),高为跨度的 1/80-1/100;
第三篇 混凝土拱桥 第二章 拱桥的构造及设计 第一节 上承式拱桥的构造与设计 25
桁 架 拱 桥: 结 构 优 缺 点 1. 优点:利用拱上建筑与拱圈共同作用原理,预制桁式拱片, 装配程度高、整体性好,自重轻、用料省,适用于软土地基的 中、小跨度桥梁。
2. 缺点: 节点开裂问题。 大跨度桁架组合拱桥的适用性。
下弦杆与墩(台)的连接一般
悬臂方式
是 在 墩 ( 台 ) 帽 上 预 留 深 10cm 左右(或与肋高相同)的槽孔,
将下弦杆插入并封以砂浆。在
过梁式 受力明确
跨径较大时,由于墩(台)位 移等原因,往往造成支承面局
部承压,引起反力偏心和结构
伸入式
内力变化,故宜采用较完善的 铰接。
第三篇 混凝土拱桥 第二章 拱桥的构造及设计 第一节 上承式拱桥的构造与设计 31
第三篇 混凝土拱桥 第二章 拱桥的构造及设计 第一节 上承式拱桥的构造与设计 38
拱桥

古代拱桥: 拱轴曲线造型的千变万化, 古代拱桥 拱轴曲线造型的千变万化,其中最具有代表意
年的赵州桥( 所示, 义的是建于公元 595-605年的赵州桥(如图 所示,跨径 年的赵州桥 如图1所示 L=37m) )
图1 赵州桥
当代拱桥:结构型式与施工方法的丰富多彩如, 年 当代拱桥 结构型式与施工方法的丰富多彩如,97年 建成的重 结构型式与施工方法的丰富多彩如 庆万县长江大桥( 所示, 庆万县长江大桥(图2所示,L=420m), 广州丫髻 所示 ), 沙特大桥( 沙特大桥(图3,L=360m), 1932建成的澳大利亚 , = ), 建成的澳大利亚 悉尼钢拱桥( 悉尼钢拱桥(图4,L= 503m )及正在建设的鲁浦大 , = 桥(L=550m)。 )。
1993江西德兴 米太白桥 江西德兴130米太白桥 江西德兴
采用转体施工。
21
6)桁架拱桥 )
1971浙江余杭 米里仁桥 浙江余杭50米里仁桥 浙江余杭
钢筋混凝土斜拉杆式桁架拱桥。拱圈矢跨比为1/8。 全桥布置4片拱片,在上弦杆覆盖微弯板混凝土桥 面。预制拱片卧置叠浇,分段用浮吊起吊、翻身和 吊装,在三分点处设临时支托,浇筑湿接头混凝土。
尼尔森系杆拱
尼尔森蓝格尔拱
尼尔森洛泽拱
(2)有推力组合拱桥 )
倒蓝格尔拱
倒洛泽拱
(3)拱片拱——属 有推力拱
仅用于上承式拱桥, 行车道系与拱肋刚性连成 一整体, 一整体,上边缘与桥面纵 向平行, 向平行,下边缘是拱形的 有推力结构
(二) 按主拱圈截面形式分
1、沿拱轴线:(1)等截面 (2)变截面 、沿拱轴线: ) )
§1-2 拱桥的组成及主要类型
一、拱桥的基本组成
1、上部结构: 、上部结构:
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15.3整体上承式拱桥的构造 15.3.1桁架拱桥
15.3.1.1桁架拱的组成与结构型式 由钢筋混凝土或预应力混凝土桁架拱片、横向联系和桥面 系组成。
竖杆式
桁肋式 斜杆式桁架拱桥
15.3.1.2桁架拱的构造 (1)桁架拱片 (2)横向联系 (3)桥面系 (4)节点构造
(5)桁架拱片与墩(台)的连接
力 三铰拱 两铰拱 无铰拱 单铰拱桥
(2)组合体系拱桥:梁和拱组合起来,共同承受桥面
荷载和水平推力 1)无推力组合拱桥(静定结构)
2)有推力组合拱桥
(3)拱片拱
仅用于上承式拱桥
13.2.2.2按照拱圈截面形式分类
(1)板拱桥
(2)肋拱桥
(3)双曲拱桥
(4)箱形拱桥
第14章 拱桥的总体规划与布置
(5)钢铰 适用:有铰钢拱桥,多数用于临时铰
15.1.3.4 防排水设施 桥梁设置纵坡和桥面设置横坡外,沿桥面两侧缘石边缘 设置泄水管,渗入到拱腹内的雨水,应由防水层汇集于 预埋在拱腹内的泄水管排出。
15.2中、下承式钢筋混凝土拱桥构造简介
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(包括吊杆和桥面系等)三部分组成。
第3篇 拱 桥
13. 概述 14. 拱桥的总体规划与布置 15. 拱桥的构造 16. 拱桥的计算 17. 拱桥施工技术
13. 概 述
13.1拱桥的基本特点
1)受力特点: 支座处存在水平推力 偏心受压 应力较均匀 2)拱桥的优缺点: 拱内产生轴向压力 弯矩减少
13.2拱桥的组成和分类 13.2.1拱桥的主要组成
15.1.1.4箱形梁
箱形拱包括箱形板拱和箱形肋拱
(1)箱形拱截面组成方式 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
(2)箱形拱截面尺寸拟定 高度h:取决于拱跨及混凝土强度(目前常用 C30~C40),初拟可取h≈(1/55~1/75)l,或由经验公 式得
l0 +∆ h= 100
腹孔墩由底梁、墩身(或立柱)和墩帽(或盖梁)组成。
(2)梁式腹孔 特点:减轻拱上重量,降低拱轴系数,改善拱圈在施工 过程中的受力状况,获得更好的经济效果。
腹孔结构形式
简支
连续
连续刚架
《桥规》明确指出:为适应拱圈变形,空腹式拱上建筑的 板或梁宜采用简支结构。
15.1.3其他细部构造
15.1.3.1拱上填料和桥面铺装 无论是实腹拱,还是拱式空腹拱,在进行桥面铺装之 前,都需要在拱顶截面上缘以上作适当的拱腹填充处 理,以使拱圈与桥头或相邻两拱圈之间与拱顶截面上缘 齐平。另外,拱顶还需设置一层填料(拱顶填料)。然 后,再做铺设桥面铺装。 (1)填料的作用 扩大车辆荷载作用面积;减小车辆荷载冲击作用 (2)厚度:不宜小于0.3m,大于0.5m时不计冲击
拱圈与墩台以及拱圈与空腹式拱上建筑的腹孔墩连接 处,应采用特制的五角石
3)混凝土板拱的构造
4)钢筋混凝土板拱的构造
根据桥宽需要可做成单条整体拱圈或多条平行板(肋) 拱圈(拱圈之间可不设横向联系)
15.1.1.2肋拱
纵梁 拱肋
立柱
横系梁
1)材料: 混凝土、钢筋混凝土或钢管混凝土 ,也可选用石材 2)拱肋数目和间距 主要根据跨径、宽度、肋型、材料性能、荷载等 级、施工条件、拱上结构与经济性等综合选定。
15.3.2刚架拱桥
属于有推力的高次超静定结构,广泛用于25~70m跨径的 桥梁建造中。 刚架拱桥的上部由刚架拱片、横向联系和桥面系等部分 组成。
刚架拱桥总体布置
思考题
1. 按照静力图式拱桥分为哪几种类型? 2. 主拱圈的截面形式有哪几种? 3. 在拱桥设计中,控制标高主要有哪四个?如何确定? 4. 上承式拱桥的拱上建筑主要有哪几种构造方式? 5. 拱桥中设置铰的情况有哪些?常用铰的形式有哪些? 6. 石拱桥拱圈与墩、台以及腹孔墩相连接处为什么要设 置五角石? 7. 实腹式拱上建筑的拱背填料做法有哪两种方式? 8. 上承式拱桥一般在哪些部位设置伸缩缝或变形缝?两 者有何异同?
第16章 拱桥的计算
16.1悬链线拱轴方程及其几何性质 16.1.1拱轴方程的建立
采用恒载压力线(不计弹性压缩)作为拱轴线 M d = 0 Qd = 0 H g 对任意截面取矩: y1 =
Mx Hg
(1)
d 2 y1 1 d 2M x gx 对两边取两次导数: = ⋅ = 2 2 dx H g dx Hg
15.2.1拱肋
1)材料:钢筋混凝土、钢管混凝土、劲性骨架混凝 土或钢材。 2)拱肋空间布置:
横撑
横撑
K撑
K撑
3)拱轴线形:一般采用二次抛物线或悬链线 4)截面变化:等截面或变截面
15.2.2横向联系
为了确保拱肋的横向稳定,一般应在两片分离的拱肋之 间设置横向联系。
15.2.3悬挂结构
(1)吊杆 分为刚性吊杆和柔性吊杆,间距一般为4m~10m,通 常等间距布置。 (2)横梁 中承式拱桥的桥面横梁可分为固定横梁、普通横梁及 刚架横梁三类。 (3)纵梁 纵梁多采用T形或∏形小梁,形成简支梁结构或连续梁 结构, (4)行车道系 行车道系由纵、横梁和桥面板组成。
15.1.3.3拱铰 拱桥中需要设置铰的情况有四种: (1)按两铰拱或三铰拱设计的主拱圈; (2)空腹式拱上建筑中,按构造要求需要采用两铰拱 或三铰拱的腹拱圈; (3)高度较小的腹孔墩上、下端与顶梁、底梁连接处 需设置铰的; (4)在施工过程中,为消除或减小拱圈部分附加内 力,以及对拱圈内力做适当调整时,需在拱顶或拱脚设 置临时铰
15.1.1.3双曲拱
主拱圈的组成: 拱肋、拱波、拱板、横向联系
主拱圈截面形式: 据桥梁跨度、宽度、设计荷载大小、 材料类型和施工工艺等情况可采用多肋多波形式或单波 的形式。
1、拱肋:主拱圈的重要组成部分,施工中作为砌筑 拱波和浇筑拱板的支架 2、拱波:一般采用混凝土预制成圆弧形,主拱圈的组 成部分,拱板混凝土浇筑时的模板 3、拱板:采用就地浇筑混凝土施工,起到加强拱圈 整体性,使之“集零为整”的作用。 4、横向联系构件:使拱肋变形在横桥向均匀,避免 拱波顶纵裂,保证横向稳定
沿拱轴线:(1)等截面 (2)变截面
目前在无铰拱桥设计中,对于跨径小于50m的石板拱桥,跨径小 于100m的双曲拱、箱形拱或钢筋混凝土肋拱桥,均可采用等截 面型式。只有在更大跨径或很陡的圬工拱桥中,为了节省圬 工,减轻拱圈自重,可考虑采用拱圈截面由拱顶向拱脚增大的 变截面型式。
14.4不等跨连续拱桥的处理
14.4.1采用不同的矢跨比 14.4.2采用不同的拱脚标高 14.4.3调整拱上建筑的恒载重量 14.4.4采用不同类型的拱跨结构
第15章 拱桥的构造
15.1普通上承式拱桥的构造 15.1.1主拱圈(肋)的构造
根据主拱(圈)截面型式不同主要分为板拱、肋拱、箱形 拱、双曲拱等
15.1.1.1板拱
根据拱轴线型,板拱可以是等截面圆弧拱、等截面或变 截面悬链线拱以及其它拱轴型式的拱。按照静力图式, 除多数采用无铰拱外,也可做成双铰拱、三铰拱等。按 照主拱所用的建筑材料,又可分为石板拱、混凝土板拱、 钢筋混凝土板拱等。
14.1拱桥的设计标高和矢跨比 14.1.1设计标高的确定
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
14.1.2确定拱桥的矢跨比
影响主拱圈内力、构造形式、施工方法及美观
上承式的砖、石、混凝土拱桥和双曲拱桥,矢跨比一般为 l/4~1/8,不宜小于1/8。箱形圬工板拱和钢筋混凝土拱桥的 矢跨比,宜采用1/5~l/8。钢筋混凝土桁架拱、刚架拱桥的 矢跨比一般为1/6~1/10,或者更小一些,但不宜小于1/12。
14.2拱轴线型的选择 14.2.1选择拱轴线的原则和依据
1、选择拱轴线的原则? 2、什么是理想的拱轴线?为什么不可能获得? 3、公路上,一般以什么作为设计拱轴线?为什么? 4、设计拱轴线应满足哪几方面的要求?
14.2.2几种常用的拱轴线形
(1)圆弧线 特点:线形简单,施工方便;但与恒载压力线偏离较 大,各截面受力不均 适用:常用于15~20m以下的小跨径拱桥或较大跨径的 钢筋混凝土拱桥
1)上部结构:主拱圈、拱上建筑 2)下部结构
13.1.2 拱桥的分类
按主拱圈所使用的的建筑材料分: 按拱上建筑的型式分: 按主拱圈(或拱轴线)线形: 按桥面位置: 按有无水平推力: 按结构受力图式: 按主拱圈截面形式:
13.2.2.1按照结构体系分类 (1)简单体系拱桥:不考虑行车系结构参与主拱一起受
15.1.2.2空腹式拱上建筑
组成:除与实腹式相同者外,还有腹孔和腹孔墩 腹孔型式:拱式腹孔和梁式腹孔
腹孔墩
Hale Waihona Puke 腹孔腹孔 腹孔墩(1)拱式拱上建筑 特点:构造简单,外形美观,重量较大,多用于圬工拱桥
腹拱圈一般采用石砌、混凝土预制或现浇的圆弧形板拱, 矢跨比常用1/2~1/5。
腹孔与墩台的连接: a、将腹拱的拱脚直接支承在墩(台)上; b、跨越墩顶,使两侧腹拱圈相连
15.1.3.2伸缩缝与变形缝 使实际的受力情况符合计算图式,避免拱上建筑不规则 开裂
伸缩缝和变形缝的区别
伸缩缝:宽度2cm~3cm,缝内填入用锯末沥青按1: 1的质量比制成预制板,也可用沥青砂等其他材料填 缝; 变形缝:不留缝宽,可干砌、用油毛毡隔开或用低标 号砂浆砌筑。
伸缩缝和变形缝的设置 通常在相对变形(位移或转角)较大的位置设置伸 缩缝,在相对变形较小处设置变形缝。
(1)拱圈截面尺寸拟定 ①主拱圈宽度的确定 实腹式板拱桥及拱式腹拱的空腹式板拱桥:拱圈宽度决定 于桥面宽度。
②主拱圈厚度的拟定 板拱桥的拱圈厚度可以是等厚度的,也可以是变厚 度的。拱圈厚度应根据跨径大小、荷载等级、主拱 圈材料规格等条件决定。
(2)石板拱的拱圈构造 材料要求 拱石编号