圬工和钢筋混凝土拱桥

二、拱桥的组成及主要类型
(3)双曲拱桥(图5-2c)
特点：这种拱桥的主拱圈横截面是由一个或数个小拱组成的，主拱圈在纵 向及横向均呈曲线形。由于这种截面的截面抵抗矩较相同材料用量的板拱大、因 而可以节省材料。加之在施工等方面比板拱有较多的优越性，可以预制装配。故 在全国公路上得到广泛推广，并在铁路、渠道等工程结构中也被采用。
二、拱桥的组成及主要类型
（5）钢管混凝土拱桥（图5-3） 钢管混凝土拱桥是指以内灌混凝土的钢管作为拱肋的拱桥。 特点：管内混凝土由于受到钢管的约束，在承受轴向压力时发生的
侧向膨胀受到限制而处于三向受力状态，从而具有比普通钢筋混凝土大得 多的承载能力和变形能力。
图5-3 钢管混凝土拱肋形式
二、拱桥的组成及主要类型
1.拱桥与梁桥的区别 不仅在于外形不同，而且在受力性能上两者也有本质差别。梁式结
构在竖向荷载作用下，支承处仅仅产生竖向支承反力，而拱结构在竖向 荷载作用下，支承处不仅产生竖向反力，而且还产生水平推力。 2.拱桥的主要优点 （1)跨越能力较大； （2)能充分做到就地取材，与钢桥和钢筋混凝土梁式桥相比可以节省 大量的钢材和水泥； （3)能耐久，而且养护、维修费用少，承载潜力大； （4)外型美观； （5)构造较简单，尤其是圬工拱桥，技术容易被掌握，有利于广泛采 用。
(图5-2)：
图5-2 主拱圈横截面形式
二、拱桥的组成及主要类型
(1)板拱桥(图5-2a) 特点：主拱圈采用矩形实体截面是圬工拱桥的基本型式，由于它的构
造简单、施工方便，因而使用广泛。但由于在相同截面积的条件下，实 体矩形截面比其它型式截面的截面抵抗矩小，如果为了获得较大的截面 抵抗矩，必须增大截面尺寸，这就相应地增加了材料用量和结构自重， 从而更进一步地加重了下部结构的负担，这是不经济的，所以通常只在 地基条件较好的中、小跨径பைடு நூலகம்工拱桥中采用板拱型式。
2.按结构受力图式分类 按照主拱圈与行车系结构之间相互作用的性质和影响程度，可
以把拱桥分成简单体系拱桥及组合体系拱桥两大类。 在简单体系拱桥中，行车系结构（拱上结构或拱下悬吊结构）
不与主拱一起受力，主拱以裸拱的型式作为主要承重结构。按照静 力图式，可以作成三种类型(图5-4)。 （1）三铰拱(图5-4a)
二、拱桥的组成及主要类型
图5-1 拱桥的主要组成部分 1—主拱圈 2—拱顶 3—拱脚 4—拱轴线 5—拱腹 6—拱背 7—栏杆 8—人行道块石 9—伸缩
缝 10—侧墙11—防水层 12—填料 13—桥面 14—桥台 15—基础 16—盲沟 17—锥坡
二、拱桥的组成及主要类型
(二)拱桥的主要类型
按照主拱圈(板、肋、箱)所使用的材料可以分为圬工拱桥、钢筋混凝 土拱桥及钢拱桥等；
按照拱上建筑的型式可以分为实腹式拱桥及空腹式拱桥； 按照拱圈所用的拱轴线型式，可将拱桥分别称为圆弧拱桥、抛物线拱
桥或悬链线拱桥等； 按照桥面的位置可分为上承式拱桥、下承式拱桥和中承式拱桥； 按照有无水平推力，可分为有推力拱桥和无推力拱桥等。
二、拱桥的组成及主要类型
1．按主拱圈截面型式分类 拱桥的主拱圈横截面型式是多种多样的，可分为下面几种类型
现在，随着双曲拱桥的大量修建，无论在设计计算理论、结构型式和施工方 法等方面都得到了不断的发展和提高，另一方面，人们在实践中也认识了它所存 在的缺点，如施工程序多，组合截面的整体性较差，易开裂等。因此，双曲拱只 宜在中、小跨径桥梁中采用。
(4)箱形拱(图5-2d)
特点：箱形截面拱圈的拱桥，外形与板拱和肋拱相似，由于截面挖空，使箱 形拱的截面抵抗矩较相同材料用量的实心截面大很多，所以能节省材料，对于大 跨径桥则效果更为显著。又由于它是闭口箱形截面，截面抗扭刚度大，横向整体 性和结构稳定性均较双曲拱好，所以特别适用于无支架施工。但箱形截面施工制 作较复杂，一般情况下，跨径在50m以上的拱桥采用箱形截面才是合适的。它是 国内外大跨径钢筋混凝土拱桥主拱圈截面的基本型式。
特点：属静定结构：温度变化、混凝土收缩、支座沉陷等原因 引起的变形不会在拱圈内产生附加内力。当地质条件不良，又需要 采用拱式桥梁时，可以采用三铰拱。但是，由于铰的存在，使其构 造复杂，施工困难，维护费用高，而且减小了整体刚度，尤其是降 低了抗震的能力。由于拱的挠度曲线在顶铰上面有转折，致使拱顶 铰处的桥面下沉，当车辆通过时，会发生大的冲击，对行车不利。 因此，三铰拱一般仅在小跨度公路桥中采用。
二、拱桥的组成及主要类型
（一）拱桥的主要组成
拱桥同其他桥梁一样，也是由桥跨结构(上部结构)及下部结构 两大部分组成。图5-1表示拱桥各主要组成部分的名称。
桥面系和这些传力构件或填充物统称为拱上结构或拱上建筑。桥 面系包括行车道、人行道及两侧栏杆或砌筑的矮墙等构造。
拱桥的下部结构由桥墩、桥台及基础等组成，用以支承桥跨结 构，将桥跨结构的荷载传至地基，并与两岸路堤联结。
一、拱桥的基本特点及其适用范围
3.拱桥的主要缺点 （1)自重大，相应的水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，
当采用无铰拱时，对地基条件要求高； （2)由于拱桥水平推力较大，在连续多孔的大、中桥梁中，为防止
一孔破坏而影响全桥的安全，需要采用较复杂的措施，或设置单向推 力墩，增加了造价； （3)与梁式桥相比，上承式拱桥的建筑高度较高，当用于城市立体 交叉及平原区的桥梁时，因桥面标高提高，而使两岸接线的工程量增 大，或使桥面纵坡增大，既增大造价又对行车不利； （4)圬工拱桥施工需要劳动力较多，建桥时间较长等。因此也使拱 桥的使用范围受到一定的限制。
第五章 圬工和钢筋混凝土拱桥
本章主要介绍拱桥的基本特点、适用范围、主要 组成及主要类型；拱桥的主拱圈构造、拱上建筑及其细 部构造；有支架施工方法、转体施工法、缆索吊装施工 法、劲性骨架施工法及悬臂施工法等内容。
第一节 概 述
➢拱桥的组成及主要类型 ➢拱桥的组成及主要类型
一、拱桥的基本特点及其适用范围
(2)肋拱桥(图5-2b) 特点:为了节省材料，减轻结构自重、必须充分利用材料的强度，以
较小的截面积能获得较大的截面抵抗矩，在板拱桥的基础上，将板拱划 分成两条(或多条)，形成分离的、高度较大的拱肋，肋与肋之间由横系 梁相联。这种由几条肋组成的拱桥，称为肋拱桥。肋拱桥材料用量一般 比板拱桥少，但构造复杂，大大减轻了拱桥的自重，因此多用于较大跨 径的拱桥。