第七章-大跨度拱桥
结构设计知识：大跨度拱桥结构的设计与分析
结构设计知识：大跨度拱桥结构的设计与分析大跨度拱桥是指跨度大于100米的拱桥，通常用于跨越深谷、江河等大型水体，由于其结构特点使得其设计与分析具有一定的复杂性。
本文将从拱桥结构的基本原理、设计理论和分析方法等方面展开讨论，以深入探讨大跨度拱桥的设计与分析。
一、拱桥结构的基本原理拱桥是一种由拱体支撑的桥梁结构，其基本原理是利用拱体的受压性能来承受桥梁上的荷载，将桥面上的荷载通过拱体向两侧传递，最终通过桥台和基础传递到地基上。
拱桥的主要受力形式是受压和受拉，主要受力部位是拱体和拱脚。
拱桥结构的基本原理决定了其具有较好的受力性能，能够有效承载大跨度的荷载。
但同时也带来了一定的设计难度，需要综合考虑拱桥结构的形状、材料、受力性能等因素，以确保其安全可靠地承载荷载。
二、大跨度拱桥设计理论1.结构形式选择大跨度拱桥的设计首先需要选择合适的结构形式，常见的结构形式包括单孔拱、多孔拱和连续拱等。
在选择结构形式时需要考虑桥梁的跨度、地形条件、桥梁承载力需求等因素，以确定最适合的结构形式。
2.材料选择拱桥的材料选择对于整个结构的安全性和经济性至关重要。
常见的拱桥材料包括混凝土、钢材和预应力混凝土等，不同的材料具有不同的受力性能和经济性，需要根据实际情况进行选择。
3.受力分析大跨度拱桥在设计过程中需要进行详细的受力分析，包括静力分析和动力分析等。
静力分析主要考虑拱桥在静态荷载作用下的受力情况，动力分析则考虑拱桥在动态荷载作用下的受力情况，例如风荷载、地震等。
4.稳定性分析在大跨度拱桥的设计中，稳定性分析是至关重要的一步，需要考虑拱桥在受力过程中的稳定性问题，以确保其在各种荷载作用下具有良好的稳定性和安全性。
5.施工技术大跨度拱桥的设计还需要考虑到施工技术的问题，包括桥梁的施工方法、施工工艺、施工设备等，以确保整个施工过程安全、高效。
三、大跨度拱桥设计与分析方法1.有限元分析有限元分析是一种常用的大跨度拱桥设计与分析方法，通过建立拱桥的有限元模型，对拱桥在受力作用下的应力、变形等进行计算和分析，以确定拱桥的受力性能和稳定性。
桥梁工程第7章拱桥课件
一、拱桥的特点与适用范围
二、拱桥的基本组成
三、拱桥的主要类型
拱桥是我国公路上常用的一种桥梁体系。拱桥
与梁桥的区别，不仅在于外形的不同，更重要的
是两者受力性能有差别。
由力学知识可以知道，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，而拱式结
构在竖向荷载作用下，支承处不仅产生竖向反力，
及拱上建筑（又称拱上结构）所构成。由于主拱圈是曲
线形，一般情况下车辆无法直接在弧面上行驶，所以在
桥面系与拱圈之间需要有传递压力的构件或填充物，以
使车辆能在平顺的桥面上行驶。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。拱上建筑可做成
实腹式或空腹式，相应称为实腹拱桥或空腹拱桥。
中承式拱桥的拱圈由分离的拱肋所组成，由横梁及支承于
桥面高程，当用于城市及平原区的桥梁时受到的限制。
二、拱桥的基本组成
1.基本组成
拱桥也和其它桥梁一样，也是由桥跨结构（上部结构）
及下部结构两个部分组成。
根据行车道的位置，拱桥的桥跨结构可以做成上承式、
下承式和中承式三种类型，图7-1表示的是拱桥的各主
要组成部分及其名称。
按桥面位置分
上承式拱桥，桥跨结构是由主拱圈（肋、箱）简称主拱
③ 跨径：根据主拱的受力条件确定，中小跨径
2.5~5.5m，大跨径（1/8~1/15）L
❖拱式拱上建筑
④腹拱圈
➢石砌、混凝土预制或现浇的板拱
➢常用圆弧拱
➢矢跨比常用1/2-1/6
➢厚度：跨径小于4m时，石板拱为30cm，混凝土板拱为
15cm。跨径大于4m时，依据板拱方法确定。
➢在拱上建筑需要设置伸缩缝或变形缝的地方应设铰(三
大跨度钢筋混凝土拱桥施工工法
大跨度钢筋混凝土拱桥施工工法简介在现代城市化进程中，高速公路、城市快速路等道路建设的不断发展，对于桥梁建设提出了更高的要求。
大跨度钢筋混凝土拱桥是目前最常见的桥梁类型之一，具有结构简单、受力合理、施工方便、使用寿命长等特点。
本文将介绍大跨度钢筋混凝土拱桥施工工法。
施工前准备在施工之前，必须进行严格的前期准备工作。
材料准备大跨度钢筋混凝土拱桥的建造需要准备大量的材料，如预应力钢束、混凝土、钢筋等。
为保证施工材料的质量，需要对材料进行质量检验，确保合格后再进行存放，以防止出现材料质量问题导致施工问题。
土建准备土建准备包括桥基的基础平整、模板拆除、模板平衡、拱坑标志、基坑支撑等，这些工作都需要严格按照施工图进行操作，并在施工过程中保持工程监理对施工质量的监督和检查。
施工人员准备施工人员的准备可以说是工程顺利进行的核心，应该按照岗位分工和作业内容，制定专业的施工人员操作流程，并对施工人员进行培训，确保人员能熟练掌握所需的技术操作。
工法介绍大跨度钢筋混凝土拱桥施工工法的主要流程包括拱顶结构施工、拱腿施工、拱角钢筋施工、拱坑喷涂、支承结构加固等。
拱顶结构施工拱顶结构施工是大跨度钢筋混凝土拱桥施工的第一步，也是施工的最关键环节之一。
在施工时，首先需要在拱型临时支撑范围内设置合理的支承和反力设施，并根据拱的轴线方向将预制钢筋网或预制钢筋骨架配置好，拱顶下部基础施工时，应根据拱体轴线标高要求，将钢筋、垫层及预制钢筋网嵌入砼块中以保证其固定，接着再进行现浇砼浇筑、振捣、平整等操作，直至拱顶上部完整、合格。
拱腿施工拱腿施工是大跨度钢筋混凝土拱桥施工的第二步。
在拱腿施工中，需要先进行拱腿临时支撑架的设置，并根据图纸要求，进行拱腿的钢筋加工、焊接、成型及定位，再按照工程设计要求进行砼的浇筑，浇筑后，用振动棒对砼进行振整、养护，待砼强度达到要求后，拆除临时拱腿支撑架。
拱角钢筋施工拱角钢筋施工是大跨度钢筋混凝土拱桥施工的第三步。
大跨度拱桥施工关键措施
大跨度拱桥施工关键措施随着城市化进程的加快和交通需求的不断增加，大跨度拱桥作为一种具有良好经济效益和美学价值的桥梁结构，被广泛应用于现代城市的交通建设中。
然而，由于其特殊的结构形式和复杂的施工工艺，大跨度拱桥的施工过程面临着许多挑战。
本文将从设计、材料选择、施工方法等方面探讨大跨度拱桥施工的关键措施。
首先，设计是大跨度拱桥施工的首要关键。
在设计阶段，需要充分考虑桥梁的荷载特点、地质条件、气候环境等因素，并进行合理的结构优化。
同时，要进行全面的力学分析和模拟计算，确保桥梁在使用过程中的稳定性和安全性。
此外，还需要进行风洞试验和地震模拟，以评估桥梁的抗风抗震性能，并采取相应的措施进行加固和改进。
其次，材料选择是大跨度拱桥施工的重要环节。
由于大跨度拱桥的跨度较大，对材料的强度和耐久性要求较高。
一般情况下，常用的材料包括钢材、混凝土和预应力混凝土等。
钢材具有较高的强度和韧性，适合用于大跨度拱桥的主要结构部件；混凝土具有良好的耐久性和抗压性能，适合用于桥墩和桥面板等部位；而预应力混凝土则可以有效提高桥梁的承载能力和抗震性能。
在材料选择过程中，还需要考虑材料的可获得性和成本效益等因素。
再次，施工方法是大跨度拱桥施工的关键环节。
一般情况下，大跨度拱桥的施工可以采用预制和现场拼装的方式进行。
预制是指将桥梁的构件在工厂或临时场地进行制作，然后再运输到施工现场进行拼装。
这种方法可以提高施工效率和质量，并减少对施工现场的影响。
而现场拼装则是指在施工现场进行桥梁构件的组装和安装。
这种方法适用于一些特殊的地形和环境条件，但施工周期较长，需要更多的人力和物力投入。
此外，施工过程中还需要注意施工工艺的合理性和安全性。
大跨度拱桥的施工过程中常常涉及到高空作业、大型机械设备的操作等危险因素，因此需要严格执行相关的安全规范和操作规程。
同时，还需要进行全面的施工方案和施工工艺的论证和评估，确保施工过程中的质量控制和进度管理。
综上所述，大跨度拱桥的施工关键措施包括设计、材料选择、施工方法和施工工艺等方面。
大跨度石拱桥施工方案
大跨度石拱桥施工方案目录1. 内容简述 (4)1.1 工程概况 (4)1.2 施工方案编制依据 (5)1.3 施工目标 (6)2. 施工组织设计 (7)2.1 施工部署 (8)2.1.1 施工顺序 (9)2.1.2 施工阶段划分 (10)2.1.3 施工平面布置 (12)2.2 施工进度计划 (13)2.3 施工资源配置 (14)2.3.1 人力资源 (15)2.3.2 物资资源 (16)3. 施工准备 (18)3.1 工程地质勘察 (19)3.2 施工测量与放样 (21)3.3 施工材料准备 (21)3.4 施工设备准备 (22)3.5 施工场地准备 (22)4. 施工工艺与关键技术 (24)4.1 拱桥结构设计 (25)4.2 拱桥基础施工 (26)4.2.1 基础类型选择 (28)4.2.2 基础施工工艺 (29)4.3 拱桥主体施工 (29)4.3.1 拱圈施工 (31)4.3.2 拱上结构施工 (31)4.4 拱桥防水与排水 (32)4.5 拱桥抗震设计 (34)5. 施工质量控制 (34)5.1 质量控制体系 (35)5.2 材料质量控制 (37)5.3 施工过程质量控制 (37)5.4 成品保护 (38)6. 施工安全管理 (39)6.1 安全管理体系 (40)6.2 安全生产责任制 (41)6.3 施工现场安全防护 (42)6.4 应急预案 (43)7. 环境保护与文明施工 (44)7.1 环境保护措施 (45)7.3 施工废弃物处理 (46)8. 施工成本管理 (47)8.1 成本预算 (48)8.2 成本控制 (49)8.3 成本分析 (50)9. 施工进度控制 (51)9.1 进度监控 (52)9.2 进度调整 (54)9.3 进度报告 (55)10. 收尾工作 (56)10.1 工程验收 (57)10.2 质量评定 (58)10.3 施工资料整理 (59)1. 内容简述本方案旨在详细阐述大跨度石拱桥的施工过程及关键技术，首先，对项目背景、工程概况和设计要求进行概述，明确石拱桥的规模、结构形式及主要技术指标。
大跨度拱桥的施工控制关键技术探讨
大跨度拱桥的施工控制关键技术探讨大跨度拱桥是一种应用广泛的重要桥梁结构，具有结构性能好、承载能力强、施工时间短等优点。
然而，由于其结构复杂、施工难度大，对施工人员的要求较高。
因此，在大跨度拱桥的施工过程中，需要掌握一系列关键技术，以确保施工质量和工程安全。
本文将从设计、材料选择、施工策略等方面探讨大跨度拱桥的施工控制关键技术。
首先，设计是大跨度拱桥施工的基础。
在设计阶段，需要考虑桥梁的受力性能、施工工艺等因素。
具体来说，需要确定拱桥的几何形状、断面尺寸，以及拱腹的合理等高线等。
此外，拱桥的预应力布置也是关键之一。
通过合理的预应力布置，可以提高拱桥的整体性能，确保工程安全。
其次，材料的选择也对大跨度拱桥施工起到重要作用。
在拱桥的材料选择上，一般会采用高强度钢筋和混凝土作为主要材料。
在钢筋的选择上，应根据拱桥的受力特点和工程要求，选用合适的钢筋规格和级别。
而在混凝土的选择上，应注重混凝土的强度和耐久性。
此外，为了保证拱桥的施工质量，还应定期对原材料进行检测，确保其符合相关标准。
再次，施工策略的选择是保证大跨度拱桥施工质量的关键。
在施工策略的选择上，需要考虑施工方法、施工顺序、施工工艺等因素。
具体来说，可以采用预制拱片、现浇拱腹等方式进行拱桥的施工。
在施工顺序上，应按照轻重顺序施工，先完成辅助结构的建设，再进行主体结构的施工。
此外，还需要合理安排施工队伍，确保施工人员熟悉工艺流程，掌握关键施工技术。
最后，质量控制是大跨度拱桥施工的重要环节。
在施工过程中，应建立健全的质量控制体系，包括施工方案的编制、工程质量检查与验收等。
在施工方案的编制上，应对关键工序进行详细说明，确保施工人员按要求施工。
在质量检查与验收上，应对施工过程进行全面监管，及时发现和纠正问题，确保工程质量符合要求。
综上所述，大跨度拱桥的施工控制关键技术包括设计、材料选择、施工策略以及质量控制。
通过合理的设计、选用适宜的材料、制定科学的施工策略，以及加强质量控制，可以确保大跨度拱桥施工质量和工程安全。
大跨度拱桥的结构形式及施工控制要点
大跨度拱桥的结构形式及施工控制要点【摘要】文章简单分析了拱桥的受力特点及类型，结合自身实践，提出了大跨度钢管混凝土拱桥施工和大跨度钢桁架拱桥的施工方法及控制要点，最后阐述了桥梁施工控制的重要性。
【关键词】：大跨度；施工控制；施工控制Abstract: the article analyzed the simple arch bridge mechanical characteristics and types, combined with their own practice, this paper puts forward long-span concrete-filled steel tube arch bridge construction and big span steel truss arch bridge construction method and control points, finally expounds the importance of bridge construction control.Keywords: big span; Construction control; Construction control引言近年来，随着我国交通事业的快速发展，需要修建更多的大跨度桥梁跨过江河海峡等。
桥梁跨度越大，其施工难度也越大。
对大跨桥梁实施施工过程控制，是确保施工质量和安全的重要环节，是确保成桥状态符含设计要求的重要措施。
1拱桥的受力特点及类型拱桥在竖向荷载作用下，两端支撑处产生的水平推力使拱内产生轴向压力，并大大减小了跨中弯矩，其主截面材料强度得以充分发挥，跨越能力越大。
拱桥的型式多种多样，构造各有差异，可以按照不同的方式来进行分类。
按照主拱圈所使用的材料可分为钢筋混凝土拱桥和钢拱桥等；按照拱上建筑的形式，可以分为实腹式拱桥及空腹式拱桥；按照拱轴线的形式，可分为圆弧拱桥、抛物线拱桥以及悬链线拱桥等；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。
论大跨拱桥拱轴系数m的确定
论大跨拱桥拱轴系数m的确定大跨拱桥拱轴系数m的确定是一个重要的结构参数，它直接影响到拱桥的力学性能和受力性能。
本文将从大跨拱桥的受力特点、构造形式、材料特性等方面，探讨大跨拱桥拱轴系数m的确定方法，并提出一种优化的确定方法。
1. 大跨拱桥的受力特点大跨拱桥是指跨度大于100米的桥梁，由于跨度大，桥梁的自重和车辆荷载对桥梁的影响较大。
大跨拱桥的受力特点主要包括以下几个方面：(1) 弯矩和剪力较大：由于桥梁自重和荷载作用，桥梁上的拱轴受到较大的弯矩和剪力。
(2) 拉撑力作用明显：由于跨度大，桥梁的自重和车辆荷载作用产生的水平力需要通过拱轴传递到桥墩上，因此拱轴上的拉撑力较大。
(3) 受力集中：由于桥梁的结构特点，大跨拱桥上的受力主要集中在拱轴上，因此拱轴的受力性能决定了整个桥梁的受力性能。
2. 构造形式对拱轴系数m的影响大跨拱桥的构造形式多种多样，包括单孔、多孔、斜拉拱桥等。
不同的构造形式对拱轴系数m有着不同的影响。
(1) 单孔拱桥：单孔拱桥是指桥梁跨度只有一个孔的拱桥，这种构造形式下桥梁自重和荷载作用集中在一个拱轴上，对拱轴的受力影响较大。
单孔拱桥的拱轴系数m一般较大。
(2) 多孔拱桥：多孔拱桥是指桥梁跨度有多个孔的拱桥，这种构造形式下桥梁自重和荷载作用分散到多个拱轴上，对每个拱轴的受力影响相对较小。
多孔拱桥的拱轴系数m一般较小。
(3) 斜拉拱桥：斜拉拱桥是指桥梁采用斜拉索进行加固的拱桥，这种构造形式下荷载作用通过斜拉索传递到拱轴上，对拱轴的受力影响较小。
斜拉拱桥的拱轴系数m一般较小。
3. 材料特性对拱轴系数m的影响大跨拱桥的材料特性也对拱轴系数m有着重要的影响。
(1) 拱轴的截面形状：拱桥拱轴一般采用矩形、圆形等截面形状，不同的截面形状对拱轴系数m的影响不同。
(2) 拱轴材料的强度特性：拱轴材料的强度特性包括抗弯强度、抗剪强度等。
不同材料的强度特性对拱轴系数m的影响也不同。
4. 大跨拱桥拱轴系数m的确定方法确定大跨拱桥拱轴系数m的方法一般包括理论计算和试验确定两种途径。
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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。
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
§ 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
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）
➢
➢
无计铰算拱由和车0S双道d (铰i荷m1拱载G的i引SG计i起K 算的可Q拱1S不的Q1考K正虑弯拱c矩jn上2时 建Q，j S筑Q拱jk 与)顶主，Rd拱(拱R圈mk跨,的1d/联)4合应作乘用以。
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
浙江省嵊州大桥 主桥采用下承式钢管混泥土单杆拱桥。
两跨，跨径长136米。
§ 7.1 拱桥的基本组成和受力特点
7.1.2 拱桥的受力特点
支座处存在水 平推力 拱内 产生轴向压力 弯矩减少 偏心受压应力 较均匀。 300~800m范 围内，可以与斜 拉桥竞争。
§ 7.2 拱桥的结构体系
7.2.1 简单体系拱桥
§ 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
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。
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
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）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。
折减系数0.7，拱脚应乘以0.9，中间各个截面的正弯矩折减系
➢ 算一SR拱般dd——顶无——、铰作构拱拱用件跨桥效承3，应载l/的能拱8数、组力脚，合设拱和可设计跨拱用计值l顶/直值4是和线主拱插要脚人控四法制个确截截定面面。；；大对跨于度中拱、桥小应跨验径 拱γ桥0—，—拱结跨构l的/4重截要面性可系不数验，算按；下列特要大求跨取径值拱桥，除以上四个截面
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
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
适用：大、中跨径 （3）箱型：
适用：跨径大，桥面宽 （4）管形：
适用：钢管混凝土拱桥
钢管混凝土拱桥简介
横撑
钢管混凝土拱肋
立柱（或吊杆）
下部构造 行车道系
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.2 主拱的构造
3）箱形拱
箱形拱桥主拱圈截面挖空，以较少的材料可获得较大的截 面抵抗矩，减轻自重，节省材料。
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
0 Nd 0.9( fcd A fsd As)
§ 7.4 拱桥的计算
横向稳定
拱的横向稳定性验算，目前尚无成熟的计算办法，工程 上常用与纵向稳定相似的公式来验算拱的横向稳定性：
Nj
NL
m
NL——拱横向失稳时的平均临界轴力； Nj——按承载能力极限状态组合计算的平均轴力； γm——横向稳定安全系数，一般取值为4~5。
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。
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
§ 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 体合拢后吊装中箱顶、底板，最后组成
➢ 当主拱圈宽度较大（如大于跨度的1/20），则可不验算拱 的横向稳定性；
➢ 随拱桥所用材料性能的改善和施工技术的提高，拱桥跨径 不断增大，主拱的长细比越来越大，施工和成桥运营状态 稳定问题非常突出。
§ 7.4 拱桥的计算
纵向稳定
对于长细比不大，且 f/l 在0.3 以下的拱，其纵向稳定性验算一般 可以表达为强度校核的形式:
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.1 拱桥的总体构思 3）梁拱组合体系拱桥的总体构思
（1）柔性系杆刚性拱
系杆的刚度相对于拱肋的刚度较小，系杆只承受拉力，拱 肋按偏心受压构件考虑。 跨径：20~90m；矢跨比：1/5~1/4；拱肋高度（1/50~1/30）L。
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
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
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。