拱桥1-预应力大跨拱桥分析
预应力混凝土系杆拱桥整体顶升受力分析

构产生 附加应力 ,从 而影 响结构受力体 系尤其是 吊杆 的拉力 ,所 以建议在顶升过程结束后重新进 行 吊杆 索 力 测 试 , 照 测 试 结 果 进 行调 整 。 对 下 承 式 系 杆拱 桥 多为 单 拱 结 构 ,整 体 结 构 属 于静 定 结 构 , 采 用整 体 顶 升 方式 , 主 要 应 分 析 如 则 其 局 部 受 力 即顶 升 点 附 近位 置 的局 部 应 力 ,采 用 A S S进 行 三维 有 限元 分 析 。 NY
为 二 次 抛 物 线 , 算 跨 径 为 L为 5 . 计 算 矢 计 50m, 高 f 1 . m, 跨 比为 15 为 36 矢 :。主 桥 的 系 杆 、 拱肋 、
风撑 、 横梁 、 端 中横 梁 采 用 C 0混 凝 土 , 车 道 板 5 行 采 用 C 0混 凝 土 , 间铰 缝 采 用 C 0钢 纤 维 混 凝 4 板 5
5 0
桥梁结构
城 市道 桥 与 防 洪
21年4 00 月第 4 期
预 应 力混凝 土 系杆拱桥 整体顶 升受 力分析
徐长节 , 郭鲁军 , 林 刚 刘耿耿 。曹玉泉 。 , ,
(. 1 浙江大学建筑工程 学院 , 浙江杭州 30 5 ;. 10 8 2 杭州市钱 江新城管理委员会 , 浙江杭州 3 0 1 ; . 10 6 3浙江省港航管理局 , 江杭州 3 0 1 ) 浙 10 1
在顶升可行性研究 中选取下 承式拱桥 的某一 具体桥梁进行结 构计算和理论分 析, 对顶升 过程 中可 能 出现 的各 种 工 况 下 的结 构应 力 应 变进 行 分
收 稿 日期 :09 1— 0 20 — 2 1
i 置l宙 攀 《毒 导 -
图 1 桥梁 主跨立 面布置 图
预应力混凝土系杆拱桥动载试验评定分析

4 1 0 0 8 2 ) ( 湖 南 大 学 机 械 与 运 载 工 程学 院 工程 力 学 系 , 湖南 长沙 [ 摘
要 ]为 了解 上 海 市 某 预 应 力 混 凝 土 系 杆拱 桥成 桥 后 桥 梁 结 构 的 动 力 特 性 及 结 构 整 体 的 运 营 质 量 , 为 该
第3 8卷 , 第5 期
2 0 1 3年 1 0月
公 路 工 程
Hi g h wa y En g i n e e r i n g
Vo 1 . 3 8,No . 5 Oc t . ,2 0 1 3
预 应 力 混凝 土 系杆 拱桥 动 载试 验 评 定分 析
桥 的竣 工 验 收 及 日后 的养 护 管理 提 供 技 术 依 据 , 特 对 该 系 杆 拱 桥进 行 了现 场 动 力 荷 载试 验 , 对 桥 梁 结 构 的 主 要 控 制 断 面 进 行 了 多 种 工 况荷 载作 用 下 的动 力 性 能 测 试 , 重点对桥 梁结构整体试 验模态进行 了测试分析 , 同 时结 合 有 限 元 分 析方 法对 该 桥 进 行 了理 论 分 析 计 算 。 动 载试 验及 理 论 分 析 结 果 表 明 , 该 系 杆 拱 桥 结 构 的 整 体 刚度 及 动 力 性
[ A b s t r a c t ]I n o r d e r t o g e t d y n a m i c p e f r o r ma n c e a n d o p e r a t i o n q u l i t y o f a n e w l y . b u i h e d t i e d a r c h
W ANG Ga n g,P ENG Xi a n
( C o l l e g e o f Me c h a n i c a l a n d V e h i c l e E n g i n e e r i n g, H u n a n U n i v e r s i t y , C h a n g s h a , H u n a n 4 1 0 0 8 2 ,C h i n a )
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)、
预应力混凝土系杆拱桥荷载试验与计算分析

综 合 评价 , 对 其 在 新 的 设 计标 准 下 应 采 取 的技 并
术措 施 给 出建 议 。
2 1 荷载试 验 测点 及测 试 截面 布 置 .
高 , 些 桥 梁承 受 的荷载 等级 也随 之提 高 , 至远 这 甚
维普资讯
预 应 力 混 凝 土 系杆 拱 桥 荷 载 试 验 与 计 算 分 析 —— 曹海 波
钱振 东
预应 力混凝土 系杆拱桥 荷载试验 与计算分析
曹海波
( 南大学 东 摘 要
钱振 东
南 京 2 09 ) 10 6
对 桥 梁 进行 荷 载 试 验 是 为 了查 明 和鉴 定其 实 际 受 力 状 况 和 质 量 的 较 为直 观 的 手 段 。
文献标识 码 : A 中图法分类号 : 4.2 U4 8 2
我 国在 役 公 路 桥梁 中有许 多拱 桥 , 中一 部 其
通 过对 结构 应 变 、 挠度 的 测试 , 识别 结构 的实 际工 作 状 态 和结 构 参 数 , 桥 梁 的 实 际 承载 能 力作 出 对
分修 建 于2 世 纪 9 0 0年代 , 当时 的设 计 荷 载等 级较
千 秋 大 桥 主 桥 为 系杆 拱桥 , 了 检 验 其 运 营 1 为 3a后 的 实 际 结 构 状 态 和 工 作 性 能 , 该 桥 进 行 了荷 对
载 试 验 研 究 , 定 了结 构 关 键 截 面 的 挠 度 和 应 变 , 建 立 了桥 梁 的 有 限 元 模 型 , 不 同 加 载 状 况 进 测 并 对 行 了 计 算 分 析 , 实 际 测 试 值 与 理 论 计 算 值 进 行 比较 , 桥 梁 的 工 作 状 态 作 出 了 评 估 。结 果 表 明 , 将 对 该 桥 目前 工 作 状 况 良好 , 提 升 该 桥 设 计 荷 载 等 级 , 要 对 其 上 部 结 构 进 行 加 固处 理 。 若 需 关键词 系 杆 拱 桥 ; 载试 验 ; 应 力 混 凝 土 荷 预
拱桥的力学原理

拱桥的力学原理拱桥是一种结构工程,由拱形元素支持的桥梁。
它是一种古老而强大的结构,在世界各地广泛应用。
拱桥的力学原理涉及了多个力学概念和原理,如受力分析、静力平衡和桥梁结构的刚度等。
下面将详细介绍拱桥的力学原理。
首先,拱桥的力学原理基于受力分析。
一个拱桥由一条线形成,这条线称为拱轴线,它是连接拱脚的理想化路径。
拱桥中的每个结构成员都受到力的作用,包括拱脚、拱臂和桥面。
通过对这些结构成员的受力分析,可以确定拱桥各部分的受力情况。
静力平衡是拱桥的另一个基本原理。
拱桥必须处于静力平衡状态,才能稳定地支撑桥面和承受载荷。
在理想情况下,拱桥受到的外力将通过拱臂传递到拱脚,由拱脚向地基传递。
桥梁结构的刚度也是拱桥力学原理的重要方面。
刚度是指桥梁结构对外力的回应程度。
对于拱桥而言,刚度主要取决于两个因素:材料的刚度和几何形状。
材料的刚度由构成桥梁的材料的特性决定,如弹性模量和抗弯强度。
而桥梁的几何形状则是指拱桥的曲率半径和拱脚之间的距离等。
较小的曲率半径和更接近的拱脚距离将导致更高的刚度。
当外部加载施加到拱桥上时,拱桥的力学原理会表现出一些有趣的现象。
首先,由于拱桥的形状,它能够将载荷分散到各个支点上,从而降低各个结构成员的单点集中力。
这使得拱桥能够承受更大的压力,增强了其结构的稳定性和坚固性。
此外,拱桥还能够通过转变载荷的作用方式来应对外部力。
在传统的平面结构中,负载通常以剪力和弯矩的形式作用于结构上。
但在拱桥中,由于其形状使得压力沿着桥面转移到拱脚上,并且这些桥脚间的压力力向地基传递。
因此,拱桥更容易承受压力和压力力,而对于剪力和弯矩的响应相对较小。
此外,正因为拱桥能够将外部载荷沿着拱轴线传递,它还能够利用压力的力对桥梁结构进行预应力。
适当的预应力可以提高拱桥的结构刚度和稳定性,增加其抗弯能力和承载能力。
综上所述,拱桥的力学原理涉及受力分析、静力平衡和桥梁结构的刚度等。
这些原理相互作用,使得拱桥能够稳定地支撑桥面和承受载荷。
预应力混凝土连续梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥等详解

3)肋拱桥
1988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。
4)箱拱桥
1979四川省宜宾市金沙江大桥 (L=150m)
中国采用缆索吊装施工、跨径最大的钢筋混凝土箱形拱。主拱圈箱高 2.0m,箱宽7.60m,矢跨比1/7,全拱圈横向分5个箱室;纵向分5段预制,缆 索吊装就位后再组合成整体箱。
四川万州长江大桥: 四川万州长江大桥:拱
交界墩翻模施工
圈劲性骨架分段吊装
四川万州长江大 桥:骨架吊装
四川万州长江大桥:骨架合龙
四川万州长江大桥:浇筑箱形拱圈混凝土
四川万州长江大桥:浇筑次序
四川万州长江大桥: 浇注拱上立柱
四川万州长江大桥: 吊装桥面T梁
四川万州长江大桥:竣工后全景
第四节 拱桥实例介绍
7)桁式组合拱桥中国首创的一种桥型,它除保持桁式拱结构用料省、竖向刚度大等特点外,
更具有桁梁的特性和可以采用悬臂法施工、施工阶段和运营阶段的受力趋于一致等优点。
1990四川自贡160米牛佛沱桥
桁式组合拱为三室箱形截面,桁架片按节段分件预制,采用人字扒杆悬拼安装。
8)钢管混凝土拱桥
1990四川旺苍115米东河桥
公路双曲拱桥多是多肋波 截面;对于跨径和荷载较小的 单车道桥可采用单波的形式。
双曲拱桥施工工序多,组合截面的整体性差,易开裂,因此,只 宜在中小跨径桥梁中采用。
Байду номын сангаас
4、箱形拱桥: 箱形拱桥拱圈横截面由几个箱室组成。截面挖空率大,
可达全截面的50%-70%,较实体板拱桥可减少圬工用料与自 重,适用于大跨度拱桥。截面抗扭刚度大,横向整体性和稳 定性好,特别适用于无支架施工。
超大跨度下承式拱桥预应力钢筋砼系杆无支架施工技术

超大跨度下承式拱桥预应力钢筋砼系杆无支架施工技术摘要:本文通过上海浦东新区大治河桥改造工程,介绍了超大跨度下承式拱桥采用先拱后梁施工方法中,现浇钢筋混凝土系杆无支架法的关键施工技术及工艺控制要点,可为以后类似桥梁工程提供参考依据。
关键词:超大跨度先拱后梁钢筋混凝土系杆现浇无支架施工技术控制要点中图分类号:tu528.571文献标识码: a 文章编号:1 工程概况上海市浦东新区大治河桥上部结构采用下承式系杆拱桥,计算跨径120m,主跨结构为系杆拱,计算跨径120m。
每幅桥采用二片拱肋,每片拱肋设17根吊杆,吊杆间距6m,采用pes7-61钢丝成品索,吊杆一端张拉,其固定端位于拱肋顶部,张拉端位于系梁底部。
系梁为c50预应力混凝土结构,1950×2000箱型截面,劲性钢骨架。
图1 工程效果示意图2 系梁无支架施工工艺操作要点2.1 台座施工要点1)根据单根系杆劲性骨架的中间段长度,用钢管扣件搭设拼装台座,台座的高度应满足位置的张拉工作平台的净空小于1.20m的要求。
2)为保证系杆劲性骨架和系杆底模板铺设的平整度,要求台座顶部水平。
台座搭设完成后或砌筑完成后,顶部必须用水准仪操平。
2.2 劲性骨架加工1)劲性骨架运输到现场后,先在台座边上铺设方木,然后在方木上将分段运输的劲性骨架二次拼装,组拼时应控制吊杆预留孔的间距和劲型骨架的整体轴线一致性。
2)劲型骨架大节段组拼完成后,在地面上安装系杆底板和侧板的箍筋,以及底板的纵向钢筋。
2.3 在台座上拼装底模纵梁1)台座经过找平后,按照系杆悬吊体系的横断面布置图,将3片18号工字钢纵梁平放到台座上,3片18号工字钢之间分段用角钢平联起来,以保持工字钢的横向稳定性。
2)底纵梁的横向布置应考虑避开劲性骨架下部的吊杆下锚垫板,同时考虑悬吊体系的中心,工字钢放到底横梁悬臂长度小的那一侧。
3)底纵梁在劲性骨架的吊装大节段分段处断开,其余接缝必须焊接牢固。
2.4 铺设底模方木和竹胶板面板1)底模纵梁铺设完成后,在纵梁上横桥向铺设底模方木,方木的间距20~25cm,方木和纵梁间采用铁丝绑扎。
拱桥的构造和特点

第五章拱桥的构造和特点•5.1 拱桥的基本特点及其适用范围力学特点,将桥面的竖向荷载转化为部分水平推力,使拱的弯距大大减小,拱主要承受压力,充分发挥圬工材料抗压性能;•拱桥的优点:•1、具有较大的跨越能力,充分发挥圬工及其它抗压材料的性能;•2、构造较简单,受力明确简洁;•3、形式多样、外型美观;•拱桥的缺点:•1、有水平推力的拱桥,对地基基础要求较高,多孔连续拱桥互相影响;•2、跨径较大时,自重较大,对施工工艺等要求较高;•3、建筑高度较高,对稳定不利;5.2 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•钢拱桥•钢筋混凝土拱桥•钢管混凝土拱桥•型钢混凝土拱桥•圬工拱桥是使用圬工材料修建的的拱桥,如:石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥等拱桥分类•按行车道位置上承式拱桥中承式拱桥下承式拱桥•按拱轴线型式:圆弧拱桥抛物线拱桥选链线拱桥•按拱上结构形式:实腹式拱桥空腹式拱桥按截面板拱桥箱型拱桥肋拱桥双曲拱桥按结构受力图式:•简单体系:无铰拱二铰拱三铰拱组合体系(有无推力):刚架拱桥桁架拱桥桁式组合拱梁拱组合桥系杆拱桥-按拱肋及系杆的尺寸,柔性、刚性三、拱桥的选择与布置•1、应根据地形、地质条件及施工的方便和可能确定拱桥类型及分孔;•2、多孔拱桥最好选用等跨分孔;采用不等跨分孔应采取措施减少跨间的不平衡,如:不同的矢跨比,不同的拱脚标高及调整拱上建筑重量等;•3、选则合理的矢跨比及拱轴线,一般拱桥失跨比在1/5~1/10;•4、根据环境选择结构的造型及注意全桥的美观;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。
高明桥是一跨越西江的大型公路桥,主通航孔采用中承式钢管混凝土拱,引桥系钢筋混凝土肋拱。
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美国Eads桥斜拉悬臂施工法
3)悬臂桁架法
将一般桁架拱两端适当位置处的上弦节点断开,使两端各自成为墩台的一部分的 一般悬臂桁架梁,与墩台整体连接支承中部的桁架拱,其计算跨径相应就减小,总的 外形使两者成为串联式的梁拱组合体系。施工时,按桁架T构逐节悬臂拼装(利用人 字钢桅杆吊机),直至合龙。最后在上弦杆的两端适当位置处,放松预应力粗钢筋,并 各自张拉两端的预应力粗钢筋(去掉部分施工用的粗钢筋),完成体系转化而构成悬 臂桁架拱。
1)自由悬臂法
实际悬臂半拱仍需要辅助结构,一般采用少量拉索拉住上弦使拼装过程中半拱能 以悬臂曲梁承受拱圈的自重,只不过这种辅助结构(如拉索)与斜拉悬臂法相比非常 小,因而称之为自由悬臂拼装法。由于钢拱桥的构件均为加工好的构件且构件重 量不大,所以施工中常采用自由悬臂拼装法进行架设。狱门桥、悉尼港桥等就采 用了这一方法(如图1所示)。在采用自由悬臂施工法时,还可以通过使用独立的临 时支承,来减小自由悬臂长度。贝永桥就是采用了这种方法。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
瑞典的Askerofjord桥在施工过程中采用了缆索吊装施工法(如图所示)。拱的每段从 岸上运到船上,再运到指定的位置,然后通过悬索吊起。拱顶先安装,然后再向两拱 座对称地进行安装。
①单肋吊装,单肋合拢(拱肋分三大段 吊装) ⑤桥面施工
②吊装另一根拱肋,合拢
③横撑吊装
⑥拱桥初 成 ④混凝土浇筑
3 转体施工法
悬臂施工法解决了大跨径拱桥无支架施工的问题,但由于需要较多的临时 设施,施工费用较高,在我国未能得到推广应用。
2 缆索吊装法
缆索吊装施工法一般是由一 孔桥的两端向中间对称进行, 在最后一节构件吊装就位,并 将各接头位置调整到规定标 高以后,放松施工吊索,各接头 合龙后撤去扣索的一种施工 方法。在大跨度钢管混凝土 拱桥的施工中获得较多应用 缆索吊装的最大单跨跨径已 达500m以上,由单跨缆索发 展到双跨连续缆索。在国外, 也应用于混凝土拱桥的建设 中,如日本日本第二东名富 士川桥等其施工内容包括:拱 肋(箱)的预制、移运和主拱圈 的吊装,拱上建筑的砌筑和 桥面结构的施工等主要工序。
竖向转体施工法:拱肋制作时的平面位置相同,但拱肋在低位或靠山仰坡上制作, 然后再从两边逐渐抬升或放倒预制拱肋搭接成桥。一般只在中、小跨径拱桥中使用
平面转体施工法:是1979年我国四川省首创成功的一种新型施工方法,其 施工要点是:将拱圈分成两个半跨,分别利用两岸地形立简单支架,现浇 或预制拼装拱肋,安装拱肋横向联系,把扣索的一端锚固在拱肋的端部 (靠拱顶附近),慢速将拱肋转体180度(或小于180度)合拢,最后再进 行主拱圈和拱上建筑的施工。
20世纪50年代以钢筋混凝土肋拱和箱形拱的发展为主
20世纪60年代,为适应广大农村地区发展农业的要求,曾创建 一种采用简易机具施工的双曲拱桥。 20世纪70年代后拱桥向更大跨度发展,主要采用预制拼装 的钢筋混凝土拱桥 近年来,我国在传统的无支架吊装施工工艺上取 得了突破,创建了缆索吊装、千斤顶、钢绞线斜 拉扣挂悬拼施工工艺
单跨大于60米的拱桥为大跨度拱桥
根据桥面系或桥面结构在拱桥上部结 构里面中的位置,拱桥可分为上承式、 中承式、下承式 。
拱肋是拱桥主拱圈的骨架
花鱼洞桥 贵州道真县
1997建成的四川万县长江大桥 (L=420m)
四川巫山长江大桥 2004
360m 广州丫髻沙大桥
拱桥主要优缺点:
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。 主要缺点: 1)是有推力的结构,而且自重较大,因而水平推力也 较大,增加了下部结构的工程量,对地基 要求也高; 2)由于水平推力较大,在连续多孔的大、中桥中,为 防止一孔破坏而影响全桥的安全,需要采取较复杂的措施, 或设置单向推力墩,增加了造价; 3)上承式拱桥的建筑高度较高。
( 3 1 0 米 )
2)斜拉悬臂施工法
大跨度钢拱桥中广泛使用的施工方法,此法先在两边搭设施工塔架,用拉索拉住悬 臂的拱肋。主拱肋分节段施工,节段间接头用拉索扣挂于塔架上。塔架的平衡由 背索来维持,背索锚固于地锚或边跨上。施工时逐渐向拱顶悬拼拱肋节段,直至全 桥合龙。美国Eads桥是最早采用这种施工方法的桥梁。该桥不仅因首次把钢材应 用于桥梁中而在桥梁史上闻名,更因为它是第一座采用斜拉悬臂法施工的桥梁而 载入桥梁史册。它所开创的斜拉悬臂施工法不仅在拱桥中得到广泛的应用,而且 也很快地推广到其他桥梁之中。美国新河谷桥也采用了斜拉悬臂法进行施工。同 时,斜拉悬臂施工中可以先架设主拱,也可以同时架设主拱和拱上建筑。美国与加 拿大交界处的彩虹桥的施工就采用了后者
有支架施工
拱桥的施工
用于中小跨径的石 拱桥钢筋混凝土拱 桥(现浇混凝土拱 桥及混凝土预制块 砌筑的拱桥);
缆索吊装施工法
悬臂施工法 无支架施工
转体施工法 劲性骨架施工 用于大跨度拱桥
悬臂施工法是钢拱桥最主要的施工方法,根据施工 中临时辅助设施与拱圈组成的受力结构的不同 自由悬臂拼装法
斜拉悬臂法 悬臂桁架法