上承式空腹式钢筋混凝土拱桥设计
第二章第二节 上承式拱桥的施工

吊装方法与加载程序
1、吊装方法 1) 将预制节段移运到缆索系统下并起吊; 2) 对称吊装节段,调整高程,扣索扣挂; 3) 重复第2)步; 4) 吊装合拢段,调整节段高程,合拢,松扣索。 5) 吊装顺序:先吊装基肋,再吊基肋两侧; 6) 跨径较大时,宜双基肋或多肋同时合拢(目的: 增强稳定性)。
吊装方法与加载程序(续)
拱圈分段砌筑
(一)圬工拱圈及拱上结构砌筑
4、分段支撑
砌体处于倾斜角大于20°的拱段上,有下滑趋势,需支撑。
5、拱圈合拢与合拢温度
通常在拱顶合拢,分段砌筑也可多处同时合拢。 合拢温度:依据设计确定,无规定时,按当地平均温度或昼夜平均温 度(10℃~15℃)。
6、拱上砌体的砌筑 由拱脚向拱顶对称、台阶式砌筑; 为防止空腹式拱的腹拱受到卸落拱架变形的影响,应在拱上横 墙砌筑完成后卸架,再砌筑腹拱拱圈。 7、拱架拆除 总体要求:1)分步;2)对称;3)从拱顶到拱脚。
2、拱部浇筑
(二)钢筋混凝土主拱圈就地浇筑
3、拱上建筑
钢筋与模板:拱上结构宜将钢筋形成骨架,模板形成 整体,吊装到位进行浇筑,简化拱圈上的作业。
混凝土浇筑:必须对称进行浇筑。
二、缆索吊装(无支架施工)
545-第二章 上承式拱桥

可由《拱桥(上)》第988页附录III表(III)-19查得
2)拱轴系数的确定
(2)空腹式拱桥拱轴系数的确定
拱轴系数的确定步骤: #1、假定拱轴系数m
#2、布置拱上建筑,求出 M1/ 4 , M j
#3、利用(1-2-24)和(1-2-27)联立解出m为
m 1 ( f 2)2 1 2 y1/ 4
3、活载横向分布:活载作用在桥面上使主拱 截面应力不均匀的现象。在板拱情况下常 常不计荷载横向分布,认为主拱圈全宽均 匀承担荷载。
4、计算方法:手算和程序计算。
第三节 拱桥计算
( Computation of Arch Bridges )
一、概述 二、拱轴线的选择与确定 三、拱桥内力计算 四、主拱验算 五、施工阶段主拱验算 六、拱桥墩台计算 七、桁架拱与刚架拱的计算要点 八、连拱简化计算
4、拟合拱轴线
(4)建立拟合数学模型
将逼近准则与约束条件相结合:
min max f (xi ) yi (i 1,2,3,, n)
f '' (x) 0 x (0, xn ) f (0) 0 f '(0) 0
拱轴线的拟合可以逐次逼近实现。
第三节 拱桥计算
( Computation of Arch Bridges ) 一、概述 二、拱轴线的选择与确定 三、拱桥内力计算 四、主拱验算 五、施工阶段主拱验算 六、拱桥墩台计算 七、桁架拱与刚架拱的计算要点 八、连拱简化计算
值
直到前后两次计算接近为止。
以上过程可以编制小程序计算。
2)拱轴系数的确定
(2)空腹式拱桥拱轴系数的确定
➢拱轴线变化:空腹式拱中桥跨结构恒 载分为两部分:分布恒载和集中恒载。 恒载压力线不是悬链线,也不是一条光 滑曲线。 ➢五点重合法:使悬链线拱轴线接近其 恒载压力线,即要求拱轴线在全拱有5 点(拱顶、拱脚和1/4点)与其三铰拱 恒载压力线重合。
《上承式拱桥 》课件

将绿色环保理念融入拱桥设计和施工中,降低能 耗和资源消耗,减少对环境的影响。
社会经济影响
促进区域经济发展
上承式拱桥的建设往往能带动周边地区的经济发展,促进物流、 旅游等产业的繁荣。
提高交通效率
上承式拱桥作为重要的交通枢纽,能够提高区域交通效率,缓解交 通压力。
提升城市形象
造型优美的上承式拱桥成为城市的新地标,提升城市的形象和知名 度。
支撑桥梁的结构,将荷载传递到地 基。
04
结构特点
01
02
03
承载能力强
上承式拱桥的拱圈能够将 桥面荷载转化为垂直压力 ,从而减小水平推力。
稳定性好
拱桥的拱圈和桥墩、桥台 形成一个稳定的结构体系 ,能够抵抗风、地震等自 然灾害。
施工方便
上承式拱桥的构造相对简 单,施工难度较低,能够 缩短工期。
适用环境
根据具体情况选择合适的施工方法 ,如预制桥梁段拼装、浇筑等。
维护管理
定期进行检测和维护,确保桥梁安 全和持久。
经验教训
重视历史文化遗产保护
加强安全管理
对于具有历史和文化价值的桥梁,应 注重保护和修复,保持其原貌和历史 价值。
桥梁建设和运营过程中,应加强安全 管理措施,确保人员和财产安全。
创新设计和施工技术
性要求。
经济合理
在满足功能需求的前提 下,优化设计方案,降
低工程成本。
环保美观
注重环境保护,合理利 用资源,同时考虑桥梁 的美观性,与周围景观
相协调。
施工便利
设计时要考虑施工的可 行性和便利性,尽量减
少施工难度和成本。
施工方法
预制桥梁段拼装
将桥梁分成若干段进行预制, 然后在施工现场进行拼装。
第三节拱桥计算

(1)不考虑弹性压缩旳恒载内力--实腹式拱
以为实腹式拱轴线与压力线完全重叠,拱圈
中只有轴力而无弯矩,按纯压拱计算:
恒载水平推力: H g
m 1 4k 2
gdl2 f
kg
gdl2 f
(0.128 ~ 0.18)
gdl2 f
拱脚竖向反力为半拱恒载重力:
Vg
l1 0
g x dx
m2 2 ln(m
3、活载横向分布:活载作用在桥面上使主拱 截面应力不均匀旳现象。在板拱情况下经常 不计荷载横向分布,以为主拱圈全宽均匀承 担荷载。 4、计算措施:手算和程序计算。
第三节 拱桥计算
一、拱轴线旳选择与拟定 二、拟定拱轴系数 三、主拱圈弹性中心及弹性压缩系数计算 四、主拱圈截面内力计算 五、主拱圈正截面强度验算 六、主拱圈稳定性验算 七、主拱圈裸拱强度和稳定性验算 八、主拱圈应力调整
第三节 拱桥计算 一、拱轴线旳选择与拟定 二、拟定拱轴系数 三、主拱圈弹性中心及弹性压缩系数计算 四、主拱圈截面内力计算 五、主拱圈正截面强度验算 六、主拱圈稳定性验算 七、主拱圈裸拱强度和稳定性验算 八、主拱圈应力调整
2.3.3 主拱圈弹性中心及弹性压缩系数计算
1 悬链线无铰拱旳弹性中心
采用恒载压力线作为拱轴线,在恒载作用下不 考虑拱圈变形旳影响时,拱圈各截面均只有轴向压 力,此时拱圈处于纯压状态。但是拱圈材料有弹性, 它在恒载产生旳轴向压力作用下会产生弹性压缩, 使拱轴长度缩短,这种现象称为拱旳弹性压缩。因 为无铰拱是超静定构造,弹性压缩引起拱轴旳缩短, 会在拱中产生内力,在设计中为了计算以便将恒载 压力分为两个部分,即:不考虑弹性压缩引起旳内 力与弹性压缩引起旳内力。两者相加,得到恒载作 用下旳总内力。
空腹式混凝土板拱桥梁荷载试验

空腹式混凝土板拱桥梁荷载试验摘要:为了研究空腹式混凝土板拱桥梁在使用过程中的结构性能与受力状况,选用桥梁静、动载试验对桥梁静力与动力性能进行实桥检测,结果表明:主要控制测点应变和挠度的校验系数均小于1,说明桥梁试验孔正截面结构强度及刚度满足公路-Ⅰ级设计荷载的使用要求;该桥主跨实测最大冲击系数为1.21,大于理论计算值1.12,表明该桥桥面平整度状况较差;实测频率值为2.74Hz,大于理论频率值2.30Hz,且二者比值为1.19,表明桥梁结构动力性能良好,桥梁的振动性能较好,实测其振动特性及变化规律与理论计算值基本相符。
关键词:空腹式,荷载试验,拱桥分类号:文献标识码:文章编号:1前言为及时掌握桥梁结构存在的质量缺陷,通过测定桥梁试验孔控制断面在试验静荷载作用下的应变和挠度,并与理论计算值比较,检验桥梁实际结构控制断面应变与挠度值是否与公路-Ⅰ级荷载标准要求相符。
根据试验结果,对桥梁的整体结构强度、结构刚度、结构抗裂性进行评定,判断桥梁结构的实际承载能力。
本次荷载试验桥梁为上承式空腹式板拱结构,于1996年建成通车,主跨跨径为80m,桥面全宽9.5m。
2荷载试验(1)静载试验静力荷载试验结构校验系数ζ,是试验荷载作用下测点的实测弹性变位或应变值与相应的理论计算值的比值。
ζ值小于1时,代表桥梁的实际状况要好于理论状况。
式中:Se——试验荷载作用下主要测点的实测弹性变位或应变值;Ss——试验荷载作用下主要测点的理论计算变位或应变值。
根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011),采用荷载试验主要挠度和应变测点的校验系数ζ来评定结构的强度及刚度。
各工况满载作用下,主要控制测点应变和挠度的校验系数均小于1,说明桥梁试验孔正截面结构强度及刚度满足公路-Ⅰ级设计荷载的使用要求。
(2)桥梁冲击系数测试通过跑车试验,在梁底设置测试靶灯测点,测试跑车工况下梁底的动挠度并经过分析计算获得。
本次动载试验选择主跨跨中位置布置测试靶灯。
上承式钢筋混凝土空腹箱拱桥设计

上承式钢筋混凝土空腹箱拱桥设计
钢筋混凝土空腹箱拱桥是一种常见的大跨度桥梁结构,具有结构稳定、承载能力大等优势。
上承式设计是其中一种常见的设计形式。
下面将详细
介绍上承式钢筋混凝土空腹箱拱桥的设计。
首先,在几何形状方面,设计师需要确定桥梁的主要几何形状参数,
如跨径、桥面高程、拱的形状等。
这些参数将直接影响到桥梁的受力性能
和外观形态。
受力分析是上承式钢筋混凝土空腹箱拱桥设计的关键一步。
在受力分
析中,设计师需考虑桥梁的自重、荷载、温度变形等因素对桥梁的影响,
进行静力分析,求解得到桥梁各个部位的受力情况。
材料选择是上承式钢筋混凝土空腹箱拱桥设计的另一个重要环节。
桥
梁的承载能力和耐久性主要依赖于材料的选择。
设计师需要考虑混凝土的
强度等级、钢材的规格等因素,并合理选择材料。
限制条件是设计中必须要考虑的因素之一、上承式钢筋混凝土空腹箱
拱桥的设计必须符合规范和约束条件,并满足桥梁的安全性、经济性和实
用性要求。
设计师需要根据实际情况,确定桥梁设计中的限制条件,并进
行相应的设计。
在上承式钢筋混凝土空腹箱拱桥设计过程中,还需要考虑桥梁的施工
和维护等因素。
合理的施工方案和维护措施,可以确保桥梁的质量和使用
寿命。
总之,上承式钢筋混凝土空腹箱拱桥的设计涉及到桥梁的几何形状、
受力分析、材料选择、限制条件等方面。
设计师需要综合考虑各种因素,
制定合理的设计方案,以确保桥梁的结构稳定、承载能力和经济性等要求。
同时,施工和维护等因素也应被充分考虑。
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
上承式拱桥施工与主要方法

(Construction of Arch Bridges)
拱桥施工的主要方法
一、有支架施工(拱架施工) 二、缆索吊装施工(无支架施工) 三、劲性骨架施工 四、转体施工 五、悬臂施工
一、有支架施工
适用范围:石、混凝土块和混凝土拱桥。 拱架:
从材料分:木拱架、钢拱架 从构造分:满堂式、拱式拱架、少支 架
防止砌筑过程中出现不正常变形和开裂,通常预压拱 顶部位(具体与拱架刚度有关)。
拱圈分段砌筑
(一)圬工拱圈及拱上结构砌筑
4、分段支撑
砌体处于倾斜角大于20°的拱段上,有下滑趋势,需支撑。
5、拱圈合拢与合拢温度
通常在拱顶合拢,分段砌筑也可多处同时合拢。 合拢温度:依据设计确定,无规定时,按当地平均温度或昼夜平均温度 (10℃~15℃)。
拱架构造示意
拱架砌筑或浇筑,实质是在拱架施加荷载,要使 拱架变形合理,必须确定合适的加载顺序和原则, 具体体现在以下几个方面:
考虑因素:跨径大小、拱架变形 施工原则:对称、均衡 施工顺序:与跨径大小、拱架形式密切相关。
(一)圬工拱圈及拱上结构砌筑
典型工程实例:跨径200m的重庆涪陵乌江钢筋 混凝土拱桥及主跨360m的广州丫髻沙飞燕式钢 管混凝土拱桥就是采用转体施工法建成的。
有平衡重转体施工
平面承重转动装置 环形滑道和转盘轴心都受力 须注意环形滑道和转盘轴心承力的分 配,因聚四氟乙烯滑板受力过大将产 生蠕动,增加转动困难
以球面转轴支承辅以滚轮的轴心承重转动装置 球面转轴受力 须注意整个转动体系的重心必须落在轴心铰上 ,球面铰既起定位作用,有承受全部转动重力 ,钢滚轮仅起稳定保险作用
四、转体施工
无平衡重转体
锚固、转动、位控三大体系
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含箍率。 2 . 2 高层 建筑 的钢 结 构 施 工 技 术
保 障工程 的施工质量 。在混凝 土养护时 , 要从人员 、 水源 、 养
护 时间要求 、 昼夜 和覆 盖等 多角度考虑采 取措施 , 还要 注意 根据不 同水泥 品种来确定养护 时间 , 并且加强养 护期 督查T 作 。除此之外 , 也需注意非混凝 土的质量 问题所产生的裂缝 , 设计 中需要设置一些永久性伸缩缝 , 防止 因结构 断面突变而 产生 的应力集 中 , 要 高度重视 构造钢筋 的配置 , 对采取 混凝
・
76 ・
在 焊 接 时 尤 其 要 注 意 好 焊 枪 的 施 焊 角 度 、焊 丝 伸 出长 度 、 焊
对基础结构建设 的控制和管理 , 有效地利用相关技术 工艺和
方法建设高质量的高层建筑 , 从 而推动我 国的经济建设。
参 考 文 献 [ 1 】 岳军, 魏 续 迪 . 浅析 高 层 建 筑 结 构 施 工 与设 计 . 科 技 信
钢结构高层建筑的施工 , 通 常根据建筑 本身的特点进行
施工。钢结构 的焊接 、 吊装 、 安装 和拆除等都有相当严格 的要
求 。对于那些较 高的高层建筑 , 外 框基本都 是以全钢结构为
框架 , 通过钢梁 斜撑 和核 心筒的连接来 达到建筑结构 的稳定
土小型砌块等轻质墙体 , 要增设 间距不超过 3 m 的构造柱 , 较
3 结束 语
上承式空腹式钢筋 混凝 土拱桥设计时 , 特别应注意桥台
1 6 1 根 2 5 HR B 4 0 0钢筋并置 , 长度 为 5 m。
( 2 ) 由于桥台处拱脚 的水平推力 比较大 , 因此对于设 置 桩基础 的桥 台, 要考虑拱脚水平推力的影响 , 设置多排桩基
侧拱脚处的水平推力和温度力所产生 的内力 , 因此对于拱桥 的桥 台基础和拱圈拱脚 的处理要特别注意 。
息, 2 0 1 1 ( 1 0 )
缝层 问清理 , 从 而形成一套 完整 的焊 接操作方法 , 完 成钢结 构的焊接工作 。
( 上接 第 5 8页) 2 . 2设 计 注 意 事项
以抵抗主拱圈的水平推力 。 ( 3 ) 拱上填料厚度不宜过大 , 一般建议厚度为 l m左右为 宜, 以减轻拱上填料 的自重。 ( 4 ) 主拱 圈施工必须在桥台台背回填压实之后进行 。
虑 风荷 载 、 竖 向荷 载或水平地震 作用以外 , 还要 对竖 向地震 的作用进行计算 。竖 向地震剪力计算一般可通过反应谱 法或
者动力时程计算 , 工程上往往近似考虑把转换层地震竖 向剪 力 以重力荷载 内力乘增大 系数 ( 通常选取 1 . 1 ) 。在对上部无
完整剪 力墙进行设计 过程 中 ,如果其不符 合前述框 支梁条 件, 那么 设计 时先应符 合《 建 筑抗震设计 规范》 的规定 , 计算
3 结束语
总之 , 高层 建筑结构施 工质量 问题对社会发展 和人们的 生活起着非常重要 的作用 , 为 了使我 国高层建筑行业 有进一
步 的发 展 , 就应该从 工程的根本做起, 一 切 从 实 际 出发 , 加 强
量要求 较高 , 施工任务较 重 , 所有在施工 过程 中需要 采取合
理的焊接工艺才可保证工程质量。通常工程焊接的方式一般 采用斜立焊和立焊的方式进行 ,采用二氧化碳气体保 护焊 ,
层 卒间 比较大 , 转换层 高度就有 可能发生 突变 , 这就需要 考
虑把转换层上 、 下楼层的结构抗侧刚度和承载力设计达 到一 致, 以确保 转换层 的传 力部位有 效 , 来 满足高层 建筑抗强 风 与抗震设计 的要求 。在进行转换层 的抗震设计 时 , 除了要 考
候 与工作 条件的影响 , 这时就要控制好混凝 土的强度。在开
( 1 ) 主拱 圈拱脚上缘处弯矩较大 , 结构配筋时需要对拱脚 上缘进行加强 。本项 目主拱 圈配筋如下 : 标 准断面上缘采用 1 6 1 根 2 5 HR B 4 0 0钢筋 , 下缘采用 3 2 2 根 2 2 HR B 4 0 0 钢
筋, 拱脚位置上缘加强筋采用 1 6 1 根 2 8 H R B 4 0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0钢筋与
大层高 的墙高 中部要增设混凝 土腰梁 , 需特别 留意梁底的砌 筑要求和屋面保温与隔气层 的合理设置 。
性, 并 通过楼面钢板 的铺设 与混凝 土的浇筑来保 障楼面 的平
面刚度。另外 , 在进行钢结构施工时 , 塔 吊的起重能力对钢结 构的施T质量与效率有着直接影响 , 所 以在 进行钢结构 的施 工时 , 除了应严格进行钢 结构 的测 控 、 吊装和焊接技术 之外 , 还要严 格地控制塔 吊等辅助设备。在钢结构中焊接技术也是 十分重要 的 , 由于钢结构 的焊接技术 内容 比较复 杂 , 而且质
T之前 , 要按高层建筑 的设计要求来配制不 同强度等级 的混 凝土, 并进行相应 的强度测试 , 等到试验结果 出来后 , 为 了达 到 高层建筑 的施 工标 准就要对混凝 土的配合 比进行 一定 的 调节 。在泵送混凝 土时要进行 细致 的检查 , 因为在高层建筑 施工 时施 _ 丁单位 为了抢 工期都 会忽视养 护的时间 , 在对混凝 土浇筑 时没有完整 的养护措施 与具体 方案 , 易产 生混凝土结 构 的问题 。 试 验需要调整 的是砂石 、 水泥和含水率的配合 比, 在调整过程 中需要根据实 际情况来 调整 ,严 格计算配合 比 ,
● 施 工 技 术
翘
2 . 3高 层 建 筑 的 混凝 土 施 工 技 术
2 0 1 4 丘
在高层建筑结构 的施工 中 , 混凝土 的施 工技 术显得尤为 重要 。由于高层建筑 的施 工周 期较长 , 混凝 土可能会受到气
构。
总 的来 说 , 进 行高层建 筑转换层 的设 计时 , 因为下部 楼