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1、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
2、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
3、应采取措施减少跨间的不平衡, 女口：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 1/51/10 ；? 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2x240®续梁，西岸1孔18m斜4梁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。浑水河桥为3跨连续预应力混凝土桁拱结构。由于邻孔跨径比甚大，采用两组盆式橡 胶支座承受正、负反力和伸缩变形。主跨 123米.下载可编辑5.3 主拱的构造? 1、板拱石板拱 混凝土板拱 钢筋混凝土板拱1/601/7
4、0 ;拱脚厚度可按下式:?钢筋混凝土板拱的拱顶厚度采用跨径的?拱顶厚度d /cos?拱脚处拱轴线的倾角j2、肋拱 -（矩形、工字型、箱型）?矩形截面：肋高为跨径的1/401/60，肋宽为肋高的0.52.0倍；?工字型及箱型：肋高为跨径的1/251/35，肋宽为肋高的0.40.5倍；腹板、翼板 厚度按构造及抗剪最小尺寸要求0.250.5m;?肋拱间必须设横梁、横撑； 3、箱形拱?适合大跨径拱桥；?特点：截面挖空率大，节省材料；形心轴靠中适应主拱正负弯距变化；主拱整体性好，抗扭刚度大，稳定性好；便于预制施工拼装; 箱形主拱圈的形式1、采用闭合箱肋组成的多室箱形截面;2、采用工字形肋组成的多室箱形截
5、面3、采用U形肋组成多室箱形截面4、单室箱形截面 箱形拱构造尺寸拱圈高度一般为跨径的1/501/70 ;可采用经验公式:(m)0.6 0.8?拱圈宽度满足跨度的1/20 ;保证横向稳定；4、双曲拱?主拱圈特点：化整为零，再集零为整?适用无支架吊装、起吊重量小情况5.4拱上建筑的构造6 上承式拱桥桥面系与主拱圈间的结构一传递荷载7 小跨径拱桥采用实腹式，恒载较重?大、中跨径拱桥（矢高较大）采用空腹式，桥面系与主拱间设腹孔和腹孔墩； 布置腹孔应结合主拱的类型、构造、施工方法等综合考虑? 1、腹孔分拱型腹孔及梁板式腹孔；? 2、腹孔一般等跨对称布置在主拱圈两侧，腹拱跨径选用2.55.5m,矢跨比1/
6、21/6，不宜大于主拱圈跨径的1/81/15 ；? 3、采用梁板式腹孔，减轻重量;? 4、无拱顶实腹段的做法；船齐卜“薫盍比全空履盂拱上建筑5、腹孔墩可采用立墙式及立柱式;6、避免腹孔墩柱节点产生裂缝，可将腹孔墩的上下端设铰、设置变形缝;5.5拱桥的其它细部构造? 1拱上填料（ 0.3m）、桥面及人行道? 2、伸缩缝与变形缝，保证结构的安全性与耐久性，相对变形较大的位置设伸缩缝、 相对变形较小处设变形缝；使拱上建筑适应主拱圈的变形；3、铰的设置?拱桥需设铰的情况：? 1）主拱圈按两铰或三铰拱设计；? 2）空腹式腹拱圈按构造设铰、腹孔墩上下端;? 3）施工过程中的临时铰；?采用形式有：弧形铰、平
7、铰及假铰陀3吃汕彩铁的主驛尺寸4、排水及防水层除桥面排水外，应对渗入到拱腹内的积水排除;防水层的质量影响桥梁的耐久性;5.6 其他常用类型拱桥的构造简介1、桁架拱桥2、组合桁架拱桥3、刚架拱桥4、系杆拱桥1、桁架拱桥?主要构造：?桁架拱片一主要承重结构，由上、下弦杆、腹杆、拱顶实腹段组成;?横向联结系一拉杆、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；? 4)、节点为刚性连接，易开裂，影响整体刚度及耐久性；?
8、 5)整体自重轻，构件可预制，适合软土地基；桁架拱片主要类型?斜腹杆桁架拱?竖腹杆桁架拱?桁架肋桁架拱构造特点?节点构造保证足够的强度，防止开裂，影响耐久性及结构刚度；?加强横向刚度，保证横向稳定，一般在跨径端部及L/4处设竖向、平面撑架;构造尺寸? 1矢跨比一般采用较小? f/l=1/61/10;? 2、下弦杆轴线选择尽可能按恒载压力曲线确定，实腹段的拱轴线曲率较大对附 加内力有利；? 3、下弦杆通常采用矩形截面高度(50 80) 1?宽度：b (1H)h? 4、为充分利用下弦杆的受压特性，下弦杆刚度一般大于上弦杆，上弦杆截面宽 度与下弦同6高度下? 5、跨中实腹段总高与跨径、矢跨比、荷载等
9、级、砼标号等有关可取用：1 1H(35訥0(11)1? 6、上弦杆节间长度不宜过大，一般取：812构造尺寸? 7、腹杆截面高度与杆件长度有关，宽度w上、下弦杆；斜杆与上弦杆的夹角控 制在 30° 50°? &拱顶实腹段长度取用：(0.30.5)1 ;? 9、保证各节点处轴线相交一点；局部构造处理?节点构造保证足够的强度，防止开裂，影响耐久性及结构刚度；?加强横向刚度，保证横向稳定，一般在跨径端部及 L/4处设竖向、平面撑架;与墩台的联结?下弦一般铰接上弦有悬臂式、过梁式、伸入式2、组合桁架拱桥?跨中部分桁架拱桥支撑在两边悬臂桁架上的组合结构体系；1）结构特点?是桁架
10、拱和桁架梁的继承与发展，受力特性介于拱桥和梁桥之间；?在悬臂桁架梁端部的下弦杆上支承中间部分的桁架拱；?悬臂桁架的长度一般为主孔跨径的0.20.25;?悬臂梁与桁架拱间设断缝；?横向设系梁与隔板；?边跨通常采用连续刚构活桁架结构；?易于无支架悬臂拼装；?推力较大，适合于山谷较深，基岩脉深较浅的山区2）构造特点?合理的断缝位置设在第23节间；?节间长度一般在跨径的1/81/12，近拱脚处可大些，向跨中方向节间长度逐渐减 小;?跨径小于160米，矢跨比取1/8 ;跨径160米，矢跨比取1/6为益；?主拱圈的截面高度一般为跨径的1/1001/120 ；?合理的上弦杆、下弦杆、实腹段跨中刚度比为1:1
11、.830左右；可充分发挥上弦杆的轴向力；3、刚架拱桥是在刚架、斜腿刚架等基础上发展而来1）结构组成刚架拱片一主要承重结构，由跨中实腹段的主梁、空腹段的次梁、主拱腿、次拱 腿构成；横向联系及桥面系2）特点及适用性?构件小，自重小，适用于软土地基；?结构变形小，整体结构刚度大；?施工方便，造价较底；4、系杆拱桥?带吊杆的拱梁结构，外部为静定结构，而内部为多次超静定;1）结构组成?主拱圈一主要承重结构；?吊杆（刚性、柔性）-传力结构；?系梁（纵梁）-承重结构；?横向联系-横梁、行车道板一传力结构, 横撑-主拱圈稳定作用2）构造?矢跨比一般为1/51/7 ；?主拱圈高度一般为跨径的1/251/50 ;宽度为（0.40.5）拱肋高；?预应力系梁高度应与横梁、桥面板等配合，一般为1.52.5m;拱脚端部加高；?吊杆大多采用墩头锚具；单侧张拉；?横梁按简支梁与固结梁偏安全考虑，高度底于系梁；间距为跨径的 1/101/16 ；3）力学特点-自平衡体系4）局部构造K3-IS左肉力轨邊5）连续拱梁组合桥梁与拱组合，集中了梁桥与拱桥的优点