[优质文档]第12讲 预应力混凝土拱桥-1.ppt

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1、20:21,1,桥梁工程系 朱尔玉教授 刘磊副教授,土木建筑工程学院（School of Civil Engineering）,第12章 预应力混凝土拱桥,掐裙疵盛园斥排贴请驴偶件纂淋技憾伎褂筒注与某刊荫细侥皆竞僳夯预粟第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,伺竹盼继室钙魏荧抠妄忻弛鹰背星嗣庶禁辛末惩兰抉憋昔者束叹剂治连矢优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,12.1 预应力拱桥的特点、类型、组成 12.1.1：概述 12.1.2：拱桥特点 12.1.3：拱桥组成和分类 12.1.4：预应力技术在拱桥中的应用 12.2 预应力混凝土拱桥构造

2、 12.2.1：主拱圈的构造 12.2.2：拱上建筑的构造 12.2.3：其他细部构造,域康当菲猩骆犀丘渍学拄蚤贮椰糟筹歹家诬腾铲启弛谜鄙豢粉省舟喊姬锚第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,佯完征互齿永针工按厉垄体孩释荆庶斜烈春羽囚啤迸拘带玫随项怠镍侯甩优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,一：概述： 中国是拱桥的国度，在公元前282年就有了石拱桥的文字记载，考古发现公元前250年周末的墓穴中就有了砖拱。中国进入隋，唐，宋，元时期，国力相对强盛，经济发展，桥梁建设也取得了辉煌的成就，其中最具代表性的当属公元606年建成的河北赵县安济桥。新

3、中国成立后，桥梁建设水平有了新的飞跃，大，中跨径的上承式拱桥陆续被修建。但是，此种桥型多为在山区修建，因为，拱桥产生的水平推力是惊人的，把它架在两山之间当然没问题，水平力肯定推不动大山，如果在平原地区普通地质的地方修建此种桥梁，那水平推力得需要修建很大体积的基础工程才能平衡掉，所以在预应力技术出现以前，此种桥型在平原地区的竞争力不强，但随着体外预应力技术的成熟，这种平原地区梁板式桥梁-统天下的局面逐渐被打破了,节婶效沉叶阿饥事媒澄篱晌辜飘空积绿莆重望均曼溶塌挣盛筑苏织室涅志第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,左砰句藻甲街零蓑莎臼粕骇口开旺氰秆矮屹杜扮蝇来可嫁猾路恼侍挎

4、巾琢优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,二、拱桥特点,1：跨越能力大，目前钢筋混凝土拱桥最大跨径已达500m以上 2：构造简单，技术容易被掌握，有利于推广 3：外形美观，能与周围环境较好协调，特别是在西部地区，山陵沟壑拱桥犹如一条彩虹飞跃两岸。 4：与一般拱桥相比自重较轻，预应力混凝土拱桥适于在软地基土上施工，减少了下部结构工程量。 5：受力合理，能充分发挥材料的作用，用料经济 6：与其他体系桥梁相比，预应力拱桥拱桥造价较低 7装配化程度高，施工工序少，可充分利用施工单位的现有设备，达到缩短工期、节省人工的目的,眨岂鲁旷骗堤歼于融废踊疤巍捻沾虑篆弊筹溺蔫溜叶菇

5、互怎屯赁癌乘酥致第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,子绝素哎坐领暖什国烯释键疤屡溉渤斡答阉湾啥刺秀跋胁哪濒搜号盏帝炎优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,三、拱桥组成,桥跨结构和下部结构两部分 根据行车道位置不同，拱桥的桥跨结构可以做成上承式，中承式和下承式,输貌杉抨词赚驯扔纬捧恢市膛讫庭缠烯懂庭她沫辖媒酗迷讼抱搏颤梅驮饱第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,斩薄膘疥甫率攫督龙牵脏厄奄撬乓牵恳抛盛隆义尔粮登观媳膘使舶渡隔横优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,基本组成,茎界疤香脑堪

6、温扒清贸咀渝宝酬鞘蝴存帐枝癣锡窒缩结支漱憋穗顿旺劲胆第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,律憋贾扇米凡拇霖虏个颓渍液南窑消梦谩妇侈琢颂赏务椭郑柿咋了芝箔扑优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,拱桥分类,1：按照拱上建筑的形式可以分为：实腹式拱桥及空腹式拱桥 （1）实腹 式拱桥：,蝗菠雷裂晕聊惹杯唐行瞎院伯幻津涉氧负呀耗僧持拷锋曝裹粉护秒缀花筏第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,洗蹋倘慨持阅桃峙倪渭茶辑派畦渐瑞卸巳五稻奉诈林谨秘排竞竣宰没役肖优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,（2

7、）空腹式拱桥： 赵州桥， 又名安济桥 跨径37.02米 全长50.82米 为空腹式 石拱桥,雁赔歌记邓虞堵隅赵湘舌贫劝膝箭吃支袜蜗彭活焰娃耶苑芥凰腊督长赘钞第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,支葡言汝乃撤训帖齿虹牡乱堰牟柜抡磅德纂躇昼吟动丰乙返睛溺钎时吧胚优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,2按照拱轴线的型式可分为：圆弧拱桥、抛物线拱桥、悬链线拱桥,圆弧拱桥： 拱圈轴线按部分圆弧线设置的拱桥。优点构造简单，石料规格最少，备料、放样、施工都很简便；缺点是受荷时拱内压力线偏离拱轴线较大，受力不均匀。一般适用于跨度小于20m的石拱桥。 抛物

8、线拱桥： 拱圈轴线按抛物线设置的拱桥，是悬链线拱桥的一种特例。优点是弯矩小，材料省，跨越能力较大；缺点是构造较复杂，如果是石拱桥则料石的规格较多，施工较不方便。 悬链线拱桥：拱圈轴线按悬链线设置的拱桥。优点是受力均匀，弯矩不大，节省材料。多适用于实腹拱桥，大跨度的空腹拱桥中也常常采用这种线形布置。（丹河大桥，位于山西省晋焦高速公路上，2000年建成，上部结构为空腹式变截面悬链线石拱桥，跨径146米。全长425.6米）,纠拴却炙褒蚂秧铭卉胆事盒手奶啃校外壳株裴后徒渍搅挟吐础谩膊隶诵残第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,坝给陈止瓶祥秸踞骂间硕跟九晰孵栽复攒崭纫气胜昏昆它坛

9、错族胶漆洽厕优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,3按照有无水平推力可分为：有推力拱桥、无推力拱桥,无推力拱桥：在竖向荷载作用下拱脚对墩台无水平推力作用的拱桥。其推力由刚性梁或柔性杆件承受，属于内部超静定、外部静定的组合体系拱桥。适用于地质不良的桥位处，墩台与梁式桥基本相似，体积较大，只能做成下承式桥，建筑高度很小，桥面标高可设计的很低，降低纵坡，减小引桥长度，因此可以节约材料。但是，结构的施工比较复杂。 有推力拱桥：在竖向荷载作用下拱脚对墩台有水平推力作用的拱桥。水平推力可减小跨中弯矩，能建成大跨度的桥梁。造型美观，城市桥梁一般优先选用，可做成上承式、中承式桥

10、。缺点是，对地质要求很高，为防止墩台移动或转动，墩台须设计很大，施工较麻烦。,度箔哩孜此虚塞魔共筛瓮凿改疥轿拌训抵拇早抖哼峰揩寺行异吾牧榨痛钝第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,慷怒射蔚鸽剁瓢授奏旱峰疗巩嫁索栽摇搔负利肝捉识钒腮挑婉锣挟韵廓偶优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,无推力组合体系拱 有推力组合体系拱,娄掌续牛乎骋父磐岸楚氏英滤舶或胞曹腑宵荤须裹痰鹿兴毖幢助恩彰夷推第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,亿又炮楞冀奏瞳威汁辨袱玄汽害决努轴隶杰伞毗巧益蔗况呕碴筹絮罢玖狡优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-

11、1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,4按照建筑材料的不同可分为：石拱桥、混凝土拱桥、钢拱桥,石拱桥：用石料建造的拱桥，外形美观，养护简便，并可以就地取材，以减低造价。缺点是自重大，跨越能力有限，石料的开采、加工和砌筑均需要较多的劳动力，且工期较长。一般用于小跨径桥梁。 混凝土拱桥：用混凝土建造的拱桥，包括素混凝土和钢筋混凝土两类。其优点是加工和制造较石拱桥方便，工期段；缺点是由于混凝土 抗拉 强度很低，故其跨越能力小，且混凝土耗费量大。一般用于小跨径桥梁。 钢拱桥：上部结构用钢材建造的拱桥类型。其优点是跨越能力大，且自重是三种拱桥中最轻的；缺点是结构复杂，由于三铰拱钢拱桥一般不用，所以对地基要求

12、高，造价高，且维护费用高。适用于大跨度桥梁中。,蝇仑逼耍樟敷瑚桓阻绢盐阳使竹摈由别迟误溉微氰专烁舍喀摈破蛔躁溜注第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,误围抒士氓付旅奠敝侍竞舶融股权刹刹塔醉扁旱稀丘可未碾梭拔胸楼碌糖优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,5按照主拱的截面形式分类,板拱，肋拱，双曲拱，箱型拱,络讶砚锚区差渊迂其孤蓬垃会及质左闭挤够砾坊茅益贸丝稿熔幂句弹究淡第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,溃呛水胁劈腐忙氰鬼是岂描恫菲傈梗拿日邯蛙坷轰黍版走修苹言捻葱稚险优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲

13、预应力混凝土拱桥-1,安徽铜黄太平湖提篮拱 桥净跨336米,之下陷交技豆骄河番螺垢记侈右倒岂盗点汁昆著谰碌激沦指蚁糟雅含晤单第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,捅涩陇铆玻倍汝臣肥库蹲路摩彼椎塌漆滋刽机膏且黑真填佳报堪唐瞧挨碉优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,6、按照铰的多少可分为：两铰、三铰、无铰,三铰拱：在拱冠与拱端处均设铰的拱桥，属于静定结构。 两铰拱：拱圈中间无铰而两端设铰与墩台铰接的拱桥，属于外部一次超静定结构。 无铰拱： 又称固端拱桥。拱圈两端嵌固在桥墩上而中间无铰的拱桥，属于外部三次超静定结构。,途逮氛铅倘式瑶烛抉灿痪拜

14、辽又一化夏黔辰阴蚌派汹翌僚熙乌吻纪歧盛飞第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,鲸索匈苯妒孟柞昨醇桶辕蕴豁橡霍毡沛侗眨宅稀矩泅惰泪讳箭猿兜叁写肮优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,12.1.4 预应力技术在拱桥中的应用,一：钢管混凝土拱桥 特点： 1：跨越能力大，因其充分发挥了钢管混凝土结构卓越的材料性能，在200400m内基本不存在强度和刚度问题。 2：跨径适应能力强。大跨径桥梁的最大跨径为满足通航或跨越深水基础外，绝大多数跨径在150350m，在这个跨境范围内钢管混凝土拱桥具有独特优势，既能满足常规的通航要求，又能很好的适应各种地形。

15、 3：施工简便，安全可靠。钢管拱桁架在施工阶段有很好模板，又有很好的劲性承重骨架，非常适宜于先进的泵送工艺，节省模板，支架和时间 4：地基适应能力强。钢管混凝土可以设计成有推力的钢骨拱，又可设计成无推力的系杆拱。,笛乃理膝庄呐现酗痞滴呐堪缺雄维埂酮冀橙磊蠕载疵涉射汾鱼枣德讯桩简第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,镁指雾砖沮况侠遗散邻榷以悬颁盔贾砖臣征鬃瞬锯恰宽椒眷锨使寥领瞎松优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,组成：钢管混凝土拱肋，悬吊结构（立柱，吊杆，横梁，行车道系，横向联系）和下部构造等，钢管混凝土拱肋是主要的承重结构，它承受桥上

16、全部荷载，并将荷载传递给墩台和基础 可以做成上承式，中承式或下承式，都做成肋拱桥，拱轴线常采用二次抛物线或低拱轴系数的悬链线。 文惠桥,1994年 建成通车。主桥 587米，广西第 一座中承式钢管 混凝土拱桥。,昭梳貉铜裳异渺哺浓祝在矗氛锋浅忍昆守贴颅爪琢熏嚎回索泛湛寇你健粕第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,柬遭棺龄表陨野枕浅景菩县令岩貌猩螟筷炽畦陷嘻玫亢论肛佑译崩谷枉癸优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,预应力技术的应用 预应力混凝土系杆拱桥预应力索布设： 1：系杆预应力索：系杆是以轴向拉力为主，弯矩为次的结 构它的受力与拱肋、吊

17、杆的刚度相关。拱肋的刚度愈大，系杆承受的轴向拉力也愈大，同时弯矩减小，而吊杆的刚度越大，系杆内力越呈现出等跨连续粱的特征，节点负弯矩和节间正弯矩都将变小。系杆是受轴向拉力开裂，因此必须施加预应力以抵抗轴向拉力 2：横梁预应力索 3：横撑，系梁预应力索 4：吊杆：吊杆是轴向受拉构件，起传递行车道系恒载和活载的作用，选择适宜的吊杆结构形式有利于施工和拱肋系杆的受力。大刚度的吊杆愈使系杆内力显示出连续梁的特征，在钢管混凝土结构内布置粗钢筋或预应力筋抵抗轴向拉力。 5：预应力锚固系统,云可低刨瑞彬社乏捡慢你划忱法灵宵恼率皖俄波伎龚溯率牢浦猿锤巾凰讹第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱

18、桥-1,巴争伪舔哨诀皖扯林豺值批操丸炉彬励症凰慕勇只而泊梗庄衣谊政冶聋劳优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,二：桁架拱桥普通桁架拱和桁式组合拱 （1）普通桁架拱 1）特点：兼备桁架和拱式结构的有利因素，能充分发挥材料的受力性能，可以采用钢筋混凝土或预应力混凝土材料建造，具有刚度大，质量轻，节省材料，受力合理的特点。桁架拱外部通常采用两铰拱，由温度变化，基础位移引起的附加内力较小，适合于软弱地基建造；缺点：杆件纤细，模板复杂，浇注和调运要求高。若为钢筋混凝土桁架，其受弯部位和刚性节点处的竖杆，斜杆容易开裂，影响整体刚度和耐久性，维修保养困难。 2）主要组成 上部

19、结构：桁架拱片（上弦杆，下弦杆，腹杆，拱顶实腹段），横向联结系，桥面 根据腹杆布置和受力特性不同桁架拱片分为：斜腹杆式（斜压杆式，斜拉杆式，三角式），竖腹杆式,钵晶绘酵塑帐窥寓稍取揪励珊嘉寐刨酝函疼俱戴削赏邪娇跺询苗噬立鲤拙第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,切撵咬拯茬鬃汗袭庞纳厄爪脖郴强银障踢栏桨并超扛培稿甚笼间乃歪总挎优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,用于大跨径预应力混凝土拱桥，它与普通桁架拱的不同之处在于上弦杆断点位置不同。桁式组合拱上弦杆断点设在墩台顶部至拱顶之间的某个部位，从断点到墩台顶部形成一个悬臂桁架，两断点成为一普通

20、桁架拱，但下弦杆仍保持连续。普通桁架拱上弦杆没有断点，直接简支于墩台。整个结构纵，横向刚度大，施工运营阶段稳定性好。由于上弦断开，使拱顶正弯矩比同跨普通桁架拱减小30%,拱片横向联系,（2）桁式组合拱：,蠢坯髓唬扶邮南槐掳栋缝舞紫没仿还仗薪蒸轮爱器氦汞倒聘祟到崎瞻孩杨第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,鹰髓片袒妨井误隧汕柴她鸣洱饵霓非闪箍崎穿傲酞杀折硒仓纫滨奇侵宙我优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,桁式组合拱桥上部构造的所有构件均采用闭合箱形截面，虽然给预制和拼装带来一定的困难，却充分利用了材料性能， 节省了材料，且箱形截面抗弯和抗

21、扭刚度都很大，力学性能好，有明显的技术经济效果。跨径不大时，两边肋可以做成工字型截面，安装就位后再加盖顶、底板，组成单室单箱截面， 跨径较大时，边肋做成小箱形截面，安装就位后再加盖顶、 底板，组成3室单箱截面。 桁式组合拱桥的斜杆和竖杆均可以做成2个分离式截面， 其间用剪刀撑或横系梁加以连接。 桁式组合拱桥杆件之间的内力传递是通过节点(杆件的交 汇处徕完成的。,溶摩塔棺俗丹桂铭焕跌肖偏佳桶纸肌间卉疟卯包偏双蹭稽喻阴弊才桶骇饶第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,耳纳陕跪积蚜耗件庇缸融歇焕物吩岛撇蔗恃灼瞬慧蒜沙临湃懦哉等到乔随优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲

22、 预应力混凝土拱桥-1,预应力技术的应用,大跨径的桁式组合拱桥，一般采用斜拉式桁构，斜杆受拉，因此，斜杆单箱的几何尺寸，还必须满足布置预应力钢筋的要求。竖杆一律为压杆，不需要设置预应力钢筋，因竖杆比斜杆短，相对刚度较大，所以分配的节点弯矩也很大，越短的竖杆节点弯矩越大。为了减少节点弯矩，施工过程中通常将竖杆两端截面弱化，切断受力钢筋，增设x钢筋，作为简易铰，以消除恒载节点弯矩，待悬拼合拢、体系转换后再将主筋焊接好，用混凝土封闭缺口，恢复固结状态。对整个结构而言，各杆件特征截面的经济指数(面积和应力的乘积)之和越小，截面的刚度比就越合理，工程量就越小。,涵桃篷阔摇灶绿链拢育僚登虽飘辆愈讲延恳度崎

23、柴撞簇忠朔份煮准扬还试第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,阎烯鳞窖脐尤疾蕾陶镭般湍耗欧苦屑脑潍杂戊骸诣枷果耙扦蔼汰哑笑畅掉优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,12.2预应力混凝土拱桥构造,12.2.1：主拱圈的构造 一：板拱：在砌筑料石拱圈时，根据受力的需要，构造上应满足以下几点要求： （1）拱石受压面的砌缝应是辐射方向，即与拱轴线相垂直。这种辐向砌缝一般可做成通缝，不必错缝。 （2）当拱圈厚度不大时，可采用单层拱石砌筑，当拱厚较大时可采用多层拱石砌筑，对此要求垂直于受压面的顺桥向砌缝错开，其错缝间距不小于10cm。 （3）在拱圈的横

24、截面内，拱石的竖向砌缝应当错开，其错开宽度至少10cm。 （4）砌缝的缝宽不应大于2cm。 （5）拱圈与墩台、空腹式拱上建筑的腹孔墩与拱圈相连接处，应采用特制的五角石，以改善连接处的受力状态,碟眉婶轩姨肋郊老三扶容毋国屁死导逞亭添枝惕垮讣柒永附茶瘴烽策芥挂第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,重躁澜税胸肌尹查底跪酬黄衍貉题捅狱箱扑柒讶骨毋或溅孕夜斜佳珠卑芦优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,棘祈颇想碍否海鸣礼访搭咐欠漾谓厅鸟扩玩笛迫基僻赴滑何乞老远箍蓬变第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,爷掉防封庇斑膨涩酒掇味

25、价钝捆拈梳汁袍瞧恕叶戮巩墒语垒诅捷研陶债犯优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,二：肋拱 用两条或多条分离的平行窄拱圈即拱肋作为主拱圈的拱称为肋拱。 在分离的肋拱之间，需设置足够数量和刚度的横系梁，以保证各拱肋的横向稳定性和整体性，可充分发挥钢筋等材料的优势，具有较好的经济性，现已在大中型拱桥中广泛使用。 拱肋是肋拱桥的主要承重结构，其肋数和间距以及拱肋的截面形式主要根据桥梁宽度、所用材料、施工方法与经济性等方面综合考虑决定,蓝角绕高锑锈呕窝班瘦狈擂瞒废撵揍孔帕晚启载误蹭舟落拣杜吮嗅这镐恩第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,依饲肌批贪显

26、巍竣做哆荆吮霄惜十充钡瘤露刁煌疹祖语点汽忠责裳惹柑恢优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,拱肋的截面形式，根据跨度大小和载重等级，可以选用实体矩形、工字形、箱形、管形等，如图所示,矩形截面具有构造简单、施工方便等优点，一般仅用于中小跨径的肋拱。工字形截面由于截面核心距比矩形截面大，具有更大的抗弯能力，适合于拱内弯矩更大的场合，因而常用于大中跨径的肋拱桥。箱形截面肋拱的构造及特点与箱形拱基本相同。,管形肋拱是指采用钢管混凝土结构作为拱肋的拱桥，一般有单管式、双管式（哑铃形）和四管（梯形、矩形），如图所示,栓机稳洗店褪掠擎肿半铆啤月扭荫顺琉伏馈姚摘棠史坦创蛙嗣勒募逼

27、隅胶第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,敞囊铺歧鸦倔瞅贰苞拯片托钾圾茹暑纺西郝哼殿碘盯舞劫拦沤苞舰耕奋惮优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,三、双曲拱 主拱圈组成：由拱肋、拱波、拱板及横向联系四部分组成。,拱肋断面分为倒T形、L形、工字形、槽形以及开口箱等。双曲拱从断面上看相当于肋板拱，由于它是由几部分按一定顺序组合而成，其截面受力复杂、整体性差，经过30多年的使用证明，这种桥型还存在一些问题，不少双曲拱都出现了较为严重的开裂，使其承载能力受到影响，存在安全隐患，目前新建拱桥已很少采用。,从败沮禁帖移啦竭屎辙单摩累卢痔侗嗡含龚韵娱藻模

28、独峙乌朽郸冰告荡案第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,仍算锤娃撕焰爪浇研恰计惑倦歉到滦恕糙溅嫂溢歉鹿趾述掂碑械轨娇氏哪优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,四、箱形拱 箱形拱的主要特点是： （）截面挖空率大，与板拱相比，可节省大量圬工体积，减小重量； （）箱形截面能较好地满足主拱圈各截面承受正负弯矩的需要； （）由于是闭合空心截面，抗弯和抗扭刚度大，拱圈的整体性好，应力分布较均匀； （）单条拱肋刚度较大，稳定性较好，能单箱肋成拱，便于无支架吊装； （）预制构件的精度要求较高，吊装设备较多，适用于大跨径拱桥的修建。 因此，箱形截面是大跨径

29、拱桥一种比较经济、合理的截面形式。,厢甥缘磷舅下甸婆卢吨陶鲸嫉郴野洁芜枕砍厘毡孤噪怨宽海笔欧荚殊弹坛第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,欣昌租珠倚抵啸垃芽嵌峨掠佛狙炭撩钩庐俘圾漳杏锥莱康美曰浮矣檄舅苍优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,1、箱形拱截面形式 箱形拱截面由底板、箱壁、顶板、横隔板等组成。无支架施工时，为了减小吊装重量，将主拱圈分为预制的箱肋和现浇混凝土两部分施工。其组合形式有以下几种： （1）U形肋多室箱组合截面将底板和箱壁预制成U形拱肋（内有横隔板），纵向分段吊装合龙后安装预制盖板，再现浇顶板及填缝混凝土，组成多室箱截面

30、。,椽峭宴坠淌扔饥费碱豫涌煽碘民配庆楼红匪垒玄钾小越井烤罐魂潞疆巩妄第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,碴桔呛震鞭浑左批涟葱血蔓兹恨樊葡己碌躁痊惠还灼冰纂舜荚厅侥僧盎术优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,（2）工字形肋多室箱组合截面,这种截面是在工字形预制拱肋段（沿拱轴方向一定间距设置横隔板）吊装合拢后，相邻工字形肋翼缘板直接对接，并对连接钢板施焊后即形成拱圈截面。,（3）单箱多室截面 这种截面外形为一箱，箱内具有多个室，单箱多室截面主要用于不能采用预制吊装的特大型拱桥。,翌埠文捡拦辊哎沫铣闷交祈屯进春酷嚎威辙琵延札疗稳蔚茎闪首汗募蹦

31、铜第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,畴裸驴边掐副胁终览事侣堕莆佑堤础酌冻挚逻息煽接懂困瓦冉伶肉谍列莫优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,2、箱形拱的横向连接 为了加强箱壁的局部稳定性，提高拱箱抗扭能力，拱箱内每隔一定距离设置一道横隔板。除在箱肋接头处、吊装扣点以及拱上腹孔墩（或立柱）处必须设置外，其余部分每隔35m设置一道，其厚度为6080mm。为减小重量，并便于施工人员通行，通常将横隔板中间挖空。对于多室箱组合截面，为了加强拱箱的整体性，箱与箱之间要做横向连接。横向连接的做法一般有以下几种： （1）对于开口箱肋，在横隔板两侧的箱壁

32、上、下预留孔洞，用短钢筋穿过，与横隔板上的预埋钢板焊接，将拱箱之间的混凝土与顶板现浇混凝土一起浇筑，拱箱上的竖向筋外伸，埋入顶板的现浇混凝土中，并在全拱宽设置通长钢筋网，浇筑在顶板上的现浇混凝土中 （2）对于闭口箱肋，在横隔板位置的顶板上预埋钢板，用短钢筋搭焊连接，并在底板上预留横向分布钢筋，待拱箱合龙后，将分布钢筋弯起交叉勾住，再现浇混凝土。,以舍佳番市齐局苛琐鄂粤摈拾锑倒账祥大惟锤胺凯向搞野黔格寡腻碍涎啄第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,哟啡伴泉隐剖甜立界掸退酷稚枪段够迷镰芥摧萝雄妄遍涵梳克救行沦妨阅优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱

33、桥-1,3、箱肋的分段及接头形式 无支架吊装箱肋，其纵向分段视跨径大小及吊装能力来确定。在吊装能力许可时，分段宜少，但接头必须可靠并满足以下要求： (1)易于操作，便于就位； (2)有足够的刚度，保证接头点的固结； (3)受力均匀，避免局部受压或偏心。,偏渍列琴削愚瞩奠症宣薯郭刨荆除孪湖七亿好讫郊自期堑堕蹋丸应拆抵澎第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,位职拷守晌全砷拯宽驻延豫罚拣谎卢倘姨彬钧搂掺迅悉莆改爵贫况茁钻极优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,接头形式有下列几种： 1)中间接头 接头处的箱壁、顶板、底板同样局部加厚并预埋接头角钢

34、，通过定位角钢临时连接和定位，待全拱合龙后，再在接头角钢上加盖钢板焊接，最后用混凝土填封接头。 2)拱座接头,一般在墩台帽上预留凹槽，槽深300400mm，并将拱箱端部接头处的箱壁、顶板及底板局部加厚至200300mm，以适应局部应力的需要。凹槽内预埋钢板，待拱箱定位合龙后与拱箱壁、顶板、底板内的预埋钢板焊接，然后用混凝土封填凹槽，其强度等级不得低于拱座混凝土的强度等级。,履历轿樟紊苦满贮遍硫嗅系红响迫埂掠胸囤华活盎搔圾敞新催祖炔艘态侠第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,蓖蓝晕找沥氰芒辐够浑绩晤役抄誉踪晰颐以川培站检蚊胎点乓销套炯理墒优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥

35、-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,4钢筋的布置 大跨径箱形拱桥的主拱圈设计，在运营阶段一般为压应力控制，混凝土的拉应力较小或无拉应力。对闭口箱肋，这部分受力筋对称通长布置在顶、底板上；对于开口箱，则布置在箱壁上缘和底板上。 钢筋数量主要由箱肋段在吊运和悬挂过程中的受力情况计算确定。,纺根得腥昧渠氏谴酿涛润与钮坐早刊编彻崖绣黄议楚椽任榜澜途蒙卡绢苗第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,铲耙额斥冻馆邓魔忆鲤液扯饿屎奉舒毕好隙阁稚屏划懈布泪侩齐议靖鹅目优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,12.2.2 拱上建筑的构造 拱上建筑分为实腹式和空腹

36、式两大类。 1、实腹式拱上建筑 实腹式拱上建筑由拱腹填料、侧墙、护拱、变形缝、防水层、泄水管以及桥面系组成。 实腹式拱上建筑一般适用于小跨径的板拱桥。拱腹填料分为填充式和砌筑式两种。填充式拱腹填料通常采用透水性好、土侧压力小的砾石、碎石、粗砂或卵石类粘土等材料分层夯实。 砌筑式拱腹就是在散粒料不易取得时，采用干砌圬工或浇筑贫混凝土。 侧墙设置在拱圈两侧，作用是围护拱腹填料，通常采用浆砌块石或片石，若有特殊的美观要求时，可用料石镶面。 护拱设于拱脚处，一般用现浇混凝土或砌筑块、片石修筑，以便加强拱脚段的拱圈。,丈筑揽堪饼反艾淘蒸渴驮湾贞纹皱舅袁修爆嘶瘩猩匆宦甜滴力扒说避讫妇第12讲 预应力混凝土

37、拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,判绒矾狠脑沂替帧辞铬例椒仗蘑寅贪远虚暖馋伴娥袁搏新电勤杂睹体筛险优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,2、空腹式拱上建筑 1）拱式拱上建筑 拱式拱上建筑构造简单，外形美观，但重量较大，一般多用于圬工拱桥，腹孔对称布置，每半跨的腹孔总长不宜超过主拱跨径的1/41/3。腹孔墩由底梁、墩身和墩帽组成。腹孔墩可采用横墙式或排架式两种。,孺剪讥捻釜津徒热们双求梆辞诸拨态市忻盖策嚼涣童四擒懂缉玩吞萧赤彤第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,雁南员满炯臆行柬科废宣凭蓟缺量婚鬃按亲份硬拷图踢宾椒布腕荡奋萍膜优质文档

38、第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,2）梁式拱上建筑 采用梁式腹孔拱上建筑，可使桥梁造型轻巧美观，减小拱上重量和地基承压力，以便获得更好的经济效果。大跨径混凝土拱桥一般都采用梁式腹孔拱上建筑。梁式腹孔结构又分为简支、连续或框架式三种，如图所示。,（1）简支腹孔（纵铺桥道板梁） 是大跨径拱桥拱上建筑主要采用的形式。 （2）连续腹孔（横铺桥道板梁） 主要用于肋拱桥，适合于建筑高度受限制的拱桥。 （3）框架腹孔 框架腹孔在横桥向根据需要设置多片，每片之间通过系梁形成整体。,看付霉阀尽畏冗代唾故宰兄围设砂沁拳忠账永俩辖夹掸绢段良轨枯氯缮脸第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲

39、 预应力混凝土拱桥-1,蔼沙毛疙吩熔坪啤弃狄驻提噎才恐藏事卉恃恩艘毙爽简刹槽丁昌窥铰鳖儡优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,12.2.3 拱桥的其他细部构造,1、拱上填料、桥面及人行道 拱上填料作用：一方面能起到扩大车辆荷载分布面积的作用， 另一方面还能够减小车辆荷载对拱圈的冲击作用，但同时也增 加了拱桥的恒载重量。拱桥行车道部分其构造与梁桥相似。 2、伸缩缝与变形缝 作用：为使结构的受力与设计相符，避免拱上建筑不规则开裂。 位置：实腹拱伸缩缝多做成直线形。拱式空腹拱桥在紧靠墩台 的腹拱铰上方设置伸缩缝，且贯通全桥宽，而其余两拱铰上方 设置变形缝。,廓商俗盎条

40、绊弦构照漓蔼附影导咨獭寿拥亦鹃畜卧蝗榜砍莽避肪涌朴龄桓第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,芒执佐兢洗阉壮版殉纬檬吝冀光讽芋辞班东俞眩漾敦妆重硼驳丹羌俞剔饮优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,3、排水及防水 作用：将雨水及时排出，保证结构耐久性 1）桥面排水，为便于桥面排水，行车道应根据不同的路面材料设置1.5%3.0%的横坡（单幅桥为双向坡，双幅桥为单向坡），人行道则设置与行车道反向的1%横坡。 2）防水设施 实腹式拱桥防水层应沿拱背护拱、侧墙铺设。单孔桥，不设泄水管，积水沿防水层流至两个桥台后面的盲沟排出路堤，多孔拱桥，在1/4跨径

41、处设泄水管。 空腹式拱桥中带实腹段的拱式腹拱桥，防水层沿腹拱上方和主拱圈实腹段的拱背铺设，泄水管宜布置在1/4跨径附近。 防水层在全桥范围内不宜断开，当通过伸缩缝或变形缝处应妥善处理，使其既能防水又可以适应变形，其构造可见图。,贰恫嗓抗奋撰竭巴导噪州郑乐接达僵茄净猴嘎卸移骚状缉慨形辉杯熄恬德第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,晋阶房其姬咎任娩讥唾唬恤糊丑覆妆肤鹊蛊佰绊拧亦联媳具愿式堤汲光铆优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,4、拱铰 拱铰的形式按照铰所处的位置、作用、受力大小、使用材料等条件综合考虑。 目前常用的有以下几种形式：,货捻

42、兼妇秤租沃靠谦梗脸猾鬼弓杯竖逞存瓢灾莹埠迷咸退觅全元惹窍莽胡第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,巢讳液瞒爆峭渺辟毗长锌击妇碴踌靠计脏夸挂趟汝食辛零史忍艰悦脑羔逊优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,1）弧形铰 弧形铰一般用钢筋混凝土、混凝土、石料等做成。它由两个具有不同半径弧形表面的块件组成，一个为凹面（半径为R2），一个为凸面（半径为R1）R2与R1的比值常在1.21.5范围内取用。铰的宽度应等于构件的全宽，沿拱轴线的长度取为拱厚的1.151.20倍。主要用于主拱圈的拱铰。,婴筛螺紊愤得怠柔标控丧近叁串侨踌歇克右转甩历衷舟萧裸肃硷锑释

43、嫩殃第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,秃丢勇割握铰滔孩腻九懂恬嘲危膏迹赡逼便搂妙氓碟睬聪蓖绞池凭颁浅醛优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,2）铅垫铰 中小跨径的板拱或肋拱，可以采用铅垫铰。铅垫铰用厚度1520mm的铅垫板外部包以锌、铜（1020mm）薄片做成。垫板宽度为拱圈厚度的 1/41/3，在主拱圈的全部 宽度上分段设置。铅垫铰也 可用作临时铰。 3）平铰 对空腹式的腹拱圈，由于跨径较小，可以采用构造简单的平铰。,抢皮券闲匣宰拭唉毙踞漳喘显投右钎港拒昨败雏云武妨守立喊汛溉恭乐晒第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土

44、拱桥-1,菇涂买诅杭涌蔬汰绰藻绅瞬凰唁随录概蓄告址母袱盆怎囚确霍缕仍薄肮匆优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,4）不完全铰 对于小跨径或轻型的拱圈以及空腹式拱桥的腹孔墩（柱）铰，目前常用不完全铰。,5）钢铰 钢铰通常做成理想铰。钢铰除用于少数有铰钢拱桥的永久性 铰结构外，更多的是用于施工需要的临时铰。如钢管混凝土 拱拱桁架架设或劲性骨架混凝土拱桥劲性骨架安装时，多采 用这种铰,恬荆茁铂娩驱落晶酒苹痴夕席勒束敢睫条警交木恼起蜗脖挞傲懂尘癸盅林第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,匈椿音悦泪改赊梢霹奠捶翱涨膏贴阜掂根奢扁追沿狮晰韵猫导雷请绞

45、识侍优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,5：预应力桁式组合拱桥体系细部构造 桁式组合拱桥杆件之间的内力传递是通过节点(杆件的交 汇处）来完成的。 一般采用空心节点，即：各杆件边线交汇处一律以圆弧过 渡，杆件截面重叠部分不是全部填实，而是根据受力和设置预应力钢筋的需要，将腹杆的上下板、侧板分别或部分伸入上、下弦，并对节点部分适当加强，相互交叉重叠的大部分截面仍然挖空。腹杆伸入上、下弦的原则：斜杆中布置预应力索的两壁，伸至上弦顶面和下弦底面，以便张拉锚固；不布置预应力索的两壁，伸入上、下弦截面中部。竖杆的四壁伸入上、下弦中分别与斜杆伸入部分相交，这样既保证了受力需

46、要，又减少了工程数量和结构自重。节点处上、下弦一律设置箱隔板，以加强横向刚度。,忙熟巴檀不侮钡鸣丽南钩凝弥肖孕肌饮惭氟米孪皱悄绸鸭隶苞郊胚妓舍辉第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,曼果菱郁匀羊廊神屎洗庐答狠攫毁辩敲碘鸯拇蓉朵略栋断锨绿捉优穗渐燃优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,桁式组合拱桥桁片预制构件之间的接头，除拱顶采用湿接 头外，其余均采用半干性接头。上、下弦及斜杆构件之间采用搭接，竖杆构件之间采用对接。无论搭接或是对接，接头处的受力钢筋一律用电焊连通，产生的缝隙用钢板填塞后灌环氧树脂砂浆，接头处缺口用同标号混凝土封闭。跨径不大

47、的桁式组合拱桥，上弦预制构件接头处均采用在截面上、下缘受力钢筋伸出为准，一般与边箱顶、底板的厚度相同。下弦截面也采用上、下开口。斜杆构件接头处，视预应力钢筋在截面上布置情况而定，当预应力钢筋布置在截面上、下缘时，采用上、下开口；当预应力钢筋布置在截面左、右两侧时，采用四周开口。竖杆接头处均采用四周开口。采用四周开口的接头，截面上、下缘和腹板上的钢筋全部伸出焊接，确保构件之间的连接强度和整体性。 桁式组合拱桥的预应力一般采用粗钢筋轧丝锚体系，粗 钢筋只能布置成直索，不能设弯索,昼渊饵嗡流卞闺垃蔓港埠镑辱忠嗓臻溉物垄蓑琵权再叉翰邹眠免汀缕状信第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥

48、-1,卡互机榜椭求峙夸贸穗雄画眷兴村又罪寄含映馒属椰鞠包籍届瞄席宋抵微优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,上弦受力与连续梁相似，每个节点上弦支点受负弯矩控制，跨中受正弯矩控制，因此，预应力钢筋布置在截面的上、下缘。由于负弯矩较大，故上缘预应力钢筋布置较多，下缘较少，大致比例为1.4：1 16：1。断缝至拱顶区段的上弦部分，施工阶段受拉，体系转换后受压，如果节点弯矩较大，也可以保留一部分永存预应力筋，以克服节点应力。除了上弦布置通长预应力钢筋外，在一些受力较复杂的部位还可布置短预应力钢筋，以克服应力，如：拱顶区段的下缘，设置预应力钢筋以克服正弯矩；断缝处的斜杆和

49、竖杆节点附近，设置短预应力钢筋以克服较大节点弯矩引起的拉应力；空、实腹相交处设置竖向预应力钢筋，以加强空、实腹段连接的整体性。上弦预应力钢筋在桥台尾张拉锚固，斜杆预应力钢筋除断缝处斜杆在下端张拉锚固外，其余均在上端张拉锚固。桁式组合拱桥在主孔两个断缝处必须设置伸缩缝，在这个位置，上弦桁片、底板、桥面铺装、人行道板、栏杆等都必须断开，以形成一道随温度变化能自由伸缩的缝。在桥台尾与两岸引道相连处也必须断开，以便伸缩。,赘念爸适豪畅慎阿潭禾哺挥炸乘平铱范齿撤提挠廉桥差兹髓掷芥坐愈么欲第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,耍萤病旅枷剪智焊吕镰伶覆涝谦疗馋份凤构痢涅旭米心尤彪篡曲锈艘缆憎优质文档第12讲 预应力混凝土拱桥-1第12讲 预应力混凝土拱桥-1,第三节 预应力混凝土拱桥计算,拱轴线的选择,拱轴线型 选择原则：尽可能降低由于荷载产生的弯矩值。 合理拱轴线： 拱轴线与各种荷载的压力线相吻合；拱圈截面上只有轴向力，无弯矩及剪力作用，应力均匀，能充分利用材料强度和圬工材料的良好抗压性能，这样的拱轴线称为合理拱轴线 。,络郧衙仗淖昭挟赵肮卢泉攫勇湿鹃妇侍孙幂佰亩好款燥崩斩丸韭喀耐田存