9拱桥

优点：由于温度变化、支座沉陷等原因引起的变形不会在 拱内产生附加内力，计算时无需考虑体系弹性变形对内力 的影响。

缺点：由于铰的存在，使其构造复杂，施工较困难，维护 费用增大，而且减小了结构的整体刚度，降低了抗震能力，
同时由于拱的挠度曲线在拱顶铰处有转折，对行车不利。
少用。

适用条件： 1 ）当地基条件不良，又需要采用拱式桥梁时； 2）公路空腹式拱桥的拱上建筑中的边腹拱；

优点： 1 ）借助内填混凝土增强钢管壁的稳定性， 同时又利用钢管对核心混凝土的套箍作用，使核
心混凝土处于三向受压状态，从而使其具有更高
的抗压强度和抗变形能力；

优点： 2 ）钢管本身相当于混凝土的外模板，它 具有刚度大、承载能力大、重量轻等优点，易于 吊装或转体的特点，可以先将空钢管拱肋合龙， 再压注管内混凝土，从而大大降低了大跨径拱桥 施工的难度，省去了支模、拆模等工序，并可适 应先进的泵送混凝土工艺。

主拱圈 ——主要承载构件，通过它把荷载传递给 墩台及基础。

下部结构 ——用以支承桥跨结构，将桥跨结构的 全部荷载传至地基。桥台还起与两岸路堤相连接 的作用，使路桥形成一个协调的整体。

主要优点： 跨越能力较大； 耐久性好，养护、维修费用少；
外型美观；
构造较简单。

主要缺点
自重较大，水平推力较大，要求有庞大的墩、台 和良好的地基； 随着跨径和桥高的增大，加大了施工困难，提高 了总造价；另外，拱桥的施工工序较多，需要劳 动力多，建桥时间也较长；

特点：以劲性骨架作为受力筋，它可以是型钢，也可以是 钢管或钢管混凝土。劲性骨架混凝土拱桥跨越大、超载潜 力大、施工方便，是一种极具发展前途的拱桥结构形式。 采用钢管混凝土作劲性骨架的混凝土拱又可称为内填外包 型钢管混凝。

适用条件：主要用于大跨度拱桥中。
（1）桥面标高：

山区河流上的拱桥——桥面标高一般由两岸线路的纵断面 设计所控制。
由于拱桥水平推力较大，在连续多孔的大、中桥梁中，为 防止一孔破坏而影响全桥的安全，需要采用较复杂的措施，
或设置单向推力墩，增加了造价；
上承式拱桥的建筑高度较高，当用于城市立体交叉及平原
区的桥梁时，因桥面标高提高，而使两岸接线的工程量增
大，或使桥面纵坡增大，既增大造价又对行车不利。
9.1.2 拱桥的分类
矩，节省墩台的圬工数量，一般宜选择低拱脚的
设计方案。

注意：
1 ）对于有铰拱桥，拱脚需高出计算水位以上 0.25m ； 2 ）为 了防止冰害 ， 有铰或无铰拱拱脚均应高出最高流冰面 0.25m；3）当洪水带有大量漂浮物时，若拱上建筑采用立
柱时，宜将起拱线标高提高，使主拱圈不要淹没过多，以
防漂浮物对立柱的撞击或挂留； 4）有时为了美观的要求， 应避免就地起拱，而应使墩台露出地面一定的高度。
第 九 章
重 点 章 节
拱 桥

拱桥与梁桥的区别：外形、受力。拱式结构由于支承处水 平推力的存在，使得拱的弯矩将比相同跨径的梁的弯矩小 很多，整个拱主要承受压力。

拱桥材料：钢、钢筋混凝土、抗压性能好而抗拉性能较差 的圬工材料(石料、混凝土、砖等)，由圬工材料修建的拱 桥又称为圬工拱桥。

拱上建筑 ——主拱圈以上的行车道系和传载构件 或填充物。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，所以在行车道系与主 拱圈之间需要有传递荷载的构件和填充物。

跨越平原区河流的拱桥——桥面最小高度一般由桥下净空 所控制。

有淤积的河床——桥下净空尚应适当加高。

通航河流上的拱桥——两岸线路的纵断面设计标高、桥下
净空、通航净空。
（2）拱顶底面标高 ——等于桥面标高减去拱顶处的建筑高度。
（3）起拱线标高 ——使墩台受力有利并符合规范规定。

拟定起拱线标高时，为了减小墩台基础底面的弯
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3室箱。
5）刚架拱桥
1989江苏无锡100米下甸桥
变截面，四分点附近截面高度最大，分别向拱脚、跨中 减小。取消斜撑，拱上建筑采用23m预应力混凝土简支梁 以过渡。

特点：最古老的拱桥形式。构造简单，施工方便。但在横 截面积相同的条件下，实体矩形截面比其他形式截面的截 面抵抗矩小，在有弯矩作用时，材料的强度没有得到充分 利用。故采用板拱不太经济。

适用条件：一般在地基条件较好的中、小跨径圬 工拱桥中采用板拱形式，或在拱桥跨径不大的时 候（一般不大于 100 米），为了减小拱圈的截面 高度、便于施工和获得美观的造型，也采用板拱 截面形式。
主拱圈为等截面悬链线。拱矢度为1/5，拱圈厚1.7m，拱上建筑对称布置5个空腹拱，两 边设岸孔37m，拱圈厚1.1m。下部结构为重力式石砌墩台。该桥施工在主孔范围内设 3个 临时墩，上立钢支架、拱架等，其上砌筑主拱圈。
1990湖南凤凰县的乌巢河桥 （ L=120m）
世界上跨径最大的石拱桥。桥宽8m，双肋石拱桥，腹拱为9孔13m，南岸引桥3 孔13m，北岸引桥1孔15m。主拱圈由两条分离式矩形石肋和8条钢筋混凝土横 系梁组成。拱轴线为悬链线（m=1.543） ，拱矢度1/5，拱肋为等高变宽度。
1993江西德兴130米太白桥
采用转体施工
6）桁架拱桥
1971浙江余杭50米里仁桥
钢筋混凝土斜拉杆式桁架拱桥。拱圈矢跨比为1/8。全桥布置4片拱片， 在上弦杆覆盖微弯板混凝土桥面。预制拱片卧置叠浇，分段用浮吊起 吊、翻身和吊装，在三分点处设临时支托，浇筑湿接头混凝土。
1976浙江宁海75米越溪桥

矢跨比影响施工方法的选择
——矢跨比小能增加桥下净空，降低桥面纵坡，对 拱圈的砌筑和混凝土的浇筑比较方便。
拱桥实例介绍
1）圬工拱桥（石拱桥及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥，跨越能力较小） 我国公路桥中70%为拱桥。我国多山，石料资源丰富，拱桥取材以石料 为主。
1965广西南宁都安红渡桥（L: 100m )
(2)肋拱桥

为了节省材料，减轻结构自重，以较小的截面积获得较大 的截面抵抗矩，将整块的矩形实体截面划分成两条 ( 或多 条)分离式的、截面高度较大的肋，肋与肋间由横系梁相 联，形成了由几条肋组成的肋拱桥。肋拱桥的拱肋可以是 实体截面、箱形截面或桁架截面。肋拱桥材料用量一般比 板拱桥经济，但构造比板拱桥复杂。
1990江苏丹阳云阳桥（L=70m）
跨越京杭大运河，无粘结预应力系杆拱，3根拱肋，矢度1/5，拱轴 系数m=1.0，单箱高1.5m，行车道刚性纵梁和无粘结预应力柔性系杆 分开。预制安装法施工.
1983 台湾台北关渡桥 （L=165m）
中承式5孔连续系杆拱桥，中间孔跨度为165m， 两侧孔跨度为143m及44m，拱圈为抛物线。
且应力集中严重，建成后出现裂缝较多，目前已
较少使用。
(4)箱形拱桥

特点：由于截面挖空，使箱形拱的截面抵抗矩较 相同截面积板拱的截面抵抗矩大得多，从而大大
减小弯矩引起的应力，节省材料较多，对于跨径
较大的拱桥效果更为显著。另外，由于它是闭口
截面，抗扭刚度、横向整体性和结构稳定性都比
较好。
(5)钢管混凝土拱桥

按照主拱圈所使用的建筑材料分：圬工拱桥、钢筋混凝土 拱桥及钢拱桥等；

按照拱上建筑的形式分：实腹式拱桥、空腹式拱桥；
按照拱轴线的形式分：圆弧线拱桥、抛物线拱桥、悬链线 拱桥等；


按照桥面的位置分：上承式、下承式和中承式拱桥；

按照有无水平推力分：有推力拱桥和无推力拱桥等。
⑴三铰拱——静定结构
整体刚度大，构造简单，施工方便，维护费用少。
使用最广泛。

缺点：由于无铰拱的超静定次数高，温度变化、 材料收缩、结构变形、特别是墩台位移会在拱内 产生较大的附加内力。

适用条件：地基良好的条件下。
随着跨径的增大，附加内力的影响要相对地减小， 因而无铰拱仍是国内外拱桥上采用最多的一种构 造型式。

(1)板拱桥 ——主拱圈的横截面是整块的实体矩形截面。

缺点：阳光照射下钢管膨胀，容易造成钢管与内 填混凝土之间出现脱空现象；泵送管内混凝土也 常出现不能完全饱满的情况，这都将引起拱圈受 力不够明确，从而降低钢管混凝土结构的安全度， 这些问题都需要予以解决。

适用条件：钢管混凝土拱属于肋拱桥的一种，主 要用于大跨度中、下承式拱桥。
（6）劲性骨架混凝土拱桥
(3)双曲拱桥 ——主拱圈的横截面是由一个或数个横向小拱组成， 使主拱圈在纵向及横向均呈曲线形，故称之为双
曲拱桥。

优点：双曲拱截面的抵抗矩比相同截面积的实体 板拱圈要大，因此可节省材料，结构自重力小， 特别是它的预制部件分得细，吊装质量轻，最大
跨径达150m。

缺点：由于其截面组成划分过细，整体性能较差，
3）较小跨径桥梁。
⑵两铰拱——一次超静定结构

特点：由于取消了拱顶铰，使结构整体刚度较三 铰拱大。在墩台基础可能发生位移的情况下或坦
拱中采用，较之无铰拱可以减小基础位移、温度
变化、混凝土收缩和徐变等引起的附加内力。
⑶无铰拱——三次超静定结构

优点：在自重及外荷载作用下，拱内的弯矩分布 比两铰拱均匀，材料用量省。由于无铰，结构的
1994台湾台北碧潭桥（L=160m）
桥面由预制预应力混凝土单箱组成，并配以Y型悬臂拱圈，形成主跨为 160m及2x100m无推力拱桥。引桥跨度分别为85m及57m，全桥以简洁明 快的弧形曲线构成，与远山近水相协调。
1992 广东开平三埠桥 （L=60m）