拱桥的特点和构造
中国古代拱桥介绍
中国古代拱桥介绍一、什么是拱桥拱桥是指由拱形结构构成的桥梁，它是中国古代建筑中的重要形式之一。
拱桥利用石材或木材等材料建造，在中国的古代建筑史上占据着重要的地位。
拱桥因其独特的结构和美观的外观而受到广泛的赞誉和喜爱。
二、中国古代拱桥的特点1. 结构稳固：拱桥采用拱形结构，能够有效地抵抗自身重量和外力的作用，使桥梁更加稳固耐用。
2. 美观大气：拱桥在设计上注重线条的流畅和比例的协调，外观华丽典雅，给人一种庄重大气的感觉。
3. 工艺精湛：中国古代建筑工匠善于利用石材和木材进行建筑，拱桥的制作工艺非常精湛，每一块石头或木材都经过精心雕琢和拼接，使得拱桥更加精美。
4. 历史底蕴：中国古代拱桥有着悠久的历史，代表了古代建筑的独特风格和技术水平，承载了丰富的历史文化内涵。
三、中国古代著名的拱桥1. 赵州桥：位于河北省赵县，是中国现存最古老的石拱桥之一。
赵州桥建于公元605年，至今已有1400多年的历史。
它是由20个石拱构成，每个石拱都经过精心雕刻，形成了独具特色的桥梁风格。
2. 雁塔桥：位于陕西省西安市，是中国古代建筑中的一颗明珠。
雁塔桥以其精湛的工艺和独特的设计而闻名，是中国古代拱桥的代表之一。
它建于公元652年，距今已有1300多年的历史。
3. 平遥古城墙上的拱桥：平遥古城位于山西省平遥县，城墙上的拱桥是其重要景观之一。
这些拱桥建于明清时期，以其独特的风格和精湛的工艺而闻名。
这些拱桥不仅起到了交通的作用，同时也成为了平遥古城的标志性建筑。
4. 乌鲁木齐吐鲁番河大桥：位于新疆乌鲁木齐吐鲁番河上，是中国最长的拱桥之一。
这座桥梁建于公元1907年，全长约206米，采用石砌结构。
它的建造不仅充分展示了当时的技术水平，同时也提升了乌鲁木齐市的交通便利性。
四、拱桥的文化意义拱桥在中国古代被广泛应用于建筑中，不仅仅是为了满足交通和通行的需求，更是具有重要的文化意义。
拱桥代表了古代建筑的精华，是中国古代建筑文化的重要组成部分。
拱桥科普介绍
拱桥科普介绍
拱桥是一种常见的建筑结构，具有经典美感和优良的承载性能。
下面是对拱桥的科普介绍：
1.定义：拱桥是一种建筑形式，由一系列连续的拱构成，可用
于横跨河流、道路或山谷等地形。
2.结构特点：拱桥最显著的特点是由一系列拱构成的主要承重
结构。
拱是一种曲线形状，其构造使得施加在拱上的力能够传递到桥的两端或支撑结构上。
这种结构使得拱桥能够抵抗外部载荷并分散荷载，从而保持稳定和承重能力。
3.拱的类型：拱桥可分为多种类型，常见的包括圆拱、椭圆拱、
扁拱、等腰三角拱等。
每种类型的拱都有不同的特点和适用范围。
4.石拱桥：在早期的建筑中，石材常用于拱桥的建造。
石拱桥
因材质坚固耐久，在许多历史古城和文化遗址中仍有保存。
例如，意大利的斯佩拉桥、中国的洛阳桥等都是著名的石拱桥。
5.钢筋混凝土拱桥：随着工程技术的进步，钢筋混凝土成为常
用的材料用于拱桥的建造。
钢筋混凝土拱桥具有较好的强度和耐久性，适用于大跨度和大荷载的情况。
6.历史意义：拱桥的建造历史悠久，可以追溯到古代文明。
拱
桥的设计和建造技术也代表着当时社会和工程技术的发展水平。
许多古代拱桥成为文化遗产和建筑的典范。
拱桥作为一种建筑结构，以其优雅的曲线形状和良好的载荷分布而闻名。
拱桥的设计和建造需要深厚的工程知识和计算能力。
通过科学的设计和建造，拱桥具有强大的承重能力，并成为人类建筑工程的重要成就之一。
7 拱桥构造设计
拱波 作用：主拱圈的组成部分，拱板混凝土浇筑时的模板 要求：一般用混凝土预制成圆弧形（不低于C20）， 单波：矢跨比：1/3～1/6，净跨：3～5m
箱型拱-也称箱型板拱
特点：抗弯惯性距和抗扭惯
性矩均较大，能抵抗
正负M，施工复杂 箱型拱截面组成方式 U形肋：吊装重量轻，现浇量大
工字形肋：无现浇、单肋稳定性差（少用）
先合龙一箱，在 拼顶、底、腹板
箱形肋：质量可靠（卧式预制），吊装稳定性好（目前主要采用的形式）
单箱多室截面：用于不能吊装的特大桥（施工方法：转体、悬臂浇筑、悬臂拼 装）
7.2.2 拱上建筑构造-根据拱上建筑的不同，分为实腹式和空腹式
实腹式拱上建筑 ➢组成：侧墙、拱腹填料、护拱、变形缝、防水层、泄水管及桥面等 ➢特点：构造简单，施工方便，恒载重 ➢适用：小跨径拱桥
➢拱腹填料的做法 填充式 拱腹填料：砾石、碎石、粗砂或卵类粘土，亦可用轻质材料
侧墙：设于两侧，围护填料，按挡土墙设计，采用浆砌块、片石，也可 采用钢筋混凝土护壁式侧墙。
多肋多波：矢跨比：1/3～1/5；净跨：1.3～2.0m；厚6～8cm ；宽0.3～0.5m 拱板
作用：“集零为整”，加强拱圈整体 要求：现浇混凝土不低于C20 性 横向联系构件
作用：使拱肋变形在横桥 向均匀，避免拱波顶纵裂， 保证横向稳定
形式：横系梁和横隔板
布置：拱顶、腹孔墩下、 接头处，间距3—5米
a、将腹拱的拱脚直接支承在墩（台）上； b、跨越墩顶，使两侧腹拱圈相连
红星桥
跨越深谷，桥高达65m，主拱跨径108m，副拱跨径分别为24.5m、9m及7m， 全长155.8m。采用三铰双曲拱，左右采用8次抛物线的不对称拱线。
拱桥
3、按照结构受力图式分类 （1）简单体系的拱 桥（按主拱静力体系）
三铰拱
两铰拱
无铰拱
三铰拱
• 外部静定结构。因温度变化、支座沉陷等不会再拱内产 生附加应力，故适于地基条件很差的地区。但由于铰的 存在而使整体刚度下降，且对行车不利，故很少采用。
两铰拱
• 外部一次超静定。刚度较三铰拱大，由于铰的存在，较 之无铰拱可以减小基础位移，温度变化，混凝土收缩和 徐变等引起的附加应力。在地基条件较差或坦拱中采用。 • 外部三次超静定。拱内弯矩分布均匀，整体刚度大。但 在拱脚处易产生较大的附加内力，故多用于地基良好的 条件。
扬州二十四桥
谢谢！
昭华嘉陵江大桥
大桥主拱肋采用钢管 劲性骨架外包混凝土等截 面悬链线无铰拱，拱圈采 用两肋肋间以横撑连接， 每肋拱为单箱双室截面， 主拱肋钢管劲型骨架采用 无支架缆索吊装两肋同时 安装合龙。
赵州桥
位于河北赵县的河上，是一 座单孔石拱桥，该桥在隋大 业初年（公元605年左 右） 为李春所创建，是一座空腹 式的圆弧形石拱桥，桥长 50.82米，中间略窄，宽9米。 净跨37m, 宽9m，拱矢高度 7.24m，在拱圈两肩各设有 二个跨度不等的腹 拱，这样 既能减轻桥身自重，节省材 料，又便于排洪、增加美观。 因桥两端肩部各有二个小孔， 不是实的，故称敞肩型，这 是世界造桥史的一个创造 （没有小拱的称为满肩或实 肩型）。
第七章 拱桥
一、拱桥的基本特点
二、拱桥的基本组成 三、拱桥的主要类型 四、拱桥欣赏
一、拱桥的基本特点
拱结构和梁式结构在受力方面的区别：
梁式结构：在竖向荷载作用下仅在支承处产生竖向支承反 力。
拱结构：在竖向荷载作用下，两端除了竖向反力外还有水 平推力。
拱桥基础知识
凝土起螺旋箍筋的作用6，7以50提钢高管构混件凝的土承组载成能，力由。横在向施平工联阶板段、，腹钢杆管连起接着成劲为性钢骨管混凝土桁架。边拱采用上
架的作用。
承式双肋悬链线半拱，每片拱肋由钢筋混凝土单箱单室截面组成。转体施工法。
9）钢拱桥
拱桥
1932 澳大利亚503m悉尼钢拱桥
1977 美国518.2m New River桥
拱桥
拱桥
3、双曲拱桥：
主拱圈横截面由一个或数个小拱组成 ， 其主拱圈在纵向和横向均呈曲线 形。通常有拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分。 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。
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。
拱桥
当代拱桥：结构型式与施工方法的丰富多彩如，2005年建成的重庆巫山
长江大桥（如图2所示，L=460m），2003年建成的卢浦大桥 （如图3所示，L=550m）。
图2 2005年建成的重庆巫山长江大桥 图3 2003年建成的上海卢浦大桥
（L=460m）
（L=550m）
2、拱桥的受力特点
承重结构：主拱圈
拱桥
11996699江江苏苏无无锡锡民卫主东桥桥 构思独特，充结分19构发6纤挥8河细双轻南曲盈拱嵩，桥县适构前宜造于特河软点桥土，地（组基合L上拼=1建装5造成0m。三）叉形的双曲拱桥。
上承式无铰空腹拱，是当时我国跨径最大的双曲拱桥。拱矢度1/10，拱轴线设计为悬链线。为 提高横断面刚度、增强双曲拱在组合过程中裸肋的稳定性，断面设计成高低拱肋，全桥29道 横隔板组成整体性好的拱肋格
拱桥上部结构-拱桥受力特点、组成与分类、各类常见拱桥的构造特点
a
50
(a)
(b)
(c)
a
51
a
52
成昆线一线尺石板拱桥总体布置图
a
53
一、肋拱的主拱肋
由两条或多条分离的平行拱肋，以及在拱肋上设置的立柱和横梁支承的行车道
部分组成 。
为了保证肋拱桥的横向整体稳定性，两肋外缘距离不小于L/20，肋宽／横系梁
✓ 为了漕运，水中无桥墩，桥采用了 “贯木’ 架桥，即大木穿插叠架为木拱。
✓ 虹桥桥跨约18．5m，拱矢约4．2m，桥面总
宽9．6m。桥毁于金元之际，几百年来一直认为
是绝唱。
a
9
拱桥与梁桥的区别：外形不同、受力性能有差别。
圬工拱桥的优点
✓
跨越能力大
✓
能就地取材
a
11
✓ 能耐久，养护、维修费用少
➢ 矢跨比：矢高与跨径之比，设计时一般取净
矢比）高f0与净跨径l0之比为矢跨比（或称净矢跨
➢ 坦拱：f0/L0（矢跨比）<1/5 ➢ 陡拱：f0/L0 （矢跨比）≥1/5
a
17
拱的计算跨径与计算矢高
l l0 d sinj
f
f0
d 2
(1cosj
)
a
18
三铰拱的反力（内力和反力上标加o的为简支梁，不加o的为三铰拱）
a
24
车行道 主拱
立柱
桥台(墩)
吊杆
主拱
车行道
桥台(墩)
主拱 车行道
吊杆 立柱
桥台(墩)
✓ 上承式拱桥构造较为简单 ✓ 上部结构由主拱圈、拱上建筑组成 ✓ 拱上建筑：实腹式或空腹式 ✓ 实腹拱桥：构造简单、自重大，适用于中、小跨度； ✓ 空腹拱桥：结构合理、自重较小、利于泄洪，是大、中跨拱桥常用的形式
第七章 拱桥
（3）排水与防水层
图7-49 拱桥桥面排水装置
图7-50 防水层与拱腹泄水管的设置
防水层在全桥范围内不宜断开。 （4）拱桥中铰的设置
1）按两铰拱或三铰拱设计的主拱圈。 2）按构造要求需采用两铰拱或三铰拱的腹拱圈。 3）需设置铰的矮小腹孔墩。
图7-51 拱桥中铰的设置
图7-13 有推力的组合体系拱
（2）按主拱圈截面形式分类
图7-14 主拱圈截面变化形式
1）板拱 3）双曲拱
2）肋拱 4）箱形拱
图7-15 主拱圈截面形式
跨径为116m，建成时是世界上跨径最大的石拱桥
图7-16 四川九溪沟桥
图7-17 流溪桥
图7-18 兰江桥
图7-19 红旗桥横截面
（3）拱桥的其它分类
图7-41 梁式腹孔拱上建筑
②连续腹孔
③框架腹孔
图7-41 梁式腹孔拱上建筑
图7-42 梁式腹孔拱桥
2）腹孔墩 ①横墙式
②立柱式
图7-43 腹孔墩
宝图7珠-44寺桥宝珠寺桥
7.4.3 其它细部构造
(1)拱上填料、桥面及人行道
一般情况下，主拱圈 及腹拱圈的拱顶填料厚度 （包括桥面厚度）不宜小 于30cm。
（7）拱桥一般都采用有支架施工的方法修建，随 着跨径和桥高的增大，支架或其它辅助设备的费用 也大大增加，从而增加了拱桥的总造价。
（8）由于拱桥水平推力大，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，也会增加造价。
（9）与梁式桥相比，上承式拱桥的建筑高度较高， 易造成增大造价或对行车不利的影响。
图7-4 重庆巫山长江大桥
2009年，主跨552m，世界上跨径最大的系杆拱桥 。
拱桥的概述和构造
第一章 概述
第一节 拱桥的基本特点及其适用范围
1、拱桥的发展
十八世纪 国外：石拱，木拱 十九世纪 铸铁拱 钢拱 钢筋混凝土拱
拱桥 1964年 石拱，木拱 国内： 80年代中 刚架拱 桁式组合拱 钢管拱 新型组合体系拱 70年代 80年代 钢筋混 双曲拱 桁架拱 凝土拱
古代拱桥：拱轴曲线造型的千变万化，其中最具有代表意义的 是建于公元 595-605年的赵州桥（如图1所示，跨径L=37m）
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）施工方面的缺点多； 3）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； 4）上承式拱桥的建筑高度较高。 拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服：200~600m范围内，拱 桥仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手。
拱桥按受力图式的分类
两铰拱：一次超静定结构，介于三铰拱和无铰拱之间。
2、组合体系拱桥
组合体系拱桥：在拱式桥跨中，行车系与拱组合，共 同受力。常用的有以下几种形式： 无推力拱（使用较广泛）：拱的推力由系杆承受， 墩台不受水平推力。
有推力拱：此种组合体系拱没有系杆，有单独的梁和拱共 同受力，拱的水平推力任由墩台承受。
4、横系梁的设置 位置： 三铰拱、双铰拱设铰处，拱上建筑的立柱下方。 尺寸：高度取0.8~1.0倍拱肋高，
宽度取0.6~0.8倍拱肋高
钢筋混凝土肋拱桥与板拱桥相比，优点在于： 能较多节省混凝土用量，减轻拱体重量 减少桥墩、桥台的工程量 同时恒载对拱肋内力的影响减小，活载影响增大，可以充 分发挥钢筋的抗拉性能。
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。
物理拱桥知识点总结高中
物理拱桥知识点总结高中拱桥是一种古老的建筑结构，它以拱形为主要结构形式，能够承受跨度较大的桥梁结构，因此被广泛应用于桥梁工程中。
在物理学中，拱桥的设计和施工涉及了许多物理学原理和知识，包括受力分析、结构力学、材料力学等方面的知识。
本文将从物理学的角度，对拱桥的知识点进行总结。
一、拱桥的基本结构和受力特点1. 拱桥的基本结构拱桥是由拱身、桥面和桥墩等部分组成的，其中拱身是拱桥的主要受力构件，它承受着桥面上的荷载，并将荷载通过拱脚传递到桥墩上。
拱桥的结构特点是中间凸出，两边支撑，能够有效地承受桥面上的压力，从而使得桥梁能够跨越较大的跨度。
2. 拱桥的受力特点拱桥的受力特点包括了内力分析、支座反力分析、桥墩受力分析等方面。
在设计和施工拱桥时，需要考虑到拱桥的受力分布情况，以确保拱桥的稳定性和安全性。
在荷载作用下，拱桥内部会产生各种受力，如压力、张力、剪力等，这些受力需要通过受力分析的方法来确定，从而确保拱桥的受力合理。
二、拱桥的结构力学分析1. 拱桥的受力分析拱桥的受力分析是拱桥设计中的重要环节，它涉及了结构力学、材料力学等方面的知识。
在进行受力分析时，需要考虑到拱桥的整体结构，包括拱身的受力、桥墩的受力、支座的反力等。
通过受力分析的方法，可以确定拱桥各个部分的受力情况，从而确保拱桥的结构安全。
2. 拱桥的变形分析在荷载作用下，拱桥会产生一定的变形，这种变形会影响拱桥的结构安全和使用性能。
因此，在拱桥设计中，需要进行变形分析，以确定拱桥的变形情况。
通过变形分析，可以了解拱桥在荷载作用下的变形情况，从而确定拱桥的变形控制措施，确保拱桥的稳定性和安全性。
三、拱桥的材料力学分析1. 拱桥的材料选择拱桥的材料选择是拱桥设计中的关键环节，它涉及了材料力学、材料性能等方面的知识。
在拱桥设计中，通常采用混凝土、钢材等材料作为拱桥的主要构造材料，这些材料具有较高的强度和刚度，能够满足拱桥对材料强度和耐久性的要求。
2. 拱桥的材料性能分析在拱桥设计中，需要对所选用的材料进行性能分析，以确定材料的强度、刚度、耐久性等指标。
拱桥科普介绍
拱桥科普介绍
（最新版）
目录
1.拱桥的定义和特点
2.拱桥的分类
3.拱桥的历史发展
4.拱桥的结构和设计原理
5.拱桥的应用和影响
正文
拱桥是一种古老的桥梁建筑形式，以弧形拱券为主要承重结构，因此得名拱桥。
它的主要特点是承重结构呈弧形，能够将垂直载荷均匀分散到拱券的两侧，从而提高桥梁的稳定性和承重能力。
拱桥可以按照材料和结构形式进行分类。
按照材料分类，拱桥可以分为石拱桥、砖拱桥、混凝土拱桥、钢拱桥等。
按照结构形式分类，拱桥可以分为单拱桥、双拱桥、连续拱桥、悬臂拱桥等。
拱桥的历史可以追溯到古罗马时期，当时的罗马工程师使用石料建造了世界上第一座石拱桥。
在我国，拱桥的发展也有着悠久的历史，从古代的石拱桥到现代的混凝土拱桥，拱桥技术不断发展和完善。
拱桥的结构和设计原理主要取决于拱券的形状和材料。
拱券的形状可以是圆形、椭圆形、抛物线形等，不同的形状对应着不同的受力特点。
拱券的材料可以是石料、砖、混凝土、钢材等，不同的材料对应着不同的施工工艺和使用寿命。
拱桥的应用非常广泛，既可以用于跨越河流、湖泊等自然障碍，也可以用于构建立交桥、过街天桥等人工建筑物。
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拱 桥
四川万县长江大桥，主跨420m，建于1997年，为世界第一
南斯拉夫KRK桥：1980年建成，跨径390m
五、拱桥的缺点
（1）支承拱的墩台和地基必须承受拱端的强大推力，必 须有良好的地基。
（2）多孔连续拱桥，为防止一孔破坏，需设单向推力墩。 （3）平原区修建拱桥，桥的两头接线工程量增大，桥面
ห้องสมุดไป่ตู้国
1、赵州桥 2、延安延河桥：用堆土做拱模 3、双曲拱：60年代，黑龙江 4、组合拱： （1〕无推力： （2）砼桁架组合拱：贵州江界河大桥 （3）系杆拱：浙江义乌市宾至大桥
（4）异形拱：西班牙巴塞罗纳
四、拱桥今后的发展情况
修建大跨径拱桥的关键是施工问题。 1、施工方法发展：搭架(拱架)施工法→无支架施工技术 2、无支架施工技术的发展，钢筋混凝土拱桥与斜拉桥相比，
称主拱及拱上建筑(又称拱上结构)所构成。
1、主拱圈(肋、箱)是主要承载构件，承受桥上的全部荷 载，并通过它把荷载传递给墩台及基础。
2、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 的构件和填充物统称为拱上建筑。
拱上建筑可做成实腹式或空腹式
3、拱桥的下部结构包括桥墩、桥台和基础，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。
注意：中、下承以后再介绍。
二、拱桥的分类
1、按照主拱圈(肋、箱)所使用的建筑材料可以分为 圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥及钢拱桥、钢管混凝土拱 桥。（已介绍）
2、按照拱上建筑的形式可以分为实腹式拱桥及空腹 式拱桥。（已介绍）
3、按照拱轴线的形式，可将拱桥分为圆弧拱桥、抛 物线拱桥、悬链线拱桥等；
拱桥
拱桥拱桥是我国传统的桥梁三大基本型式之一。
拱桥介绍中国的拱桥始建于东汉中后期，已有一千八百余年的历史。
它是由伸臂木石梁桥、撑架桥等逐步发展而成的。
在形成和发展过程中又受墓拱、水管、城门等建筑的影响。
因为拱桥的主要承重构件的外形都是曲的，所以古时常称为曲桥。
在古文献中，还用“囷”、“窌”、“窦”、“瓮”等字来表示拱。
拱桥。
造型优美，曲线圆润，富有动态感。
单拱的如北京颐和园玉带桥，拱券呈抛物线形，桥身用汉白玉，桥形如垂虹卧波。
多孔拱桥适于跨度较大的宽广水面，常见的多为三、五、七孔，著名的颐和园十七孔桥，长约150米，宽约6.6米，连接南湖岛，丰富了昆明湖的层次，成为万寿山的对景。
河北赵州桥的“敞肩拱”是中国首创，在园林中仿此形式的很多，如苏州东园中的一座。
构造特点1、拱桥的受力特点：拱桥在竖向荷载的作用下，支座处除产生竖向反力外，还产生水平反力；由于这个水平反力的存在，使拱内各截面的弯矩大大减小，拱内各截面主要受压，而弯矩和剪力较小。
因此拱桥可以采用抗压强度大而抗拉强度低的材料来修建。
2、拱桥的主要优缺点：优点：（1）跨越能力较大。
（2）可以就地取材，节省钢材和水泥。
（3）坚固耐久，养护维修费用少，而承载潜力大。
（4）外形美观、构造简单、有利于普及。
缺点：（1）自重较大，相应的水平推力也较大，增加了下部墩台圬工量。
（2）施工步骤多，需要的劳动力多，建桥时间较长。
“费工费料”（3）由于水平推力大，在连续多孔拱中，必须设单向墩，防止连拱破坏（4）平原地区不适合建造。
赵州桥中国现存最早，并且保存良好的是隋代赵州安济桥，又称赵州桥。
桥为敞间圆弧石拱，拱券并列28道，净跨37.02米，矢高7.23米，上狭下宽总宽9米。
主拱券等厚1.03米，主拱券上有护拱石。
在主拱券上两侧，各开两个净跨分别为3.8米和2.85米的小拱，以宣泄拱水，减轻自重。
桥面呈弧形，栏槛望柱，雕刻着龙兽，神采飞扬。
桥史建于隋.开皇十五年（公元595年），完工于隋.大业元年（公元605年），距今已有1406年。
第十一章 拱桥简介
① ②
外部静定结构 兼有拱桥的较大跨越能力和梁桥对地基的适应能 力强两大特点。
桥梁工程
2008-4-6
拱式组合体系桥的基本形式： • 简支梁拱组合体系桥
只用于下承式，均为无推力的组合体系桥。拱肋一般为 钢管混凝土和钢筋混凝土，桥面常设风撑；
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桥梁工程
系杆拱：系杆和吊杆均为柔 性杆件，只承受轴向力，基 本不承受弯矩。
蓝格尔拱：拱肋刚度远小于系杆 （1/80），刚性系杆不仅承受拱 的推力，还要承受弯矩，成为拉 弯结合的梁式构件。 洛泽拱：拱肋与系杆都有一定的 抗弯刚度，荷载引起的内力在拱 肋和系杆之间按刚度分配。 尼尔森拱：这种体系与桁架相似， 与竖吊杆相比，内力分配更均匀， 整体刚度更大。
或者使桥面纵坡增大。
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桥梁工程
第二节 拱桥的组成及主要类型
一、拱的主要组成
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桥梁工程
拱桥的上部结构：
• 主要由主拱圈和拱上建筑组成。 • 主拱圈是主要承重结构。 • 桥面系和传力构件或用来传力的填充物称为拱 上建筑。
拱桥的下部结构： 由桥墩、桥台及基础组成。
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桥梁工程
二、基本组成和构造
• 拱式组合体系桥一般由拱肋、系杆、吊杆（或）立柱、 行车道梁（板）及桥面系组成。
系杆
系杆的设臵在系杆拱设计中是个关键问题，一方面要 考虑系杆与拱肋的连接，保证系杆与拱肋的共同受力， 另一方面又要考虑与行车道之间的相互作用，避免桥 面行车道因阻碍系杆的受拉而遭到破坏。
拱桥简介
3.拱轴线的选择和拱上建筑的布置 理想的拱轴线：与拱上各种荷载的压力线相吻合。 以结构自重压力线作为设计拱轴线。 拱轴线选择的要求 拱桥常用的拱轴线形：
（1）圆弧线 均匀径向荷载分布 （2）悬链线 拱顶到拱脚均匀增加的荷载 （3）抛物线 竖向匀布荷载
桥梁工程
• 拱上建筑的形式及布置，对于合理选择拱轴线 形具有密切关系。 小跨径：实腹式圆弧拱或实腹式悬链线拱； 大、中跨径：空腹式悬链线拱； 轻型、全透空的大跨径：抛物线拱。
桥梁工程
• 单悬臂组合式桥梁 只适用于上承式，采用转体施工特方便。
此类桥是将实腹梁挖空，用立柱代替梁腹板，原腹 板剪力主要由拱肋竖向力及加劲梁剪力平衡。
桥梁工程
二、基本组成和构造
• 拱式组合体系桥一般由拱肋、系杆、吊杆（或）立柱、 行车道梁（板）及桥面系组成。
系杆
系杆的设置在系杆拱设计中是个关键问题，一方面要考 虑系杆与拱肋的连接，保证系杆与拱肋的共同受力， 另一方面又要考虑与行车道之间的相互作用，避免桥 面行车道因阻碍系杆的受拉而遭到破坏。
桥梁工程--拱桥简介
第九章 拱桥简介
• 第一节 概述 • 第二节 拱桥的组成及主要类型 • 第三节 拱桥设计简介 • 第四节 拱式组合体系桥的设计与构造 • 第五节 拱桥施工简介
桥梁工程
第一节 概述
• 拱桥的主要特点： 与梁桥区别：外形不同，受力特点不同
拱桥的受力特点： 竖向荷载下，两端产生水平推力，减小了拱圈的截面 弯矩，截面应力分布较为均匀。
桥梁工程
• 劲性骨架混凝土拱桥：采用钢管作劲性骨架 的混凝土拱。又称为内填外包型钢管混凝土 拱。主要用于大跨度拱桥中，解决了大跨度 拱桥施工中的“自架设问题”。
桥梁工程
12-14 第九章 拱桥
等截面
等宽变高度截面 等高变宽度截面
第三节 拱桥的组成及主要分类 三、按主拱圈截面形式分 2、横截面：
（a）板拱桥： 适用：地基好，中小桥
（b）板肋拱桥：拱圈由板和肋组成
（c）肋拱桥：拱圈由板和肋组成 适用：多用于大、中跨桥
肋拱
板拱
第三节 拱桥的组成及主要分类 三、按主拱圈截面形式分 2、横截面：
•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。
•拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服：200~600m范围内， 拱桥仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手
桥梁工程
第六章 拱 桥
第一节 概述
1、拱桥的发展历程
十八世纪
十九世纪
国外：石拱、木拱
铸铁拱
钢拱 钢筋混凝土拱
拱桥
1964年
国内：石拱、木拱
70年代
80年代
双曲拱
桁架拱
钢筋混 凝土拱
80年代中
刚架拱 桁式组合 拱
钢管拱 新型组合体系拱
第一节 概述
第一节 概述
2、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。
第四节 拱桥的构造 二、拱上建筑的构造
（二）空腹式拱上建筑 组成：除与实腹式相同者外，还有腹孔和腹孔墩 腹孔型式：拱式腹孔和梁式腹孔
第四节 拱桥的构造 二、拱上建筑的构造 （二）空腹式拱上建筑 1、拱形腹孔
拱桥
桥梁工程施工
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桥梁工程施工
⑵简单体系拱桥的计算（无铰）
• 首先先复习一下，超静定结构的计算。 • 超静定结构的求解思路：欲求解超静定结构，先 选取一个便于计算结构作为基本体系，然后让基 本体系与原结构受力一致，变形一致即完全等价， 通过这个等价条件去建立求解基本未知量的基本 方程。（基本未知量是超静定结构计算中必须首 先求解的关键未知量）。由于求解过程中所选的 基本未知量和基本体系不同，超静定结构的计算 有两大基本方法--力法和位移法。
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桥梁工程施工
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桥梁工程施工
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桥梁工程施工
⑶主拱截面构造
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桥梁工程施工
• 板拱桥通常用于地基条件较好的中、小跨 径的石砌或混凝土预制块砌筑的拱桥或混 凝土和钢筋混凝土拱桥 • 肋拱桥的主拱由两条或两条以上分离的、 高度较大的拱肋组成，拱肋之间由横系梁 相联。与板拱相比，肋拱用较小的截面获 得更大的抗弯能力，较多地减轻了主拱重 量，使拱肋内力中恒载影响减小，而活载 影响增大，并出现较大弯矩，故宜采用钢 筋混凝土结构。肋拱桥跨越能力较大，适 用于大、中线型有： • 圆弧线： 线型最简单，施工最方便，容易掌握。 但拱轴线与恒载压力线偏离较大，使拱圈截面受 力不均匀。圆弧线常用于15～20m以下的小跨径 拱桥。 • 悬链线：实腹式拱桥恒载强度下的拱圈压力线是 一条悬链线。因此实腹式拱桥采用悬链线作拱轴 线。 对于空腹式拱桥，恒载压力线与拱轴线偏离。 但这对拱圈控制载面的内力是有利的。为了设计 方便，空腹式拱桥也广泛采用悬链线作为拱轴线。 悬链线是目前我国大、中跨径拱桥采用最普遍的 拱轴线型。
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桥梁工程施工
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桥梁工程施工
拱桥构造与设计
第五章 拱桥构造与设计5.1 概述一、拱桥的发展概况二、拱桥的特点 主要受力特点：支承处不仅产生竖 向反力，还产生水平推力，从而使拱主要受压。
·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）随跨径的增大和桥高的提高，增大了拱桥的施工难度，提高了拱桥的总造价。
拱桥施工工序多，需要的劳动力多，施工工期长。
3）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；4）上承式拱桥的建筑高度较高。
拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服：200~600m 范围内，拱桥仍然是悬索桥和斜拉桁架拱 双曲拱 拱桥国外： 石拱，木拱 十八世纪铸铁拱 十九世纪 钢拱 钢筋混凝土拱国内： 石拱，木拱钢筋混凝土拱 刚架拱桁式组合拱 钢管拱新型组合体系拱1964年70年代 80年代 80年代中桥的竞争对手。
三拱桥的组成及主要类型（一）、拱桥的主要组成一般上承式拱桥，桥跨结构是由主拱圈、拱上建筑等组成。
主拱圈是拱桥的主要承重结构。
拱上结构或拱上建筑：在桥面与主拱圈之间需要有传递压力的构件或填充物，以使车辆能在平顺的桥道上行驶。
桥面系和这些传力构件或填充物统称为拱上结构或拱上建筑。
拱桥的下部结构：由桥墩、桥台及基础等组成，用以支承桥跨结构的荷载传至地基。
技术名称．．．．：拱顶：拱圈最高点。
拱脚（起拱面）：拱圈和墩台连接处。
拱轴线：拱圈各横向截面（或换算截面）的形心连线。
拱背：拱圈的上曲面。
拱腹：拱圈的下曲面。
起拱线：起拱面与拱腹相交的直线。
净跨径：每孔桥跨两个起拱线之间的水平距离；计算跨径：相邻两拱脚截面形心点之间的的水平距离，也就是拱轴线两端点之间的水平距离。
净矢高：拱顶截面下缘至起拱线连线的垂直距离；计算矢高：拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离；矢跨比：拱圈或（拱肋）的净矢高与净跨径之比，或计算矢高与计算跨径之比。
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【附-桥例】青康公路-湄公河桥
【模块编号】MU-06-01
最上游扎曲河香达境内，全长132.24m。主跨100m钢筋混凝土箱形拱桥， 下部结构囊谦岸为组合式桥台，西宁岸为重力式U型桥台。上部结构采 用加钢丝的预制薄腹板与顶底板浇筑成箱。拱箱采用分片预 制、吊装
就位、木拱架上拼装的施工方法。
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◎组合体系
——分为有、无推力两类
刚架拱桥 桁架拱桥 桁式组合拱桥 梁拱组合桥 系杆拱桥
～按拱肋及系杆的 尺寸，柔性、刚性
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三、拱桥的选择与布置
【模块编号】MU-06-01
◎选择与布置的原则：
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；
主跨为120m的双肋石拱桥，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。1990；
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【附-桥例】丰都-九溪沟桥，
【模块编号】MU-06-01
主拱圈为变截面悬链线，拱顶厚1.6m，拱脚厚2.25m，拱矢度1/8。 施工方法是在脚手架上分圈砌筑。1972
3、建筑高度较高，对稳定 不利；
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二、拱桥的组成及主要类型
【模块编号】MU-06-01
2.1 、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
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2.2 拱桥分类
【模块编号】MU-06-01
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
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【附-桥例】水口电站-闽江桥
【模块编号】MU-06-01
主跨为2x132m，矢跨比1/8，空腹式等截面悬链线钢筋混凝土薄壁箱形 拱。该桥分5节预制，采用缆索吊装单片拱肋合拢。北岸跨铁路为 2x20m钢筋混凝土T梁，南岸跨公路为1孔20m钢筋混凝土简支呈喇叭形 井字梁。主孔墩为腰形墩身圆形沉井基础，底节钢壳浮运。
结构型式 钢拱
型钢钢筋混凝土箱型拱 中承式钢管混凝土系杆拱
预应力混凝土组合拱
型钢混凝土双肋拱 中承式钢管混凝土双肋拱
下承式钢管混凝土拱 钢管混凝土双肋拱 中承式钢管混凝土双肋拱
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【模块编号】MU-06-01
一、拱桥的基本特点及其适用范围
1-1 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；
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1-2、拱桥的优缺点
【模块编号】MU-06-01
◎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、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；
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【附-桥例】上海.卢浦大桥 550米
【模块编号】MU-06-01
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【附-桥例】上海.卢浦大桥（2）
【模块编号】MU-06-01
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【附-桥例】乌巢河桥
【模块编号】MU-06-01
实腹式拱桥 空腹式拱桥
◎按截面形式分 板拱桥 箱型拱桥 肋拱桥 双曲拱桥
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【属于2.2】常见截面形式
【模块编号】MU-06-01
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【属于2.2】按结构受力图式分类
◎简单体系： 无铰拱 二铰拱 三铰拱
【模块编号】MU-06-01
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【属于2.2】按结构受力图式分类（续）
【模块编号】MU-06-01
◎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
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【属于2.2】
【模块编号】MU-06-01
◎按行车道位置分
– 上承式拱桥 – 中承式拱桥 – 下承式拱桥
◎按拱轴线型式分：
圆弧拱桥 抛物线拱桥 选链线拱桥
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【属于2.2】
【模块编号】MU-06-01
◎按拱上结构形式分：
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【附-桥例】涪陵-乌江大桥（施工中）
【模块编号】MU-06-01
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。
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【附-桥例】巫山-龙门桥
【模块编号】MU-06-01
是中国第一座采用无平衡重转体法施工的拱桥。主桥为1孔122m钢筋 混凝土箱形拱，右岸半跨是全宽一次预制，左岸半跨分成单箱分别在 上、下游预制，不对称转体到对称转体再合拢。
【附-桥例】效果图-某双线铁路桥
【模块编号】MU-06-01
跨径280米，六车道双线铁路。桥面板宽33.8米，由12米宽、4米高 的箱型主梁和正交异性桥面板组成。主拱圈截面宽2.9米，高5米， 将桥面板分开，给铁路让出断面。
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【附-桥例】前河桥
【模块编号】MU-06-01
为单孔净跨150m上承式无铰空腹拱，是当时我国跨径最大的双曲拱桥。
15
【附-桥例】河源东江大桥 6孔50m跨径悬砌拱桥
【模块编号】MU-06-01
16
【附-桥例】云南-长虹桥
【模块编号】MU-06-01
上部结构为空腹式石拱桥，拱上建筑为横向排架支承腹拱， 拱圈采用变截面悬链线，粗料石拱圈。1961
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【附-桥例】洛阳-龙门桥
【模块编号】MU-06-01
石拱桥，主拱圈为等截面悬链线，拱圈厚1.1m，两端各有6m石拱作
。 为桥下立交通道
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【附-桥例】万县-长江大桥
【模块编号】MU-06-01
万县长江大桥是劲性骨架钢筋混凝土箱形拱桥，主跨 420m。转体施工法 ，1997
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【附-桥例】涪陵-乌江大桥
【模块编号】MU-06-01
全长351.83m，高84m，主跨为1跨200m钢筋混凝土箱形拱，矢跨比1/4， 拱上建筑为13孔15.8m钢筋混凝土简支板，双柱式柔性排架，主拱圈采 用3室箱。
【附】 国内较著名的大跨径拱桥
【模块编号】MU-06-01
桥名
通车年份
上海卢浦大桥 0在3.6建
万县长江大桥 1997
广州丫髻沙大桥 2000
江界河大桥 1985
重庆梅溪河大桥
浙江淳安南浦大桥
武汉汉江三桥 2000
二岸邕江大桥 1998
三门健跳大桥
跨径（米） 550米 420
76+360+76
30+330+30 310 303 280 270 245