第二章拱桥的构造及设计 ppt课件

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 39
1.实 腹 式 拱 上 建 筑
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实腹式拱上建筑构造简单，施工方便，填料数 量较多，恒载较重，所以，一般用于小跨径的 拱桥。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 。 拱腹填料分为填充式和砌筑式两种。填充式拱 腹填料应尽量做到就地取材，砌筑式拱腹填料 就是在散粒料不易取得时才采用的一种干砌圬 工方式。
上叶桥，浙 江省三门县
桥面系
斜拉杆式 横向联系 桁架拱片
该桥每孔布置4片斜拉杆式 拱片
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桁架拱桥: 结构形式 桁架拱片是主要承重结构，由上、下弦杆、腹杆和实腹段组成
实腹段
上弦杆
腹杆
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2.整体型上承式拱桥 整体型上承式拱
桁架拱桥
刚架拱桥 A
普通桁拱桥 桁式组合拱
C
B
D
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1）桁架拱桥: 结构形式 桁架拱桥又称拱形桁架桥。桁架拱桥是一种有水平推力的桁架结 构，其上部结构由桁架拱片、横向联结系和桥面系组成。桁架拱 片是主要承重结构，由上、下弦杆、腹杆和实腹段组成
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拱圈截 面尺寸 拟定
拱圈高度 拱圈宽度 箱肋宽度
H：拱圈高度 L0 ：净跨度 ：取为0.6－0.8
与混凝土强度等级关系，C40、 C50
一般取桥宽的1.0－0.6倍
一般不小于跨径的 1/20, 满足横向稳 定 与吊装能力有关，一般1.2m－1.7m
刚架拱桥属于有推力的高次超静定结构，具有构件少、质量轻、 整体性好、刚度大、施工简便、造价低、造型美观等优点，可 在软土地基上修建，被用于跨径为25m～70m的桥梁。
斜腿刚构
刚架拱桥
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二、拱 上 建 筑 构 造
拱上建筑是拱桥的一部分，按照拱上建筑采用的不 同构造方式，可将拱桥分为实腹式和空腹式两种。
顶底板及腹板
顶底板厚度一般为15cm－22cm 两外腹板一般为12cm－15cm 内箱腹板一般为4cm－5cm 为保证安全，应进行压溃及局部应力检算
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箱形拱的构造与施工方法关系
无支架 缆索吊装
岷江大桥
钢筋混凝土 箱形 拱桥
斜压式
斜拉式
3. 桁肋式桁架拱桥
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桁架拱桥: 结构形式 1. 混凝土斜 压 杆式桁架拱 桥
2. 混凝土斜 拉 杆式桁架拱 桥
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结构特点 1. 作为主要承重结构的桁架拱片在施工期间 单独受力，在竣工后与桥面板共同受力。 2. 下弦杆为拱形，上弦杆一般与桥道结构组 合成一整体而共同工作. 3. 桁架拱在荷载作用下具有水平推力，使跨中 实腹段在恒载作用下弯矩减小，主要承受轴向 压力，在活载作用下将承受弯矩，成为一偏心 受压构件，即具有拱的受力特点
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结构特点
4. 把普通型上承式拱的传载构件（拱上结构） 与拱肋连成整体，拱与拱上结构共同受力，相当 于加大了拱圈高度，各杆件又主要承受轴力，所 以又具有桁架的受力特点。由于桁架拱兼备了桁 架和拱式结构的有利因素，因此能充分发挥材料 的受力性能。 5. 由于桁架拱外部通常采用两铰结构，因而基 础位移、温度变化等产生的附加内力较小，适合 软弱地基需要
施工
制作要求高，吊装设备多
中性轴
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截面组成方式
由多条U形肋组成的多室箱形截面 (a)
多条工形肋组成的多室箱形截面
(b)
多条闭合箱肋组成的多室箱形截面 (c)
单箱多室截面(d) Nhomakorabea便于无支架吊装
拱支架施工
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肋拱 截面形式
工字形：肋高h＝(1/25~1/35)L，宽b=(0.4~0.5)h 钢管混凝土：肋高h＝(1/45~1/65)L
箱形肋拱：肋高h＝(1/50~1/70)L
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箱形拱 主拱圈截面由 多室箱 构成的拱称为 箱形拱
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桁 架 拱 桥： 结 构 构 造 (桁架拱片)
上弦杆和实腹段构成桁架拱片的上边缘，上弦杆轴线平行于桥面，
考虑到桥面板参与受力，上弦杆和实腹段轴线应是包括桥面板在
内的截面重心之连线。
桥面板参与受力
上弦杆
实腹段
下弦杆的轴线可以采用圆弧线、二次抛物线 和悬链线等。通常是恒载压力线越接近下弦 轴线，腹杆内力越小。
桁 架 拱 桥： 结 构 构 造 (桥面系) 桁架拱桥桥面板既承受局部荷载，又与桁架拱片形成整体，共 同受力。桥面结构形式很多，有横向微弯板、纵向微弯板和预 应力混凝土空心板等。
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桁 架 拱 桥： 结 构 构 造 (桁架拱片与墩台的连接)
桥梁宽度
20m 以上， 分离的双幅双肋拱， 多肋拱 20m 以下， 双 肋 拱
宽 跨 比： 大于1/20; 小于1/20 将带来横向稳定问题
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根据主拱圈截面形式可分为：板拱，肋拱，双曲拱，箱形拱
矩形：肋高h＝(1/40~1/60)L，宽 b=(0.5~2.0)h
d、上弦杆截面形式与桥面构造有关；
e、腹杆一般采用矩形截面，高度为下弦杆高度的 1/1.5-1/2；
f、净矢跨比：1/6 – 1/10
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桁 架 拱 桥： 结 构 构 造 (横向联系)
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双曲拱桥的主要特点是将主拱 圈以“化整为零”的方法按先 后顺序进行施工，再以“集零 为整”的组合式整体结构承重。 满足施工及运营过程中的强度、 刚度 、纵横向稳定性。
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普通上承式拱桥 和 整体型上承式拱桥
普通上承式拱桥
由主拱（圈）、拱上传力
构件、桥面系组成，主拱
四川省涪陵：乌江大桥
（圈）是主要承重结构
整体型上承式拱桥
主拱片（指由拱圈与 拱上传载构件组成的 整体结构）和桥面系 组成，主拱片是主要 承重结构
板拱 根据主拱圈截面形式可分为：板拱，肋拱，箱形拱，双曲拱
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 具有自重轻，恒载内力小，可以充分发挥钢筋混凝土等材料的性 能，在大中型拱桥中得到广泛应用。
拱肋的数目和间距以及截面型式主要根据桥梁宽度、肋型、材料 性能、荷载等级、施工条件、拱上结构等各方面综合考虑决定。
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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;
板拱指主拱圈采用整体实心矩形截面的拱。 材料: 石板拱、素混凝土板拱、钢筋混凝土 板拱。
h 拱圈的厚度
截面变化规律 跨度
等 截 面（常用） 变截面
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根据主拱圈截面形式可分为：板拱，肋拱，双曲拱，箱形拱 I－I
立面图
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双曲拱桥
主拱圈横截面由一个或数个横 向小拱单元组成，由于主拱圈 的纵向及横向均呈曲线形，故 称之为双曲拱桥 .
缺点: 施工工序多、组合截面 整体性较差和易开裂等. 过时 的技术
卫东桥, 无锡
湘江一桥（橘子 州桥）
国内最长双曲拱 桥
马鸣溪
金沙江大桥
箱形拱
箱形拱
宜宾市
预制组合 薄腹单室箱
横向联系
箱形拱肋
箱形拱肋
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主要特点
截面挖空率大 ( 50% ~ 60% ) 中性轴居中 抗弯和抗扭刚度大，整体性好
结构受力
单条箱肋刚度较大，稳定性较好，能单箱肋成
拱，便于无支架吊装
第三篇 混凝土拱桥
第二章 拱桥的构造及设计
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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
➢第二节 中、下承式钢筋混凝土拱桥 的设计与构造
➢第三节 拱式组合体系桥的设计与构 造
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第一节 上承式拱桥的构造与设计
上承式拱桥分为两大类：一类是普通型上承式拱桥， 这类拱桥由主拱（圈）、拱上传载构件、桥面系组成， 主拱（圈）是主要承重结构；另一类是整体型上承式 拱桥，这类拱桥则是由主拱片（指由拱圈与拱上传载 构件组成的整体结构）和桥面系组成，主拱片是主要 承重结构。
转 体主施拱工片
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万县长江公路大桥
普通上承式拱桥
整体型上承式拱桥
桁式组合拱桥
江界河桥
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1.普通型上承式拱桥
板拱
根据主拱圈截面形式可分为：板拱，肋拱，箱形拱，双曲拱
2）刚 架 拱 桥 刚架拱片
横向联系
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刚架拱桥
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刚架拱桥
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桁架拱桥: 结构形式
桁架拱半拱立面
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桁架拱桥: 结构形式
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桁架拱桥: 结构形式
三角形
1. 斜杆式桁架拱 桥
带竖杆三角形
节点易开裂
2. 竖杆式桁架拱 桥
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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。
精品资料
第三篇 混凝土拱桥
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• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
悬臂方式
下弦杆与墩（台）的连接一般 是 在 墩 （ 台 ） 帽 上 预 留 深 10cm 左右（或与肋高相同）的槽孔，
过梁式 受力明确
伸入式
将下弦杆插入并封以砂浆。在 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 内力变化，故宜采用较完善的 铰接。
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