拱桥的构造
合集下载
9.2拱桥构造
5．横梁 分为： 固定横梁：桥面系与拱肋相交处，应尽量避免 普通横梁：通过吊杆悬挂在拱肋下，截面形式常用矩 形、工字形或土字形或箱形。一般为钢筋混凝土构件， 跨度较大时，也可采用预应力混凝土构件。 刚架横梁：通过立柱支承在拱肋上
§9.2 拱桥的构造 9.2.1 上承式拱桥构造 上承式拱桥由主拱(圈)、拱上传载构件或填充 物、桥面系组成，主拱(圈)是主要承重结构。
1.主拱构造 根据主拱(圈)截面型式不同主要分为板拱、肋拱、箱形 拱、双曲拱等 （1）板拱 拱轴型式：圆弧拱、等截面或变截面悬链线拱等。无铰 拱、双铰拱和三铰拱。按主拱材料不同分为石板拱、混 凝土板拱和钢筋混凝土板拱等。
其他细部构造
3、拱顶填料、桥面 铺装 （1）填料的作用： 扩大车辆荷载作用面 积；减小车辆荷载冲 击作用 （2）厚度：不宜小 于0.3m，大于0.5m时 不计冲击
4. 伸缩缝与变形缝 （1）为什么要设伸缩缝和变形缝？
实际的受力情况符合计算图式，避免拱上建筑不 规则开裂 （2）伸缩缝和变形缝有什么区别？ ������ 伸缩缝：宽度2cm~3cm，缝内填入用锯末沥青按1： 1的质量比制成预制板，也可用沥青砂等其他材料填 缝； ������ 变形缝：不留缝宽，可干砌、用油毛毡隔开或用 低标号砂浆砌筑。
拱肋
立柱 横系梁
1）材料： 混凝土、钢筋混凝土或钢管混凝土，也可选
用石材 2）拱肋数目和间距
主要根据跨径、宽度、肋型、材料性能、荷 载等级、施工条件、拱上结构与经济性等综合选 定。
为保横向稳定，两外侧拱肋外缘间距≥L/20
一般在吊装能力满足要求的情况下，宜采用 少肋型式。通常，桥宽在20m以内时可采用双肋 式，当桥宽在20m以上时，可采用三肋(多肋)拱 或分离的双肋拱。
拱桥的基本组成与类型
箱形拱闭合箱的构造
三、拱桥的总体布置
确定桥梁长度及分孔
桥面标高，拱定底面标高，
总
起拱线标高，基础标高
体 布
确定桥梁的设计标高和矢跨比
置
混凝土拱桥矢跨比1/4～1/8
箱型拱桥矢跨比1/6～1/10
正确处理不等分孔问题
采用不同的矢跨比 采用不同的拱脚标高 调整拱上建筑的重力
采用不同的拱跨结构
无铰拱：三次超静定结构。拱的内力分布较均匀，材料用 量较三铰拱省；构造简单，施工方便，整体刚度大，实际 中使用广泛。但超静定次数高，会产生附加内力，一般希 望修建在地基良好处。跨径增大，附加力影响变小，故钢 筋混凝土无铰拱仍是大跨径桥梁的主要型式之一。
两铰拱：一次超静定结构，介于三铰拱和无铰拱之间。
L0 - 净跨径 L -计算跨径 f0 - 净矢高 f -计算矢高 f/L - 矢跨比
二、拱桥的主要类型及其特点
建桥材料 圬工拱桥，钢筋混凝土拱桥，钢拱桥 结构体系分 简单体系拱桥：三铰拱，两铰拱，无铰拱组
合体系拱桥：无推力拱桥，有推力拱桥
拱 主拱圈截面形式 板拱桥，肋拱桥，双曲拱桥，箱形拱桥 桥
（2)、组合体系拱桥
拱式组合桥的行车系与拱组合，共同受力。同样，组合拱可 以做成上承式、中承式和下承式。常用的有以下几种形式：
其中a） 无推力拱（使用b） 较广泛）：拱c）的推力由系杆承受， 墩台不受水平推力。
d）
e）
f）
g）
h）
4-1-2
i）
j）
k）
(3)、上承式整体拱桥
（二）按照主拱的截面型式分类 (1)、板拱桥：
主拱圈采用矩形实体截面。构 造简单、施工方便。自重较大， 不经济。在地基较好的中小跨 径圬工拱桥中采用。
三、拱桥的总体布置
确定桥梁长度及分孔
桥面标高，拱定底面标高，
总
起拱线标高，基础标高
体 布
确定桥梁的设计标高和矢跨比
置
混凝土拱桥矢跨比1/4～1/8
箱型拱桥矢跨比1/6～1/10
正确处理不等分孔问题
采用不同的矢跨比 采用不同的拱脚标高 调整拱上建筑的重力
采用不同的拱跨结构
无铰拱：三次超静定结构。拱的内力分布较均匀，材料用 量较三铰拱省；构造简单，施工方便，整体刚度大，实际 中使用广泛。但超静定次数高，会产生附加内力，一般希 望修建在地基良好处。跨径增大，附加力影响变小，故钢 筋混凝土无铰拱仍是大跨径桥梁的主要型式之一。
两铰拱：一次超静定结构，介于三铰拱和无铰拱之间。
L0 - 净跨径 L -计算跨径 f0 - 净矢高 f -计算矢高 f/L - 矢跨比
二、拱桥的主要类型及其特点
建桥材料 圬工拱桥，钢筋混凝土拱桥，钢拱桥 结构体系分 简单体系拱桥：三铰拱，两铰拱，无铰拱组
合体系拱桥：无推力拱桥，有推力拱桥
拱 主拱圈截面形式 板拱桥，肋拱桥，双曲拱桥，箱形拱桥 桥
（2)、组合体系拱桥
拱式组合桥的行车系与拱组合，共同受力。同样，组合拱可 以做成上承式、中承式和下承式。常用的有以下几种形式：
其中a） 无推力拱（使用b） 较广泛）：拱c）的推力由系杆承受， 墩台不受水平推力。
d）
e）
f）
g）
h）
4-1-2
i）
j）
k）
(3)、上承式整体拱桥
（二）按照主拱的截面型式分类 (1)、板拱桥：
主拱圈采用矩形实体截面。构 造简单、施工方便。自重较大， 不经济。在地基较好的中小跨 径圬工拱桥中采用。
桥梁工程课件-422拱桥的构造
1.2 拱腹填料 主要为透水性好的砂石为填料。在地质条件差的地方，为
减轻拱的自重，常用一些轻质填料（如炉渣、石灰土等）， 当填料少时，也可用干砌圬工或素砼。 1.3 护拱（P321，图4-2-29）
护拱的主要作用为便于排水，同时也加强了主拱圈在拱脚 处的抗力。
通常为浆砌片石。
(二) 空腹（式）拱上建筑
§2-2-2 拱上建筑的构造
拱桥按拱上建筑形式分为：
实腹拱：构造简单，施工方便，填料多，适用于小跨径拱桥；
空腹拱： 减小恒载
适用于大中跨径拱桥。
(一) 实腹式拱上建筑 由侧墙、拱腹填料、护拱及变形缝、防水层、泄水管、桥
面组成。 1.1 侧墙
用块石或片石砌筑，有时也用粗料石或 精料石镶面。墙体，一般按挡土墙进行设计。
② 保证拱上建筑不能产生不规则的没有控制的裂缝。安全、 耐久。
2.2 敷设位置
① 一般原则：在外界因素作用下，拱上建筑沿纵桥向产 生变形大的地方一定要设置伸缩缝；变形小的地方可设置变 形缝。
② 通常的设置位置
ⅰ 实腹拱：桥墩（台）处与拱脚毗邻的位置设伸缩缝。一般不 设变形缝。
ⅱ 空腹拱：a) 拱式腹孔的空腹拱；
② 水泥混凝土； ③ 泥结碎石。 1.1.3 厚度：可参考梁式桥的构造
1.2 拱腔填料 侧墙、桥面、拱圈四周环围所形成空间叫做拱腔。
1.2.1 作用 ：① 扩散荷载作用面积； ② 减小车辆荷载的冲击作用； *③ 增加了拱桥的恒载。
1.2.2 材料类型：① 粗颗粒透水性材料； ② 灰,渣,土等轻质材料；
2.2 腹孔桥跨结构的构造
腹孔的桥跨结构是腹孔受荷的主体，因此也常将其简称之 为腹孔。
腹孔有两种类型：①板(梁)式腹孔；②拱式腹孔。由于拱型 腹拱曲线优美,节省钢材，所以常见的为拱式腹孔——也叫腹 拱。
减轻拱的自重，常用一些轻质填料（如炉渣、石灰土等）， 当填料少时，也可用干砌圬工或素砼。 1.3 护拱（P321，图4-2-29）
护拱的主要作用为便于排水，同时也加强了主拱圈在拱脚 处的抗力。
通常为浆砌片石。
(二) 空腹（式）拱上建筑
§2-2-2 拱上建筑的构造
拱桥按拱上建筑形式分为：
实腹拱：构造简单，施工方便，填料多，适用于小跨径拱桥；
空腹拱： 减小恒载
适用于大中跨径拱桥。
(一) 实腹式拱上建筑 由侧墙、拱腹填料、护拱及变形缝、防水层、泄水管、桥
面组成。 1.1 侧墙
用块石或片石砌筑，有时也用粗料石或 精料石镶面。墙体，一般按挡土墙进行设计。
② 保证拱上建筑不能产生不规则的没有控制的裂缝。安全、 耐久。
2.2 敷设位置
① 一般原则：在外界因素作用下，拱上建筑沿纵桥向产 生变形大的地方一定要设置伸缩缝；变形小的地方可设置变 形缝。
② 通常的设置位置
ⅰ 实腹拱：桥墩（台）处与拱脚毗邻的位置设伸缩缝。一般不 设变形缝。
ⅱ 空腹拱：a) 拱式腹孔的空腹拱；
② 水泥混凝土； ③ 泥结碎石。 1.1.3 厚度：可参考梁式桥的构造
1.2 拱腔填料 侧墙、桥面、拱圈四周环围所形成空间叫做拱腔。
1.2.1 作用 ：① 扩散荷载作用面积； ② 减小车辆荷载的冲击作用； *③ 增加了拱桥的恒载。
1.2.2 材料类型：① 粗颗粒透水性材料； ② 灰,渣,土等轻质材料；
2.2 腹孔桥跨结构的构造
腹孔的桥跨结构是腹孔受荷的主体，因此也常将其简称之 为腹孔。
腹孔有两种类型：①板(梁)式腹孔；②拱式腹孔。由于拱型 腹拱曲线优美,节省钢材，所以常见的为拱式腹孔——也叫腹 拱。
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。
4.2 拱桥的构造
主梁和主拱腿的交接处称为主节点。 次梁和次拱腿的交接处称为次节点。
节点构造按固结设计，并配置钢筋。
主拱腿和次拱腿的支座分别称为主支座和次支座。 主梁和次梁、斜撑等分别预制，用现浇混凝土接头连接。 当跨径较大时，次梁还可分段预制。
2. 横向联系
横向联系是为使刚架拱片联成整体共同受力、并保证其横 向稳定而设置的。 为了简化构造，横向联系可采用预制装配式的横系梁或横 隔板形式，其间距根据跨径的大小布置。
三、拱桥的其他细部构造
1. 拱顶填料与桥面铺装
拱顶填料
作用：扩散轮载，减小冲击（厚≥50cm时，不计冲击）。 厚度：一般h≥0.3m。 桥面铺装 材料、构造：大体与梁相同。
2. 伸缩缝、变形缝
构造 • 伸缩缝 宽：δ=2～3cm ； 填料：锯末沥青（1：1）预制板； • 变形缝 不留缝宽，干砌、用油毛毡隔开或用低标号砂浆砌筑。
桥梁工程
土木与水利工程学院桥
普通型上承式拱桥 整体型上承式拱桥
普通型上承式拱桥
整体型上承式拱桥
一、主拱圈的构造
（一）普通型上承式拱桥 根据主拱圈截面形式可分为：
板拱，肋拱，双曲拱，箱形拱等。
1、板拱
指主拱（圈）采用整体 实心矩形截面的拱。按 主拱所用材料，分为石 板拱、混凝土板拱和钢 筋混凝土板拱。
① 石板拱的构造
拱石：满足施工规范要求（尺寸、标号)
构造要求：
错缝
限制缝宽
砂浆强度比拱石低得多，限制缝宽（与材料有关）
设五角石或混凝土拱座和底梁—改善受力条件
② 混凝土板拱的构造
施工方法 整体现浇—少用（收缩应力大、工期长） 预制砌筑—常用（下述几种方法） 简单预制砌块板拱 预制块代替料石施工、构造要求同料石拱。 分肋合龙，横向填镶砌筑板拱。 适于：中、小跨。
桥梁工程第三篇第1章 拱桥的构造
结构，由上、下弦杆、 腹杆、拱顶实腹段组 成；
• 横向联结系—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；
云南长虹桥，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
洛阳龙门桥，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
万县长江大桥，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
埠东桥跨越沂蒙山区的沂河，净跨92m，矢度为1/10， 主拱肋为工字形双肋，变截面悬链线，拱上建筑立 柱纵向间距为4.63m，一排立柱两根。
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。
兰河桥为一孔53m预应力混凝土系杆拱桥，拱肋轴线 采用二次抛物线，拱矢度1/5。系杆与拱肋均为等宽 的工字形断面，拱脚结合段变为矩形，系杆与拱肋 的刚度比为2.05，属刚性系杆刚性拱。
稳定不利；
1-2 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
• 圬工拱桥是使用圬工
•
圬工拱桥
材料修建的的拱桥，
•
钢拱桥
如：石拱桥以及拱圈
•
钢筋Байду номын сангаас凝土拱桥 不配钢筋的混凝土拱
• 横向联结系—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；
云南长虹桥，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
洛阳龙门桥，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
万县长江大桥，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
埠东桥跨越沂蒙山区的沂河，净跨92m，矢度为1/10， 主拱肋为工字形双肋，变截面悬链线，拱上建筑立 柱纵向间距为4.63m，一排立柱两根。
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。
兰河桥为一孔53m预应力混凝土系杆拱桥，拱肋轴线 采用二次抛物线，拱矢度1/5。系杆与拱肋均为等宽 的工字形断面，拱脚结合段变为矩形，系杆与拱肋 的刚度比为2.05，属刚性系杆刚性拱。
稳定不利；
1-2 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
• 圬工拱桥是使用圬工
•
圬工拱桥
材料修建的的拱桥，
•
钢拱桥
如：石拱桥以及拱圈
•
钢筋Байду номын сангаас凝土拱桥 不配钢筋的混凝土拱
7 拱桥构造设计
拱肋 作用：主拱圈的重要组成部分，施工中作为拱波和浇筑拱板的支架 要求：强度、刚度、稳定性 截面形式：要求所选截面有利于增强主拱圈的整体性，制作简单，施工安全。
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。
桥梁工程(拱桥构造)市政
（4）在大跨度拱桥中，钢管混凝土解决了材料高强度和施工无支架 的两大难题，跨越能力较钢筋混凝土大。
2、组成：钢管混凝土拱肋、立柱（吊杆）、横撑、行车道系、下部 3、肋的形式：实体、桁式 实体：单肢形、哑铃形、集束形
桁式： 多肢格构形、混合桁式
4、 吊杆 材料：圆钢、高强钢丝、钢绞线。
布置：
一、砖石拱桥
主拱圈 拱上建筑构造
一、主拱圈的构造
（一）板拱 1、石板拱
构造要求： 垂直 错缝（纵、横） 限制砌缝宽度 设五角石
（二）肋拱 1、组成：两条或多条分离的拱肋、横系梁、立柱、行车道部分 2、优点：轻、恒载内力小、充分发挥材料性能、经 3、适用：大、中
二、拱上建筑构造
（一）实腹式拱上建筑 1、适用：小跨径
③布设方法：
有实腹段——对称、靠拱脚 长度约为跨径的1/3～1/4，跨中存在一实腹段。 腹孔跨数以3～6孔为宜。 无实腹段——全空腹型式，一般以奇数孔为宜。 ④腹孔跨径： 减轻拱上建筑的重量 不使荷载过分集中于腹孔墩处 外型协调美观 ∴中小跨径——2.5～5.5m； 大跨径——主拱跨径的1/8～1/15
绵阳涪江三桥，主跨202
梅溪河大桥（四川）
第三节 拱桥构造
拱桥
在竖向荷载作用下，两端支承：竖向反力，水平推力。 水平推力使拱内产生轴向压力，大大减小了拱圈的截面弯矩，使之
成为偏心受压构件，截面上的应力分布与受弯梁的应力相比，较为 均匀。
可以充分利用主拱截面材料抗压强度，使跨越能力增大。
拱桥的组成及主要类型
一、拱桥组成 拱上建筑（拱上结构）：桥面系和传力构件或填充物统称。 上部结构：主拱圈和拱上建筑。 下部结构 拱顶 拱脚（或起拱面） 拱轴线 拱背
2、组成：钢管混凝土拱肋、立柱（吊杆）、横撑、行车道系、下部 3、肋的形式：实体、桁式 实体：单肢形、哑铃形、集束形
桁式： 多肢格构形、混合桁式
4、 吊杆 材料：圆钢、高强钢丝、钢绞线。
布置：
一、砖石拱桥
主拱圈 拱上建筑构造
一、主拱圈的构造
（一）板拱 1、石板拱
构造要求： 垂直 错缝（纵、横） 限制砌缝宽度 设五角石
（二）肋拱 1、组成：两条或多条分离的拱肋、横系梁、立柱、行车道部分 2、优点：轻、恒载内力小、充分发挥材料性能、经 3、适用：大、中
二、拱上建筑构造
（一）实腹式拱上建筑 1、适用：小跨径
③布设方法：
有实腹段——对称、靠拱脚 长度约为跨径的1/3～1/4，跨中存在一实腹段。 腹孔跨数以3～6孔为宜。 无实腹段——全空腹型式，一般以奇数孔为宜。 ④腹孔跨径： 减轻拱上建筑的重量 不使荷载过分集中于腹孔墩处 外型协调美观 ∴中小跨径——2.5～5.5m； 大跨径——主拱跨径的1/8～1/15
绵阳涪江三桥，主跨202
梅溪河大桥（四川）
第三节 拱桥构造
拱桥
在竖向荷载作用下，两端支承：竖向反力，水平推力。 水平推力使拱内产生轴向压力，大大减小了拱圈的截面弯矩，使之
成为偏心受压构件，截面上的应力分布与受弯梁的应力相比，较为 均匀。
可以充分利用主拱截面材料抗压强度，使跨越能力增大。
拱桥的组成及主要类型
一、拱桥组成 拱上建筑（拱上结构）：桥面系和传力构件或填充物统称。 上部结构：主拱圈和拱上建筑。 下部结构 拱顶 拱脚（或起拱面） 拱轴线 拱背
拱桥构造
5．横梁 分为： 固定横梁：桥面系与拱肋相交处，应尽量避免 普通横梁：通过吊杆悬挂在拱肋下，截面形式常用矩 形、工字形或土字形或箱形。一般为钢筋混凝土构件， 跨度较大时，也可采用预应力混凝土构件。 刚架横梁：通过立柱支承在拱肋上
2. 拱上建筑的构造 —据构造方式不同，分为实腹式和空腹式 （1）实腹式拱上建筑 1、组成：侧墙、拱腹填料、护拱、变形缝、防水层、泄 水管及桥面等 2、特点：构造简单，施工方便，恒载重 3、适用：小跨径拱桥
拱腹填料的做法： （1）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。 （2）砌筑式拱腹填料：干砌圬工或浇筑素混凝土侧墙：用 素混凝土浇筑时，可不设侧墙而用砂浆饰面或设镶面
③梁式或板式腹孔：通常是在桥台和墩顶立柱处设 置标准伸缩缝，而在其余立柱处采用桥面连续。
5. 拱铰 （1）拱桥中哪些情况应设铰？ 1）按两铰拱或三铰拱设计的主拱圈 2）按构造要求需采用铰的腹拱圈 3）需设置铰的矮小腹孔墩 4）施工中，设置临时铰 （2）铰的分类：永久性铰，临时性铰
（3）常用的铰的型式： 1）弧形铰 材料：石、砼、钢筋砼 构造：R2(凹）：R1(凸）=1.2~1.5 宽：等于构件宽 长：（1.15~1.2）倍拱厚 适用：主要用于主拱圈
4、拱板 （1）作用：“集零为整”，加 强拱圈整体性 （2）现浇混凝土（不低于C20）
折线形
平板形 波形
5、横向联系构件 （1）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 （2）形式：横系梁和横隔板 （3）布置：拱顶、腹孔墩下、 接头处，间距3~5m。
（4）箱形拱 箱形拱包括箱形板拱和箱形肋拱 ������ 箱形截面拱的主要特点：
拱桥——概述和构造课件
拱桥的墩台构造
01 02
墩台类型
根据地形、地质条件和桥梁跨度等因素，可选择重力式墩台、轻型墩台 等。重力式墩台依靠自身重力抵抗水平力，轻型墩台则通过桩基础等分 散荷载。
墩台材料
可采用混凝土、钢筋混凝土、钢材等。混凝土墩台具有较高的抗压性能 ，钢筋混凝土墩台可提高抗裂性能，钢墩台适用于特殊地质条件。
著名现代拱桥
如法国的米洛高架桥，采 用钢混结构，造型独特， 是世界上最高的拱桥之一 。
拱桥在桥梁工程中的地位与前景
地位：拱桥作为桥梁的一种重要类型， 在交通工程中占有重要地位，其独特的 结构和美学价值受到广泛认可。
国际合作与交流：加强国际间的合作与 交流，共同推动拱桥技术的发展，促进 拱桥在世界范围内的普及与应用。
可分为单曲拱桥、双曲拱桥、多曲拱桥等。不同的造型不仅影响拱桥的美感，也会影响其 结构和受力特性。
02
拱桥的构造
拱桥的基本组成
01
拱圈
拱桥的主要承载部分，承受桥 上的荷载并将其传递给墩台。
02
墩台
支撑拱圈并分散荷载至地基， 稳定桥梁结构。
03
桥面系
包括桥面铺装、护栏、排水系 统等，确保行车安全舒适。
绿色环保：随着环保意识的提高，拱桥 建设将更加注重生态环保，推动绿色建 桥技术的发展。
前景展望
技术创新：未来拱桥建设将继续推动技 术创新，如新材料、新工艺、智能化建 造等方面的应用。
06
拱桥案例分析与讨论
案例一：古代经典拱桥分析
赵州桥
作为中国历史上最著名的拱桥之一，赵州桥展现了古代拱桥 的典型特点与卓越工艺。其巧妙的结构设计和独特的建筑材 料，使其经受住了千年岁月的考验，至今仍然屹立不倒。
《拱桥的构造》课件
拱桥的类型
探索不同类型的拱桥，包括单孔拱桥、多孔拱桥、斜交拱桥等，了解它们的 结构和用途。
拱桥的基本构件
深入了解拱桥的主要构件，如拱脚、拱顶、拱肋、支座等，以及它们在整ຫໍສະໝຸດ 结构中的作用。拱桥的结构分析
研究拱桥的结构行为和受力原理，包括弯矩、剪力和轴力的分布，以及拱桥 的静定性和变形特点。
拱桥的设计与材料
了解设计拱桥的基本原则和考虑因素，以及常用的材料选择和使用技巧。
著名拱桥案例研究
通过详细分析几个著名的拱桥案例，如金门大桥、塔西提岛拱门等，深入了 解它们的特点和设计创新。
《拱桥的构造》
本课件将介绍拱桥的构造和其在土木工程中的重要性。通过丰富的图像和详 细的说明，我们将深入探讨拱桥的历史、结构和设计。
拱桥简介
了解拱桥的基本原理和工作方式，探索为什么拱桥是土木工程领域中最古老 且最经典的设计之一。
拱桥的历史概览
回顾拱桥在不同文明和时期的发展，了解拱桥是如何成为文化和工程的代表 之一。
第二章拱桥构造
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。
肋拱拱肋截面形式
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 管式（梯形、矩形），如下图所示。
钢管混凝土具有强度高、重量小、塑性好、 耐疲劳和抗冲击等优点，已广泛使用在中、下承 式拱桥中。目前，在上承式肋拱中也开始使用。
第二章 拱 桥 构 造
一、主拱圈构造 （一）板拱
1．相关规范要求
石砌拱桥的主拱圈通常都是做成实体的矩形 截面，按照砌筑拱圈的石料规格不同，又可以分 为料石板拱、块石板拱及片石板拱等各种类型。
用于拱圈砌筑的石料要求石质均匀，不易风 化，无裂纹，标号不得低于30号；砌筑用的砂浆，
对于大、中跨径拱桥强度等级不得小于M7.5，小 跨径拱桥不得小于M5。
筋，待拱箱合龙后，
将分布钢筋弯起交
叉勾住，再现浇混
拱箱的横向连接
凝土（右图b）。a）开口箱的横向联系 b）闭口箱的横向联系
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。分段多，接头工作量大， 而且也增加了箱肋稳定性控制和拱轴线调整的 困难。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：
拱圈与墩台及腹孔墩连接
（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（如下图）。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。
肋拱桥
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。
如下图所示，拱肋断面分为倒T形、L形、工 字形、槽形以及开口箱等。
肋拱拱肋截面形式
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 管式（梯形、矩形），如下图所示。
钢管混凝土具有强度高、重量小、塑性好、 耐疲劳和抗冲击等优点，已广泛使用在中、下承 式拱桥中。目前，在上承式肋拱中也开始使用。
第二章 拱 桥 构 造
一、主拱圈构造 （一）板拱
1．相关规范要求
石砌拱桥的主拱圈通常都是做成实体的矩形 截面，按照砌筑拱圈的石料规格不同，又可以分 为料石板拱、块石板拱及片石板拱等各种类型。
用于拱圈砌筑的石料要求石质均匀，不易风 化，无裂纹，标号不得低于30号；砌筑用的砂浆，
对于大、中跨径拱桥强度等级不得小于M7.5，小 跨径拱桥不得小于M5。
筋，待拱箱合龙后，
将分布钢筋弯起交
叉勾住，再现浇混
拱箱的横向连接
凝土（右图b）。a）开口箱的横向联系 b）闭口箱的横向联系
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。分段多，接头工作量大， 而且也增加了箱肋稳定性控制和拱轴线调整的 困难。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：
拱圈与墩台及腹孔墩连接
（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（如下图）。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。
肋拱桥
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。
如下图所示，拱肋断面分为倒T形、L形、工 字形、槽形以及开口箱等。
桥梁工程3-2拱桥的构造
组成：拱腹填料、侧墙、护拱、变形缝、防水层、泄水管及桥面系等
半立面图
半纵断面图
路面 拱腹填料
泄水管 防水层
护拱
第二章 拱桥的构造
2.2 拱上建筑的构造
2.2.2 空腹式拱上建筑构造 空腹式拱除了具有实腹式拱上建筑相同的构造外，还具有腹孔 和腹孔敦。
腹孔
腹孔构造
拱式拱上建筑
梁式拱上建筑
第二章 拱桥的构造
拱桥中铰的设置 按两铰拱或三铰拱设计的主拱圈 腹拱圈因构造需要而设置 腹空墩上下因构造需要而设置 施工中为消除部分附加内力而设置的临时铰
铰的种类 弧形铰 铅垫铰 平铰 不完全铰 钢铰
•弧形铰
•铅垫铰 •平铰
•不完全铰及钢铰
第二章 拱桥的构造
2.4 其它类型拱桥的构造
2.4.1. 桁架拱桥
第二章 拱桥的构造
2.1 主拱圈的构造
2.1.3 箱形拱 箱形拱的组成方式：
由多条U形肋组成多室箱形截面； 由多条工字形肋组成多室箱形截面； 由多条闭合单箱肋肋组成多室箱形截面； 单箱多室截面。
第二章 拱桥的构造
2.1 主拱圈的构造
2.1.3 箱形拱
箱形拱的高度和宽度 高 h = (1/55~1/75)l 或h = l 0 /100+(0.6~0.8)m 宽 b=(0.5~1.0)x桥宽
2.1 主拱圈的构造
板拱、肋拱、箱拱、双曲拱桥
2.2 拱上建筑构造
实腹式拱上建筑 空腹式拱上建筑
2.3 其它细部构造
拱上填料、桥面及人行道 伸缩缝与变形缝 排水与防水层 拱桥中铰的设置
2.4 其它类型拱桥构造
桁架拱桥 刚架拱桥
拱桥实例介绍
1）圬工拱桥（石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥，跨越能力较小）
半立面图
半纵断面图
路面 拱腹填料
泄水管 防水层
护拱
第二章 拱桥的构造
2.2 拱上建筑的构造
2.2.2 空腹式拱上建筑构造 空腹式拱除了具有实腹式拱上建筑相同的构造外，还具有腹孔 和腹孔敦。
腹孔
腹孔构造
拱式拱上建筑
梁式拱上建筑
第二章 拱桥的构造
拱桥中铰的设置 按两铰拱或三铰拱设计的主拱圈 腹拱圈因构造需要而设置 腹空墩上下因构造需要而设置 施工中为消除部分附加内力而设置的临时铰
铰的种类 弧形铰 铅垫铰 平铰 不完全铰 钢铰
•弧形铰
•铅垫铰 •平铰
•不完全铰及钢铰
第二章 拱桥的构造
2.4 其它类型拱桥的构造
2.4.1. 桁架拱桥
第二章 拱桥的构造
2.1 主拱圈的构造
2.1.3 箱形拱 箱形拱的组成方式：
由多条U形肋组成多室箱形截面； 由多条工字形肋组成多室箱形截面； 由多条闭合单箱肋肋组成多室箱形截面； 单箱多室截面。
第二章 拱桥的构造
2.1 主拱圈的构造
2.1.3 箱形拱
箱形拱的高度和宽度 高 h = (1/55~1/75)l 或h = l 0 /100+(0.6~0.8)m 宽 b=(0.5~1.0)x桥宽
2.1 主拱圈的构造
板拱、肋拱、箱拱、双曲拱桥
2.2 拱上建筑构造
实腹式拱上建筑 空腹式拱上建筑
2.3 其它细部构造
拱上填料、桥面及人行道 伸缩缝与变形缝 排水与防水层 拱桥中铰的设置
2.4 其它类型拱桥构造
桁架拱桥 刚架拱桥
拱桥实例介绍
1）圬工拱桥（石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥，跨越能力较小）
各类桥梁工程拱桥构造概述
二、主要类型
1）主拱圈的材料分为：圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢拱桥、钢管混 凝土拱桥；
2）拱上建筑的形式分为：实腹式拱桥和空腹式拱桥；
3）主拱圈线形分为：圆弧线拱桥、抛物线拱桥和悬链线拱桥；
4）桥面的位置分为：上承式拱桥、中承式拱桥和下承式拱桥 5）有无水平推力分为：有推力拱桥和无推力拱桥；
二、拱上建筑构造 （一）实腹式拱上建筑 1、适用：小跨径 2、组成：拱腹填料、侧墙、护拱、变形缝、防水层、泄水管、桥面系
3、填料：填充式、砌筑式 （1）填充式
①填料：就地取材，透水性好、土侧压力小 ——砾石、碎石、粗砂或卵石类粘土 轻质材料 ——炉渣与粘土的混合物、陶粒混凝土
②施工：分层夯实 （2）砌筑式： 散粒料不易取得——干砌圬工 4、侧墙 （1）材料：浆砌块、片石、钢筋混凝土，为美观，可用料石镶面。 （2）作用：承受填料土侧压力和汽车作用下的土侧压力 （3）设计图式：挡土墙
钢管混凝土柱在抵抗方向不确定的地震力作用时，由于其各个 方向的强度相同，显示出其有效性。
结构的优势：
（1）与钢结构相比，钢管混凝土结构可节省钢材约50%，并减少大 量的焊接工作，提高结构的耐火性、动力性及稳定性。
（2）与普通钢筋混凝土结构相比，施工用钢相应减少，混凝土用量 和构件自重减少约50%，构件截面面积减少约一半。
劲性骨架混凝土拱（内填外包型 ）——大跨度拱桥施工的“自架设问 题”。
一、砖石拱桥
主拱圈 拱上建筑构造
பைடு நூலகம்
一、主拱圈的构造
（一）板拱 1、石板拱
构造要求： 垂直 错缝（纵、横） 限制砌缝宽度 设五角石
（二）肋拱 1、组成：两条或多条分离的拱肋、横系梁、立柱、行车道部分 2、优点：轻、恒载内力小、充分发挥材料性能、经济 3、适用：大、中
第十九讲：第四篇.拱桥的构造
(5)预制拱箱的宽度较大，施工操作安全， (5)预制拱箱的宽度较大，施工操作安全，易 预制拱箱的宽度较大 保证施工质量。 保证施工质量。 (6)制作要求较高 起吊设备较多， 制作要求较高， (6)制作要求较高，起吊设备较多，主要用于 大跨径拱桥。 大跨径拱桥。
2.主拱圈箱形截面的组成方式 2.主拱圈箱形截面的组成方式 (1)由多条U形肋组成的多室箱形截面。 (1)由多条U形肋组成的多室箱形截面。目前 由多条 组成的多室箱形截面 已较少采用。 已较少采用。 (2)多条I形肋组成的多室箱形截面。 (2)多条I形肋组成的多室箱形截面。一般较 多条 组成的多室箱形截面 少采用。 少采用。 (3)由多条闭合箱肋组成的多室箱形截面。 (3)由多条闭合箱肋组成的多室箱形截面。 由多条闭合箱肋组成的多室箱形截面 (4)单箱多室截面。 (4)单箱多室截面。这种截面形式主要用于 单箱多室截面 大跨径混凝土拱桥中。 (特)大跨径混凝土拱桥中。
、实腹式拱上建筑构造 实腹式拱上建筑由侧墙 拱肩填料、 侧墙、 实腹式拱上建筑由侧墙、拱肩填料、护 以及变形缝 防水层、泄水管和桥面等 变形缝、 拱以及变形缝、防水层、泄水管和桥面等 部分组成。 部分组成。
+ 拱肩填料的做法，可分为填充和砌筑两 拱肩填料的做法，可分为填充 砌筑两 填充和
种方式。 种方式。
1
1
1
1
1
11
5 2
5 4 3 1 5 2 4 3 2 4 1 1 3
（a）等截面单层 拱石砌筑
（b）等截面多层 拱石砌筑
19 20 17 18 15 16 13 14 2 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1
21 22 23 2 3 1
24 25 3 1
26 27 3 1
拱桥的结构
拱桥的结构
拱桥的结构由以下几个部分组成：
1.拱顶：拱桥最高点的顶部
2.拱脚：拱桥两端支撑拱的点
3.拱臂：拱脚和拱顶之间的曲线部分
4.桥墩：支撑拱桥的立柱，一般建在水中或两岸
5.拱坡：拱桥两侧坡面的曲线
6.桥面：连接拱桥两端的平面部分，作为行车通道或行人通道使用
拱桥的结构是由一系列排列良好的弧形构成。
拱的负重特性能够将桥面上的荷载分散到立柱上，并将桥面的压力均匀分布，因此拱桥是最受青睐的桥型，被广泛应用于公路、铁路和步行道等交通建设中。
拱桥采用了逐渐变化的厚度和交叉部分的力。
这使得拱桥非常牢固，能够承受大量荷载。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 • 桁式组合拱桥 • 梁拱组合桥 • 系杆拱桥-按拱肋 及系杆的尺寸，柔性、 刚性
第三篇
圬工和钢筋混凝土拱 桥
Åû Çà ϣ¬ÖóŠɹÂÆ´Ç ò × ¤½ ó Å Íϳ´Ç ãݾسóÅ ¸ Ö Ñ ôÉ ´ Ç çÓóÅ ½½¹´Ç × ë ·Ï Ó ó Å ÖÇê¹´Ç ã¾²ÏÖóÅ Õ ½ ´ °Ä Æ ´ Ç ä ι¹½ÈÇ ýÅ þ¶ßóÅ ¶ °ç ½ ´ Ç ýÅ¡øóÅ Èý̴Ç
前河桥为单孔净跨150m上承式无铰空腹拱，是当时 我国跨径最大的双曲拱桥。
龙武桥主跨为1孔100m石肋双曲拱桥，引桥为15孔双 曲拱，主跨为悬链线无铰拱，全长331.5m，拱矢度 1/8，矢高12.5m。拱圈为4肋3全波加两悬半波平背 式结构。
罗依溪桥设计时根据地形地质，选用4孔不等跨双曲 拱桥。主孔跨径116m，矢度1/7。采用梁式拱上结构、 跨径5m的少筋微弯板组合梁。
¨³ ê Ý ç ¶ ¨Ã £ Í µ Ä · ¿ ¾ £ ש á ͽ ½¸ÐÊ 03.6 Ù½ Ô¨ 550Ã × Ö° ·¸ 1997 420 з·½ºÄÍÏи ÍÖÖîëýÁäÍ° 2000 76+360+76 Ö ³ Ê · ¸ º Ä Í Ï · ¸ ÐнÖÜëýÁµË° 1985 30+330+30 ¤Ó ¦ ë ý Á é Ï ° Ô ¦ Á º Ä Í ×¹ ¸ 310 ÍÖëýÁ«ß° зºÄÍËÀ¸ 303 ÐнÖÜëýÁ«ß° ֳʷ¸ºÄÍËÀ¸ 2000 280 ÂнÖÜëýÁ° ϳʷ¸ºÄ͸ 1998 270 ÖÜëýÁ«ß° ·¸ºÄÍËÀ¸ 245 ÐнÖÜëýÁ«ß° ֳʷ¸ºÄÍËÀ¸
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；
•
•
上海 卢浦大桥 550米
丰都九溪沟桥，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
河源东江大桥，6孔50m跨径悬砌拱桥
云南长虹桥，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
• 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；
12-2
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
水门大桥跨越东江主要支流西枝江，是广东省新建 的大型桥梁。该桥全长315m，其中40m及60m跨为无 风撑预应力混凝土系杆拱。
三埠桥跨越潭江，主桥为3孔单拱肋预应力混凝土系杆 拱，全桥长737.6m。单拱肋置于车行道中央分隔带上。
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。
洛阳龙门桥，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。
万县长江大桥，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
涪陵乌江大桥全长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。
云阳桥跨越京杭大运河，主跨为70m无粘结预应力系 杆拱，全长162.5m，系杆拱有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。
旺苍东河桥为净跨115m下承式钢管混凝土预应力系 杆拱桥，矢度1/6，全长248m，是在中国最早使用弗 氏预应力锚具体系。两片拱肋间用直径800mm横撑连 接以保持其稳定性，垂直吊杆用高强钢丝组成，以 吊挂钢筋混凝土横梁。
• 上承式拱桥桥面系与主拱圈间的结构—传递荷载 • 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2.5~5.5m, 矢跨比1/2~1/6，不宜 大于主拱圈跨径的 1/8~1/15；
越溪桥主孔为净跨75m的预应力混凝土桁架拱，拱矢 度为1/9；边孔为净孔40m的双曲拱，中墩为钢筋混 凝土高桩承台，石砌箱形墩身。
嵩县桥全长494m，是9孔50m跨径的斜拉杆式预应力 混凝土桁架拱桥，拱矢度1/7；上部结构首次采用两 片桁架及横向搁置预应力混凝土空心板桥面的型式。
悉尼海港桥（Sydney Harbour Bridge）是位于澳 大利亚悉尼港的钢拱桥，建成于1932年。主桥为 单跨503m的中承钢桁两铰拱公铁两用桥。该拱在 下弦是铰支承，上下弦杆由竖杆和下斜杆连接， 特别是该桥紧挨着别致的悉尼歌剧院，以其优美 环境而闻名于世。现仍为该类结构中规模最大者。
位于美国弗吉尼亚州跨越新河谷的一座桁架拱桥。跨 径510m，桥面宽22m，在水面以上268m立柱的箱形截 面具有强烈的锥度，桥梁纤细而精美，欧洲式的桥面 结构，不但使风载减小，而且使结构的外观更漂亮。
关渡桥长539m，为中承式5孔连续系杆拱桥，中间孔 跨度为165m，两侧孔跨度为143m及44m。
箱形拱构造尺寸
• 拱圈高度一般为跨径
的1/50~1/70；可采 用经验公式：
100 0.6 ~ 0.8 H
L ( m)
0
• 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
12-4
拱上建筑的构造
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。
巫山龙门桥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。
水口电站闽江桥主跨为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。
80米， 1998 ， 义乌宾王桥为一座单肋钢管混凝 土系杆拱桥，中跨矢跨比1/5，矢高15.6m；边跨矢 跨比1/4.5，矢高11.87m .
预应力混凝土桁式组合拱桥是中国首创的一种新桥 型，它除保持桁式拱结构用料省、竖向刚度大等特 点外，更具有桁梁的特性和可以采用悬臂法施工、 施工阶段和运营阶段的受力趋于一致等优点。
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：
• • •
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。
金城桥图片描述：拱肋为工字形，金城主拱腿为 等截面，实腹段为变截面，在四分点附近截面高 度最大，分别向拱脚、跨中减小，为使拱轴线接 近连续，在实腹段四分点附近拱肋下缘设置连接 板，使轴线下移。
金匮桥图片描述：拱肋为工字形，金匮主拱腿为 等截面，实腹段为变截面，在四分点附近截面高 度最大，分别向拱脚、跨中减小，为使拱轴线接 近连续，在实腹段四分点附近拱肋下缘设置连接 板，使轴线下移。
德兴太白桥位于江西省德兴铜矿区跨越乐安江，是 一座跨径为130m的刚架拱公路桥。
安城桥为主跨65m的预应力混凝土斜压式桁架拱桥。 该桥有一个拱脚处于沙基上，采用钢筋混凝土和摩 阻箱组合结构来抵抗拱的水平推力。
流溪桥主跨为90m钢筋混凝土箱肋中承式拱，全长 235.13m，拱矢度1/4.5，全桥采用喷塑装修工艺， 建筑宏伟壮丽，已成为公园的重要景观。
永定河七号桥全长217.98m，主跨为一孔150m中承装 配式钢筋混凝土拱，矢高40m，两片拱肋中心距7.5m。 拱轴线采用二次抛物线，拱肋为箱形截面，吊杆为 预应力杆件，桥面分15跨，两端各为7跨连续梁，中 间一跨为简支梁。
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 箱形截面 3、采用U形肋组成多室箱形 截面 4、单室箱形截面
第十二章 拱桥的构造
12-1 拱桥的受力特点及适用范围
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；
• 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 • 桁式组合拱桥 • 梁拱组合桥 • 系杆拱桥-按拱肋 及系杆的尺寸，柔性、 刚性
第三篇
圬工和钢筋混凝土拱 桥
Åû Çà ϣ¬ÖóŠɹÂÆ´Ç ò × ¤½ ó Å Íϳ´Ç ãݾسóÅ ¸ Ö Ñ ôÉ ´ Ç çÓóÅ ½½¹´Ç × ë ·Ï Ó ó Å ÖÇê¹´Ç ã¾²ÏÖóÅ Õ ½ ´ °Ä Æ ´ Ç ä ι¹½ÈÇ ýÅ þ¶ßóÅ ¶ °ç ½ ´ Ç ýÅ¡øóÅ Èý̴Ç
前河桥为单孔净跨150m上承式无铰空腹拱，是当时 我国跨径最大的双曲拱桥。
龙武桥主跨为1孔100m石肋双曲拱桥，引桥为15孔双 曲拱，主跨为悬链线无铰拱，全长331.5m，拱矢度 1/8，矢高12.5m。拱圈为4肋3全波加两悬半波平背 式结构。
罗依溪桥设计时根据地形地质，选用4孔不等跨双曲 拱桥。主孔跨径116m，矢度1/7。采用梁式拱上结构、 跨径5m的少筋微弯板组合梁。
¨³ ê Ý ç ¶ ¨Ã £ Í µ Ä · ¿ ¾ £ ש á ͽ ½¸ÐÊ 03.6 Ù½ Ô¨ 550Ã × Ö° ·¸ 1997 420 з·½ºÄÍÏи ÍÖÖîëýÁäÍ° 2000 76+360+76 Ö ³ Ê · ¸ º Ä Í Ï · ¸ ÐнÖÜëýÁµË° 1985 30+330+30 ¤Ó ¦ ë ý Á é Ï ° Ô ¦ Á º Ä Í ×¹ ¸ 310 ÍÖëýÁ«ß° зºÄÍËÀ¸ 303 ÐнÖÜëýÁ«ß° ֳʷ¸ºÄÍËÀ¸ 2000 280 ÂнÖÜëýÁ° ϳʷ¸ºÄ͸ 1998 270 ÖÜëýÁ«ß° ·¸ºÄÍËÀ¸ 245 ÐнÖÜëýÁ«ß° ֳʷ¸ºÄÍËÀ¸
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；
•
•
上海 卢浦大桥 550米
丰都九溪沟桥，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
河源东江大桥，6孔50m跨径悬砌拱桥
云南长虹桥，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
• 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；
12-2
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
水门大桥跨越东江主要支流西枝江，是广东省新建 的大型桥梁。该桥全长315m，其中40m及60m跨为无 风撑预应力混凝土系杆拱。
三埠桥跨越潭江，主桥为3孔单拱肋预应力混凝土系杆 拱，全桥长737.6m。单拱肋置于车行道中央分隔带上。
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。
洛阳龙门桥，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。
万县长江大桥，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
涪陵乌江大桥全长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。
云阳桥跨越京杭大运河，主跨为70m无粘结预应力系 杆拱，全长162.5m，系杆拱有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。
旺苍东河桥为净跨115m下承式钢管混凝土预应力系 杆拱桥，矢度1/6，全长248m，是在中国最早使用弗 氏预应力锚具体系。两片拱肋间用直径800mm横撑连 接以保持其稳定性，垂直吊杆用高强钢丝组成，以 吊挂钢筋混凝土横梁。
• 上承式拱桥桥面系与主拱圈间的结构—传递荷载 • 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2.5~5.5m, 矢跨比1/2~1/6，不宜 大于主拱圈跨径的 1/8~1/15；
越溪桥主孔为净跨75m的预应力混凝土桁架拱，拱矢 度为1/9；边孔为净孔40m的双曲拱，中墩为钢筋混 凝土高桩承台，石砌箱形墩身。
嵩县桥全长494m，是9孔50m跨径的斜拉杆式预应力 混凝土桁架拱桥，拱矢度1/7；上部结构首次采用两 片桁架及横向搁置预应力混凝土空心板桥面的型式。
悉尼海港桥（Sydney Harbour Bridge）是位于澳 大利亚悉尼港的钢拱桥，建成于1932年。主桥为 单跨503m的中承钢桁两铰拱公铁两用桥。该拱在 下弦是铰支承，上下弦杆由竖杆和下斜杆连接， 特别是该桥紧挨着别致的悉尼歌剧院，以其优美 环境而闻名于世。现仍为该类结构中规模最大者。
位于美国弗吉尼亚州跨越新河谷的一座桁架拱桥。跨 径510m，桥面宽22m，在水面以上268m立柱的箱形截 面具有强烈的锥度，桥梁纤细而精美，欧洲式的桥面 结构，不但使风载减小，而且使结构的外观更漂亮。
关渡桥长539m，为中承式5孔连续系杆拱桥，中间孔 跨度为165m，两侧孔跨度为143m及44m。
箱形拱构造尺寸
• 拱圈高度一般为跨径
的1/50~1/70；可采 用经验公式：
100 0.6 ~ 0.8 H
L ( m)
0
• 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
12-4
拱上建筑的构造
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。
巫山龙门桥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。
水口电站闽江桥主跨为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。
80米， 1998 ， 义乌宾王桥为一座单肋钢管混凝 土系杆拱桥，中跨矢跨比1/5，矢高15.6m；边跨矢 跨比1/4.5，矢高11.87m .
预应力混凝土桁式组合拱桥是中国首创的一种新桥 型，它除保持桁式拱结构用料省、竖向刚度大等特 点外，更具有桁梁的特性和可以采用悬臂法施工、 施工阶段和运营阶段的受力趋于一致等优点。
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：
• • •
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。
金城桥图片描述：拱肋为工字形，金城主拱腿为 等截面，实腹段为变截面，在四分点附近截面高 度最大，分别向拱脚、跨中减小，为使拱轴线接 近连续，在实腹段四分点附近拱肋下缘设置连接 板，使轴线下移。
金匮桥图片描述：拱肋为工字形，金匮主拱腿为 等截面，实腹段为变截面，在四分点附近截面高 度最大，分别向拱脚、跨中减小，为使拱轴线接 近连续，在实腹段四分点附近拱肋下缘设置连接 板，使轴线下移。
德兴太白桥位于江西省德兴铜矿区跨越乐安江，是 一座跨径为130m的刚架拱公路桥。
安城桥为主跨65m的预应力混凝土斜压式桁架拱桥。 该桥有一个拱脚处于沙基上，采用钢筋混凝土和摩 阻箱组合结构来抵抗拱的水平推力。
流溪桥主跨为90m钢筋混凝土箱肋中承式拱，全长 235.13m，拱矢度1/4.5，全桥采用喷塑装修工艺， 建筑宏伟壮丽，已成为公园的重要景观。
永定河七号桥全长217.98m，主跨为一孔150m中承装 配式钢筋混凝土拱，矢高40m，两片拱肋中心距7.5m。 拱轴线采用二次抛物线，拱肋为箱形截面，吊杆为 预应力杆件，桥面分15跨，两端各为7跨连续梁，中 间一跨为简支梁。
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 箱形截面 3、采用U形肋组成多室箱形 截面 4、单室箱形截面
第十二章 拱桥的构造
12-1 拱桥的受力特点及适用范围
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；