拱桥的分类与结构特点讲诉
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。
内容提要：本章介绍我国拱桥发展的概况、拱桥的特点、类型、基本组成
第4章其它类型桥梁构造简介中央电大工学院王圻1．拱桥的特点如何？答：梁式结构在竖向荷载作用下，支承处仅仅产生竖向支承反力，而拱式结构在竖向荷载的作用下，支承处不仅产生竖向反力，而且还产生水平推力。
由于这个水平推力的存在，拱的弯距将比同跨径的梁的弯距小很多，整个拱主要承受压力。
这样，拱桥不仅可以利用钢、钢筋混凝土等材料来修建，而且还可以根据拱的这个受力特点，充分利用抗压性能较好而抗拉性能较差的圬工材料（石料、砖等）来修建。
由圬工材料修建的拱桥称为圬工拱桥。
2．拱桥的主要优、缺点有哪些？答：拱桥的主要优点是：(1)跨越能力较大。
由于拱的截面应力分布远比梁均匀，故能较充分地发挥全截面材料的抗力性能。
(2)能充分做到就地取材。
与钢桥、钢筋混凝土梁桥相比，可节约大量钢材和水泥。
(3)外形美观。
(4)耐久性好，养护、维修费用少。
拱桥的主要缺点是：(1)自重较大，相应的水平推力也较大，增加了下部结构的工程数量，对地基条件的要求较高。
(2)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。
(3)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。
3．拱桥基本组成有哪些？各有何作用?答：拱桥的组成，如图4-1所示。
拱桥上部结构是由拱肋或拱圈（以下统称主拱圈）和拱上建筑两大部分组成。
主拱圈是拱桥的主要承重结构。
由于主拱圈是曲线形，车辆无法直接在弧面上行驶，所以，在桥面系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面上行驶。
桥面系和这些传力构件或填充物统称为拱上结构或称拱上建筑。
拱桥下部结构由桥墩、桥台及基础等组成，用以支撑桥垮结构，并与两岸路堤相联结。
4．什么是实腹式拱桥和空腹式拱桥？答：上承式拱桥拱上建筑可做成实腹的或空腹的，相应的称为实腹式拱桥和空腹式拱桥。
拱桥概述
3
缺点
自重较大，相应的水平推力大； 支架施工多、施工工序多、不便于 机械化施工、施工周期长；
多孔拱桥需设单向推力墩； 上承式拱桥建筑高度高。
拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服：
1）从结构体系、构造形式上采取措施； 2）用轻质材料减轻自重； 3）设法提高地基的承载能力； 4）提高预制构件所占的比重,大块件制造与运输方法 200~600m范围内，拱桥仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手 4
中国采用缆索吊装施工、跨径最大的钢筋混凝土箱形拱。主拱圈箱高2.0m，箱宽7.60m，矢跨比1/7，全拱圈横向分5个箱室；纵
向分5段预制，缆索吊装就位后再组合成整体箱。
44
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
箱形拱闭合箱的构造
34
1997四川万县长江大桥 L=420m)
劲性骨架钢筋混凝土箱形 拱桥
35
拱式桥
四、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）
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 ) 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。
6
当代拱桥：结构型式与施工方法的丰富多彩如，97年 建成的重 庆万县长江大桥（图2所示，L=420m）， 广州丫髻沙特大 桥（L＝360m）， 1932建成的澳大利亚悉尼钢拱桥（L＝ 503m ）及卢浦大桥（L=550m）。
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。
混凝土拱桥特点组成及分类[优质工程范文]
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拱桥的主要类型
➢ 3、拱片桥 ➢ 上边缘与桥面纵向平行，下边缘是拱形的有推力结构，
称为拱片。在拱片中，行车道系与拱肋刚性联成一整 体，共同承受荷载。
拱片桥
➢ 里仁桥 位于浙江省余杭县塘栖镇，是首座单跨50m的钢 筋混凝土斜拉式桁架拱桥。 拱圈矢跨比为1/8，桥面净空为净7+2x0.75m人行道。全桥 布置4片拱片，在上弦杆覆盖微弯板混凝土桥面。
系杆拱桥
➢ 旺苍东河桥位于四川省旺苍县，为净跨115m下承式钢管混凝土 预应力系杆拱桥，矢度1/6，桥面总宽15m，主桥长248m，它是 我国目前最大跨径的预应力钢管混凝土拱桥。于1990年建成
拱桥的主要类型
➢ 2）有推力的组合体系拱 此种组合体系拱没有系杆，由单独的梁和拱共同受
力，拱的推力仍由墩台承受。 分为倒蓝格尔拱、倒洛泽拱。
拱桥的主要类型
➢ 5、钢管混凝土拱桥 ➢ 钢管混凝土属于钢——混凝土组合结构中的一种， ➢ 优点： 1）总体性能方面
钢管混凝土承载能力大。可以减小桥面上由承重结 构所占的宽度，提高了中、下承式拱的桥面宽度的使 用效率。
2）施工方面 具有强度高，重量轻，易于吊装或转体的特点，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。
最大跨径76米，桥面净宽20米，其中车行道14米，两边人 行道各3 米。 1971年动工,1972年建成 。
双曲拱桥
➢ 卫东桥 双曲拱桥最早是建造在江苏省无锡县境内、无锡桥梁工程队 首创的一种新型拱合。主要构件有拱肋、拱波、横梁或拉条以及拱上 建筑的各种部件。
双曲拱桥
➢ 红星桥 位于湖南省酃县至郴县上。该桥跨越深谷，桥高达65m，主 拱跨径108.45m，副拱跨径分别为24.5m、9m及7m，全长155.8m，
混凝土拱桥特点组成及分类
拱桥的主要特点
➢ 拱桥的主要优缺点 ➢ 拱桥的主要优点是 1）跨越能力较大；2）能充分就地取
材，与混凝土梁式桥相比，可以节省大量的钢材和水泥； 3）耐久性能好，维修、养护费用少；4）外型美观；5） 构造较简单。 ➢ 缺点主要是：1）自重较大，相应的水平推力也较大， 增加了下部结构的工程量2）由于拱桥水平推力较大， 要设置推力墩，也会增加造价；3）与梁式桥相比，上 承式拱桥的建筑高度较高，增加了造价又对行车不利。
桥、钢管混凝土拱桥、劲性骨架混凝土拱桥。
拱桥的主要类型
➢ （一）按照结构受力图式分类 ➢ 1、简单体系拱桥
均为有推力拱，可以做成上承式、中承式和下承式
拱桥的主要类型
➢ 中承式拱桥（益阳茅草街大桥）
拱桥的主要类型
➢ 按照主拱的静力体系，简单体系拱桥又可以分成三种： 1.三铰拱 属外部静定结构。适合于在地基条件很差的地 区修建。构造复杂，施工困难，维护费用增高。减小了结 构的整体刚度，降低了抗震能力。行车不利。三铰拱一般 较少采用。
拱桥的主要类型
➢ 3、拱片桥 ➢ 上边缘与桥面纵向平行，下边缘是拱形的有推力结构，
称为拱片。在拱片中，行车道系与拱肋刚性联成一整 体，共同承受荷镇，是首座单跨50m的钢 筋混凝土斜拉式桁架拱桥。 拱圈矢跨比为1/8，桥面净空为净7+2x0.75m人行道。全桥 布置4片拱片，在上弦杆覆盖微弯板混凝土桥面。
拱片桥
➢ 三门上叶桥 位于浙江省三门县三门至天台、临海的公路 上，是一座双孔44m的钢筋混凝土桁架拱桥。 桥面净宽7.5m，不设人行道。首次取用比较坦的矢跨比 （1/10）。该桥每孔布置4片斜拉杆式拱片。
拱桥的主要类型
➢ （二）按主拱圈截面形式分类 ➢ 1、板拱桥 ➢ 主拱圈采用矩形实体截面的拱桥称为板拱桥。它的构
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。
拱桥科普介绍
拱桥科普介绍【原创版】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.拱桥的结构和建筑技术5.拱桥的应用和影响正文一、拱桥的定义和特点拱桥是一种古老的桥梁建筑形式，其主要特点是在桥跨中部分采用拱券结构，以承受桥面荷载。
拱桥的拱券结构能够将荷载均匀分布在两岸，使得桥梁更加稳定，同时减少了对桥墩的压力。
这种结构既美观又经济，因此在世界范围内得到了广泛的应用。
二、拱桥的分类根据拱桥的拱券形式和受力特点，拱桥可以分为以下几种类型：1.圆拱桥：拱券呈圆弧形的拱桥，如我国的赵州桥。
2.坦拱桥：拱券顶部呈水平或接近水平的拱桥，如古罗马的卡拉卡拉浴场拱桥。
3.箱拱桥：拱券由箱形截面构成的拱桥，如悉尼歌剧院附近的悉尼海港大桥。
4.桁拱桥：拱券由桁架构成的拱桥，如美国的布鲁克林桥。
5.悬臂拱桥：拱券两端悬臂在两岸的桥墩上，如我国的卢沟桥。
三、拱桥的历史发展拱桥的历史可以追溯到古罗马时期，当时建造的坦拱桥和圆拱桥为后世拱桥的发展奠定了基础。
在中世纪，欧洲开始出现箱拱桥和桁拱桥，使得拱桥的跨度得到了极大的拓展。
到了近代，随着建筑技术的进步，悬臂拱桥也应运而生。
在我国，拱桥的发展也有着悠久的历史。
从古代的赵州桥到现代的卢沟桥，都展示了我国在拱桥建筑方面的卓越成就。
四、拱桥的结构和建筑技术拱桥的结构主要包括拱券、桥墩、桥台、桥面等部分。
其中，拱券是承受荷载的关键部分，其设计需要考虑到材料的性能、跨度、地形等多种因素。
桥墩和桥台则需要承受拱券传来的荷载，并保证桥梁的稳定性。
桥面则是供行人和车辆通行的部分，其设计需要考虑到行车的安全和舒适性。
五、拱桥的应用和影响拱桥以其优美的造型和良好的性能，在世界范围内得到了广泛的应用。
无论是在城市还是乡村，拱桥都成为了一道亮丽的风景线。
同时，拱桥的建筑技术也对其他桥梁形式产生了重要的影响，如悬索桥、梁桥等都从拱桥的技术中借鉴了许多有益的经验。
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；
桥的结构类型
桥的结构类型拱桥拱桥是一种以拱体为主要结构形式的桥梁，其在古代就被广泛应用于建筑与交通工程中。
拱桥的特点是通过拱体的力学性能来承受桥墩与桥面之间的荷载，形成一种稳定的结构。
拱桥的结构类型多种多样，下面将介绍几种常见的拱桥结构类型。
一、圆拱桥圆拱桥是最常见的拱桥结构类型之一，其拱体呈圆弧形，可以分为单孔圆拱桥和多孔圆拱桥两种形式。
单孔圆拱桥拱体由一段连续的圆弧组成，荷载通过拱体传递至桥墩上，形成稳定的结构。
多孔圆拱桥则是由多个孔洞组成，每个孔洞都由一个圆拱来支撑，相邻的圆拱之间通过桥墩连接。
二、悬索桥悬索桥是一种以悬索为主要结构形式的桥梁，其特点是通过悬挂在主塔上的主悬索来支撑桥面。
悬索桥的桥面悬浮在主悬索上，形成一种悬浮的效果。
主悬索上还会有次悬索与桥面之间的连结，以增强结构的稳定性。
悬索桥常用于跨越较长距离的大型桥梁，如海湾大桥等。
三、斜拉桥斜拉桥是一种以斜拉索为主要结构形式的桥梁，其特点是通过斜拉索来支撑桥面。
斜拉桥的桥面由梁体与斜拉索组成，斜拉索倾斜于桥面上方与桥墩之间，通过斜拉索将荷载传递至桥墩上，形成一种稳定的结构。
斜拉桥常用于跨越河流与湖泊等水域。
四、拱索桥拱索桥是一种将拱体与悬索结合的桥梁结构，其通过拱体与悬索的相互配合来支撑桥面。
拱索桥的桥面由梁体与斜拉索组成，拱体通过桥墩与地面相连，悬索则悬挂在主塔上。
拱索桥结构稳定，能够适应较大跨度的桥梁需求。
五、钢拱桥钢拱桥是一种以钢结构为主要材料的拱桥，其特点是结构轻巧、施工方便。
钢拱桥可以采用各种形状的拱体，如圆形拱、椭圆形拱等。
钢拱桥在桥梁工程中得到了广泛应用，其结构稳定、强度高，能够满足大跨度与重载的要求。
六、石拱桥石拱桥是一种以石材为主要材料的拱桥，其特点是结构坚固、耐久性好。
石拱桥常用于古代的建筑与交通工程中，如古城墙上的城门桥等。
石拱桥的建造需要经验丰富的工匠进行石材的切割与拼接，具有一定的艺术价值。
拱桥作为一种古老而稳定的桥梁结构，一直以来都在工程建设中得到广泛应用。
第三章拱桥上部结构拱桥受力特点组成与分类各类常见拱桥构造特点
第三章 拱桥上部结构-1
44
➢ 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 处的受力状况。
➢ 五角石不得带有锐角，以免施工时易破坏和被 压碎。
➢ 为了简化施工，也常采用现浇混凝土拱座及腹 孔墩底梁来代替制作复杂的五角石。
第三章 拱桥上部结构-1
45
拱石的砌缝 五角石及混凝土拱座、底梁
➢ 用块石或片石砌筑拱圈时，应选择较大 的平整面与拱轴线相垂直，并使石块的 大头向上，小头向下。
➢ 石块间的砌缝必须相互交错，较大的缝 隙应用小石块嵌紧。
➢ 砌缝用砂浆或小石子混凝土灌满。
第三章 拱桥上部结构-1
47
三、拱上建筑
实腹式拱上建筑：侧墙、拱腹填料、护拱以及 变形缝、防水层、泄水管和桥面等部分
第三章 拱桥上部结构-1
49
桥墩（台）上腹拱的布置方式
(a)
(b)
(c)
第三章 拱桥上部结构-1
50
腹拱墩构造形式
第三章 拱桥上部结构-1
51
四、桥例
成昆线一线尺石板拱桥总体布置图
第三章 拱桥上部结构-1
52
3.3.2 钢筋混凝土肋拱与箱拱
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 。
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
第三章 拱桥上部结构-1
25
下承式 ✓ 下承式拱桥的桥跨结构由拱肋、悬吊结
构和横向联结系三部分组成。 ✓ 车辆在两片（三片）拱肋之间行驶，需
要用吊杆将桥面系悬挂在拱肋下。桥面 系和这些传力构件称为悬吊结构。
拱桥的概述和构造
三、双曲拱桥
主拱圈的组成：拱肋、拱波、拱板、横向联系
1、主拱圈截面形式 据桥梁跨度、宽度、设计荷载大小、材料类型和 施工工艺等情况可采用： （1）多肋多波形式：多用 （2）单波的形式：用于小跨径
2、拱肋： （1）作用：主拱圈的重要组成部分，施工中作为砌筑 拱波和浇筑拱板的支架 （2）要求：强度、刚度、稳定性 （3）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。
2、石板拱的构造 按料石规格，分为料石板拱、块石板拱、片石板 拱及乱石板拱等。 材料要求
拱石编号 等截面圆弧拱的拱石编号
变截面拱圈的拱石编号
3.施工要求：
（1）拱石受压面的砌缝应是辐射方向，即与拱轴线相垂直。 此缝一般可做成通缝，不必错缝。 （2）当拱圈厚度不大时，可采用单层拱石砌筑，否则采用多 层拱石砌筑，要求垂直受压面的顺桥向砌缝错开，错缝间距 不少于10cm。 （3）在拱圈的横截面内，拱石的竖向砌缝应当错开，其错开 宽度至少10cm。 （4）砌缝的宽度不应大于2cm。 （5）拱圈与墩台、空腹式拱上建筑与拱圈连接处，应采用特 制的五角石，以改善连接处的受力状况。
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《桥规》规定：钢筋混凝土拱桥的矢跨比，宜采用1/5～l/8。
陡拱：矢跨比大于等于1/5；坦拱：矢跨比小于1/5。
有研究表明，在其他条件相同的前提下，拱桥稳定系数最高的矢跨比为1/3。
3. 不等跨连续拱桥的处理方法
1）连续拱桥不等跨分孔时，为什么要做特殊处理？ 2）不等跨连续拱桥可采用哪些处理方法？ （1）采用不同的矢跨比（2）采用不同的拱脚标高 （3）调整拱上建筑的恒载重量（4）采用不同类型的 拱跨结构
圬工和钢筋混凝土拱桥
第一章 概述
第一节 拱桥的基本特点及其适用范围
3.3.1拱桥结构分类
一、拱桥的基本特点
（1）拱桥的力学特点 梁式结构：在竖向作用的作用下，支承处仅仅产生竖向
支承反力 拱式结构：在竖向作用的作用下，支承处不仅产生竖向
反力，而且还产生水平反力。 结果：1）水平支承反力的存在，使得拱的弯矩比梁小
的多；2）整个拱承受压力，可以充分利用抗压性能好而抗拉 性能差的材料。
：桥梁工程导论
二、拱桥的分类原则
（1）按拱上建筑可分为 实腹拱 空腹拱
（2）拱桥按材料分为 石拱桥 钢拱桥 混凝土拱桥 钢管混凝土拱桥。
（3）拱桥按照车承位置分为 上承式 中承式 下承式
（4）拱桥按照结构体系分为 简单体系拱桥 无推力的拱梁组合桥 有推力组合体系拱
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结构简图
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桥梁工程导论
三、实腹拱与空腹拱
（1）结构特征 实腹拱：拱圈上部的建筑是实心的，一般采用石、砂
等建筑材料为媒介，将上部荷载均匀传递给拱圈。 空腹拱：拱圈与桥面板之间采用柱列式结构相连，将
上部荷载均匀传递给拱圈。
桥梁工程导论
三、实腹拱与空腹拱
（2）工程特点 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、
桥梁工程导论
一、拱桥的基本特点
（2）拱桥的优缺点分析 优点：1）跨越能力大；2）能够就地取材，节约材料 3）耐久性高，承载潜力大；4）外形美观 5）构造简单，技术容易掌握 缺点：1）自重大，水平推力大，下部工程工作量大 2）对于连续多孔桥梁，需要增设单向推力墩子 3）需要的人工成本较高，机械化水平低
三、上\中\下承式拱桥
拱桥
桥梁工程施工
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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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⑶主拱截面构造
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• 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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第二章
拱桥的设计要点
第一节 拱桥的总体布置
拱桥的总体布置包括：拟定 结构体系 和形式； 拟定桥梁 长度 、 跨径 、 孔数 、拱的 主要尺寸 、桥梁 高度、墩台及基础形式、桥面纵横坡等。
确定桥梁长 度 及 分 孔
2、拱桥的优缺点
优点
跨越能力较大 可节省大量钢材和水泥 耐久性好，维护费用少 形式多样，外型美观 跨径大时，自重较大 水平推力的存在增加了下部结构工程量 多孔连续拱桥互相影响，需采用复杂措施
缺点
上承式拱桥建筑高度大，可能增加纵坡
拱桥的缺点正在逐步得到克服： 200~600m 范围 内，拱桥仍然是斜拉桥和悬索桥的竞争对手。
第三节 拱桥的组成及分类
1、拱桥的主要组成
上部结构 主拱圈（主要承重结构）
拱上建筑（桥面系与拱上填充物） 桥墩 处称 拱顶 ，拱圈与墩台连接处为 拱脚 （或称起拱面）。拱圈横截面形心的连线称拱轴线， 拱圈上曲面称拱背，下曲面称拱腹，起拱面与拱腹的 交线称起拱线。
拱 桥 的 主 要 组 成 部 分
坦拱:D＜1/5 陡拱:D≥1/5 比（D=f/l）或净矢高与净跨径之比 （D0=f0 / l0）
2、拱桥的分类
按材料 (小跨径 (广泛采用 (大跨径 (新形式 按桥面位置 上承式、中承式、下承式
) ) ) )
圬工拱
钢砼拱
钢拱
组合拱
按拱圈线形 圆弧拱、抛物线拱、悬链线拱 拱桥 按拱上建筑 实腹式、空腹式 按截面形式 板拱、板肋拱、肋拱、箱形拱 双曲拱、钢管砼拱、劲性骨架
（2）按结构受力图示分类
三铰拱（构造复杂，刚度小，较少采用） 两铰拱（刚度较大，用于地基较差时） 简单体系 （有推力） 单铰拱（极少采用） 无铰拱（整体刚度大，对地基要求高） 系杆拱（柔杆刚拱） 无推力拱 蓝格尔拱（刚杆柔拱） （有系杆） 洛泽拱（刚杆刚拱） 尼尔森拱（采用斜吊杆时） 组合体系 倒蓝格尔拱（刚梁柔拱） 有推力拱 （无系杆） 倒洛泽拱（刚梁刚拱）
按受力图示 简单体系拱、组合体系拱
（1）按主拱圈截面形式分类
①板拱桥
主拱圈截面采用矩形实体截面的拱桥称板拱桥， 在中、小跨径的圬工拱桥中采用。 在较薄的拱板上增设纵向肋以提高拱圈抗弯刚
度，即构成 板肋拱。
②肋拱桥
肋拱桥是将板拱划分成多条分离的、截面高度较 大的拱肋，肋间用横系梁联结。 这种形式以较小的截面面积获得较大的截面抵抗 矩，减轻了结构自重，多用于大、中跨径的拱桥。
拱桥的主要技术名词
净跨径（l0） 每孔拱跨两个起拱线之间的平距
计算跨径（l）相邻两拱脚截面形心之间的平距 （即拱轴线两端点之间的平距） 净矢高（f0） 拱顶截面下缘至起拱线连线之间的垂距
计算矢高（f）拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之 连线的垂距 矢跨比（D 或 D0）又称矢度，计算矢高与计算跨径之
2、中、下承式拱桥
拱肋：两个分离式无铰拱
横向联系：横撑、对角撑、空格式构造
悬挂结构：吊杆、横梁、纵梁、桥面系（联梁式）
3、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。 简支梁拱组合式：无推力结构，只用于下承式 连续梁拱组合式：上、中、下承式；单、双、多肋拱 单悬臂组合式：将实腹梁挖空，只适用于上承式
好，但施工制作较复杂。适用于大跨径拱桥。
拱桥的截面形式
河南前河桥，我国跨径最大的双曲拱 150m
箱形拱闭合箱的构造
⑤钢管混凝土拱桥
钢管混凝土简称 CFST（Concrete Fillled Steel Tube ， 即在薄壁圆形钢管内填充混凝土而形成的复 合材料）, 为钢−砼组合结构的一种。 其核心砼为三向受压，抗压能力和抗变形能力都
第三篇
混凝土拱桥
内容提要
• 拱桥概述（发展、特点及分类）
• 拱桥的构造及设计 • 混凝土拱桥的计算
• 混凝土拱桥的施工简介
第一章
石拱 国外 木拱 石拱 国内 木拱
80年代 18世纪
拱桥概述
铸铁拱
19世纪
第一节 拱桥的发展及现状
拱桥 钢 拱 钢砼拱
1964 70年代
双曲拱
桁架拱
钢砼拱
80年代中
刚 架 拱 桁式组合拱
很大，最大跨径已达460m（重庆巫山长江大桥）。
⑥劲性骨架混凝土拱桥
劲性骨架混凝土拱桥以钢骨拱桁架作为受力 筋，钢骨可以是型钢或钢管，其特点相当于内填外包 型钢管砼拱。自重轻、刚度大、承载力高，最大跨径 已达420m（重庆万县长江大桥）。
重庆巫山长江大桥
钢管混凝土中承式拱桥 。2005.1.8竣工，总投资 1.96亿元。净跨460m，是世界上跨径最大的钢管混凝 土拱桥。
钢管混凝土拱 新型组合体系拱
古代拱桥
拱轴曲线造型千变万化，其中最具代表性 的是建于公元 595-605年的赵州桥，跨径 37m。
当代拱桥
结构形式与施工方法丰富多彩如： 1997 年 建成的重庆万县长江大桥（跨径420m）， 2000年 建成的广州丫髻沙特大桥（跨径360m）， 2003年 建成的上海卢浦大桥（跨径 550m ）。
③双曲拱桥
主拱圈截面由一个或多个 横向拱波组成，即主拱 圈的纵横向均呈曲线形，因而称双曲拱桥。 其截面抵抗矩比板拱大，可节省材料。但施工繁 冗、整体性差、易开裂，一般用于中、小跨径拱桥。
④箱形拱桥
箱形拱桥主拱圈截面挖空，以较少的材料可获得
较大的截面抵抗矩，减轻自重，节省材料。
箱形截面抗扭刚度很大，整体性和稳定性都较
拱片桥 （上缘与桥面纵向平行，下缘为拱形的结构）
第四节 拱桥的构造特点
1、上承式拱桥
普通型 板拱、肋拱、箱形拱、双曲拱
主拱
拱上 建筑
其他 构造
桁架拱 斜腹杆式、竖腹杆式、 桁肋式、组合式 整体型 刚架拱 拱式拱上建筑 梁式拱上建筑 简支、连续、框架式腹孔
拱上填料及桥面系 伸缩缝与变形缝 排水与防水层 铰设置 弧铰、平铰、钢铰、铅垫铰等
重庆万县长江大桥
广州丫髻沙特大桥
上海卢浦大桥
2003.6.28建成，总投资22亿余元。全长3900米， 主桥长750米，为全钢结构。其中主跨直径达550米， 居世界同类桥梁之首，被誉为“世界第一钢拱桥”。
第二节 拱桥的主要特点
1、拱桥的力学特点
拱式结 构将桥面的 竖向荷载转 化为一部分 水平推力 ， 拱圈截面的 弯距大大减 小 ， 拱主要 承受压力。