混凝土拱桥特点组成及分类
桥梁工程 第三篇_拱桥1 (2)解析
2、 中承式拱桥
广东广州流溪桥 （L=90m） 钢筋混凝土箱肋中承式拱，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。
2、 中承式拱桥
Pontdel‘Europe 主 跨 201.6 米 公 路桥 , 钢拱 , 钢主 梁
2、 中承式拱桥
广州丫髻沙特大桥（L=360m ） 三跨连续自锚式中承式钢管混凝土拱桥。主拱采用中承式双肋悬链线 无铰拱，钢管混凝土桁架。边拱采用上承式双肋悬链线半拱，钢筋混凝土 单箱单室截面组成。
受压构件；可充分利用主拱截面材料强度，使跨越能力增大。 拱桥优点：跨越能力较大；就地取材；耐久性好，管养方便； 外型美观；构造较简单。 拱桥缺点：自重较大；需设置制动墩；上承式拱桥的建筑高度
较高。
土建学院桥梁工程系
本节内容
§1.2
拱桥的组成及主要类型
拱桥的基本组成 主要名词术语 拱桥的主要类型
行车道梁（板）及桥面系等组成。 拱式组合体系桥将梁和拱两种基本结构组合起来，共 同承受桥面荷载和水平推力
土建学院桥梁工程系
1）无推力的组合体系拱 2）有推力的组合体系拱
3、拱片桥 行车道系与拱肋刚性联成一整体，共同承受荷载。拱片 桥可由两片以上的拱片组成，并用横向联结系将各拱片联成 整体，行车道板支承在拱片上。
拱、箱形拱、钢管混凝土拱、劲性骨架混凝土拱桥。
（一）基本组成
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。
按照静力体系，又可以分成三铰 拱、两铰拱、无铰拱。
（a）上承式；（b）中承式； （c）下承式
土建学院桥梁工程系
2、组合体系拱桥
拱式组合体系桥一般由拱肋、系杆、吊杆（或立柱）、
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）。
拱桥的分类与结构特点讲诉
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）
桥梁工程第三篇第1章 拱桥的构造
• 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
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，
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
➢ 拱上建筑与主拱圈共同受力，成片预制。
a
74
特点：
✓ 兼具桁架和拱的特点，结构受力合理，材料省；
✓ 总重力，推力小，对地基要求低；
✓
整体性好——比双曲拱；
✓
施工方便；
✓
吊装困难，节点易开裂
一、双曲拱
➢ 主拱圈：拱肋、拱波、拱板、横向联系 ➢ 施工时化整为零，集零为整受力。 ➢ 于1964年在江苏无锡诞生，东拱桥，跨径
9m，为三肋二波砖结构。 ➢ 文革期间发展迅速，约定44余座，最大跨径
150米
a
71
➢ 河南前河大桥：1-150m，f0/L0=1/10，
7+2×0.6m，汽-15，拖-60，拱宽7.8m，变截面 悬链线，高2.2~2.7，1969年建成。
➢ 湖南汀江大桥：主桥长1250米，宽20米，最 大跨径76米，引桥282米，规模最大。
➢ 目前已基本不修建，但加固与加宽问题突出 。
a
72
特点：
拱肋、拱坡、拱板、横向联系组成
➢
截面合理，省材料
➢
施工无支架，吊装重量轻
➢
人工用量大
➢
整体性差
a
73
➢ 桁架拱又称拱形桁架桥，具有水平推力的桁 架结构，
a
66
a
69
φ402×16
40
20
300 160 40
80
40
25
540
60
320 30 730/2 φ300 215 30 100 150 100 30
700
620
混凝土桥梁分类
混凝土桥梁分类
混凝土桥梁是现代桥梁建设的主流形式之一，可以根据不同的结构形
式和用途进行分类。
1.按结构形式分类
（1）框架桥
框架桥是采用框架式结构的混凝土桥梁，通常是由两个或多个竖直柱
子和横向梁组成的，也可以加上斜向支撑。
框架桥具有刚性强、施工
方便、适用于大跨度和高速公路等特点。
（2）拱桥
拱桥是一种以拱为主体结构的混凝土桥梁，适用于跨越河流、山谷等
布满草原的地区，通常有单孔、多孔、加强筋等多种形式。
拱桥具有
承载力强、美观大方的特点。
（3）梁桥
梁桥是一种通常由多根梁构成的桥梁，适用于跨越普通道路、铁路等，
常用于公路桥的建设。
梁桥具有施工方便、适用广泛的特点。
2.按用途分类
（1）公路桥
公路桥是指为道路交通而建设的混凝土桥梁，因其跨径较小，所以多采用梁桥和框架桥，通常按照设计的用途和要求分为城市道路桥、高速公路桥、特大桥等。
（2）铁路桥
铁路桥是指为铁路交通而建设的混凝土桥梁，由于铁路运行速度快，跨度较大，所以多采用拱桥和斜拉桥等。
铁路桥具有承载力强、稳定性好、运行平稳的特点。
（3）特殊桥梁
特殊桥梁是指具有特殊用途的混凝土桥梁，如水上公路桥、机场跑道桥、高速公路交叉桥等。
这些桥梁形式多样，设计要求较高，施工难度大。
在混凝土桥梁的分类中，不同结构形式和用途的桥梁各自具有独特的
特点和优势，需要根据具体情况进行选择和设计。
未来，在科技水平不断提高的背景下，混凝土桥梁的分类也将不断拓展和更新，为人们出行带来更为便利和安全的保障。
圬工与钢筋混凝土拱桥
板拱构造简单，施工方便，主要用于中、小跨径的拱桥。一般采用钢筋混凝土或圬工材料建造。 板拱的石料规格一般采用料石、块石、片石等各种类型。 根据受力特点，石砌板拱主拱的构造应满足下列要求: ①拱石的受压面应选择较大的平整面，并使拱石的大头向上，小头向下，受压面的砌缝应在辐射方向上。 ②当拱厚较大时，宜采用2～4 层砌筑，并应纵、横错缝，错缝间距不小于100mm。 ③砂浆砌缝宽度不应大于20～30mm。 ④拱圈与墩台及空腹式腹拱墩连接处，应采用特制的五角石，以改善连接处的受力状况。 板拱的宽度由桥宽确定，但其宽跨比不应小于1/20； 板厚由跨径、矢跨比和荷载等级等因素综合确定。
2
小跨径拱桥可采用实腹式圆弧拱或实腹式悬链线拱,大、中跨拱桥可采用空腹式悬链线拱,轻型拱桥或矢跨比较小的空腹式拱桥可采用抛物线拱。
3
3.拱轴线型的选择-2
4.2.2 简单体系拱桥的构造
1.主拱构造 主拱构造根据其截面形式可分为如下几类： 1)板拱；2)肋拱；3)箱形拱；4)双曲拱 2.拱上建筑构造 拱上建筑按其采用的构造方式，可分为实腹式和空腹式两种。 1)实腹式拱上建筑；2)空腹式拱上建筑 3.细部构造 1)伸缩缝与变形缝 2)拱铰
圆弧线。线型简单,施工方便,易于制作。常用于20m以下的小跨径拱桥。
3.拱轴线型的选择-1
抛物线 对于恒载分布比较均匀的拱桥,如矢跨比较小的空腹式拱桥和轻型拱桥等,可以采用二次抛物线作为拱轴线。
1
悬链线 实腹式拱桥的恒载强度是由拱顶向拱脚连续分布逐渐增大的,这种荷载作用下,主拱的恒载压力线是一条悬链线。部分空腹式拱桥的恒载从拱顶到拱脚不是均匀增加的,其相应的恒载压力不是一条悬链线，为了设计和施工方便,一般仍采用悬链线作拱轴线,并合理布置拱上建筑,使拱轴线在拱顶、拱脚和拱跨四分点处与恒载压力线重合,其它点则有所偏离。这种偏离可以减小拱顶、拱脚截面的控制弯矩。悬链线是我国大、中跨径空腹式拱桥采用最普遍的拱轴线型。
拱桥的受力特点、施工和养护
4、无支架施工之转体施工法
无平衡重平面转体一般构造 1-轴向尾索；2-轴平撑；3-锚梁；4-上转轴；5-墩上立柱；6-扣索；
7-拱肋；8-扣点；9-锚锭：10-斜尾索；11-轴心；12-环道； 13-下转盘；14-缆风索
4、无支架施工之转体施工法
无平衡重转体施工示例：
涪陵乌江大桥位于四川省涪陵市。桥址为V型河谷，水深流急，大桥 全长351.83m，桥高84m，主跨为1跨200m钢筋混凝土箱形拱（此跨度为当时 国内拱桥跨度的第一），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，桥台基础置于岩石上，主拱圈采用3室箱，全宽9m 。
有平衡重转体施工受到转动体系重量的限制。过大的平衡重增大了转动 的难度且不经济，一般适用于跨径l00m以内的拱桥。
4、无支架施工之转体施工法
有平衡重平面转体 一般构造
1-尾铰；2-平衡重； 3-轴心；4-锚梁； 5-绞车；6-滑轮组； 7-支点2；8-扣索； 9-支点1；10-拱肋； 11-上盘；12-上下环道； 13-底盘；14-背墙； 15-平衡重； 16-球面铰轴心； 17-竖向预应力筋； 18-舡槽梁； 19-拉杆；20-斜腿； 21-滚轮；22-轨道板
3、无支架施工之缆索吊装法
缆索吊装布置示例 (1-主索张紧绳；2-2号起重索；3-后浪风；4-塔架；5-I号起重索；6-扣索；7-平滚； 8-主索；9-塔架；10-塔顶索鞍；11-地垄；12-手摇绞车；13-扣塔；14-待吊肋段； 15-单排立柱浪风；16-法兰螺丝；17-牵引索；18-侧向浪风；19-浪风)
3、无支架施工之缆索吊装法
（4）扣索； 当拱箱(肋)分段吊装时，需用扣索悬挂端段箱(肋)及中段箱( 肋)，并可利用扣索调整端、中段箱(肋)接头处标高。扣索的一端系在拱箱 (肋)接头附近的扣环上，另一端通过扣索排架或塔架固定于地锚上。 （5）缆风索： 亦称浪风索。用来保证塔架的纵横向稳定及拱肋安装就位 后的横向稳定 （6）塔架及索鞍： 塔架是用来提高主索的临空高度及支承各种受力钢索 的结构物。塔架的形式是多种多样的，按材料可分为木塔架和钢塔架两类 。
第篇拱桥的构造
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• 内于弧形铰的构造较复杂，铰面的加 工既费工又难以保证质量，因此，对于 空腔式拱上建筑的腹拱圈，由于跨径较 小，可以采用(cǎiyòng)构造简单的平 铰。平铰是平面相接，直接抵承。平铰 的接缝间可用低标号的砂浆砌，也可垫 付油毛毡或直接于砌接头。
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• 对于跨径不大(如腹拱圈(ɡǒnɡ quān)) 或在轻型的结构物中(如人行桥)，可以 采用不完全铰。由于拱的截面急剧地减 窄，保证了支承截面处的转动而起到铰 的作用。在减窄的截面内，由于受压不 均勾，因此将发生很大的应力。颈缩部 分可能开裂，有时须配以斜钢筋，斜钢 筋应根据总的纵向力及剪力来计算。
• 对于片·石拱，其拱石的厚度不小于150mm，将尖 锐突出部分敲击即可。各类拱石，石料层面应与拱 轴线垂直。
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第二章 拱桥(gǒngqiáo)的构造及设计
2.1 主拱圈(ɡǒnɡ quān) 2.1.1 板拱的—构—造石拱桥构造
拱石编号
等截面圆弧拱的拱石编号
五角石
变截面拱圈的拱石编号
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截面抗弯、抗扭刚度大，拱圈整体性好；
单条箱肋稳定性好，能单箱肋成拱， 便于无支架施工； 箱形截面能适应主拱圈各截面抵抗正负弯矩的需要； 自重相对较轻；
制作要求较高，吊装设备较多， 主要适用于大跨径拱桥。
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第二章 拱桥(gǒngqiáo)的构造及设计
2.1 主拱圈(ɡǒnɡ quān)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；
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
。
17
箱拱与桥台形成无铰拱
18
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。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：
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
19
柔性系杆刚性拱(简称系杆拱，图a) 刚性系杆柔性拱(即蓝格尔拱，图b) 刚性系杆刚性拱(图c)。 对于有斜吊杆的柔性系杆刚性拱桥，又可称为尼尔森拱(图 d)。
19、长寿长江大桥
30、巫山长江大桥
20、渝怀铁路长寿大桥 31、巴东长江大桥
21、涪陵长江大桥
32、西陵长江大桥
22、涪陵李渡长江大桥 33、夷陵长江大桥
9
第二节 拱桥的组成及主要类型
一、拱桥的主要组成
拱桥的组成
拱圈
桥跨结构
拱上建筑
桥墩
下部结构 桥台
基础
10
1-主拱圈 2-拱顶 3-拱脚
4-拱轴线 5-拱腹 6-拱背
上承式拱桥，中承式拱桥，下承式拱桥
实腹式拱桥，空腹式拱桥
13
（一）按照结构体系分类
1、简单体系拱桥和组合体系拱桥
简单体系拱桥：主要承重结
构是裸拱，桥面系结构不参与 主拱受力
钢筋混凝土拱桥的主要优点有1截面石家庄铁路职业技术学院
拱桥100余座，200米以上跨径的19座；建造钢管混凝土劲
性骨架拱桥11座。
桥
4）钢拱桥，卢浦大桥550米为世界最大跨度，多项技术
梁 工
首创。
程
二、拱桥的组成与分类
拱 （一）拱桥的组成
桥 概 述
1拱圈；2拱顶； 3拱脚；4拱轴线； 5拱腹；6拱背； 7栏杆；8路缘石； 9变形缝；
10拱上侧墙； 11防水层；
1124拱桥腔墩填；料15；基础13；桥面16防侧水墙层；；桥梁
17盲沟；18锥坡
工
程
二、拱桥的组成与分类
拱 （一）拱桥的组成
桥
如上图所示，拱桥由桥跨结构（上部结构）和下部结
概 构组成。桥跨结构是由主拱圈(肋、箱)及拱上建筑(又称拱
述 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。
1)截面的拉应力主要由受拉钢筋承受； 2)钢筋混凝土拱桥在建筑艺术上也容易处理。 缺点有：
1)由活载弯矩引起的截面应力相对较小，故一般都是混 凝土压应力控制设计。
2)拱内钢筋的配置，主要根据拱在无支架施工时的要求 进行，一旦拱桥建成，这些钢筋并没有充分发挥作用。
桥 梁 工 程
二、拱桥的组成与分类
拱 桥 概 述
桥
梁
工
程
一、拱桥的基本情况
拱 (一) 拱桥的主要优缺点
桥 概
3、补救措施
述
1）利用轻质材料来减轻结构自重；
2）或采取措施提高地基承载能力；
3）为了节约劳动力、加快施工进度，可采用预制装配及 无支架施工。
桥 梁 工 程
一、拱桥的基本情况
拱 （二）拱桥的理论跨度
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；
桥梁分类及特点
桥梁分类及特点第一章桥梁的组成和分类桥梁的定义：道路路线遇到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路等障碍时，为了保持道路的连续性，充分发挥其正常的运输能力，就需要建造专门的人工构造物----桥梁桥梁一方面要保证桥上的交通运行，通常也要保证桥下水流的宣泄、船只的通航或车辆的通行。
1、桥梁的基本组成部分桥跨结构---在线路中断是跨越障碍的主要承载结构，也叫上部结构桥墩和桥台----是支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物，也叫下部结构设置在桥两端的叫桥台，除了上述作用外，还与路堤相衔接，以抵御垆邸土压力，防止路堤填土的滑坡和塌落桥墩和桥台中使全部荷载传至地基的底部奠基部分，通常称为基础支座---在桥跨结构和桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置，它不仅要传递很大的荷载，并且还要保证桥跨结构能产生一定的变位锥形护坡---在路堤与桥台衔接处，以保证迎水部分路堤边坡的稳定低水位、高水位、设计洪水位净跨径----对于梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距，用表示：对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离总跨径----多孔桥梁中各孔净跨径之和计算跨径-----对于具有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离；对于拱式桥，是俩相邻拱脚截面形心点之间的水平距离，即拱轴线两端点之间的水平距离拱轴线----拱圈各截面形心点的连线称为拱轴线桥梁全长----简称桥长，是桥梁两端两个侨台的侧墙或八字墙后端点之间的距离桥梁高度-----简称桥高，是指桥面与低水位之间的高差,或为桥面与桥下线路路面之间的距离。
桥下净空高度---- 是设计洪水位或计算通航水位之桥跨结构最下缘之间的距离建筑高度------桥上行车路面标高至桥跨结构最下缘之间的距离容许建筑高度-----公路或铁路定线中所确定的桥面或轨顶标高，对通航净空顶部标高之差净矢高-----从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离计算矢高-----从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------计算矢高与计算跨径之比，也称拱矢度，它是反映拱桥受力特性的一个重要指标涵洞-----是用来宣泄堤下水流的构造物，通常在建造涵洞时路堤不中断。
简述桥梁的组成和分类
简述桥梁的组成和分类桥梁是连接两个地理位置的重要结构，通常由桥面、桥墩、桥台和支撑结构等部分组成。
根据材料和结构形式的不同，桥梁可以分为多种类型，例如梁桥、拱桥、索塔桥等。
这些桥梁在建筑形式、功能和使用范围上有着各自的特点。
下面将对桥梁的组成和分类进行详细介绍。
一、桥梁的组成1.桥面桥面是桥梁承载行车和行人的部分，通常由水泥、钢筋混凝土或钢材制成。
桥面的上面通常铺设着沥青或铺装路面，以便车辆和行人使用。
2.桥墩桥墩是桥梁的支撑结构，用于支撑桥面和传递荷载到地基或基础上。
桥墩通常由混凝土浇筑而成，形状和尺寸根据桥梁的横截面和荷载要求而定。
桥台是用于支撑桥梁的支柱或墩子，通常位于桥墩的顶部或桥梁两端。
桥台的主要作用是传递荷载到桥墩上，并且承担桥梁的端部水平力和转矩。
4.支撑结构支撑结构用于支撑桥面和传递荷载到桥墩或桥台上，通常由梁、横梁、索塔等构件组成。
支撑结构的形式和材料根据桥梁的类型和跨度而定。
二、桥梁的分类1.梁桥梁桥是由横梁和支撑结构构成的桥梁，通常用于较短跨度的道路和铁路桥梁。
梁桥的特点是结构简单、施工方便、适用范围广泛。
2.拱桥拱桥是由砌体或混凝土构成的拱形结构，通常用于中等跨度的桥梁。
拱桥的特点是形式美观、抗弯承载能力强、适用场景广泛。
索塔桥是由钢索和塔架构成的桥梁，通常用于大跨度的桥梁。
索塔桥的特点是结构轻巧、跨度大、适用于横跨河流和峡谷等场景。
4.悬索桥悬索桥是由一根或多根悬索横跨两个桥塔，桥面通过悬索悬挂在悬索上的桥梁。
悬索桥的特点是跨度大、结构轻巧、形式美观，适用于大型桥梁工程。
5.桁架桥桁架桥是由许多小梁构成的桥梁，通常用于铁路和公路的大跨度桥梁。
桁架桥的特点是结构刚性强、承载能力大、适用于大规模交通工程。
6.悬臂桥悬臂桥是通过悬臂结构支撑桥面的桥梁，通常用于特殊的场景和环境。
悬臂桥的特点是结构刚性好、适用范围广泛。
以上便是对桥梁的组成和分类的详细介绍，桥梁作为交通工程和城市建设中不可或缺的部分，对于连接城市、改善交通、促进经济发展有着重要的作用。
混凝土拱桥
颐和园玉带桥玉带桥位于北京颐和园 昆明湖长堤上，建于清乾隆年间(公元 1736-1795年)。该桥单孔净跨11.38米， 矢高约7.5米，全部用玉石琢成。
• 构造较简单。
缺点: •自重大，水平推力大
下部工程量大
地基要求高
•施工难（长、高），费用高；
• 工期长（机械化程度低）； • 多跨连续拱需处理不平衡推力；
• 上承式拱桥的建筑高度大。
思考 1
• 拱桥地基的水平推力可以减小或消除吗?若能,你 能提出哪些办法?
1. 概述
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概述
1.1 拱桥的基本组成及主要特点 1.2 拱桥的分类
✓缺点：有铰
• 构造复杂 、施工困难 • 维护费用高 • 整体刚度小 、行车不利
少用
✓使用： 空腹式拱桥的拱上建筑中的边腹拱、施工拱架 常用三铰拱
三铰拱
➢ 两铰拱
✓优点：
•与无铰拱比附加内力小 •与三铰拱比整体刚度大
✓使用： 地基不好，坦拱（推力大）
两铰拱
➢ 无铰拱 •无铰
✓优点：
• 构造简单，施工方便 • 维护费用低 • 整体刚度大
北京天安门外金水桥
五座姊妹桥分别与天安门城 楼下的五个门洞相通。始建于明 永乐年间，重建于清康熙二十九 年,中间一座桥面宽大，栏板上 刻有盘龙，这是皇帝进出皇宫的 通道，称为御路桥。两侧两座略 小，栏板上刻着荷花，是王公大 臣进出皇宫的通道，称作王公桥。 优美的外金水桥和天安门城楼、 华表 、石狮一起，构成了国家 的标志。
钢筋混凝土拱桥施工—钢筋混凝土拱桥的分类
4.按照主拱的形式
（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。
❖ 公路双曲拱桥采用最多的是多肋波的截面形式；对于跨径和荷载较小 的单车道桥可采用单波的形式。
❖ 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。
拱肋
吊杆
桥面
中承式 拱桥
下承式拱桥
上承式拱桥
4.按照主拱的形式
（1）板拱桥 主拱圈采用矩形实体截面。构造简单、施工方便，使用广泛。自重较大， 不经济，通常在地基较好的中小跨径圬工拱桥中采用。
4.按照主拱的形式
（2）肋拱桥 肋拱桥由两条或两条以上分离式拱肋组成承重结构的拱桥，拱肋之间靠 横向联系梁连接成整体而共同受力.这种桥横截面面积较小，节省材料, 自重轻,跨越能力大，多用于较大跨径的拱桥。可以用圬工、钢筋混凝 土、钢材建造。
（4）折线拱桥
2.按照拱轴线的形式
（5）异形拱桥
3.按照桥面的位置
桥面与受力结构（拱）的位置关系
上承式
中承式
下承式
➢上承拱－构造简单， 行车视野开阔，广为 采用。
桥面
立柱
拱肋
➢中承拱－需要布置吊杆 和立柱，在桥梁建筑高度 受到限制时采用，只能用 肋拱。
桥
立柱
拱
面
吊杆
肋
➢必须布置吊杆，形成 悬吊结构，车辆在拱 肋之间行驶。
）
6 克尔克1号桥（KRK－1） 390 混凝土箱形拱 南斯拉夫
7
益阳茅草街大桥
368
钢管混凝土 中国湖南
8
昭化嘉陵江大桥
362
混凝土箱拱 中国四川
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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
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
➢ 2、组合体系拱桥 ➢ 拱式组合体系桥一般由拱肋、系杆、吊杆（或立柱）、
行车道梁（板）及桥面系等组成。 ➢ 拱式组合体系桥将梁和拱两种基本结构组合起来，共
同承受桥面荷载和水平推力，充分发挥梁受弯、拱受 压的结构特性及其组合作用。 ➢ 拱式组合体系桥一般可划分为有推力的和无推力的两 种类型。
拱桥的组成及主要类型
➢ 二、拱桥的主要类型 ➢ 拱桥的型式可以按照以下几种不同的方式进行分类 1.建筑材料：圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢拱桥和钢—混凝土组
合拱桥等。 2.建筑的型式：实腹式拱桥和空腹式拱桥。 3.主拱圈线型：圆弧线拱桥、抛物线拱桥和悬链线拱桥。 4.桥面的位置：上承式拱桥、中承式拱桥和下承式拱桥 5.有无水平推力：有推力拱桥和无推力拱桥。 6.结构受力图式：简单体系拱桥，组合体系拱桥和拱片桥。 7.拱圈截面型式：板拱桥、板肋拱桥、肋拱桥、双曲拱桥、箱形拱
拱桥的主要类型
➢ 1）无推力的组合体系拱 无推力拱式组合体系桥（也称系杆拱桥）是外部静
定结构，兼有拱桥的较大跨越能力和简支梁桥对地基 适应能力强的两大特点。
分为系杆拱、蓝格尔拱、洛泽拱。当用斜吊杆来代 替竖直吊杆时，称为尼尔森拱。
系杆拱桥
➢ 云阳桥 位于江苏省丹阳市云阳镇东门，跨越京杭大运河。 主跨为70m无粘结预应力系杆拱，全长162.5m，4车道，2x2m 人行道，全宽24.5m，系杆拱有3根拱肋，矢度1/5。
第二节 拱桥的组成及主要类型
➢ 一、拱桥的主要组成
拱桥的几个主要技术名称
净跨径，计算跨径，净矢高，计算矢高，矢跨比
l
拱桥的组成及主要类型
➢ 拱桥的几个主要技术名称。 净跨径——每孔拱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（或）——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。一般将矢跨比大于 或等于1/5的拱称为陡拱；矢跨比小于1/5的拱称为坦 拱。
造简单、施工方便。通常只在地基条件较好的中、小 跨径圬工拱桥中才采用这种形式。 ➢ 如果在较薄的拱板上增加几条纵向肋，就构成板拱的 另外一种形式，即板肋拱。
板拱桥
➢ 德国 跨越Hinterrhine河的一座桥
拱桥的主要类型
➢ 2、混凝土肋拱桥 ➢ 肋拱桥是在板拱桥的基础上发展形成的，它是将板拱
划分成两条或多条分离的、高度较大的拱肋，肋与肋 间用横系梁相联。这样就可以用较小的截面面积获得 较大的截面抵抗矩，从而节省材料，减轻拱桥的自重， 因此多用于大、中跨径的拱桥。
第三篇 混凝土拱桥
第一章
概述
石拱桥
➢ 赵州桥
建于隋大业（公元605—618）年间，是著名匠师李春所建造。桥长64.4m，跨 径37.02m，是世界上建造最早的单孔敞肩型石拱桥。
混凝土拱桥
➢ 长沙湘江一桥 ➢ 1971年9月6日正式开工，1972年10月1日建成通
车。该桥为大型钢筋混凝土双曲拱公路桥，全长 1250米，主桥21跨，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。
混凝土拱桥
➢ 黑石铺大桥（湘江五桥）
大桥桥型为三跨中承式钢管拱桥。全长3068米，其中主桥长1815米，桥面宽29 米至34米，设计双向6车道。
第一节 拱桥的主要特点
➢ 拱桥与梁桥的区别 ： 由力学知，拱式结构在竖向荷载作用下，两端将产
生水平推力，使拱内产生轴向压力，从而大大减小了 拱圈的截面弯矩。
拱桥的主要类型
2.两铰拱 属外部一次超静定结构。结构整体刚度较相 应三铰拱大。附加内力比对无铰拱的影响要小，故可 在地基条件较差时或坦拱中采用。
拱桥的主要类型
➢ 3.无铰拱 属外部三次超静定结构。拱内的弯矩分布 比两铰拱均匀，材料用量省。结构的整体刚度大。构 造简单，施工方便，维护费用少。在拱内产生较大的 附加内力，所以无铰拱一般修建在地基良好的条件下。 实际中使用最广泛。