圬工和钢筋混凝土拱桥

第二章 拱桥的构造及设计 2.4 拱桥的设计
2.4.1.拱桥的总体体布置
线路纵断面、通航要求
桥面标高
桥面标高 拱顶填料及拱圈结构高度 拱顶底面标高 通航、泄洪等要求及经济性
基础底面标高 拱顶底面标高
起拱线标高
起拱线标高
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制作：陈小佳
第二章 拱桥的构造及设计 2.4 拱桥的设计
2.2 拱上建筑的构造
2.2.2 空腹式拱上建筑构造 A. 拱式拱上建筑


腹孔的形式： 圆弧线板式结构： 矢跨比 r=1/2~1/5 微弯板或扁壳结构：矢跨比 r=1/10~1/12 腹拱截面： 石板拱 30cm 混凝土 15cm 微弯板 14cm（预制6cm+现浇8cm）

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腹孔构造
拱式拱上建筑
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梁式拱上建筑
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第二章 拱桥的构造及设计
2.2 拱上建筑的构造
2.2.2 空腹式拱上建筑构造 A. 拱式拱上建筑
腹孔的布置 主拱圈受力的要求：避免荷载过分集中于腹孔墩 拱桥外形美观的要求：
腹孔墩 实腹段
带实腹段的空腹拱
全空腹拱
拱式拱上建筑
第二章 拱桥的构造及设计
第二章 拱桥的构造及设计
2.3 拱桥的其它细部构造
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

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2.1 主拱圈的构造
2.1.2 肋拱 肋拱桥的组成: 拱肋布置： 拱肋形式：
纵梁 桥面板 纵梁 横梁 立 柱 拱肋 横系梁 立柱 拱肋
双肋拱桥立面布置图
第二章 拱桥的构造及设计
2.1 主拱圈的构造
2.1.2 肋拱 拱肋形式： 矩形截面： 肋高 h = (1/40~1/60)l ；肋宽 b=(0.5~2.0)h 工字形截面：肋高 h = (1/25~1/35)l ；肋宽 b=(0.4~0.5)h 腹板厚 b’=30~50 cm 钢管混凝土肋拱：肋高 h = (1/45~1/65)l 箱形截面： 肋高 h = (1/40~1/55)l
不同类型拱桥的常用矢跨比
石、混凝土板拱及双曲拱桥 箱形拱桥 钢筋混凝土桁架拱桥 钢筋混凝土刚架拱桥

f / l = 1/4 ~ 1/6 f / l = 1/6 ~ 1/8 f / l = 1/6 ~ 1/10 f / l = 1/6 ~ 1/10
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第二章 拱桥的构造及设计
第三篇 圬工和钢筋混凝土拱桥
第二章
拱桥的构造及设计
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第二章 拱桥的构造及设计及设计
2.1 主拱圈的构造
2.1.1 板拱 材料: 天然石材（30号） ，砂浆Mu5.0~7.5 号 形式：等截面圆弧拱、等截面或变截面悬链线拱。 细部构造 ：编号和砌筑方法
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2.1.5. 桁架拱桥
主要构造
上部结构由桁架拱片、横向联结系和桥面三部分组成
≤5m 拉杆 横隔板
桁架部分
实腹段（0.3~0.4)L0
½跨桁架拱片立面布置
=(6~10)L0m
剪刀撑
横系梁
第二章 拱桥的构造及设计 2.1 主拱圈的构造
2.1.5. 桁架拱桥
主要构造 混凝土填平层 拉杆 预制微弯板
剪刀撑
2.4.1.拱桥的总体体布置 矢跨比
矢跨比与结构受力 矢跨比与施工方式 矢跨比与桥梁美观 矢跨比 f / l 越小 ，Hg / Vg 越大 矢跨比 f / l 越小 ，附加内力 越大
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第二章 拱桥的构造及设计 2.4 拱桥的设计
2.4.1.拱桥的总体体布置 矢跨比
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
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第二章 拱桥的构造及设计
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
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第二章 拱桥的构造及设计
2.2 拱上建筑的构造
2.2.2 空腹式拱上建筑构造 A. 拱式拱上建筑
腹孔的变形缝
伸缩缝
变形缝
变形缝
伸缩缝
变形缝
桥墩
桥台
桥墩台上腹拱的布置方式
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第二章 拱桥的构造及设计
2.2 拱上建筑的构造
2.2.3 空腹式拱上建筑构造 B. 梁式拱上建筑
2.2.2 空腹式拱上建筑构造
腹孔墩
横墙（立墙）式和立柱式
横墙（立墙）式
立柱式
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第二章 拱桥的构造及设计
2.3 拱桥的其它细部构造
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

伸缩缝与变形缝的区别
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2.1.6. 刚架拱桥

特点
结构简洁，整体性好，经济美观
½跨刚架拱片立面布置
次支座
次梁 次拱腿 横系梁 主拱腿 主支座 主梁
横系梁
实腹段（0.4~0.5)L0
第二章 拱桥的构造及设计 2.1 主拱圈的构造
2.1.6. 刚架拱桥

跨线桥实例
第二章 拱桥的构造及设计
2.2 拱上建筑的构造
分为实腹式和空腹式两类 2.2.1 实腹式拱上建筑构造
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第二章 拱桥的构造及设计
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 拱桥的构造及设计
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
伸缩缝
简支（板）梁 立柱 盖梁 底梁 纵铺 桥道板 实腹段 全空腹
桥 墩、 桥 台
第二章 拱桥的构造及设计
2.2 拱上建筑的构造
2.2.3 空腹式拱上建筑构造 B. 梁式拱上建筑
桥道板 刚架梁
立柱
纵梁
垫墙 盖梁 横铺桥道板
主拱 拱形板
纵梁
立柱 横系梁
梁式拱上建筑
第二章 拱桥的构造及设计
2.2 拱上建筑的构造
横隔板 横系梁 D=2m H=(1/30~1/50))L0 II-II剖面 I-I剖面
第二章 拱桥的构造及设计 2.1 主拱圈的构造
2.1.5. 桁架拱桥
主要构造 竖杆式
三角形
斜压杆
斜拉杆 桁架拱的主要形式
第二章 拱桥的构造及设计 2.1 主拱圈的构造
2.1.5. 桁架拱桥实例
第二章 拱桥的构造及设计 2.1 主拱圈的构造Biblioteka Baidu
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第二章 拱桥的构造及设计 2.4 拱桥的设计
2.4.2. 不等跨连续拱的处理方法
采用不同的拱脚标高 处理的实例
第二章 拱桥的构造及设计 2.4 拱桥的设计
2.4.3.拱轴线的选择和拱上建筑的布置 拱轴线选择的原则 尽量减少拱圈截面的弯矩， 最好截面上不出现拉应力 满足施工要求 线型美观
2.4 拱桥设计
拱桥的总体体布置 不等跨连续拱的处理方法 拱轴线的选择和拱上建筑的布置
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2.4 拱桥的设计
2.4.1.拱桥的总体体布置 矢跨比
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第二章 拱桥的构造及设计 2.4 拱桥的设计
2.4.2. 不等跨连续拱的处理方法 为减小恒载下由于不等跨产生的不平衡推力，可以：
采用不同的矢跨比 采用不同的拱脚标高 调整拱上建筑的恒载重量
采用不同类型的拱跨结构
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第二章 拱桥的构造及设计
2.1 主拱圈的构造
2.1.1 板拱——石拱桥构造
等截面圆弧拱的拱石编号
五角石
拱石编号
变截面拱圈的拱石编号
第二章 拱桥的构造及设计
2.1 主拱圈的构造
2.1.1 板拱——石拱桥构造
五角石
五角石
混凝土底梁
混凝土拱座
拱石的错缝要求
拱圈与墩台及腹孔墩连接
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
2.1 主拱圈的构造
2.1.3 箱形拱 特点：
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。
第二章 拱桥的构造及设计 2.4 拱桥的设计
2.4.3.拱轴线的选择和拱上建筑的布置

圆弧线 悬链线 抛物线
第二章 拱桥的构造及设计 本章回顾
2.1 主拱圈的构造
板拱、肋拱、箱拱、双曲拱桥、桁架拱、刚架拱
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
双曲拱桥主拱圈截面型式
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第二章 拱桥的构造及设计 2.1 主拱圈的构造
2.1.5. 桁架拱桥

特点
整体工作，拱上结构与主拱圈构成桁架，共同受力； 材料省身，重量轻，对软土地基有较好的适用性。

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第二章 拱桥的构造及设计 2.1 主拱圈的构造
宽
b=(0.5~1.0)x桥宽
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第二章 拱桥的构造及设计
2.1 主拱圈的构造
2.1.4 双曲拱桥 双曲拱桥的组成
拱板 拱波
拱肋
横向联系
双曲拱桥主拱圈横断面
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第二章 拱桥的构造及设计
2.1 主拱圈的构造
2.1.4 双曲拱桥 主拱圈截面型式