第七章 大跨度拱桥
结构设计知识：大跨度拱桥结构的设计与分析
结构设计知识：大跨度拱桥结构的设计与分析大跨度拱桥是指跨度大于100米的拱桥，通常用于跨越深谷、江河等大型水体，由于其结构特点使得其设计与分析具有一定的复杂性。
本文将从拱桥结构的基本原理、设计理论和分析方法等方面展开讨论，以深入探讨大跨度拱桥的设计与分析。
一、拱桥结构的基本原理拱桥是一种由拱体支撑的桥梁结构，其基本原理是利用拱体的受压性能来承受桥梁上的荷载，将桥面上的荷载通过拱体向两侧传递，最终通过桥台和基础传递到地基上。
拱桥的主要受力形式是受压和受拉，主要受力部位是拱体和拱脚。
拱桥结构的基本原理决定了其具有较好的受力性能，能够有效承载大跨度的荷载。
但同时也带来了一定的设计难度，需要综合考虑拱桥结构的形状、材料、受力性能等因素，以确保其安全可靠地承载荷载。
二、大跨度拱桥设计理论1.结构形式选择大跨度拱桥的设计首先需要选择合适的结构形式，常见的结构形式包括单孔拱、多孔拱和连续拱等。
在选择结构形式时需要考虑桥梁的跨度、地形条件、桥梁承载力需求等因素，以确定最适合的结构形式。
2.材料选择拱桥的材料选择对于整个结构的安全性和经济性至关重要。
常见的拱桥材料包括混凝土、钢材和预应力混凝土等，不同的材料具有不同的受力性能和经济性，需要根据实际情况进行选择。
3.受力分析大跨度拱桥在设计过程中需要进行详细的受力分析，包括静力分析和动力分析等。
静力分析主要考虑拱桥在静态荷载作用下的受力情况，动力分析则考虑拱桥在动态荷载作用下的受力情况，例如风荷载、地震等。
4.稳定性分析在大跨度拱桥的设计中，稳定性分析是至关重要的一步，需要考虑拱桥在受力过程中的稳定性问题，以确保其在各种荷载作用下具有良好的稳定性和安全性。
5.施工技术大跨度拱桥的设计还需要考虑到施工技术的问题，包括桥梁的施工方法、施工工艺、施工设备等，以确保整个施工过程安全、高效。
三、大跨度拱桥设计与分析方法1.有限元分析有限元分析是一种常用的大跨度拱桥设计与分析方法，通过建立拱桥的有限元模型，对拱桥在受力作用下的应力、变形等进行计算和分析，以确定拱桥的受力性能和稳定性。
桥梁工程第7章拱桥课件
一、拱桥的特点与适用范围
二、拱桥的基本组成
三、拱桥的主要类型
拱桥是我国公路上常用的一种桥梁体系。拱桥
与梁桥的区别，不仅在于外形的不同，更重要的
是两者受力性能有差别。
由力学知识可以知道，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
构在竖向荷载作用下，支承处不仅产生竖向反力，
及拱上建筑（又称拱上结构）所构成。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
桥面系与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拱上建筑。拱上建筑可做成
实腹式或空腹式，相应称为实腹拱桥或空腹拱桥。
中承式拱桥的拱圈由分离的拱肋所组成，由横梁及支承于
桥面高程，当用于城市及平原区的桥梁时受到的限制。
二、拱桥的基本组成
1.基本组成
拱桥也和其它桥梁一样，也是由桥跨结构（上部结构）
及下部结构两个部分组成。
根据行车道的位置，拱桥的桥跨结构可以做成上承式、
下承式和中承式三种类型，图7-1表示的是拱桥的各主
要组成部分及其名称。
按桥面位置分
上承式拱桥，桥跨结构是由主拱圈（肋、箱）简称主拱
③ 跨径：根据主拱的受力条件确定，中小跨径
2.5~5.5m，大跨径（1/8~1/15）L
❖拱式拱上建筑
④腹拱圈
➢石砌、混凝土预制或现浇的板拱
➢常用圆弧拱
➢矢跨比常用1/2-1/6
➢厚度：跨径小于4m时，石板拱为30cm，混凝土板拱为
15cm。跨径大于4m时，依据板拱方法确定。
➢在拱上建筑需要设置伸缩缝或变形缝的地方应设铰(三
大跨度拱桥施工关键措施
大跨度拱桥施工关键措施随着城市化进程的加快和交通需求的不断增加，大跨度拱桥作为一种具有良好经济效益和美学价值的桥梁结构，被广泛应用于现代城市的交通建设中。
然而，由于其特殊的结构形式和复杂的施工工艺，大跨度拱桥的施工过程面临着许多挑战。
本文将从设计、材料选择、施工方法等方面探讨大跨度拱桥施工的关键措施。
首先，设计是大跨度拱桥施工的首要关键。
在设计阶段，需要充分考虑桥梁的荷载特点、地质条件、气候环境等因素，并进行合理的结构优化。
同时，要进行全面的力学分析和模拟计算，确保桥梁在使用过程中的稳定性和安全性。
此外，还需要进行风洞试验和地震模拟，以评估桥梁的抗风抗震性能，并采取相应的措施进行加固和改进。
其次，材料选择是大跨度拱桥施工的重要环节。
由于大跨度拱桥的跨度较大，对材料的强度和耐久性要求较高。
一般情况下，常用的材料包括钢材、混凝土和预应力混凝土等。
钢材具有较高的强度和韧性，适合用于大跨度拱桥的主要结构部件；混凝土具有良好的耐久性和抗压性能，适合用于桥墩和桥面板等部位；而预应力混凝土则可以有效提高桥梁的承载能力和抗震性能。
在材料选择过程中，还需要考虑材料的可获得性和成本效益等因素。
再次，施工方法是大跨度拱桥施工的关键环节。
一般情况下，大跨度拱桥的施工可以采用预制和现场拼装的方式进行。
预制是指将桥梁的构件在工厂或临时场地进行制作，然后再运输到施工现场进行拼装。
这种方法可以提高施工效率和质量，并减少对施工现场的影响。
而现场拼装则是指在施工现场进行桥梁构件的组装和安装。
这种方法适用于一些特殊的地形和环境条件，但施工周期较长，需要更多的人力和物力投入。
此外，施工过程中还需要注意施工工艺的合理性和安全性。
大跨度拱桥的施工过程中常常涉及到高空作业、大型机械设备的操作等危险因素，因此需要严格执行相关的安全规范和操作规程。
同时，还需要进行全面的施工方案和施工工艺的论证和评估，确保施工过程中的质量控制和进度管理。
综上所述，大跨度拱桥的施工关键措施包括设计、材料选择、施工方法和施工工艺等方面。
大跨度石拱桥施工方案
大跨度石拱桥施工方案目录1. 内容简述 (4)1.1 工程概况 (4)1.2 施工方案编制依据 (5)1.3 施工目标 (6)2. 施工组织设计 (7)2.1 施工部署 (8)2.1.1 施工顺序 (9)2.1.2 施工阶段划分 (10)2.1.3 施工平面布置 (12)2.2 施工进度计划 (13)2.3 施工资源配置 (14)2.3.1 人力资源 (15)2.3.2 物资资源 (16)3. 施工准备 (18)3.1 工程地质勘察 (19)3.2 施工测量与放样 (21)3.3 施工材料准备 (21)3.4 施工设备准备 (22)3.5 施工场地准备 (22)4. 施工工艺与关键技术 (24)4.1 拱桥结构设计 (25)4.2 拱桥基础施工 (26)4.2.1 基础类型选择 (28)4.2.2 基础施工工艺 (29)4.3 拱桥主体施工 (29)4.3.1 拱圈施工 (31)4.3.2 拱上结构施工 (31)4.4 拱桥防水与排水 (32)4.5 拱桥抗震设计 (34)5. 施工质量控制 (34)5.1 质量控制体系 (35)5.2 材料质量控制 (37)5.3 施工过程质量控制 (37)5.4 成品保护 (38)6. 施工安全管理 (39)6.1 安全管理体系 (40)6.2 安全生产责任制 (41)6.3 施工现场安全防护 (42)6.4 应急预案 (43)7. 环境保护与文明施工 (44)7.1 环境保护措施 (45)7.3 施工废弃物处理 (46)8. 施工成本管理 (47)8.1 成本预算 (48)8.2 成本控制 (49)8.3 成本分析 (50)9. 施工进度控制 (51)9.1 进度监控 (52)9.2 进度调整 (54)9.3 进度报告 (55)10. 收尾工作 (56)10.1 工程验收 (57)10.2 质量评定 (58)10.3 施工资料整理 (59)1. 内容简述本方案旨在详细阐述大跨度石拱桥的施工过程及关键技术，首先，对项目背景、工程概况和设计要求进行概述，明确石拱桥的规模、结构形式及主要技术指标。
大跨度拱桥的施工控制关键技术探讨
大跨度拱桥的施工控制关键技术探讨大跨度拱桥是一种应用广泛的重要桥梁结构，具有结构性能好、承载能力强、施工时间短等优点。
然而，由于其结构复杂、施工难度大，对施工人员的要求较高。
因此，在大跨度拱桥的施工过程中，需要掌握一系列关键技术，以确保施工质量和工程安全。
本文将从设计、材料选择、施工策略等方面探讨大跨度拱桥的施工控制关键技术。
首先，设计是大跨度拱桥施工的基础。
在设计阶段，需要考虑桥梁的受力性能、施工工艺等因素。
具体来说，需要确定拱桥的几何形状、断面尺寸，以及拱腹的合理等高线等。
此外，拱桥的预应力布置也是关键之一。
通过合理的预应力布置，可以提高拱桥的整体性能，确保工程安全。
其次，材料的选择也对大跨度拱桥施工起到重要作用。
在拱桥的材料选择上，一般会采用高强度钢筋和混凝土作为主要材料。
在钢筋的选择上，应根据拱桥的受力特点和工程要求，选用合适的钢筋规格和级别。
而在混凝土的选择上，应注重混凝土的强度和耐久性。
此外，为了保证拱桥的施工质量，还应定期对原材料进行检测，确保其符合相关标准。
再次，施工策略的选择是保证大跨度拱桥施工质量的关键。
在施工策略的选择上，需要考虑施工方法、施工顺序、施工工艺等因素。
具体来说，可以采用预制拱片、现浇拱腹等方式进行拱桥的施工。
在施工顺序上，应按照轻重顺序施工，先完成辅助结构的建设，再进行主体结构的施工。
此外，还需要合理安排施工队伍，确保施工人员熟悉工艺流程，掌握关键施工技术。
最后，质量控制是大跨度拱桥施工的重要环节。
在施工过程中，应建立健全的质量控制体系，包括施工方案的编制、工程质量检查与验收等。
在施工方案的编制上，应对关键工序进行详细说明，确保施工人员按要求施工。
在质量检查与验收上，应对施工过程进行全面监管，及时发现和纠正问题，确保工程质量符合要求。
综上所述，大跨度拱桥的施工控制关键技术包括设计、材料选择、施工策略以及质量控制。
通过合理的设计、选用适宜的材料、制定科学的施工策略，以及加强质量控制，可以确保大跨度拱桥施工质量和工程安全。
结构设计知识：大跨度拱桥结构的设计与分析
结构设计知识：大跨度拱桥结构的设计与分析大跨度拱桥是一种用于跨越较宽河流、峡谷或深谷的特殊桥梁结构。
它的设计和分析涉及到桥梁工程学、结构力学、土木工程和材料工程等多个学科。
本文将围绕大跨度拱桥的设计与分析展开，首先介绍大跨度拱桥的定义、特点和应用领域，然后从结构设计、荷载分析、材料选择和施工工艺等方面进行详细讨论。
一、大跨度拱桥的定义和特点大跨度拱桥是指主跨距离大于等于100米的拱形桥梁。
它通常用于跨越深谷、大型水体或复杂地形，能够提供较大的通行空间和承载能力。
相比于梁桥和悬索桥，大跨度拱桥具有以下特点：1.结构简洁：大跨度拱桥的结构主要由拱体和桥面组成，整体结构比较简单，便于制造和施工。
2.承载能力强：拱桥通过弧形结构将荷载分散到桥墩上，能够有效减少桥墩数量和减轻桥墩承载压力，从而提高桥梁的承载能力。
3.抗震性能好：拱形结构在受到外部力作用时能够将力传递到桥墩上，使桥梁整体受力均匀，具有较好的抗震性能。
4.美观实用：大跨度拱桥通常具有优美的造型和独特的桥梁风格，成为城市的地标建筑。
二、大跨度拱桥的设计1.结构形式选择：大跨度拱桥的结构形式可以分为单孔拱桥、多孔拱桥和连续拱桥。
在设计时需要根据实际情况选择合适的结构形式，考虑着力条件、地质条件和施工工艺等因素。
2.荷载分析：在设计大跨度拱桥时，需要进行各种荷载的分析，如自重、活载、风荷载、温度荷载和地震荷载等。
根据不同的荷载组合确定桥梁的设计荷载，进而确定桥梁的结构尺寸和材料。
3.桥墩设计：大跨度拱桥的桥墩是承受拱体和桥面荷载的重要结构部分，需要根据实际荷载条件和地质条件设计合理的桥墩形式和尺寸，以保证桥梁的稳定性和安全性。
4.梁体设计：拱桥的梁体是连接拱体和桥面的重要部分，需要根据荷载条件和结构形式设计合理的梁体形式和尺寸，确保梁体具有足够的刚度和强度。
5.材料选择：在大跨度拱桥的设计中，材料的选择是非常重要的。
通常拱体和桥面使用钢筋混凝土或钢结构，需要根据实际情况选择合适的材料，保证桥梁的耐久性和安全性。
大跨径拱桥的设计与施工关键技术
大跨径拱桥的设计与施工关键技术引言大跨径拱桥是一种重要的桥梁形式，其设计与施工关键技术直接影响着拱桥的安全性和可靠性。
本文将介绍大跨径拱桥的设计与施工关键技术，并从以下几个方面进行阐述：概述、桥梁形式、设计要点、施工工艺以及质量控制。
概述大跨径拱桥是指主跨长度大于300米的拱桥。
拱桥的优点是具有较好的抗震性能、承载能力和美观性。
然而，大跨径拱桥的设计与施工过程中面临着许多挑战，因为大跨径拱桥要同时满足结构的稳定性、刚度和强度等要求。
桥梁形式大跨径拱桥的形式多种多样，常见的有单跨拱桥、多跨拱桥和悬索拱桥等。
其中，单跨拱桥适用于跨径较小、地形平坦的地区；多跨拱桥适用于跨越复杂地形和河流等；悬索拱桥则适用于跨越宽阔水域。
设计要点大跨径拱桥的设计要点包括：结构选择、荷载分析、参数确定和结构计算等。
首先，结构选择是将满足设计要求的拱桥形式应用于实际工程。
在选择合适的形式时，需要综合考虑桥梁的跨径、地形条件、交通流量等因素，以确保结构的安全和经济。
其次，荷载分析是评估拱桥在正常使用和极限工况下的受力情况。
荷载包括静态荷载和动态荷载，静态荷载包括自重、活载和附加荷载，动态荷载包括风荷载、地震荷载和列车荷载等。
然后，参数确定是指拱桥各种参数的选择，包括拱顶高度、拱肋形状、拱肋间距等。
通过合理的参数设置，可以使拱桥具有较好的刚度和强度，提高结构的稳定性和承载能力。
最后，结构计算是根据选定的参数进行拱桥结构的计算和校核。
计算过程中需要考虑桥梁的静力性能、动力响应和疲劳寿命等因素，以确定结构的安全性和可靠性。
施工工艺大跨径拱桥的施工工艺一般包括土方开挖、基础施工、拱肋浇筑和桥面铺装等环节。
首先，土方开挖是为了准备桥梁的基础施工。
在土方开挖过程中，需要考虑土质的稳定性、水土保持和环境保护等问题，以确保施工的安全和可持续发展。
其次，基础施工是指拱桥的基础建设，包括桩基施工、基础浇筑和支座安装等。
基础施工过程中需要严格控制施工质量，确保桥梁的稳定性和承载能力。
大跨度拱桥设计
大跨度拱桥设计大跨度拱桥是指跨度大于500米的拱形桥梁，它在现代桥梁工程中扮演着重要的角色。
大跨度拱桥设计的目标是在保证结构安全和经济性的前提下，实现最佳的桥梁性能。
本文将从结构设计、荷载分析和材料选择等多个方面来探讨大跨度拱桥的设计。
一、结构设计大跨度拱桥的结构设计是关键的一步，它直接影响到桥梁的稳定性和承载能力。
一种常见的设计方法是采用悬索系统来支撑桥面，悬索与拱形桥塔之间形成一个平衡的力学体系。
此外，也可以采用梁-拱混合结构，将拱形桥塔与梁桥结合起来，以增加桥梁的稳定性和承载能力。
二、荷载分析荷载分析是大跨度拱桥设计中必不可少的一步，它决定了桥梁的承载能力和安全性。
在荷载分析中，需要考虑到静荷载、动荷载和环境荷载等多个方面。
静荷载主要包括桥面自重、支撑体系重量和荷载响应引起的力和应力等，动荷载则考虑到车辆荷载和行人荷载等变动的载荷。
此外，还需考虑到风荷载、温度荷载和地震荷载等环境荷载对桥梁的影响。
三、材料选择在大跨度拱桥的设计中，材料的选择起着至关重要的作用。
常见的桥梁材料包括钢材、混凝土和复合材料等。
钢材具有强度高、韧性好和施工方便等优点，适用于大跨度拱桥的结构部件制造。
混凝土则具有耐久性好、成本低和施工速度快等特点，常用于拱形桥塔的建设。
此外，在某些情况下，也可以考虑使用复合材料来替代传统材料，以提高桥梁的性能和使用寿命。
四、桥梁监测与维护桥梁的监测与维护是大跨度拱桥设计的重要环节。
监测系统可以用来实时监测桥梁的状态和性能，及时发现并处理潜在的问题。
维护工作包括定期巡检、病害修复和涂料保护等，旨在延长桥梁的使用寿命和确保桥梁的安全运行。
综上所述，大跨度拱桥设计需要从结构设计、荷载分析和材料选择等多个方面综合考虑。
在设计过程中，需要确保桥梁的结构安全和经济性，并兼顾桥梁的稳定性和承载能力。
通过合理的结构设计、准确的荷载分析和合适的材料选择，可以实现大跨度拱桥的高效建设和安全运行。
同时，桥梁监测与维护工作也是不可忽视的一部分，它能够及时发现问题并采取相应的措施，以保证桥梁的长期使用和安全性。
第七章 拱桥
截面形式
板、肋、双曲、箱形、钢管混凝土拱
§第七章 第一节 概述
赵州桥
四川万县长江大桥
旺苍东河桥
广州丫髻沙特大桥
§第七章 第一节 概述
实腹式拱桥
空腹式拱桥
§第七章 第一节 概述
圆弧线无铰拱
山西西北环桥
折线拱桥
四川郭家圷大桥
§第七章 第一节 概述
上承式拱桥
中承式拱桥
下
中承式拱桥
承
式
拱
桥
下承式拱桥
➢不等跨连续拱的处理方法
广东省高明桥
§第七章 第三节 拱桥的设计
➢不等跨连续拱的处理方法
不同拱脚标高 调整拱上建筑的恒载重量
片石混凝土板拱
RC工字型拱 肋
§第七章 第三节 拱桥的设计
➢拱轴线的选择
尽量减小拱圈截面弯矩，及截面拉应力。 无支架施工拱桥少用或不用临时施工措施。 计算方法简便，易为生产人员掌握。 线形美观，便于施工。
§第七章 第二节 拱桥的构造
➢拱上建筑
§第七章 第二节 拱桥的构造
➢空腹式拱上建筑 大、中跨径拱桥，矢高较大时，宜采用空腹式拱上建筑。
空腹式拱上建筑除腹孔和腹孔墩外，其他与实腹式相同。
拱式腹孔：外形美观，重 量大，用于圬工拱桥。
梁式腹孔：减轻拱上重量， 降低拱轴系数，改善，施工 受力状况，经济效果好
§第七章 第三节 拱桥的设计
➢不等跨连续拱的处理方法
采用不同的矢跨比 采用不同类型的拱跨结构 调整拱上建筑的恒载重量
平衡水平力
采用不同的拱脚标高
减小拱底弯矩
§第七章 第三节 拱桥的设计
➢不等跨连续拱的处理方法
采用不同的矢跨比
§第七章 第三节 拱桥的设计
结构设计知识：大跨度拱桥结构的设计与分析
结构设计知识：大跨度拱桥结构的设计与分析大跨度拱桥是一种常见的桥梁结构，通常用于跨越河流、峡谷或山谷等场所。
它的设计和分析需要考虑到诸多因素，包括桥梁的荷载、抗力、建筑材料、施工工艺等。
本文将从大跨度拱桥结构的设计与分析入手，详细介绍该领域的知识和技术。
一、大跨度拱桥结构的特点大跨度拱桥结构具有以下几个特点：1.较大的跨度：大跨度拱桥一般指跨度在200米以上的桥梁，有些甚至可以达到上千米。
这种大跨度要求桥梁结构具有良好的刚度和稳定性，以支撑起整个桥梁的自重和外部荷载。
2.拱形结构：拱桥是由一系列由张力和压力成员相互连接的曲线构成的，它的曲线形状可以是圆形、椭圆形、抛物线形或者双曲线形。
拱桥的主要受力形式是受压和受拉，通过压力和张力的相互作用来使整个结构保持稳定。
3.高度较大：大跨度拱桥由于要跨越较长的跨度，所以通常拱桥的拱顶高度较大，这既可以提高桥梁的承载能力，又能够增加桥梁的视觉美感。
4.自重较大：由于大跨度拱桥的结构体积和建筑材料消耗较大，所以整体的自重也会较大，这要求桥梁结构具有足够的承载能力。
5.施工难度大：大跨度拱桥的施工难度较大，对施工工艺和技术要求较高，需要采用特殊的施工设备和工艺方法。
二、大跨度拱桥设计的主要内容大跨度拱桥设计的主要内容包括结构分析、荷载计算、材料选用、梁体计算、节点处理、支座设计、地震效应分析等。
以下将对这些内容依次进行介绍。
1.结构分析结构分析是大跨度拱桥设计的第一步，其目的是确定桥梁的内力、位移和应力分布情况。
结构分析一般采用有限元分析方法，通过建立桥梁结构的有限元模型，计算桥梁在各种荷载作用下的受力情况。
在分析的过程中，要注意考虑到桥梁的非线性效应，包括几何非线性、材料非线性和接触非线性等。
2.荷载计算荷载计算是指根据实际使用条件和规范要求，计算桥梁在使用过程中受到的各种荷载，包括静荷载、动荷载、温度荷载、风载、地震荷载等。
荷载计算是确定桥梁结构受力情况的基础，也是桥梁设计的重要内容。
土木工程中的大跨度拱桥设计与施工技术
土木工程中的大跨度拱桥设计与施工技术拱桥作为土木工程中广泛应用的一种结构形式，其设计和施工技术一直是工程师们的关注的焦点。
大跨度拱桥的设计与施工更是具有挑战性，需要工程师们充分发挥创造力和技术能力。
本文将探讨土木工程中大跨度拱桥的设计与施工技术。
首先，大跨度拱桥的设计需要考虑桥梁的荷载分布以及结构的稳定性。
工程师们需要根据实际使用情况和环境条件，确定桥梁的截面形状和尺寸。
大跨度拱桥的设计中，常用的截面形状有圆形、椭圆形和矩形等。
此外，为了增加桥梁的稳定性和承载能力，可以采用加劲梁和预应力钢筋等技术手段。
通过科学合理的设计，使得大跨度拱桥能够承受荷载并保持稳定。
其次，大跨度拱桥的施工技术也是关键的一环。
在施工过程中，工程师们需要面对的挑战主要有施工现场条件复杂、拱桥形状特殊等。
为了保证施工的顺利进行，工程师们需要制定科学规范的施工方案，并采用先进的施工设备和技术手段。
在土木工程中，常用的拱桥施工技术有预制拱片施工、浇筑拱体施工等。
预制拱片施工是指在施工现场将拱状构件进行预制，然后进行组装安装。
这种施工技术可以有效减少施工难度，提高施工效率。
浇筑拱体施工则是指将混凝土直接浇筑成拱形的施工方法。
这种施工技术适用于拱桥跨度较大的情况，可以减少拱体连接缝，提高拱桥的整体稳定性。
除了设计与施工技术，大跨度拱桥的监测和维护也是非常重要的。
通过对拱桥的监测，可以及时发现结构的变形和裂缝等问题，为维护工作提供依据。
在维护方面，工程师们需要定期对桥梁进行检修和修缮，及时修复损坏的部分。
此外，还需要加强对桥梁的防腐、抗震等技术处理，延长拱桥的使用寿命。
总的来说，大跨度拱桥的设计与施工技术是土木工程中的重要课题。
通过科学合理的设计，合理选择施工技术，加强监测和维护，可以提高拱桥的安全性和稳定性，延长拱桥的使用寿命。
在日常生活中，我们常常能够见到大跨度拱桥的身影，这些拱桥不仅给我们的出行带来便利，更展示了工程师们的智慧和技术能力。
结构设计知识：大跨度拱桥结构的设计与分析
结构设计知识：大跨度拱桥结构的设计与分析大跨度拱桥结构的设计与分析随着现代交通工具的日益发展，桥梁的建设也迎来了空前的发展，尤其是大跨度拱桥结构，成为了当今桥梁建设领域的代表性结构之一。
本文将就这一领域的设计与分析方面进行探讨，以期为读者提供一些有价值的知识。
一、大跨度拱桥的特点大跨度拱桥是指跨度在100米以上的拱桥，具有以下几个特点：1.跨度大大跨度拱桥结构的跨度通常在100米以上，与传统的桥梁相比具有更高的工程难度和搭建难度，需要使用大型的起重机具进行施工。
2.荷载大大跨度拱桥因其结构设计的原因通常承载大量的荷载，包括车辆荷载、风荷载、地震荷载以及自身重量等，因此需充分考虑荷载的影响进行设计。
3.造价高大跨度拱桥的建设难度较高，需要大量的钢材和混凝土等造桥材料，成本相对传统的桥梁造价更高。
二、大跨度拱桥结构的设计流程1.确定桥梁类型设计大跨度拱桥之前首先需根据区域环境、交通流量等综合因素选择相应的桥梁类型，通常大跨度拱桥采用钢筋混凝土拱、钢拱、双曲线拱等中等或大跨度拱桥，根据设计效果选择相应的类型。
2.明确设计荷载大跨度拱桥设计要考虑各种荷载，如车辆荷载、风荷载、地震荷载等，并根据荷载进行结构设计。
考虑合理的经济性和安全性之间的平衡，以确保桥梁的安全性能。
3.进行制图根据大跨度拱桥的情况制定详细的设计图纸，以确保建造过程的顺利进行。
4.结构计算根据设计荷载和桥梁类型以及荷载类型，进行结构计算，计算桥梁的强度、稳定性、会旋角度、桥梁变形等，在确定结果后进行验证和调整。
5.施工运用大型的起重机等施工设备实现桥梁的建设和搭建。
三、大跨度拱桥结构的分析在大跨度拱桥的设计中，需要重视以下几个方面：1.交通流量交通流量是决定设计大跨度拱桥的一个关键因素，需考虑的因素包括交通稳定性、桥梁通行效率的稳定性、桥梁使用寿命等。
2.设计荷载在设计大跨度拱桥时，需考虑各种荷载，包括自身重量、车辆荷载、风荷载、地震荷载等，根据荷载类型设计桥梁的强度、稳定性等，在设计时必须充分考虑每种荷载的影响因素。
大跨度拱桥设计的创新与应用
大跨度拱桥设计的创新与应用在交通运输领域，桥梁作为连接两地的重要交通纽带，在人们的出行中起到了至关重要的作用。
而大跨度拱桥作为一种经典的桥梁结构，凭借其良好的承载能力和稳定性，广泛应用于公路、铁路等领域。
本文将探讨大跨度拱桥设计的创新与应用。
一、拱桥设计的历史拱桥的历史可追溯到古代，早在两千多年前的古罗马时期，人们就开始运用拱桥结构来跨越河流或峡谷，如著名的“罗马拱桥”。
由于拱桥的石材砌筑以及受力特点，使其具有较高的稳定性，成为古代桥梁建设的典范。
二、大跨度拱桥的创新随着科技的发展和工程材料的进步，大跨度拱桥的设计也得到了许多创新。
首先，在设计上，传统的拱桥结构通常采用石材砌筑，但随着钢材的广泛应用，大跨度拱桥的梁体也可以采用钢材构建，大大减轻了自重，提高了桥梁的承载能力。
其次，大跨度拱桥的设计中，应用了许多新颖的几何形态，以实现更好的结构性能。
比如，采用了双曲拱形状，可以减小桥梁的自重，降低了支座反力，提高了桥梁的承载能力。
同时，还有采用了悬臂式设计和迭代杆结构设计，使拱体更加均匀受力，提高了整体稳定性。
此外，大跨度拱桥的设计中运用了新材料和新技术。
如使用高性能混凝土、纤维增强材料等，可以提高桥梁的耐久性和抗震性能。
同时，还运用了计算机辅助设计和模拟分析等技术手段，提高了设计的精确性和效率。
三、大跨度拱桥的应用大跨度拱桥由于其独特的结构和优越的性能，得到了广泛的应用。
首先，在交通建设中，大跨度拱桥可以跨越河流、峡谷等自然障碍物，连接起两个地方，提供了便捷的交通方式。
其次，在城市化进程中，大跨度拱桥不仅能够缓解交通压力，还能够提升城市形象，成为城市的地标建筑。
同时，大跨度拱桥在旅游业的发展中也起到了重要作用。
许多具有自然风光的地区，由于地理条件的限制，传统的桥梁结构难以满足交通需求，而大跨度拱桥则能够充分利用地形地貌，实现人们的观光目的。
总结起来，大跨度拱桥设计的创新与应用为现代桥梁工程带来了长足的发展。
大跨度混凝土拱桥拱上连续结构施工工法
大跨度混凝土拱桥拱上连续结构施工工法大跨度混凝土拱桥拱上连续结构施工工法一、前言：大跨度混凝土拱桥拱上连续结构施工工法是在混凝土拱桥建设中常见的一种工法。
该工法通过采取一系列的技术措施和施工方法，能够实现桥梁结构在施工过程中的连续性和稳定性，保证工程质量和安全。
二、工法特点：1. 大跨度：该工法适用于大跨度的混凝土拱桥，可以有效地解决长跨度桥梁的施工难题。
2. 连续性：通过采用连续浇筑等技术手段，实现了拱桥结构的连续施工，确保了施工过程中的连续性和稳定性。
3. 自成体系：拱桥的拱上连续结构具有独立的支撑体系，能够有效地分散梁体的受力，提高桥梁整体的承载能力。
4. 施工周期短：相对于传统施工方法，该工法能够有效缩短施工周期，提高工程进展效率。
三、适应范围：该工法适用于大跨度混凝土拱桥的建设，特别适用于桥梁跨度大、形状复杂的工程。
四、工艺原理：该工法的工艺原理主要是通过连续浇筑和支撑体系来实现拱桥的连续施工和稳定。
具体包括以下几个方面：1. 模板支撑：采用钢模板作为桥梁的施工支撑体系，能够有效地保持桥梁的稳定性。
2. 高强度混凝土：采用高强度混凝土作为施工材料，确保桥梁的强度和耐久性。
3. 连续浇筑：采用连续浇筑的方式进行施工，通过合理的施工工艺保证拱桥的连续性。
五、施工工艺：1. 连续浇筑拱肋：首先进行拱肋的连续浇筑，采用模板支撑体系来保持拱体的稳定。
2. 浇筑拱顶连续梁：在拱肋浇筑完成后，进行拱顶连续梁的浇筑，确保拱桥的整体连续性。
3. 施工支撑体系拆除：当拱顶连续梁达到设计强度后，可以拆除施工支撑体系。
六、劳动组织：该工法的劳动组织需要考虑施工过程中的安全和效率，合理安排施工人员的工作，确保施工进度和质量。
七、机具设备：1. 塔吊：用于吊装施工材料和设备。
2. 混凝土搅拌站：用于生产高强度混凝土。
3. 钢模板：用于支撑拱桥的施工。
4. 高空作业设备：用于施工过程中的高空作业。
八、质量控制：为了保证施工过程中的质量，需要采取以下措施：1. 混凝土强度测试：对施工过程中的混凝土进行强度测试，确保混凝土达到设计要求。
第七章_拱桥施工
（四）卸拱架 • • 拱架拆除应待拱圈混凝土达到一定强度后（70％以 上）方可拆除。为保证拱架均匀受力，按照一定程序进 行，即由挠度较大部位向较小部位分级、对称卸架。 • 卸架方法： • （1）砂筒法 • （2）千斤顶法
（五）拱上建筑浇注 • 大跨径拱桥的拱上建筑施工，应对称均衡施工。
二、劲性骨架施工法
1990湖南凤凰县的乌巢河桥 （ L=120m） 1965广西南宁都安红渡桥（L: 100m )
。
2）双曲拱桥（中国首创的一种拱桥型式）
1969 1969 江苏无锡民主桥 江苏无锡卫东桥 1968河南嵩县前河桥 （L=150m） 构思独特，充分发挥双曲拱桥构造特点，组合拼装成三叉形的双曲拱桥。 结构纤细轻盈，适宜于软土地基上建造。
• 4.按有无水平推力分类 • 有水平推力拱桥、无水平推力拱桥
二、拱桥施工方法综述
拱桥的施工方法与拱桥的构造形式密切相关，随 着拱桥的发展阶段施工技术、施工水平不断发展。 石拱桥阶段—有支架施工
双曲拱桥阶段—预制拱肋作为支架的一部分，减 少支架用量，促进了拱桥施工技术的发展 钢筋混凝土箱形拱桥、肋拱桥、桁式组合拱桥、 钢管混凝土拱桥—可采用无支架施工（缆索吊装、 转体施工、劲性骨架、悬臂浇注、悬臂安装）
§7—2 支架就地砌筑、浇注施工方法
拱桥砌筑施工 ——圬工拱桥 就地浇注施工——大跨度拱桥 （1）钢桁架拱架，有支架就地浇注施工 （2）采用型钢或钢管混凝土劲性骨架，无支架 就地浇注施工 （3）采用塔架斜拉索法和斜吊式悬浇，无支架 就地浇注施工
一、拱架类型及预拱度设置 （一）拱架（上承式拱桥） 支柱式、撑架式、扇形、钢木组合、土牛拱胎以 及钢桁架拱架，一般采用钢桁架拱架，包括标准节、拱
第七章
拱桥特点：
大跨度拱桥结构优化设计与工程实例分析
大跨度拱桥结构优化设计与工程实例分析作为建筑工程行业的教授和专家，我从事了多年的建筑和装修工作，在这个过程中积累了丰富的经验。
在大跨度拱桥结构的优化设计与工程实例分析方面，我愿分享我所掌握的专业知识和经验。
大跨度拱桥结构设计的首要目标是具备足够的稳定性和承载能力。
通过优化设计可以确保拱桥在施工过程中的可靠性和使用期间的安全性。
在设计过程中需要考虑以下几个关键因素：首先，结构材料的选择非常重要。
对于大跨度拱桥来说，通常采用钢材或混凝土作为主要结构材料。
钢材具有良好的强度和延展性，适合于较大跨度的拱桥设计。
而混凝土则是常用的经济、耐久的材料，也适用于各种不同形式和跨度的拱桥。
其次，拱桥的几何形状对于结构的性能有重要影响。
合理选择拱桥的几何形状可以降低结构的荷载响应和变形。
一般来说，对于大跨度拱桥，采用多节曲线形状可以提供更好的结构稳定性和抗震性能。
此外，拱桥的支座设计也是关键因素之一。
支座的设置应能够承受桥梁的自重和荷载，并提供必要的支撑和稳定作用。
在大跨度拱桥结构中，支座的刚度和阻尼特性的合理选择可以确保桥梁在增大荷载下的稳定性和可靠性。
为了进一步说明这些设计原则，我将以实际工程案例为例进行分析。
XX大跨度拱桥是一座横跨XX河的重要交通枢纽，总长约为X公里。
在该拱桥的设计过程中，我们采用了以下策略：首先，我们通过力学模型和风洞试验，对拱桥的最佳几何形状进行了研究和优化。
结合地质条件和荷载要求，我们最终选择了一种具有多节曲线形状的拱桥设计方案。
这种设计不仅提供了足够的强度和稳定性，还减小了桥梁在风荷载作用下的振动。
其次，我们在支座设计中考虑了桥梁的非线性行为和变形要求。
通过施工过程中的监测和分析，我们确定了合适的支座位置和支座类型，以确保拱桥能够在施工负荷和使用期间的变形保持在合理范围内。
同时，我们还使用了带有橡胶隔震器的支座系统，以提高桥梁的抗震性能。
最后，我们还采用了混凝土预应力技术，提高了拱桥的整体性能和耐久性。
第7章大跨结构-拱索
有矩和无矩结构比较
方形框架：
最大弯矩：M ql2 /12 最大轴力：N ql / 2
最大截面应力： 55q / b
圆环：
弯矩：M 0, 轴力：N ql / 2 截面应力： 5q / b
比较（取l/h=10）：
55q / b/5q / b
11
在荷载与尺寸相同情况下，无 矩结构比有矩结构优越得多！
经向力：
N
hR 1 cos
纬向力：
N
hR
1
1
cos
cos
Nφ恒为负，即受压； Nθ上部受压，下部受拉；
壳体壳身与支承环的关系
由上图可得： 支承环受拉力为：T=HRr=RrNφsinξ
由于支承环 受拉，可以 采用预应力 混凝土构件， 同时考虑到 球壳在近支 承环附近有 局部弯矩产 生，该处壳 体应适当加 厚，并配双 层钢筋！
全高的平方成反比，即σmax∝1/ H2；
筒体单元受力状态及内力估算
Nx、Nφ为纵向及横向法向力； Sxφ＝Sφx＝S为顺剪力； Mx、Mφ为纵向及横向弯矩； Vx、Vφ为纵向及横向剪力； Mxφ、Mφx为扭矩；
筒壳内力简化分析
1、长筒(l1/l2≥3)：壳身内力Nx及S与梁相似，可按梁
简化分析；
柱拱结构 墙拱结构
平面屋盖和筒壳屋盖比较
由于H>>h,边梁高度可以适当减少，因此，筒壳屋盖也比
平面屋盖有很大优越性
平面屋盖：荷载由板沿横向传给梁，梁的最大纵向应力与梁截面
的平方成反比，即σmax∝1/h2；
筒壳屋盖：荷载由壳体与边梁组成的弧形截面大梁传给端隔板和 柱，此时，壳板顶部受压，整个边梁受拉，最大纵向应力与筒壳
2、短筒(l1/l2≤1/2)：壳身弯曲内力很小，可按薄膜理 论估算内力Nx、Nφ及S；
浅谈大跨度拱桥施工方法
能被采 用 ，同时也是保 障拱桥安 全的重要 因素。拱桥 因为在跨径 ，材料 ， 位置 以及 结构型式等方 面存在差 异，因此其施 工方法也 不 同。 拱桥 的施工方法 包括有 支架施 工、缆 索吊装施 工、劲性骨架施 工和 转体 施工 ， 本 文结合 某特 大上承式钢管混凝 土拱桥 的施 工情 况，着重介绍 了大跨度钢 管混凝 土拱桥 的施工 方案和施 工技 术。 关键 词 ：拱桥 施 工方法 大跨 度桥 梁
２ ． ２ 施 工应力与变形分析
１ 拱桥 施工方法
由于建筑板材有利于大规模工业 化生产 ， 现场施 工便捷 、 迅速 ，具有较好的 综合性 能 ，因而被广泛使用于建筑 物的顶棚 、墙面 、地面等多种部位 。近年来 ， 为满 足防火 、隔音 、保温及装饰等功 能的要 求 ，新的产品不断涌 现。
同步提升系统 。 １ ９ ９ ９年 主跨 １ ７ ５ Ｍ 的广西鸳 江钢 管混凝土拱桥 、 ２ ０ ０ １年 主 跨 ２ ３ ５ Ｍ 的徐州京杭 运河 钢管混凝土提篮拱桥 均采用 了以液压 同步提 升技术 为 技 术核心的竖转法 ｆ ４ 】 ， 使桥梁竖转施 工技 术跃上了新的 台阶。 国首创 的拱桥施工方法。１ ９ ７ ７年在四川省遂宁市采用 该法建成 １孔 ７ （ 】 Ｍ 钢筋混凝土箱肋拱。 随后， 这一方法在我国的钢筋混凝土拱桥 中 得到推广应用。将竖 向转体与平 面转体结合是钢管混凝土拱桥施工 中对转体施 方 法发展所做的突出贡献， 它使桥粱转体施工法进入了一个新的发展时期 。
１ ． １拱 架 旌 工
施工 时如果有支架 ， 则这种施工 方式也叫拱架施工 。 其步骤是 先使用钢材 以 及木材 等材料形成拱架 ， 接着在拱 架上完成主拱圈 的砌筑 ， 最后 一步是落架 以及
第七章 大跨度拱桥
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.1 拱桥的总体构思
（3）跨径布置 三跨拱桥，理想的边中跨比值应使中墩在恒载作用下的水 平推力平衡。则边中跨比为： 1）上承式拱桥的总体构思
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.1 拱桥的总体构思
（4）拱轴线的选择 圆弧线：线形简单，施工方便。主要用于20m以下的拱桥。 抛物线：可采用二次抛物线；为使拱轴线与恒载压力线吻 合，可采用高次抛物线。 悬链线：最常采用的拱轴线。 1）上承式拱桥的总体构思
§ 7.1 拱桥的基本组成和受力特点
7.1.1 拱桥的基本组成
建桥材料 结构体系分 拱 桥 分 类 圬工拱桥，钢筋混凝土拱桥，钢拱桥 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
主拱圈截面形式 板拱桥，肋拱桥，双曲拱桥，箱形拱桥 拱轴线型式 桥面位置
圆弧拱桥，抛物线拱桥，悬链线桥
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.2 主拱的构造
1）板拱 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。
板拱
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.2 主拱的构造
2）肋拱 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。
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.1 拱桥的总体构思
（1）柔性系杆刚性拱 系杆的刚度相对于拱肋的刚度较小，系杆只承受拉力，拱 肋按偏心受压构件考虑。 跨径：20~90m；矢跨比：1/5~1/4；拱肋高度（1/50~1/30）L。 3）梁拱组合体系拱桥的总体构思
大跨度拱桥
大跨度拱桥以承受轴向压力为主的拱圈或拱肋作为主要承重构件的桥梁,拱结构由拱圈(拱肋)及其支座组成。
拱桥可用砖、石、混凝土等抗压性能良好的材料建造;大跨度拱桥则用钢筋混凝土或钢材建造,以承受发生的力矩。
按拱圈的静力体系分为无铰拱、双铰拱、三铰拱。
前二者为超静定结构,后者为静定结构。
无铰拱的拱圈两端固结于桥台,结构最为刚劲,变形小,比有铰拱经济，结构简单,施工方便,是普遍采用的形式，但修建无铰拱桥要求有坚实的地基基础。
双铰拱是在拱圈两端设置可转动的铰支承,结构虽不如无铰拱刚劲,但可减弱桥台位移等因素的不利影响,在地基条件较差和不宜修建无铰拱的地方,可采用双铰拱桥。
三铰拱则是在双铰拱的拱顶再增设一铰,结构的刚度更差些,拱顶铰的构造和维护也较复杂,一般不宜作主拱圈。
拱桥按结构形式可分为板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱。
拱桥为桥梁基本体系之一,一直是大跨径桥梁的主要形式。
拱桥建筑历史悠久,20世纪得到迅速发展,50年代以前达到全盛时期。
古今中外名桥遍布各地,在桥梁建筑中占有重要地位,适用于大、中、小跨径的公路桥和铁路桥,更因其造型优美,常用于城市及风景区的桥梁建筑。
其中按照规范跨度大于四十米的拱桥就称为大跨度拱桥，按照目前技术水平，跨度大于100米的拱桥才称得上大跨度拱桥。
在大跨度拱桥中按照拱轴线的型式可分为：圆弧拱桥、抛物线拱桥、悬链线拱桥。
圆弧拱桥：拱圈轴线按部分圆弧线设置的拱桥。
优点构造简单，石料规格最少，备料、放样、施工都很简便；缺点是受荷时拱内压力线偏离拱轴线较大，受力不均匀。
如图所示，有一座拱桥圆弧形，它的跨度为60米，拱高为18米，当洪水泛滥到跨度只有30米时，就要采取紧急措施，若拱顶离水面只有4米，即PN=4米时，是否采取紧急措施?解：不采取紧急措施。
其理由如下：设半径OA=∵AB=60PM=18∴AM=30 OM=18∴在Rt△AOM中，由勾股定理，得：解得：=34 即：OA=34OM=16 连接OA，则：OA=34ON=(PM―PN)+OM=(18―4)+16=30∴在Rt△AON中，由勾股定理得：解得：AN=16 则：32>30 所以不采取紧急措施。
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§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.2 主拱的构造
1）板拱 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。
板拱
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.2 主拱的构造
2）肋拱 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。
§ 7.2 拱桥的结构体系
7.2.2 组合体系拱桥
多跨无推力组合体系拱桥
§ 7.2 拱桥的结构体系
7.2.2 组合体系拱桥
部分有推力组合体系拱桥
拱脚在中墩处固结，拱、梁通过立柱和拱顶实体段连接
共同承受荷载。应用交广泛。
在恒载作用下，通过张拉系杆来平衡主拱的水平力； 成桥后，由于拱脚固结，水平位移被约束，在活载及其他荷
7.3.2 主拱的构造
3）箱形拱
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好，但施工 制作较复杂。适用于大跨径拱桥。
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.2 主拱的构造
3）箱形拱
可为单室箱或多室箱，每一闭合箱又由箱壁、顶板、底 板及横隔板组成
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.1 拱桥的总体构思
（1）桥长及分孔 1）上承式拱桥的总体构思
按照水文计算、通航要求以及技术经济指标确定，可采用 单跨拱桥或多跨拱桥形式； 为避开深水区或不良地质地段，可采用不等跨布置； 一般采用单跨拱桥来跨越高山峡谷、水流急的河道。
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
载作用下，拱脚产生水平推力，形成部分有推力拱桥体系。
§ 7.2 拱桥的结构体系
7.2.2 组合体系拱桥
有推力组合体系拱桥
梁和拱共同受力，拱的推力完全由墩台承担。 梁分担一部分荷载，拱脚推力小于简单体系拱桥。
§ 7.2 拱桥的结构体系
7.2.2 组合体系拱桥——拱肋与纵梁连接方式
中承式梁拱组合体系 中边跨纵梁在拱 肋连接处断开； 边跨梁与拱肋固 结，中跨梁与拱肋 连接处断开； 拱梁完全刚性连 接，共同承担荷载。
1997四川万县长江大桥 L=420m) 劲性骨架钢筋混凝土箱形拱桥
中承式拱桥
巫山巫峡长江大桥
丫髻沙大桥
上海卢浦大桥
2003.6 建成，主桥长750m，为全钢结构，其中主跨直径达 550m，居世界同类桥梁之首，被誉为“世界第一钢拱桥”。
下承式拱桥
武汉江汉三桥 桥长989.75米，主跨302.93米， 为跨径为280米的下承式钢管混 凝土系杆拱桥。
§ 7.2 拱桥的结构体系
7.2.2 组合体系拱桥——拱肋与纵梁连接方式
下承式梁拱组合体系 拱梁固结； 拱梁铰接； 梁以体外索的形 式锚固在拱的两端， 桥面系通过横梁与 吊杆连接，将桥面 荷载传递给拱肋。
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.1 拱桥的总体构思
1）上承式拱桥的总体构思 有推力拱桥； 拱圈是主要受力构件； 桥面系不参与拱圈的整体受力，而作为局部受力构件设计。
§ 7.1 拱桥的基本组成和受力特点
7.1.1 拱桥的基本组成
建桥材料 结构体系分 拱 桥 分 类 圬工拱桥，钢筋混凝土拱桥，钢拱桥 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
主拱圈截面形式 板拱桥，肋拱桥，双曲拱桥，箱形拱桥 拱轴线型式 桥面位置
圆弧拱桥，抛物线拱桥，悬链线桥
简单体系拱桥构造简单、受力明确，全部荷载由拱肋承受。 按照拱圈的静力体系分为： 三铰拱：静定，无附加应力，铰构造复杂，少用。 无铰拱：三次超静定，刚度大，构造简单，附加应力大，混 凝土拱多采用无铰拱。 两铰拱：介于二者之间，钢拱采用较多。
§ 7.2 拱桥的结构体系
7.2.2 组合体系拱桥
无推力组合体系拱桥 荷载一部分由纵梁承担，一部 分通过吊杆传递给主拱肋承担。 柔性系杆刚性拱（系杆拱） 刚性系杆柔性拱（蓝格尔拱） 刚性系杆刚性拱（洛泽拱） 用斜吊杆时称为尼尔森拱
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
拱上建筑形式
§ 7.1 拱桥的基本组成和受力特点
7.1.1 拱桥的基本组成
根据行车道的位置，拱桥可以分成：上承式、下承式和 中承式三种类型。
拱桥的基本图示
上承式拱桥
上承式拱桥
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，待转 体合拢后吊装中箱顶、底板，最后组成 3室箱。
大跨度桥梁设计
第7章
大跨度拱桥
本章的主要内容
7.1 拱桥的基本组成和受力特点 7.2 拱桥的结构体系
7.3 拱桥的总体构思与构造
7.4 拱桥的计算
7.5 拱桥的施工
7.6 工程实例
§ 7.1 拱桥的基本组成和受力特点
7.1.1 拱桥的基本组成
上部结构：
（1）主拱圈：主要承重构件
多条工字形肋 单箱多室截面
多条U形肋
多条闭合箱肋
§ 7.4 拱桥的计算
拱桥计算的主要内容
拱轴线的选择与确定
拱 桥 的 计 算 成桥状态的内力分析和强度、 刚度、稳定验算
恒载内力 活载内力 温度、收缩徐变 拱脚变位 内力调整 拱上建筑的计算
施工阶段的内力分析和验算
§ 7.4 拱桥的计算
拱轴线的选择与确定 拱轴线的形状直接影响主截面的内力分布与大小，选择 拱轴线的原则，是要尽可能降低荷载产生的弯矩。 最理想的拱轴线是与拱上各种荷载作用下的压力线相吻 合，使拱圈截面只受压力，而无弯矩及剪力的作用，截 面应力均匀，能充分利用圬工材料的抗压性能 实际上由于活载、主拱圈弹性压缩以及温度、收缩等因 素的作用，得不到理想的拱轴线。一般以恒载压力线作 为设计拱轴线。 圆弧线、抛物线和悬链线
中、下承式拱桥的桥跨结构一般由拱肋、横向联系和 悬挂结构三部分组成。 拱肋：主要受力构件，可采用钢筋混凝土、钢管混凝土或 钢箱结构，常用矢跨比为1/7~1/4。 横向联系：设置在两片拱肋之间，增加横向稳定性。包括 一字型横撑、对角横撑、K形横撑等。 悬挂结构：包括吊杆和桥面系等。刚性吊杆：混凝土材料； 柔性吊杆：平行钢丝或钢绞线。吊杆间距一般4~8m。
浙江省嵊州大桥 主桥采用下承式钢管混泥土单杆拱桥。 两跨，跨径长136米。
§ 7.1 拱桥的基本组成和受力特点
7.1.2 拱桥的受力特点
支座处存在水 平推力 拱内 产生轴向压力
弯矩减少
偏心受压应力 较均匀。
300~800m范
围内，可以与斜 拉桥竞争。
§ 7.2 拱桥的结构体系
7.2.1 简单体系拱桥
§ 7.4 拱桥的计算
纵向稳定 对于长细比不大，且 f/l 在0.3 以下的拱，其纵向稳定性验算一般 可以表达为强度校核的形式:
7.3.1 拱桥的总体构思
（2）刚性系杆柔性拱 拱肋的刚度相对于系杆的刚度较小，刚性系杆承受拉力和 弯矩，按弯拉构件考虑。 跨径：100m；矢跨比：1/5~1/7；拱肋高度（1/120~1/100）L。 3）梁拱组合体系拱桥的总体构思
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.1 拱桥的总体构思
（3）刚性系杆刚性拱 拱肋和系杆均承担一定的弯矩，体系整体刚度大。 拱肋高度（1/50~1/80）L。 3）梁拱组合体系拱桥的总体构思
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.1 拱桥的总体构思
（1）柔性系杆刚性拱 系杆的刚度相对于拱肋的刚度较小，系杆只承受拉力，拱 肋按偏心受压构件考虑。 跨径：20~90m；矢跨比：1/5~1/4；拱肋高度（1/50~1/30）L。 3）梁拱组合体系拱桥的总体构思
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.1 拱桥的总体构思
（5）矢跨比 矢跨比：拱肋的矢高与跨径的比值。矢跨比减小，拱桥水 平推力增加，反之推力减小。 矢跨比影响拱桥整体刚度。矢跨比在1/4~1/6之间时，拱 桥刚度较大。 1）上承式拱桥的总体构思
2）中、下承式拱桥的总体构思
2）中、下承式拱桥的总体构思
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
7.3.2 主拱的构造
拱肋截面 （1）矩形：构造简单、施工方便 2）肋拱
（2）工字形：
适用：大、中跨径 （3）箱型： 适用：跨径大，桥面宽 （4）管形：
适用：钢管混凝土拱桥
钢管混凝土拱桥简介
横撑 钢管混凝土拱肋
立柱（或吊杆）
下部构造
行车道系
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造
§ 7.4 拱桥的计算
稳定验算 拱的稳定性验算分为纵向(面内)和横向(面外)两方面。 大、中跨径拱桥是否验算纵、横向稳定与施工过程有关： 有支架施工，其稳定与落架时间有关，拱上建筑砌筑完后 落架，可不验算纵向稳定; 当主拱圈宽度较大（如大于跨度的1/20），则可不验算拱 的横向稳定性； 随拱桥所用材料性能的改善和施工技术的提高，拱桥跨径 不断增大，主拱的长细比越来越大，施工和成桥运营状态 稳定问题非常突出。
（2）拱上建筑：桥面系和传力构件或填充物 下部结构：桥墩、桥台、基础
l0 - 净跨径 l -计算跨径 f0 - 净矢高 f -计算矢高 f/l - 矢跨比
拱 桥 的 主 要 组 成 部 分
§ 7.1 拱桥的基本组成和受力特点
7.1.1 拱桥的基本组成
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
§ 7.3 拱桥的总体思路与构造