拱桥基础知识

3）肋拱桥
拱桥
1990 四川宜宾小南门桥
(L=240m)
主桥系中承式钢筋混凝土肋拱桥，
中 肋桥 悬 桥 快承 为面臂。的装 箱19由拱弧引配 形9预圈形桥式 截4台制，曲跨铁面1预形线度路，湾9应成构分钢吊9台2力主成别筋杆中为广北混跨，为钢装混为承18凝为与东碧筋修凝预45跨矢纵式3m土远1混工土应m1开潭6越度梁5及9及单山01凝艺拱力孔1m6平桥1京和9594箱 近土，/杆6连及785148杭 无m北三（，m组 水89箱 建矢 件3续2，大 粘广，9x拱成 相京肋 筑台高 。埠L系10全运 结拱0轴东=， 协江中 宏4施杆0永湾桥桥河 预01圈m系并 调承 伟m工拱广苏6无以， 应定台为，数配 。0（式 壮时桥州推简丹m无 力抛两m河以北拱 丽先，L力洁）粘 柔=物流阳片Y， ，=架中1七关拱明结 性型.线6拱0溪拱 已设云间，0号渡预系。肋矢 成m钢孔桥阳单应杆桥桥中度 为）拱跨箱力分桥心（公1架度（（高/系开4距（园，为L.1杆。5LL矢 钢 钢7.=的，然15L.==拱预56m9度 筋 骨=重m全后5110，，制m1混 架756。m要桥在/，00行553安凝 施拱）m，景根m采拱m两车装土 工轴）是观拱）用架）侧道法拱 法线当。肋喷上孔刚施桥，采时，塑由跨性工。缆用国下度.该索二内而桥吊次跨上采装抛径分用。物最层劲线大施性，的工拱，
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凝土起螺旋箍筋的作用6，7以50提钢高管构混件凝的土承组载成能，力由。横在向施平工联阶板段、，腹钢杆管连起接着成劲为性钢骨管混凝土桁架。边拱采用上
架的作用。
承式双肋悬链线半拱，每片拱肋由钢筋混凝土单箱单室截面组成。转体施工法。
9）钢拱桥
拱桥
1932 澳大利亚503m悉尼钢拱桥
1977 美国518.2m New River桥
支承处不仅产生竖 向反力，还产生水 平推力，从而使拱 主要以受压为主的 压弯构件。
3、主要优缺点：
主要优点 1）跨越能力大； 2）外形美观； 3）构造较简单，有利于广泛采用；
拱桥
拱桥
4）能充分做到就地取材； 5）耐久性好，养护、维修费用小。
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
拱桥
当代拱桥：结构型式与施工方法的丰富多彩如，2005年建成的重庆巫山
长江大桥（如图2所示，L=460m），2003年建成的卢浦大桥 （如图3所示，L=550m）。
图2 2005年建成的重庆巫山长江大桥 图3 2003年建成的上海卢浦大桥
（L=460m）
（L=550m）
2、拱桥的受力特点
承重结构：主拱圈
5）刚架拱桥
拱桥
1989 江苏无锡100米下甸桥
变截面，四分点附近截面高度最大，分别向拱脚、跨中减小。 取消斜撑，拱上建筑采用23m预应力混凝土简支梁以过渡。
1993 江西德兴130米太白桥
采用转体施工。
6）桁架拱桥
拱桥
1976 浙江宁海75米越溪桥
主孔为净跨75m的预应力混凝土桁架拱，拱矢度1/9； 边孔为净孔40m的双曲拱，
箱形拱闭合箱的构造
拱桥
5、钢管混凝土拱桥 属于钢-混凝土组合结构中的一种，主要用于以受压为主的结构。它一方 面借助内填混凝土增强钢管壁的稳定性，同时又利用钢管对核心混凝土 的套箍作用，使核心混凝土处于三向受压状态，从而使其具有更高的抗 压强度和抗变形能力。
6、劲性骨架混凝土拱桥 钢骨拱桁架作为受力筋，它可以 是型钢，也可以是钢管。劲性骨 架混凝土拱桥跨越能力大、超载 潜力大、施工方便，是一种极具 发展前途的拱桥结构形式。
拱桥
1）按照静力图式分类
三铰拱：静定结构，在地基差的地区可 采用。但构造复杂，施工困难，整体刚 度小，主拱圈一般不采用。
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。
安装单拱拱肋肋底预板应-力--腹混板凝-土--顶系板杆，拱使，先单安拱装肋的置拱于肋车底行板道与中钢央拱分架隔共带同上受。力。在拱顶进行应力调整，
。 改善了拱肋的受力状态。为保证结构的整体性，拱肋与桥面系相交处的一段拱肋在工地现浇
4）箱拱桥
拱桥
1979四川省宜宾市金沙江大桥 （L=150m）
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
2005建成的重庆巫山长江大桥 （L=460m）
三、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。
拱桥
1965广西南宁都安红渡桥（L: 100m ) 主 两拱边圈设为岸等孔截37面m，1悬9拱链90圈线湖厚。南1拱.1矢凤m。度凰下为县部1/5结的，构乌拱为圈巢重厚河力1.式桥7m石，（砌拱墩L上台=建1。筑2该0对m桥称）施布工置在5个主空孔腹范拱围，
桥涵设计
拱桥
拱桥基本知识
交通土木系
仇朝珍
2008.10
拱桥
拱桥基本知识
• 拱桥的发展 • 拱桥的特点 • 拱桥的组成 • 拱桥的类型 • 拱桥实例
拱桥
1、拱桥的发展
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）
图1 赵州桥
拱桥的组成及建筑类型
一、拱桥的组成
拱桥的桥跨结构是由主拱圈、拱上建筑组成。
上承式拱桥的基本组成
二、拱桥的类型
建桥材料 结构体系分
拱
主拱圈截面形式
桥
拱轴线型式
桥面位置
拱上建筑形式
拱桥
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 板拱桥、肋拱桥、双曲拱桥、箱形拱桥 圆弧拱桥、抛物线拱桥、悬链线桥 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
拱桥
拱桥
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。 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。
4、箱形拱桥：
箱形拱桥拱圈横截面由几 个箱室组成。截面挖空率 大，可达全截面的50%70%，较实体板拱桥可减 少圬工用料与自重，适用 于大跨度拱桥。截面抗扭 刚度大，横向整体性和稳 定性好，特别适用于无支 架施工。
拱桥
11996699江江苏苏无无锡锡民卫主东桥桥 构思独特，充结分19构发6纤挥8河细双轻南曲盈拱嵩，桥县适构前宜造于特河软点桥土，地（组基合L上拼=1建装5造成0m。三）叉形的双曲拱桥。
上承式无铰空腹拱，是当时我国跨径最大的双曲拱桥。拱矢度1/10，拱轴线设计为悬链线。为 提高横断面刚度、增强双曲拱在组合过程中裸肋的稳定性，断面设计成高低拱肋，全桥29道 横隔板组成整体性好的拱肋格排，合拢后上面砌筑双层拱波。
Байду номын сангаас
四、拱桥类型判别
拱桥 1
拱桥 2
拱桥 3
拱桥 4
拱桥
小结：
• 本次课是拱桥的第一个知识点—基础知识，即训练学 生判别拱桥类型和初步识图的基本能力。要求学生通 过课堂教学和课后学习掌握拱桥的受力特点、组成及 各类拱桥的适用范围。
谢谢观看！ • 希望提出宝贵的意见和建议！
以保持其稳定性。活载三作跨用连下续拱自脚矢锚的高式水11中平.87承推m式力。钢由管系混杆凝及土桥拱墩桥共。同以承高担强。预钢应管力拱钢肋铰线作为系杆，拱座基础只
实际上是一种复合材料有，较在小破水坏平荷推载力作。用主下拱，采钢用管中不承仅式起双纵肋筋悬的链作线用无，铰而拱且，对矢混跨比为1/4.5。每片拱肋由
了下部结构的工程量，对地基要求也高； 2）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；
3）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
1990 四川自贡160米牛佛沱桥
桁式组合拱为三室箱形截面，桁架片按节段分 件预制，采用人字扒杆悬拼安装。
1995 贵州省330米江界河桥
8）钢管混凝土拱桥
拱桥
1998浙江义乌80米宾王桥 下承式钢管混凝土预应力19系9杆0 拱四桥单比川，肋1/5旺矢钢，度管苍矢1混高/16凝1。155土两.米6系m片东；杆拱3边河拱6肋0跨桥间桥m矢，用广跨中直州比跨径丫1矢8/40髻跨.05m，沙m特横撑大连桥接
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）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，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。
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。
世界上内跨设径3个最临大时的墩石，拱上桥立。钢桥支宽架8m、，拱双架肋等石，拱其桥上，砌腹筑拱主为拱9圈孔。13m，南岸引桥3孔13m，北 岸引桥1孔15m。主拱圈由两条分离式矩形石肋和8条钢筋混凝土横系梁组成。拱轴线为悬
。 链线（m=1.543） ，拱矢度1/5，拱肋为等高变宽度
2）双曲拱桥（中国首创的一种拱桥型式）
拱桥
7）桁式组合拱桥
中国首创的一种桥型，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。
主跨为组合预应力混凝土桁架拱。全宽13.4m，
拱圈高2.7m，宽10.56m，矢跨比为1/6。采用
起重量1200KN钢格构人字扒杆和 直径32mm 40Si2MnVⅣ级钢轧丝锚碇体系 悬臂拼装。