钢管混凝土拱桥57页PPT

桥梁工程课件-钢管混凝土拱桥

内填型钢管混凝土根据钢管的形状可分为圆管、方管、多边形管和圆端形管等。圆形钢管混凝土由于平面形状为抽对称，压力作用下钢管环向应力均匀，施加于内填混凝土的紧箍力也均匀，因而受力性能最好，且钢管加工容易，因而应用最广泛。
方形管在紧箍力作用下，管壁因受弯而变形，紧箍力集中在四个角点上，分布不均匀，比起圆形管来说，其效果较差，且钢管的角点存在应力集中。然而这种截面若作为建筑物的柱子，与梁的联接较容易，因而也得到一些应用。
2. 主拱圈构造
● 钢管混凝土单管拱肋 ● 钢管混凝土哑铃形拱肋 ● 钢管混凝土桁拱 ● 钢管混凝土劲性骨架箱肋和工字形肋 ● 钢管混凝土劲性骨架箱拱
(1) 钢管混凝土单管拱肋
单管截面主要有圆形和圆端形。
单圆管加工简单，抗扭性能好，抗轴向力性能由于紧箍力作用显示出优越性；但抗弯效率低，主要用于跨径不大(80m以下)的城市桥梁和人行桥中，管壁较厚，截面含钢率较高，一般达 8％。采用单圆管的钢管混凝土拱桥有江苏无锡新安北桥、福安群益大桥和江苏泰州引江河大桥等，其中以江苏泰州引江河大桥跨径最大(80m)。
单管拱肋除常用的圆管外，江浙一带还较多地采用圆端形截面。圆端形截面横向抗弯惯矩较大，主要用于无风撑肋拱中，如浙江义乌篁园桥。
圆端形截面加强了圆端方向的面内抗弯刚度，加工较简单，同时也使拱肋的造型富于变化，但钢管对核心混凝土的套箍作用比圆钢管混凝土的要小很多。目前，这类结构设计一般不考虑钢管对混凝土的套箍作用，而将其视为钢筋混凝土进行设计计算，所以含钢率也较高，仅用于跨径较小的城市桥梁之中。
(2) 在施工方面，钢管具有较大的刚度和强度，可以作为施工的劲性骨架。钢管本身又可作为耐侧压的模板，这样，施工时就基本不需要模板和支架。钢管制作工厂化，劳动效率高，比起钢筋混凝土结构中的钢筋加工制作省时省工。 (3) 钢管混凝土结构耐腐蚀性能比钢筋混凝土弱，与钢结构一样需要采用有效的防腐措施，但与钢结构相比，其内壁因填充了混凝土，只有外壁需采取防腐措施，因而比表面减少一半。 (4) 钢管混凝土结构的耐火性能，定性分析认为，由于内填了混凝土，在高温情况下，与空钢管相比它的软化温度将极大地提高，而在急骤降温(消防冲水) 时又不会象钢筋混凝上结构那样爆裂，因此，其防火性能应比钢结构和钢筋混凝土结构构更加优越。 (5) 钢管混凝土结构还具有较好的耐冲击能力和动力性能。圆形钢管混凝土在抵抗方向不确定的地震力作用时，由于其各个方向的强度相同，显示出其有效性。

第一篇混凝土拱桥PPT课件

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（二）抛物线拱
在竖向均布荷载作用下，拱的合理拱轴线是二次抛物线。对于恒载集度比较接近均布的拱桥（如矢跨比较小的空腹式钢筋混凝土拱桥，或钢筋混凝土桁架拱和刚架拱等轻型拱桥），往往可以采用抛物线拱。其拱轴线方程为：
y1
4f l2
x2
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（三）、悬链线桥 •实腹式拱桥的恒载集度从拱顶到拱脚均匀增加，其压力线是一条悬
温度变化及混凝土收缩徐变等引起的变形，而主拱圈变形又使拱上建筑产生附加力。拱上建筑类型分实腹式拱桥，空腹式拱桥两大类
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（一）、实腹式拱桥
实腹式拱上建筑构造简单，施工方便，但填料数量较多，恒载较重，小跨径拱桥中多采用空腹式。
（二）、空腹式拱桥
大、中跨径拱桥多采用空腹式。空腹式拱上建筑由多孔腹孔结构和桥面系主成：以利于减小恒载，并使桥梁显得轻巧美观。根据腹孔的结构形式，空腹式拱上建筑又分为拱式和梁式两种。 1、拱式拱上建筑
•拱圈的厚度对钢筋混凝土拱
•拱圈截面的变化规律截面变化规律
拱顶厚度 hd (1/ 60 ~ 1/ 70)L
拱脚厚度 hj hd / cos j
其中 j 2tg1(2 f / L)
等截面（常用）变截面（构造复杂）
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拱截面正应力
N My
AI
其中 N自拱顶向拱脚逐渐增大，但M变化复杂与结构体系和截面惯性矩I有关，下图为结构体系和截面惯性矩对弯矩的影响。
y1 f 2
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•由悬链线方程可以看出，当拱的跨度和失高确定后，拱轴线各点的坐标取确于拱轴系数m。其线线形可用l/4点纵坐标y1/4的大小表示：
当

桥梁工程6第四篇混凝土拱桥.pptx

▪ 缺点是有时拱圈受力不够明确，降低了结构的安全度。
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按结构受力体系
BRIDGE
简单体系拱桥组合体系拱桥
主要承重结构是裸拱，行车系结构不参与主拱一起受力。
主要承重结构是主拱与行车系结构按不同方式构成的整体。
▪ 按照主拱的静力特点，简单体系的拱桥又可以分成三铰拱、两铰拱和无铰拱三种。
▪ 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。
▪ 拱肋可以是实体截面、箱形截面或桁架截面。
广东广州流溪桥（L=90m）
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双曲拱桥
BRIDGE
▪ 拱圈横截面由一个或多个横向小拱组成，主拱圈在纵向及横向均呈曲线形，故称之为双曲拱桥。
▪ 曾获得过较广泛的应用，最大跨径达150m。
赵州桥
卢沟桥
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英国Coalbrookdale桥
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BRIDGE
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重庆朝天门长江大桥
BRIDGE
上海卢浦大桥
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巫山长江大桥
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美国弗吉尼亚州跨越新河谷的桁架拱桥
BRIDGE
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悉尼港大桥
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BRIDGE
重庆万县长江大桥
克尔克桥
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常用拱轴线型
BRIDGE
▪ 圆弧线
• 线型最简单，施工最方便。但拱轴线与恒载压力线偏离较大。常用于15～20m以下的小跨径拱桥。
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圬工拱桥钢筋混凝土拱桥劲性骨架混凝土拱桥钢管混凝土拱桥钢拱桥

第3篇第2章拱桥的构造及设计ppt课件

第三篇混凝土拱桥第二章拱桥的构造及设计第一节上承式拱桥的构造与设计 26
结构特点
4. 把普通型上承式拱的传载构件（拱上结构）与拱肋连成整体，拱与拱上结构共同受力，相当于加大了拱圈高度，各杆件又主要承受轴力，所以又具有桁架的受力特点。由于桁架拱兼备了桁架和拱式结构的有利因素，因此能充分发挥材料的受力性能。 5. 由于桁架拱外部通常采用两铰结构，因而基础位移、温度变化等产生的附加内力较小，适合软弱地基需要。
桥面系
斜拉杆式横向联系桁架拱片
该桥每孔布置4片斜拉杆式拱片
第三篇混凝土拱桥第二章拱桥的构造及设计第一节上承式拱桥的构造与设计 20
1）桁架拱桥: 结构形式桁架拱片是主要承重结构，由上、下弦杆、腹杆和实腹段组成
实腹段
上弦杆
腹杆
第三篇混凝土拱桥第二章拱桥的构造及设计第一节上承式拱桥的构造与设计 21
第三篇混凝土拱桥第二章拱桥的构造及设计第一节上承式拱桥的构造与设计 16
双曲拱桥的主要特点是将主拱圈以“化整为零”的方法按先后顺序进行施工，再以“集零为整”的组合式整体结构承重。
满足施工及运营过程中的强度、刚度、纵横向稳定性。
第三篇混凝土拱桥
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第三篇混凝土拱桥第二章拱桥的构造及设计第一节上承式拱桥的构造与设计 18
1）桁架拱桥：结构构造 (横向联系)
第三篇混凝土拱桥第二章拱桥的构造及设计第一节上承式拱桥的构造与设计 31
1）桁架拱桥：结构构造 (桥面系) 桁架拱桥桥面板既承受局部荷载，又与桁架拱片形成整体，共同受力。桥面结构形式很多，有横向微弯板、纵向微弯板和预应力混凝土空心板等。

钢管混凝土拱桥施工ppt课件

29.3 工程实例
拱肋吊装
完整编辑ppt
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钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
完整编辑ppt
拱肋吊装
20
钢管混凝土拱桥施工
支架拼装拱肋
29.3 工程实例
完整编辑ppt
21
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
完整编辑ppt
22
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
拱肋焊接
完整编辑ppt
有支架拱肋拼装
29.2 施工方法概述
拱肋吊装
完整编辑ppt
6
钢管混凝土拱桥施工
29.2 施工方法概述
浇筑混凝土
完整编辑ppt
7
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
工程实例：天津彩虹桥钢管混凝土拱施工
完整编辑ppt
8
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
室内模型试验
完整编辑ppt
9
钢管混凝土拱桥施工
14
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
墩身混凝土浇筑完整编辑ppt源自15钢管混凝土拱桥施工
搭设缆索塔架
29.3 工程实例
完整编辑ppt
16
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
钢管拱肋预拼
完整编辑ppt
17
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
拱脚就位
完整编辑ppt
18
钢管混凝土拱桥施工
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钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
拱肋合龙
完整编辑ppt
24
钢管混凝土拱桥施工
29.3 工程实例
拱肋混凝土灌筑

钢管混凝土拱桥施工方案(PPT44页)

钢管内灌注混凝土后，各开口处的封焊需等到混凝土强度达到50％以后进行，并注意避免高温损伤管内的混凝土。
钢管混凝土拱桥施工方案(PPT44页) 培训课件培训讲义培训ppt教程管理课件教程ppt
待钢管内混凝土达到设计强度后：拆除拱肋安装支架；安装并张拉吊杆.
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平面布置示意图
施工方法
本桥系杆拱采用“先梁后拱”的施工方法施工，即先在支架上现浇加劲纵梁及横梁，而后架设钢管拱肋，泵送管内混凝土成拱，再施工吊杆，拆除临时支架，现浇桥面板成桥。详细施工步骤见“施工流程图”。
立面示意图
施工流程图
下部结构施工
桥面下临时支架工程的施工
桥面铺装施工
张拉加预应力
吊杆构造
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吊杆安装步骤
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吊杆安装一般包括放盘、挂索、横梁安装、高程调整、吊杆防护五个步骤
吊杆放盘
场地平整支架或吊车起吊放盘长度测量标记
止流阀的制作
安装止流阀
泵机空转试运转
泵送清水冲洗管道
泵车与混凝土输送管连接
混凝土溢出后停止注浆
坍落度试验
混凝土压注
拱肋钢管在拱顶设一组排气孔,在拱座处各设一组进料口, 待泵送混凝土完毕后,封死排气孔及进料口；
拱肋内泵送混凝土必须连续进行，一次完成，中途不得停顿，待上端排气孔正常出浆后方可停止，泵送过程中应始终对拱桥进行监控，防止发生“冒顶”；

钢管混凝土拱桥(全)

第四节水平转体施工
第五节模型试验及动静载试验
第五章天津彩虹大桥
第一节概况
⑶腹杆相贯线切割口问题
虽然采用了德国进口的先进的计算机控制的五轴数控管子切割机进行腹杆下料加工，腹杆相贯线切割口的质量能很好地满足技术要求，但由于相贯的弦管经过火工加工后，其椭圆度会发生变化，因此会引起腹杆相贯口两趾处间隙较大的现象发生。经分析后采用修正的方法处理，对腹杆相贯口的切割数据进行调整，加大了相贯母管的直径参数，并对长度和相贯夹角等参数进行了小范围的调整，较好地解决了由于弦管椭圆度变化引起的相贯口两趾处间隙超差的问题。
①按生产场地和生产计划的安排，采用姐妹段连体制作的节段组装工艺，无法采用连体节段组装工艺制作的相邻节段采用节段下胎后预拼装的工艺，使主拱肋节段在工厂下胎前的弦管端口对接精度满足设计要求。
②制作过程中对节段弦管端口处要采取刚性固定等强制变形措施，控制弦管端口的变形。
③节段下胎前要割除弦管端余量，并拆除管端的支撑，用火工进行局部修整。
②节段制作焊接时会引起弦管长度方向的收缩，但其焊接收缩量不会很大，可充分利用拱肋工地合龙采用衬垫焊单面焊双面成型的焊接坡口间隙，姐妹节段间不用拉开间隙，因此，组装胎架地样线形采用设计线形和设计预拱叠加后的线形。
③节段弦管端余量切割时要考虑节段工地合龙时的焊接收缩补偿，弦管端余量切割可一端在节段组装前切割，另一端在节段焊接后切割。
⑷姐妹段制作工艺应注意的问题
在制作主拱肋节段时采用了姐妹段连体制作工艺，可省去了节段预拼装的工艺过程，对建造的进度和场地安排耳，建造质量的控制都是有帮助的，但在制作时应注意下述问题：
①节段分片体制作后再组装的工艺设计。片体制作后形成桁架，组装节段时拱肋高度方向的变形较小，可在制作时不再考虑该方向的收缩变形；但拱肋宽度方向的收缩变形要考虑，采用上中下三片体组装间距拉开施放反变形的措施进行控制，同时在片体间设置多组支撑起到刚性固定防止变形的目的。

钢管混凝土拱桥吊杆安装工艺ppt课件

吊铰安装
提升吊杆
下降悬挂
旋紧上螺母悬挂
中、短吊杆挂索流程
长吊杆挂索流程
吊杆挂索流程图
8
吊杆从拱背上向下挂索
首先将下锚头的螺母和球铰（如果有）旋下，上锚头的螺母旋至计算好的标记位置。其次连接上吊装用内锚环吊具起吊运至待安装处，然后人工在拱背吊杆锚垫板处安装好球铰，将下锚头竖直对准吊杆预埋管，徐徐下降工作吊篮直至吊杆悬挂于拱背上。
标定油表、千斤顶安装张拉杆、撑脚安装千斤顶同步顶升吊杆
旋松上锚头螺母千斤顶调整索力、高程旋紧上锚头螺母
千斤顶
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吊杆防护
当横梁安装调整后，首先对横梁预埋管内按设计进行防护，目前普遍采用高压黄油枪向管内灌注防护油脂，也有填充发泡聚胺脂或其他材料的。然后安装吊杆减振器和吊杆外防护（哈佛管或钢管），最后安装防水罩，用热缩带将吊杆外防护管与防水罩接口密封起来。在进行横梁预埋管防护时同步将下锚头防护罩与横梁下锚板固接，并用高压油枪向防护罩内压注油脂防护。
9
吊杆从拱腹下向上穿
对于靠近拱顶的长吊杆，首先在拱背上正对吊
杆孔高度约50cm处设一转向轮，将提升吊杆的
牵引绳通过转向轮从吊杆上螺母、上球铰、拱
肋预埋管穿过备用。其次用船（水中）或人工
（陆地）将吊杆运至待挂索吊杆孔下，将上锚
头内锚环吊具与吊杆牵引绳相连。然后徐徐收
紧（可采用吊篮或卷扬机）牵引绳将吊杆从拱
中承式钢管混凝土拱桥构造
中承式钢管混凝土拱桥以结构轻盈，形式美观，能充分发挥材料的力学性能等
优越性，越来越多的被广泛采用。其主要结构为拱座、钢管混凝土拱肋，吊杆，吊杆横梁及桥面系。吊杆横梁、桥面系
及其承受的荷载通过吊杆传递给钢管混凝土拱肋，吊杆普遍为工厂化制作，打盘运至施工现场，结合横（纵）梁吊装一起安装

钢管混凝土拱桥PPT课件

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2、柔性吊杆
柔性吊杆一般采用高强钢丝索或冷轧粗圆钢制作，只承受轴力。关键是保证钢索的耐久性，防止钢丝的锈蚀非常重要021
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支架工程
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一、预压的目的：
1、检验支架及地基的强度及稳定性，消除砼施工前支架的非弹性变形（消除整个地基的沉降变形及支架各接触部位的变形）。
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拱肋测点
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系杆测点
▪ 系梁测试断面为梁端、1/4跨、跨中，系梁
共布置3个测试断面（如图3所示），我们对其中一片系梁（一般取与应力重点监测主拱同侧）作应力重点监测。
▪ 对应力重点监测系梁，6－6，7－7和8－8
测试断面布置应力测点，每个断面布置两个应力测点，分别位于系梁上缘和下缘。测点位置如图4所示。
• 加劲板焊接骨架钢管采用周边焊，焊缝高12㎜。
• 下弦管压注头设在离拱脚约7.5m处的钢管侧面，与钢
管轴线呈30°～50°夹角，上弦管压注头设在离拱脚约2.5m处的钢管顶部，与轴线的角度同下弦管，压注头安装M125截止阀，出渣孔设在拱座上钢管最低点，采用M70截止阀或钢板螺栓连接封闭。
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测试工况
▪ 张拉吊杆力后； ▪ 吊杆最终张拉(调整索力)前后 ▪ 支架拆除前后； ▪ 二期恒载施工前后。
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• 若根据受力计算可知一根钢管内填充混凝土后对拱肋未
产生塑性变形，则可以先压注一根钢管，然后再压注对
称的另一根钢管，即实现单根压注循环。一根钢管应采用两台泵车同时对称泵送，混凝土宜连续灌注，一气呵
成。必须停歇时，最终灌注完成时间不得超过第一盘入

桥梁施工拱桥施工PPT课件

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囊谦扎曲河桥
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二、拱桥的无支架施工
在峡谷河段、通航河段、有漂流物影响河段修建拱桥，以及采用有支架的方法施工将会遇很大困难或是很不经济时，便可以考虑采用无支架的施工方法。缆索吊装施工是目前我国大跨度拱桥无支架施工的主要方法，在就地浇筑拱桥的拱架和劲性骨架及钢管混凝土拱桥的钢管拱肋吊装中也是经常采用的。
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（一）拱箱(肋)的预制
构件的预制方法按构件预制时所处的状态分立式预制和卧式预制两种。拱箱的预制一般多采用立式预制；而桁架拱桥的桁架预制段或肋拱桥的拱肋这种面积大、宽度小的构件，必须采用卧式预制。
（二）缆索吊装设备缆索吊装设备，按其用途和作用可以分为：主索、工
起重索的布置图 1-卷扬机滚筒;2-转向滑轮组;3-起重索; 4-行车;5-主索;6-滑轮组;7-地锚;8-吊重
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扣索的布置图 1-拱肋;2-扣索;3-扣索排架;4-张紧索;5-绞车;6-地锚
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万能杆件拼成的塔架 1-索鞍；2-帽梁； 3-主索； 4-立柱； 5-水平撑； 6-斜撑
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木剪刀撑 1-圆木；2-马钉；3-花篮螺栓；4-铅丝
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钢横梁 1-拱肋接头处外露钢筋；2-临时焊接角钢；3-拱肋吊环钢筋
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岷江大桥
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岷江大桥缆索吊装施工示意图
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三、拱桥的转体施工
（一）概述转体的方法可以采用平面转体、竖向转体或平、
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分段砌筑拱圈
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箱形拱圈浇筑示意图 1-工作缝;2-顶板;肋墙;4-底板

桥梁工程圬工与钢筋混凝土拱桥PPT课件

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继续
2.不等跨的处理
•为了便于施工和平衡桥墩上所承受的推力，多孔拱桥最好选用等跨分孔方案。在选用不等跨拱桥时可采取如下措施:
1)采用不同的矢跨比，使相邻孔在恒载作用下的不平衡推力尽量减小。
2)采用不同的拱脚标高，使大跨和小跨的恒载水平推力对基底产生的弯矩接近平衡。
•悬臂桁架与桁架拱的上弦在节间处断开，可减小上弦杆拉力；
•悬臂桁架在施工期与营运期受力一致。 •桁式组合拱桥对大跨径桥梁，具有良好的经济效益。
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(4)拱式组合体系桥
•拱式组合体系桥是将拱肋和系杆组合起来，共同承受荷载，可充分发挥各构件的材料强度。拱式组合体系桥可做成有推力的拱式组合体系桥和无推力的拱式组合体系桥；也可以做成上承式、中承式或下承式三种型式。
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(2)刚架拱桥
•刚架拱桥也是一种有推力的拱桥。其外形与桁架拱桥相似，但构造比桁架拱桥简单，整个桥跨没有竖杆,只有少量的斜杆，构件少，节点也少。
❖刚架拱桥结构整体好,刚度大,结构整体受力合理，自重轻,用钢量少,可预制安装,施工简便,工期短，对地基承载力要求低。
•3)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。