拱桥构造

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9.2拱桥构造

9.2拱桥构造

5.横梁 分为: 固定横梁:桥面系与拱肋相交处,应尽量避免 普通横梁:通过吊杆悬挂在拱肋下,截面形式常用矩 形、工字形或土字形或箱形。一般为钢筋混凝土构件, 跨度较大时,也可采用预应力混凝土构件。 刚架横梁:通过立柱支承在拱肋上
§9.2 拱桥的构造 9.2.1 上承式拱桥构造 上承式拱桥由主拱(圈)、拱上传载构件或填充 物、桥面系组成,主拱(圈)是主要承重结构。
1.主拱构造 根据主拱(圈)截面型式不同主要分为板拱、肋拱、箱形 拱、双曲拱等 (1)板拱 拱轴型式:圆弧拱、等截面或变截面悬链线拱等。无铰 拱、双铰拱和三铰拱。按主拱材料不同分为石板拱、混 凝土板拱和钢筋混凝土板拱等。
其他细部构造
3、拱顶填料、桥面 铺装 (1)填料的作用: 扩大车辆荷载作用面 积;减小车辆荷载冲 击作用 (2)厚度:不宜小 于0.3m,大于0.5m时 不计冲击
4. 伸缩缝与变形缝 (1)为什么要设伸缩缝和变形缝?
实际的受力情况符合计算图式,避免拱上建筑不 规则开裂 (2)伸缩缝和变形缝有什么区别? ������ 伸缩缝:宽度2cm~3cm,缝内填入用锯末沥青按1: 1的质量比制成预制板,也可用沥青砂等其他材料填 缝; ������ 变形缝:不留缝宽,可干砌、用油毛毡隔开或用 低标号砂浆砌筑。
拱肋
立柱 横系梁
1)材料: 混凝土、钢筋混凝土或钢管混凝土,也可选
用石材 2)拱肋数目和间距
主要根据跨径、宽度、肋型、材料性能、荷 载等级、施工条件、拱上结构与经济性等综合选 定。
为保横向稳定,两外侧拱肋外缘间距≥L/20
一般在吊装能力满足要求的情况下,宜采用 少肋型式。通常,桥宽在20m以内时可采用双肋 式,当桥宽在20m以上时,可采用三肋(多肋)拱 或分离的双肋拱。

《桥梁工程》讲义第十九讲-拱桥的构造

《桥梁工程》讲义第十九讲-拱桥的构造
+ 刚架拱桥的上部结构由刚架拱片、横向联 结系和桥面板等部分组成。
特点:
①拱上建筑即传递荷载,又承受荷载;
②在横桥向,通过加腋板或微弯板将拱肋与现 浇桥面组成整体的受力结构。
③恒载推力较常规拱桥要小。为控制桥梁建筑 高度,一般将矢跨比选择在l/7~1/10之 间取值。
刚架拱片是由跨中实腹段的主梁、空腹段 的次梁、主拱腿(主斜撑)、次拱腿(斜撑)等 构成。
※按照静力图式可分为无铰拱、两铰拱、三铰拱。 ※按照主拱所用的建筑材料划分,板拱又可分为石
板拱、混凝土板拱和钢筋砼板拱等。 板拱主要用于中、小跨径拱桥
1.石板拱
※砌筑石板拱主拱圈的石料主要有料石、块 石、片石和砖石等。
※石料强度等级不得低于MU50
※等截面圆弧拱的拱石规格少,编号比较简 单;变截面拱圈的拱石类型较多,编号较 复杂,施工不便。有的石拱桥也采用等截 面或变截面的悬链线作为拱轴线,此时拱 石的编号更为复杂,因此,目前大多采用 等截面石拱桥。
4、伸缩缝与变形缝
在温度变化影响下,主拱将下降或上升,拱 上结构也将随着下降或上升。拱上结构自 身也要伸缩。如果将墩台与拱上结构之间 不设断缝,拱上结构将受到墩台的约束不 能自由变形,导致拱上结构开裂。为避免 这种不良的影响,应该把墩台和拱上结构 用一条横向的贯通缝完全隔离开来,断缝 有宽度时叫伸缩缝(一般为2~3cm),无 宽度或宽度较小(<1cm)的叫变形缝。
一般在刚架拱片的跨中、主次梁端部等处 设置横系梁。
思考题:
1、板拱、肋拱、双曲拱和箱形拱主拱圈的组成。
2、石板拱主拱圈根据受力的需要,在构造上应 满足哪些要求?
3、若主拱圈采用分段预制拼装施工,分段数目 和长度应根据什么条件来确定?接头宜设在 什么位置?为什么?

桥梁工程课件-422拱桥的构造

桥梁工程课件-422拱桥的构造
1.2 拱腹填料 主要为透水性好的砂石为填料。在地质条件差的地方,为
减轻拱的自重,常用一些轻质填料(如炉渣、石灰土等), 当填料少时,也可用干砌圬工或素砼。 1.3 护拱(P321,图4-2-29)
护拱的主要作用为便于排水,同时也加强了主拱圈在拱脚 处的抗力。
通常为浆砌片石。
(二) 空腹(式)拱上建筑
§2-2-2 拱上建筑的构造
拱桥按拱上建筑形式分为:
实腹拱:构造简单,施工方便,填料多,适用于小跨径拱桥;
空腹拱: 减小恒载
适用于大中跨径拱桥。
(一) 实腹式拱上建筑 由侧墙、拱腹填料、护拱及变形缝、防水层、泄水管、桥
面组成。 1.1 侧墙
用块石或片石砌筑,有时也用粗料石或 精料石镶面。墙体,一般按挡土墙进行设计。
② 保证拱上建筑不能产生不规则的没有控制的裂缝。安全、 耐久。
2.2 敷设位置
① 一般原则:在外界因素作用下,拱上建筑沿纵桥向产 生变形大的地方一定要设置伸缩缝;变形小的地方可设置变 形缝。
② 通常的设置位置
ⅰ 实腹拱:桥墩(台)处与拱脚毗邻的位置设伸缩缝。一般不 设变形缝。
ⅱ 空腹拱:a) 拱式腹孔的空腹拱;
② 水泥混凝土; ③ 泥结碎石。 1.1.3 厚度:可参考梁式桥的构造
1.2 拱腔填料 侧墙、桥面、拱圈四周环围所形成空间叫做拱腔。
1.2.1 作用 :① 扩散荷载作用面积; ② 减小车辆荷载的冲击作用; *③ 增加了拱桥的恒载。
1.2.2 材料类型:① 粗颗粒透水性材料; ② 灰,渣,土等轻质材料;
2.2 腹孔桥跨结构的构造
腹孔的桥跨结构是腹孔受荷的主体,因此也常将其简称之 为腹孔。
腹孔有两种类型:①板(梁)式腹孔;②拱式腹孔。由于拱型 腹拱曲线优美,节省钢材,所以常见的为拱式腹孔——也叫腹 拱。

4.2 拱桥的构造

4.2 拱桥的构造

主梁和主拱腿的交接处称为主节点。 次梁和次拱腿的交接处称为次节点。
节点构造按固结设计,并配置钢筋。
主拱腿和次拱腿的支座分别称为主支座和次支座。 主梁和次梁、斜撑等分别预制,用现浇混凝土接头连接。 当跨径较大时,次梁还可分段预制。
2. 横向联系
横向联系是为使刚架拱片联成整体共同受力、并保证其横 向稳定而设置的。 为了简化构造,横向联系可采用预制装配式的横系梁或横 隔板形式,其间距根据跨径的大小布置。
三、拱桥的其他细部构造
1. 拱顶填料与桥面铺装
拱顶填料
作用:扩散轮载,减小冲击(厚≥50cm时,不计冲击)。 厚度:一般h≥0.3m。 桥面铺装 材料、构造:大体与梁相同。
2. 伸缩缝、变形缝
构造 • 伸缩缝 宽:δ=2~3cm ; 填料:锯末沥青(1:1)预制板; • 变形缝 不留缝宽,干砌、用油毛毡隔开或用低标号砂浆砌筑。
桥梁工程
土木与水利工程学院桥
普通型上承式拱桥 整体型上承式拱桥
普通型上承式拱桥
整体型上承式拱桥
一、主拱圈的构造
(一)普通型上承式拱桥 根据主拱圈截面形式可分为:
板拱,肋拱,双曲拱,箱形拱等。
1、板拱
指主拱(圈)采用整体 实心矩形截面的拱。按 主拱所用材料,分为石 板拱、混凝土板拱和钢 筋混凝土板拱。
① 石板拱的构造
拱石:满足施工规范要求(尺寸、标号)
构造要求:
错缝
限制缝宽
砂浆强度比拱石低得多,限制缝宽(与材料有关)
设五角石或混凝土拱座和底梁—改善受力条件
② 混凝土板拱的构造
施工方法 整体现浇—少用(收缩应力大、工期长) 预制砌筑—常用(下述几种方法) 简单预制砌块板拱 预制块代替料石施工、构造要求同料石拱。 分肋合龙,横向填镶砌筑板拱。 适于:中、小跨。

桥梁工程第三篇第1章 拱桥的构造

桥梁工程第三篇第1章 拱桥的构造
结构,由上、下弦杆、 腹杆、拱顶实腹段组 成;
• 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

第二章-拱桥的构造及设计

第二章-拱桥的构造及设计
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。
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 30
桁 架 拱 桥: 结 构 构 造 (桁架拱片与墩台的连接)
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 27
桁 架 拱 桥: 结 构 构 造 (桁架拱片)
主要尺 寸
a、桁架拱片的节间间距一般小于跨度的1/8-1/12;
b、桁架拱片实腹段长度一般为跨度的0.3-0.5倍;
c、下弦杆常采用等截面(一般为矩形),高为跨度的 1/80-1/100;
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 25
桁 架 拱 桥: 结 构 优 缺 点 1. 优点:利用拱上建筑与拱圈共同作用原理,预制桁式拱片, 装配程度高、整体性好,自重轻、用料省,适用于软土地基的 中、小跨度桥梁。
2. 缺点: 节点开裂问题。 大跨度桁架组合拱桥的适用性。
下弦杆与墩(台)的连接一般
悬臂方式
是 在 墩 ( 台 ) 帽 上 预 留 深 10cm 左右(或与肋高相同)的槽孔,
将下弦杆插入并封以砂浆。在
过梁式 受力明确
跨径较大时,由于墩(台)位 移等原因,往往造成支承面局
部承压,引起反力偏心和结构
伸入式
内力变化,故宜采用较完善的 铰接。
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
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 38

第三章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解析ppt课件

第三章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解析ppt课件
✓ 三铰拱在竖直荷载作用下的水平反力引 起拱内力中出现了轴力,同时降低了弯 矩与剪力。
第三章 拱桥上部结构-1
21
§3.2 拱桥的分类
3.2.1 按主拱圈的建筑材料分类 ✓ 圬工拱桥 ✓ 钢筋混凝土拱桥 ✓ 钢拱桥 ✓ 钢管混凝土拱桥
第三章 拱桥上部结构-1
22
3.2.2 按行车道位置分类
上承式
第三章 拱桥上部结构-1
29
3.2.2.2 拱梁组合桥 (1)无推力的拱梁组合桥 ➢ 柔性系杆刚性拱—系杆拱 ➢ 刚性系杆柔性拱—朗格尔拱 ➢ 刚性系杆刚性拱—洛泽拱 ❖ 用斜吊杆来代替竖直吊杆时 称为尼尔森拱。
(2)有推力的组合体系拱桥 ➢ 刚性梁柔性拱(倒朗格尔拱) ➢ 刚性梁刚性拱(倒洛泽拱)
已塌,尚存残孔8孔)。
第三章 拱桥上部结构-1
6
薄拱的拱厚最小者仅及拱跨的1/66.7, 而 一 般 拱 厚 则 为 1 / 20 左 右 。 现 存 枫 桥 (清代建)也是薄拱。
薄墩之薄,相邻两拱圈拱石相接,特别 是三孔连拱薄墩桥,中孔大、边孔小, 两岸以踏步上桥。桥成驼峰形,造型美 观。
第三章 拱桥上部结构-1
分离的拱肋间须设置横系梁 肋拱适合大中跨径拱桥。
第三章 拱桥上部结构-1
54
肋拱桥桥型图
第三章 拱桥上部结构-1
55
肋拱桥的拱肋截面形式
第三章 拱桥上部结构-1
56
二、箱拱的主拱圈
箱拱或箱形拱的主拱圈全宽采用一个箱 (通常为单箱多室),主拱圈为整体薄 壁箱形结构。
适用于大跨径,挖空率可达50~70%。自 重轻。抗弯抗扭刚度大,横向整体性好, 稳定性好。吊装要求高,一般在跨径50m 以上。
第三章 拱桥上部结构-1

第篇拱桥的构造

第篇拱桥的构造
• 为了使压力正对中心,并且能承受势力,设置穿过垫板 中心而又不妨碍铰转动的锚杆。为承受局部压力,在墩 台帽内以及邻近铰的拱段,需用螺旋钢筋或钢筋网加强, 拱的混凝土标号不低于25号。在计算铅垫板时,其压力 作为沿垫板全宽均匀分布。
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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——概述和构造课件

拱桥——概述和构造课件

拱桥的墩台构造
01 02
墩台类型
根据地形、地质条件和桥梁跨度等因素,可选择重力式墩台、轻型墩台 等。重力式墩台依靠自身重力抵抗水平力,轻型墩台则通过桩基础等分 散荷载。
墩台材料
可采用混凝土、钢筋混凝土、钢材等。混凝土墩台具有较高的抗压性能 ,钢筋混凝土墩台可提高抗裂性能,钢墩台适用于特殊地质条件。
著名现代拱桥
如法国的米洛高架桥,采 用钢混结构,造型独特, 是世界上最高的拱桥之一 。
拱桥在桥梁工程中的地位与前景
地位:拱桥作为桥梁的一种重要类型, 在交通工程中占有重要地位,其独特的 结构和美学价值受到广泛认可。
国际合作与交流:加强国际间的合作与 交流,共同推动拱桥技术的发展,促进 拱桥在世界范围内的普及与应用。
可分为单曲拱桥、双曲拱桥、多曲拱桥等。不同的造型不仅影响拱桥的美感,也会影响其 结构和受力特性。
02
拱桥的构造
拱桥的基本组成
01
拱圈
拱桥的主要承载部分,承受桥 上的荷载并将其传递给墩台。
02
墩台
支撑拱圈并分散荷载至地基, 稳定桥梁结构。
03
桥面系
包括桥面铺装、护栏、排水系 统等,确保行车安全舒适。
绿色环保:随着环保意识的提高,拱桥 建设将更加注重生态环保,推动绿色建 桥技术的发展。
前景展望
技术创新:未来拱桥建设将继续推动技 术创新,如新材料、新工艺、智能化建 造等方面的应用。
06
拱桥案例分析与讨论
案例一:古代经典拱桥分析
赵州桥
作为中国历史上最著名的拱桥之一,赵州桥展现了古代拱桥 的典型特点与卓越工艺。其巧妙的结构设计和独特的建筑材 料,使其经受住了千年岁月的考验,至今仍然屹立不倒。

第二章拱桥构造

第二章拱桥构造
拱肋的截面形式,根据跨度大小和载重等级, 可以选用实体矩形、工字形、箱形、管形等,如 图所示。
肋拱拱肋截面形式
管形肋拱是指采用钢管混凝土结构作为拱肋 的拱桥,一般有单管式、双管式(哑铃形)和四 管式(梯形、矩形),如下图所示。
钢管混凝土具有强度高、重量小、塑性好、 耐疲劳和抗冲击等优点,已广泛使用在中、下承 式拱桥中。目前,在上承式肋拱中也开始使用。
第二章 拱 桥 构 造
一、主拱圈构造 (一)板拱
1.相关规范要求
石砌拱桥的主拱圈通常都是做成实体的矩形 截面,按照砌筑拱圈的石料规格不同,又可以分 为料石板拱、块石板拱及片石板拱等各种类型。
用于拱圈砌筑的石料要求石质均匀,不易风 化,无裂纹,标号不得低于30号;砌筑用的砂浆,
对于大、中跨径拱桥强度等级不得小于M7.5,小 跨径拱桥不得小于M5。
筋,待拱箱合龙后,
将分布钢筋弯起交
叉勾住,再现浇混
拱箱的横向连接
凝土(右图b)。a)开口箱的横向联系 b)闭口箱的横向联系
3. 箱肋的分段及接头形式
无支架吊装箱肋,其纵向分段视跨径大小 及吊装能力来确定。分段多,接头工作量大, 而且也增加了箱肋稳定性控制和拱轴线调整的 困难。在吊装能力许可时,分段宜少,但接头 必须可靠并满足以下要求:
拱圈与墩台及腹孔墩连接
(二)肋拱
用两条或多条分离的平行窄拱圈--即拱肋作 为主拱圈的拱称为肋拱(如下图)。在分离的肋 拱之间,需设置足够数量和刚度的横系梁,以保 证各拱肋的横向稳定性和整体性。
肋拱桥
拱肋是肋拱桥的主要承重结构,其肋数和间 距以及拱肋的截面形式主要根据桥梁宽度、所用 材料、施工方法与经济性等方面综合考虑决定。
如下图所示,拱肋断面分为倒T形、L形、工 字形、槽形以及开口箱等。

桥梁工程3-2拱桥的构造

桥梁工程3-2拱桥的构造
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
第二章 拱桥的构造
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
腹孔构造
拱式拱上建筑
梁式拱上建筑
第二章 拱桥的构造
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
•弧形铰
•铅垫铰 •平铰
•不完全铰及钢铰
第二章 拱桥的构造
2.4 其它类型拱桥的构造
2.4.1. 桁架拱桥
第二章 拱桥的构造
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
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 宽 b=(0.5~1.0)x桥宽
2.1 主拱圈的构造
板拱、肋拱、箱拱、双曲拱桥
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
2.4 其它类型拱桥构造
桁架拱桥 刚架拱桥
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)

第十九讲:第四篇.拱桥的构造

第十九讲:第四篇.拱桥的构造

(5)预制拱箱的宽度较大,施工操作安全, (5)预制拱箱的宽度较大,施工操作安全,易 预制拱箱的宽度较大 保证施工质量。 保证施工质量。 (6)制作要求较高 起吊设备较多, 制作要求较高, (6)制作要求较高,起吊设备较多,主要用于 大跨径拱桥。 大跨径拱桥。
2.主拱圈箱形截面的组成方式 2.主拱圈箱形截面的组成方式 (1)由多条U形肋组成的多室箱形截面。 (1)由多条U形肋组成的多室箱形截面。目前 由多条 组成的多室箱形截面 已较少采用。 已较少采用。 (2)多条I形肋组成的多室箱形截面。 (2)多条I形肋组成的多室箱形截面。一般较 多条 组成的多室箱形截面 少采用。 少采用。 (3)由多条闭合箱肋组成的多室箱形截面。 (3)由多条闭合箱肋组成的多室箱形截面。 由多条闭合箱肋组成的多室箱形截面 (4)单箱多室截面。 (4)单箱多室截面。这种截面形式主要用于 单箱多室截面 大跨径混凝土拱桥中。 (特)大跨径混凝土拱桥中。
、实腹式拱上建筑构造 实腹式拱上建筑由侧墙 拱肩填料、 侧墙、 实腹式拱上建筑由侧墙、拱肩填料、护 以及变形缝 防水层、泄水管和桥面等 变形缝、 拱以及变形缝、防水层、泄水管和桥面等 部分组成。 部分组成。
+ 拱肩填料的做法,可分为填充和砌筑两 拱肩填料的做法,可分为填充 砌筑两 填充和
种方式。 种方式。
1
1
1
1
1
11
5 2
5 4 3 1 5 2 4 3 2 4 1 1 3
(a)等截面单层 拱石砌筑
(b)等截面多层 拱石砌筑
19 20 17 18 15 16 13 14 2 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1
21 22 23 2 3 1
24 25 3 1
26 27 3 1

拱桥的结构

拱桥的结构

拱桥的结构
拱桥的结构由以下几个部分组成:
1.拱顶:拱桥最高点的顶部
2.拱脚:拱桥两端支撑拱的点
3.拱臂:拱脚和拱顶之间的曲线部分
4.桥墩:支撑拱桥的立柱,一般建在水中或两岸
5.拱坡:拱桥两侧坡面的曲线
6.桥面:连接拱桥两端的平面部分,作为行车通道或行人通道使用
拱桥的结构是由一系列排列良好的弧形构成。

拱的负重特性能够将桥面上的荷载分散到立柱上,并将桥面的压力均匀分布,因此拱桥是最受青睐的桥型,被广泛应用于公路、铁路和步行道等交通建设中。

拱桥采用了逐渐变化的厚度和交叉部分的力。

这使得拱桥非常牢固,能够承受大量荷载。

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5.横梁 分为: 固定横梁:桥面系与拱肋相交处,应尽量避免 普通横梁:通过吊杆悬挂在拱肋下,截面形式常用矩 形、工字形或土字形或箱形。一般为钢筋混凝土构件, 跨度较大时,也可采用预应力混凝土构件。 刚架横梁:通过立柱支承在拱肋上
2. 拱上建筑的构造 —据构造方式不同,分为实腹式和空腹式 (1)实腹式拱上建筑 1、组成:侧墙、拱腹填料、护拱、变形缝、防水层、泄 水管及桥面等 2、特点:构造简单,施工方便,恒载重 3、适用:小跨径拱桥
拱腹填料的做法: (1)填充式:拱腹填料:砾石、碎石、粗砂或卵类粘土, 亦可用轻质材料侧墙:设于两侧,围护填料,按挡土墙设 计,采用浆砌块、片石,也可采用钢筋混凝土护壁式侧墙。 (2)砌筑式拱腹填料:干砌圬工或浇筑素混凝土侧墙:用 素混凝土浇筑时,可不设侧墙而用砂浆饰面或设镶面
③梁式或板式腹孔:通常是在桥台和墩顶立柱处设 置标准伸缩缝,而在其余立柱处采用桥面连续。
5. 拱铰 (1)拱桥中哪些情况应设铰? 1)按两铰拱或三铰拱设计的主拱圈 2)按构造要求需采用铰的腹拱圈 3)需设置铰的矮小腹孔墩 4)施工中,设置临时铰 (2)铰的分类:永久性铰,临时性铰
(3)常用的铰的型式: 1)弧形铰 材料:石、砼、钢筋砼 构造:R2(凹):R1(凸)=1.2~1.5 宽:等于构件宽 长:(1.15~1.2)倍拱厚 适用:主要用于主拱圈
4、拱板 (1)作用:“集零为整”,加 强拱圈整体性 (2)现浇混凝土(不低于C20)
折线形
平板形 波形
5、横向联系构件 (1)作用:使拱肋变形在横桥 向均匀,避免拱波顶纵裂,保证 横向稳定 (2)形式:横系梁和横隔板 (3)布置:拱顶、腹孔墩下、 接头处,间距3~5m。
(4)箱形拱 箱形拱包括箱形板拱和箱形肋拱 ������ 箱形截面拱的主要特点:
2、拱肋: (1)作用:主拱圈的重要组成部分,施工 中作为砌筑拱波和浇筑拱板的支架 (2)要求:强度、刚度、稳定性 (3)截面形式:要求所选截面有利于增强 主拱圈的整体性,制作简单,施工安全。
(4)一般为钢筋混凝土构件,支架现浇或分段预制安装 分段接头位置
3、拱波 (1)作用:主拱圈的组成部分,拱板混凝土浇筑时 的模板 (2)一般用混凝土预制成圆弧形(不低于C20), 多肋多波:矢跨比:1/3~1/5;净跨:1.3~2.0m; 厚:6~8cm ;宽:0.3~0.5m 单波:矢跨比:1/3~1/6;净跨:3~5m 。
1.拱肋 1)材料:钢筋混凝土、钢管混 凝土、劲性骨架混凝土或钢材。 2)拱肋空间布置:
3)拱轴线形:一般采用二次抛物线或悬链线 4)截面变化:等截面或变截面 5)结构体系:一般采用无铰拱 6)矢跨比:l/4~l/7 (1)钢筋混凝土拱肋 (2)钢管混凝土拱肋 2.横向联系 作用:将拱肋联接成整体,确保结构稳定。 设置:只容许设置在桥面净空高度范围之外的拱段。拱 顶、拱脚、拱肋与桥面系交接处。敞口式拱桥。 型式:横撑、对角撑或空格式构造等。在拱脚段多做成 桁式K撑或X撑,在桥面系以上多采用直撑、K撑或H形撑。 横撑的宽度不应小于其长度的1/15,
1)板拱主拱截面宽度、厚度及变化规律 ①主拱截面宽度 实腹式板拱桥及拱式腹拱的空腹式板拱桥:拱 圈宽度决定于桥面宽度。
注意:板拱拱 圈宽度一般不 宜小于计算跨 径的1/20,以 保证横向稳定 性,否则,应 验算拱圈横向 稳定性。
②主拱厚度及变化规律 拱顶厚度
对钢筋混凝 土拱
拱脚厚度
其中
hd (1/ 60 ~ 1/ 70)L hj hd / cos j
箱形拱闭合箱的构造
1)箱形截面的组成方式 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
多条工字 形肋
单箱多室 截面
多条U形肋
多条闭合 箱形肋
拱箱横隔板
作用:提高抗扭能力,保证箱壁的局部稳定性
设置位置:
箱肋段端部、吊点、拱上空墩处 其余部为每隔3m~5m设一道
厚度:6cm~8cm
(3)各种拱桥结构中,分别如何设置? 通常在相对变形(位移或转角)较大的位置
设置伸缩缝,在相对变形较小处设置变形缝。 ①实腹式:伸缩缝设在两拱脚上方
实腹式拱桥的伸缩缝
②拱式空腹拱桥: 通常将紧靠墩(台)的第一个腹拱做成三铰拱,
并在紧靠墩(台)的拱铰上方设置伸缩缝,而其余 两拱铰上方设置变形缝。另外,对特大跨径拱桥, 还应将靠拱顶的腹拱做成两铰或三铰拱,并在拱 铰上方也设置变形缝。
3.吊杆 (1)分类: 刚性吊杆:用钢筋混凝土或预应力混凝土制作; 柔性吊杆:用冷轧粗钢筋、高强钢丝或钢绞线等高 强钢材制作。 吊杆间距一般为4m~10m,通常等间距布置。 4.桥面板和纵梁 行车道系由纵、横梁和桥面板组成。 纵梁多采用T形或Π形小梁,形成简支梁结构或连续 梁结构,也可直接在横梁上密铺预制空心板或实心 板。 桥面板一般为普通钢筋混凝土结构,也可采用预应 力或部分预应力结构。
3)拱肋截面 ������ 矩形:构造简单、施工方便 肋高h≈(1/40~1/60)l ;肋宽≈(0.5~2.0)h 适用:小跨径 ������ 工字形: 肋高h≈(1/25~1/35)l ;肋宽≈(0.4~0.5)h 腹板厚≈30~50cm;适用:大、中跨径 ������ 箱型: 肋高:h≈(1/40~1/55)l; 适用:跨径大,桥面宽 ������ 管形(钢管混凝土拱桥): 肋高:h≈(1/45~1/65)l; 适用:大跨径中、下承式肋形拱桥
a)横墙式腹孔墩
(2)排架式:盖梁和立柱组成的排架或刚架 ①材料:钢筋混凝土 ②立柱:截面都用矩形顺桥向:250~400mm横桥向: 500~900mm ③适用:河流无飘浮物或流冰的混凝土拱桥
b)排架式腹孔墩
说明: (1)两种形式都设“底梁” (2)盖梁(或墩帽): 一般整根预制或现浇 拱式腹孔中,截面倒T型或削脚矩形 梁式腹孔中,截面用矩形 (3)侧面垂直(或不超过30:1) (4)上、下端设铰
连续
连用简支结构。
2)腹孔墩 分为横墙(立墙)式和排架(立 柱)式 (1)横墙式:实体墙或横向挖 孔 ①材料:石料、混凝土预制块砌 筑或现浇混凝土 ②横墙厚度:浆砌片、块石时 ≥0.6m砼浇筑,>腹拱圈厚度的 一倍底梁 尺寸:每边尺寸较横墙宽5cm, 高度以使较矮一侧为5cm~l0cm为 原则来确定。 ③适用:基础较好,河流有飘浮 物,多用于砖、石拱桥
5)板肋拱 石砌板肋拱:
截面下缘全宽是板,其施工与石板拱一样,在较 薄的板上另外砌筑石肋。 钢筋混凝土板肋拱:
将实体板拱截面受拉区混凝土挖去一部分。跨中, 肋布置在下面,拱脚区段,肋布置在上面较为合理。 实际简化,沿整个拱跨将肋布置在主拱圈截面的上面 或下面。
(2)肋拱——肋拱桥的主要承重结构
纵梁
横向联结
作用:保证整体性 开口箱肋(U形肋) 闭口箱肋
2)拱圈截面尺寸拟定 高度h:取决于拱跨及混凝土强度(目前常用
C30~C40),初拟可取h≈(1/55~1/75}l,或由经验公 式得
h l0 100
宽度:可采用窄拱圈形式,取桥宽的0.6~1.0倍,悬 挑可达4.0m,为保横向稳定,一般≥跨径的1/20
(2)平铰 适用:空腹式拱上建筑的腹拱圈
(3)不完全铰 适用:小跨径或轻型的拱圈(主要是腹拱圈)、(立)柱铰
(4)铅垫铰 适用:中小跨径的板拱或肋拱,临时铰
(5)钢铰 适用:有铰钢拱桥,多数用于临时铰
6. 排水及防水层 1、桥面水的排除:同梁式桥 2、渗入拱腹内的水排除:防水 层、泄水管 3、防水层和泄水管的埋设方式: (与上部结构形式有关) (1)实腹实拱桥 防水层: 泄水管:
j 2tg1(2 f / L)
拱圈截面的变化规律
截面变化规律
等截面(常用)
变截面(构造复杂)
2)石板拱的构造 ������ 按料石规格,分为 料石板拱、块石板拱、片石板拱 及乱石板拱等。 ������ 材料要求 ������ 拱石编号
a)等截面圆弧拱 b)变截面悬链线拱 c)等截面悬链线拱
拱肋
立柱 横系梁
1)材料: 混凝土、钢筋混凝土或钢管混凝土,也可选
用石材 2)拱肋数目和间距
主要根据跨径、宽度、肋型、材料性能、荷 载等级、施工条件、拱上结构与经济性等综合选 定。
为保横向稳定,两外侧拱肋外缘间距≥L/20
一般在吊装能力满足要求的情况下,宜采用 少肋型式。通常,桥宽在20m以内时可采用双肋 式,当桥宽在20m以上时,可采用三肋(多肋)拱 或分离的双肋拱。
其他细部构造
3、拱顶填料、桥面 铺装 (1)填料的作用: 扩大车辆荷载作用面 积;减小车辆荷载冲 击作用 (2)厚度:不宜小 于0.3m,大于0.5m时 不计冲击
4. 伸缩缝与变形缝 (1)为什么要设伸缩缝和变形缝?
实际的受力情况符合计算图式,避免拱上建筑不 规则开裂 (2)伸缩缝和变形缝有什么区别? ������ 伸缩缝:宽度2cm~3cm,缝内填入用锯末沥青按1: 1的质量比制成预制板,也可用沥青砂等其他材料填 缝; ������ 变形缝:不留缝宽,可干砌、用油毛毡隔开或用 低标号砂浆砌筑。
������ 施工要求:错缝、砌缝宽度、设五角石
3)混凝土板拱的拱圈构造 可以采用整体现浇,也可以预制砌筑 ①简单预制砌块板拱。 ②分肋合龙,横向填镶砌筑板拱。 ③卡砌(空心)板拱。
4)钢筋混凝土板拱的构造 根据桥宽需要可做成单条整体拱圈或多条平行板
(肋)拱圈(拱圈之间可不设横向联系)
配筋:主筋沿拱圈纵向拱形布置,最小配筋率为 0.2%~0.4%,且上下缘对称通长布置,以适应沿拱圈 各截面弯矩的变化。分布钢筋位于主筋内侧,箍筋沿 半径方向布置,靠拱背处间距不大于15cm。
4)横系梁的设置 位置:三铰拱、双铰拱设铰处,拱上 建筑的立柱下方。 尺寸:高度取0.8~1.0倍拱肋高, 宽度取0.6~0.8倍拱肋高
(3)双曲拱 主拱圈的组成:拱肋、拱波、拱 板、横向联系
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