拱桥的设计
拱桥的设计
算时拟定截面尺寸的参考
• 拱圈构造尺寸
临时性施工措施，能满足各 施工阶段的要求；
• 3、计算方法简便；
• 4、线型美观，便于施工；
压力线作为拱轴线
• 公路拱桥恒载所占比
重大，一般采用恒载
压力线作为拱轴线；
• 特殊情况，活载较大
时，如铁路拱桥，可
用恒载加一半活载的 压力线作为拱轴线。
拱桥常用的拱轴线型---能表达为拱轴线方程
①圆弧线 优点：
③悬链线
实腹拱桥的合理拱轴线----
恒载集度（单位长度的恒 重）由拱顶向拱脚连续分 布、逐渐增大；
空腹拱桥恒载压力线在腹孔 墩处有转折点，用悬链线 作拱轴线与恒载压力线有 偏离，但对拱圈控制截面 有利；
悬链线作空腹拱的拱轴线 可采用“五点重合法”即： 在拱顶、跨径1/4及拱脚处 使拱轴线与恒载压力线重 合；
悬链线、高次抛物线是目 前大、中跨径拱桥采用最 普遍的拱轴线型；
13-3 拱圈截面变化规律和截面尺寸拟定
• 主拱圈：等截面及变截面型式； • 变截面：沿拱轴方向宽度不变，高度变化；或高度不变，
宽度变化；
• 增大截面 I 对降低应力不是最有效；
• 对大跨或很陡的圬工拱桥， • 根据拱厚系数确定：
•
• 一、拱轴线型
• 选择原则： • 尽可能降低由于荷载产生
的弯矩值。
• 合理拱轴： • 拱轴线与各种荷载的压力
线相吻合；拱圈截面上轴 向力，无弯矩作用，应力 均匀；
• 拱轴线选择应满足：
• 1、尽量减小拱圈截面弯矩，
使截面在附加内力影响下各 主要截面的应力相差不大， 并不出现拉应力；
• 2、对于无支架施工，不用
混凝土拱桥的设计与施工
混凝土拱桥的设计与施工混凝土拱桥作为一种常见的桥梁形式，在现代交通建设中扮演着重要的角色。
本文将从设计和施工两个方面，介绍混凝土拱桥的相关知识。
一、设计1.1 桥梁类型选择根据实际情况，需要根据桥梁跨度、地形地貌、交通流量等因素选择合适的混凝土拱桥类型。
常见的混凝土拱桥类型有双曲线拱桥、悬臂拱桥、等边拱桥等。
1.2 跨度与净空要求在设计混凝土拱桥时，需要根据实际情况确定桥梁的跨度和净空要求。
跨度越大，拱桥的荷载承受能力越强，但也需要考虑施工和经济成本的限制。
1.3 拱顶高度与曲线半径混凝土拱桥的拱顶高度与曲线半径直接影响桥梁的空间形态，需要根据桥梁所处环境和设计要求进行合理选取。
拱顶高度越大，曲线半径越小，拱桥的美观性和风险性都会有所增加。
1.4 基础设计对于混凝土拱桥而言，基础的设计尤为重要。
需要考虑桥墩的承载能力、地基的稳定性等因素，采取适当的加固措施，确保拱桥的安全性和稳定性。
二、施工2.1 模板搭设混凝土拱桥的施工过程中，首先需要搭设模板。
模板的搭设需要严格按照设计要求进行，保证拱桥的几何形态和结构稳定。
同时，还要注意模板的防水和防漏措施，以免对混凝土质量造成不良影响。
2.2 混凝土浇筑混凝土拱桥的施工离不开混凝土的浇筑过程。
在浇筑混凝土时，需要注意控制浇注速度、浇注层厚度以及混凝土质量的控制等问题，从而确保混凝土的强度和一致性。
2.3 预应力与加固为了提高混凝土拱桥的荷载承受能力和抗震性能，通常会采用预应力技术和加固措施。
预应力可以减小桥梁的变形和裂缝，增加拱桥的使用寿命；而加固则可以提高桥梁的受力性能，增强结构的稳定性。
2.4 桥面铺装混凝土拱桥的施工完毕后，需要对桥面进行铺装。
在进行桥面铺装时，需要选择合适的材料、施工工艺，确保桥面的平整度和抗滑性，提高行车的安全性和舒适性。
2.5 防腐与维护最后，混凝土拱桥的施工还需要考虑防腐与维护工作。
根据桥梁所处环境和使用要求，采取防腐措施，延长桥梁的使用寿命。
拱桥设计规范
拱桥设计规范拱桥是一种常见的桥梁结构，具有良好的承重能力和美观性。
在拱桥的设计中，需要考虑到许多因素，例如桥梁的材料、形状、支撑结构等等。
下面是关于拱桥设计规范的一些要点。
1. 拱桥应具有良好的承重能力和稳定性。
在设计时，需要考虑到桥梁的材料强度和稳定性，并合理确定桥幅和支撑结构，以确保桥梁的安全可靠。
2. 拱桥的外形要美观大方。
拱桥通常是城市的地标之一，在设计时应注重外形的美观性，根据桥梁所在的环境和风格，选择合适的拱形和装饰元素。
3. 拱桥的跨径要适中。
拱桥的跨度一般不宜过大，以免造成拱形过于扁平，减弱其承载能力。
同时，过小的跨度也会增加施工难度和成本。
因此，在设计时应根据实际情况确定合适的跨度。
4. 跨越的河道或道路要满足通航和通行要求。
在设计拱桥时，需要考虑到桥梁下部结构与水路或道路的交通要求，确保通航和通行的安全和方便。
5. 拱桥的桥面要平稳。
桥面是人车通行的平台，需要确保平稳且不滑动，同时也要考虑到排水功能，避免积水。
6. 拱桥的桥墩和桥台要牢固。
桥墩和桥台是拱桥的支撑结构，需要具有足够的强度和稳定性，以承受桥梁本身和外部荷载的作用。
7. 拱桥的防震设计要考虑到地震荷载。
在地震地区的拱桥设计中，需要考虑到地震荷载对桥梁的影响，并采取相应的加固措施，以提高桥梁的抗震能力。
8. 拱桥的维护要易于进行。
在设计拱桥时，应考虑到桥梁的维护和修复工作，确保这些工作能够方便进行，并尽量减少对交通的影响。
9. 拱桥的建设要符合环保要求。
在拱桥的建设中，需要合理利用资源，减少能源消耗和环境污染，并采取防止水土流失等措施，确保施工过程对环境的影响最小化。
10. 拱桥的设计要充分考虑材料的使用寿命。
拱桥的材料选择要耐久，具有良好的抗腐蚀性能，并能满足设计寿命要求，以保证拱桥的使用寿命和安全性。
总的来说，拱桥设计既要满足工程和安全要求，又要注重美观和环保，同时还要考虑到施工和维护的方便性。
只有在综合考虑这些要素的基础上，才能设计出具有良好性能和适应环境的拱桥。
拱桥设计流程
拱桥设计流程一、引言拱桥是一种古老而优雅的建筑结构，它不仅具有实用功能，还具有艺术价值。
本文将介绍拱桥的设计流程，包括前期准备、结构设计、材料选择、施工过程等方面的内容。
二、前期准备在进行拱桥设计之前，需要进行一系列的前期准备工作。
首先，需要进行地形调查和勘测，了解桥梁所在地的地质条件和地形特点。
其次，需要确定桥梁的设计参数，包括跨度、荷载标准、使用寿命等。
最后，还需要进行桥梁设计的初步方案选择，根据实际情况确定采用的拱桥形式。
三、结构设计在进行拱桥的结构设计时，需要考虑到桥梁的力学性能和稳定性。
首先，需要确定拱桥的几何形状，包括拱高、拱度、拱轴线等。
其次，需要进行荷载计算，确定桥梁在使用过程中所受到的荷载，并进行结构强度的校核。
最后，还需要进行拱桥的稳定性分析，以确保桥梁在使用过程中不会发生倾覆或垮塌的情况。
四、材料选择在进行拱桥的材料选择时，需要考虑到材料的强度、耐久性和施工性能。
一般来说，拱桥的主要承重构件可以采用钢材、混凝土或石材等材料。
钢材具有较高的强度和韧性，适合用于大跨度的拱桥；混凝土具有良好的耐久性和施工性能，适合用于中小跨度的拱桥；石材具有优雅的外观和良好的抗压性能，适合用于景观桥的建造。
五、施工过程在进行拱桥的施工过程中，需要进行桥梁的测量、制作和安装等工作。
首先，需要进行拱桥的测量和放样，确定桥梁的具体位置和尺寸。
其次，需要进行拱桥构件的制作，包括拱石、拱肋、拱脚等部分。
最后，还需要进行拱桥的安装和调试，确保桥梁的稳定性和使用功能。
六、验收和维护在拱桥的设计和施工完成后，还需要进行桥梁的验收和维护工作。
首先，需要进行桥梁的质量验收，包括结构强度、外观质量等方面的检查。
其次，还需要进行桥梁的安全评估，确保桥梁在使用过程中的安全性。
最后，还需要进行桥梁的维护工作，包括定期检查、保养和修复等，以延长桥梁的使用寿命。
七、结论拱桥的设计流程包括前期准备、结构设计、材料选择、施工过程、验收和维护等多个环节。
1-8m钢筋混凝土板拱桥设计图(9张)
拱桥设计计算内容及方法
拱桥设计计算内容及方法
2.拱桥整体受力计算：拱桥是一个整体结构，因此需要进行整体的受
力计算。
这包括确定整个拱桥受力的大小、方向和分布情况，以及确定拱
桥的整体稳定性。
常用的方法包括静力学平衡方法、弹性力学方法和有限
元方法等。
3.拱桥的固有频率计算：拱桥是一个动力结构，其固有频率对于设计
的安全性是非常重要的。
因此，需要计算拱桥的固有频率，以评估其在自
然频率下的抗风、抗震等性能。
4.应力和变形计算：拱桥在使用过程中会受到荷载的作用，因此需要
计算拱桥在荷载作用下的应力和变形情况，以评估拱桥的安全性能。
常用
的方法包括弹性力学法、有限元法等。
5.断面设计：根据拱桥的受力情况，进行断面设计，包括确定构件的
尺寸和材料。
断面设计需要满足强度和刚度的要求，同时还要考虑构件的
自重和施工的可行性等因素。
6.水力条件计算：对于水上拱桥来说，还需要计算水流对拱桥的冲击
力和涌浪力等水力条件，以评估拱桥的稳定性和安全性。
在进行拱桥设计计算时，常用的工具和软件包括AutoCAD、ANSYS、STAAD.Pro等。
这些工具可以帮助工程师进行受力分析、应力计算和断面
设计等。
同时，还需要参考相关的设计规范和规范，如公路桥梁设计规范、钢结构设计规范等，以确保拱桥的设计计算符合规范和标准的要求。
总之，拱桥设计计算是一项复杂而关键的工作，需要对拱桥结构进行
全面的受力、应力和变形分析，并根据工程实际要求和设计规范进行设计。
只有进行合理的设计计算，才能保证拱桥的安全性和可靠性。
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。
第二章-拱桥的构造及设计
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
拱桥设计与施工技巧
拱桥设计与施工技巧拱桥作为一种古老而经典的桥梁结构，具有独特的美学价值和工程实用性。
在建筑设计与施工中，拱桥设计与施工技巧至关重要。
本文将从设计和施工两个方面探讨拱桥的相关技巧与要点。
一、设计技巧1. 段数的选择：拱桥的段数对于桥梁的负荷承受能力和分布具有重要影响。
按照桥梁的跨度和河道宽度可以选择适当的段数，一般情况下，6到8个段数较为理想。
2. 拱身线型的确定：拱桥的线型决定了其美感和承力性能。
对于大跨度拱桥，通常选择平曲线或簇直线，在平面和立面上使得拱桥呈现出流畅的曲线美感。
3. 拱桥高度的计算：拱桥的高度直接影响着该桥的通航能力和通风能力。
需要根据航道图和风压等因素进行合理计算，确保拱桥的设计高度符合要求。
4. 拱桥的开间选择：拱桥的开间选择要根据河道的宽度和水流情况进行合理判断。
在水流较大的地区，需要选择较大的开间，以保证水流通畅和桥梁安全。
二、施工技巧1. 基础施工：拱桥的基础施工是保证拱桥稳定性的关键。
需要根据设计要求选取适当的基础形式，如钢筋混凝土桩基或承台基础。
同时，地质勘测不可忽视，确保基础牢固。
2. 同步施工：拱桥的同步施工技巧是确保拱体平衡性的重要手段。
为了保证整个拱桥的结构刚性和稳定性，在建造过程中需要保持各个部位的施工进度同步，以防止出现不均匀沉降。
3. 拱体施工：拱体施工是拱桥建造最重要的环节之一。
当采用预制拱片时，需要注意合理的预应力张拉、固定顺序和位置选择，确保每一片预制拱片的质量和相互之间的连接性。
4. 拱桥调整与修整：拱桥建造完工后，常常需要进行调整和修整。
通过对拱桥的结构进行检测和分析，如位移观测和应力测量等，可以及时发现拱桥的不稳定因素，并采取相应的修补措施。
在拱桥的设计与施工中，需要充分考虑材料的选择与计算、桥梁的承重能力和阻力、地质与水文条件等多方面因素。
只有在综合考虑这些因素的情况下，才能确保拱桥的质量与安全。
总结起来，拱桥设计与施工涉及到多个方面的技巧与要点。
石拱桥设计方案
石拱桥设计方案一、工程概述本次设计的石拱桥将跨越一条宽度为具体宽度米的河流，桥梁的设计荷载为具体荷载等级，主要服务于行人及非机动车通行。
二、设计依据1、相关的桥梁设计规范和标准，如《公路桥涵设计通用规范》等。
2、地质勘察报告，了解桥址处的地质条件。
3、河道的水文资料，包括洪峰流量、水位等。
三、总体布置1、桥跨布置根据河道宽度和通航要求，确定桥跨为单孔或多孔。
单孔桥跨简洁美观，施工相对简单；多孔桥跨则可以更好地适应较宽的河道。
2、拱轴线选择常见的拱轴线有圆弧线、抛物线和悬链线等。
圆弧线简单直观，抛物线受力较为合理，悬链线则更接近拱的实际受力状态。
在本设计中，综合考虑各种因素，选择具体拱轴线类型。
3、矢跨比矢跨比是拱桥设计的重要参数，它直接影响到拱桥的受力性能和外观。
一般来说，矢跨比在具体范围之间较为合适。
经过计算和比较，本桥的矢跨比确定为具体数值。
四、结构设计1、拱圈拱圈是石拱桥的主要承重结构，采用具体石材类型砌筑。
拱圈的厚度根据计算确定，一般在厚度范围之间。
为了提高拱圈的整体性和稳定性，在拱圈内部设置具体的加强措施，如钢筋、拉杆等。
2、拱上建筑拱上建筑包括腹拱、侧墙和桥面系等。
腹拱可以减轻拱上建筑的重量，增加桥梁的美观性。
侧墙用于保护拱上填土和行人安全。
桥面系采用具体的桥面铺装材料和结构形式，以提供良好的行车舒适性。
3、桥台和桥墩桥台和桥墩采用重力式结构，由具体的石材或混凝土类型建造。
其基础根据地质条件选择合适的类型，如扩大基础、桩基础等。
五、施工方案1、拱圈砌筑拱圈的砌筑应按照设计要求进行，从拱脚向拱顶对称砌筑。
每块石料的加工精度要符合要求，砌筑时要保证灰缝饱满、错缝搭接。
2、拱上建筑施工在拱圈砌筑完成并达到一定强度后，进行拱上建筑的施工。
施工顺序依次为腹拱、侧墙和桥面系。
3、施工监控在施工过程中，要对拱圈的变形、应力等进行监控，及时发现问题并采取相应的措施。
六、桥梁附属设施1、栏杆栏杆采用具体的栏杆材料和样式，高度不低于具体高度米，以保证行人安全。
拱桥的设计的四个主要高程
1、拱桥的设计的四个主要高程：桥面高程、拱顶底面高程、起拱线高程、基础底面高程2、拱桥的三个设计阶段：⑴桥长及分孔、⑵设计高程及矢跨比、⑶不等跨连续拱的处理3、拱桥常用的拱轴线类型：⑴圆弧线、⑵抛物线、⑶悬链线4、现行桥梁中的三大作用：永久作用、可变作用、偶然作用5、桥梁的全长：有桥台的桥梁为两岸桥台侧墙或八字墙尾端间的距离，无桥台的桥梁为桥面系行车长度。
6、桥梁的总长：指两桥台台背前缘之间的距离7、桥梁的建筑高度：指桥面至桥梁结构最下缘之间的竖向距离8、桥梁的容许建筑高度：公路（铁路）定线中所确定的桥面（或轨顶）标高，对通航净空顶部标高之差。
9、梁式桥的计算跨径：有支座的桥梁，为桥跨结构的相邻两支座中心之间的距离，无支座的桥梁，为支撑中心之间的距离。
10、拱桥的计算矢高：拱顶至拱脚拱轴线上的垂直距离11、板的有效工作宽度：板在局部分布荷载作用下，不仅直接作用部分承担荷载，相邻部分也会承担一部分，总的宽度12、桥梁设计的原则：⑴安全可靠、⑵适用耐久、⑶经济合理、⑷技术先进、⑸美观、⑹环境保护和可持续发展13、桥面铺装的原则：⑴防止车辆轮胎或履带直接磨耗行车道板、⑵保护主梁免受雨水侵蚀、⑶对车辆轮重的集中荷载起分布作用14、桥面横坡的设置方式：三角垫层装配式肋板梁桥、箱式肋板式梁桥、行车道板成倾斜面而形成横坡15、单向板：长宽比≥2，周边支承单向配置受力筋双向板：长宽比＜2，周边支承双向配置受力筋配筋不同：单向板长跨方向只要配置适当的构造钢筋，而双向板按两个方向的内力分别配置钢筋16、伸缩缝的作用：主要是为了防止温度的变化引起路面结构的热胀冷缩过大而造成破坏.现在为了减少地震危害，伸缩缝也起到防止梁体位移过大的作用。
总之就是一个缓冲位移的装置。
设置的位置：梁端与桥台背墙之间，两相邻梁端之间设置，相邻两桥垮结构之间在桥墩处设置。
17、实腹式和空腹式拱上建筑的组成：实腹式的拱上建筑是实体结构的拱桥，由侧墙、拱上填料、护拱以及变形缝、防水层、泄水管和桥面等部分组成空腹式是由几个腹孔构成的拱桥，桥面系和立柱、腹孔、腹孔墩18、不等连续拱防范解决不平衡推理问题的方法：⑴.采用不同的矢跨比；当跨径一定时，推力大小与矢跨比成反比。
混凝土拱桥设计标准
混凝土拱桥设计标准一、前言混凝土拱桥是一种常见的桥梁类型，其具有结构稳定性好、施工方便、经济性高等优点。
然而，由于其结构形式较为特殊，所以在设计时需要考虑多种因素，以保证桥梁的安全性和可靠性。
本文将从桥梁的基本设计要求、荷载标准、强度设计等方面详细介绍混凝土拱桥的设计标准。
二、基本设计要求1.结构形式混凝土拱桥的结构形式应根据地形、水文、交通等条件合理选择，常见的结构形式包括单孔拱桥、多孔拱桥和连续拱桥等。
在选择结构形式时应考虑桥梁的荷载、地基条件、施工工艺等因素。
2.几何形状混凝土拱桥的几何形状应根据设计荷载、跨径、地形、交通流量等条件合理确定。
常见的几何形状包括圆拱形、椭圆拱形、扁拱形等，其中圆拱形最为常见。
3.桥面宽度混凝土拱桥的桥面宽度应根据交通流量、车道宽度、行车速度等因素合理确定。
在设计时应考虑桥梁的安全性和通行效率，一般情况下，桥面宽度应不小于6米。
4.支座类型混凝土拱桥的支座类型应根据桥梁的跨径、荷载、地基条件等因素合理选择。
常见的支座类型包括橡胶支座、钢球支座和滑动支座等。
同时，在支座设计时应考虑支座的水平和垂直位移，以及支座的耐久性和可靠性等因素。
5.桥墩类型混凝土拱桥的桥墩类型应根据桥梁的跨径、荷载、地形等因素合理选择。
常见的桥墩类型包括简支墩、悬臂墩、独墩等。
在设计时应考虑桥墩的稳定性和安全性，同时还应考虑桥墩的美观性和环保性等因素。
三、荷载标准混凝土拱桥的荷载标准应符合国家相关标准，包括《公路桥梁设计规范》、《混凝土结构设计规范》等。
其中，公路桥梁设计规范中规定了桥梁荷载的种类、强度和作用方式等。
在设计时应根据桥梁的使用环境和荷载特点，合理确定荷载标准。
四、强度设计1.桥梁的受力分析混凝土拱桥的受力分析应考虑荷载作用下桥梁的变形和内力分布，以及桥梁的稳定性和安全性等因素。
在受力分析时应采用适当的受力模型和计算方法，并考虑桥梁的各种受力影响因素。
2.混凝土拱桥的强度计算混凝土拱桥的强度计算应符合国家相关标准，包括《混凝土结构设计规范》等。
桥梁施工中的拱桥设计与施工要点
桥梁施工中的拱桥设计与施工要点桥梁作为交通建设中不可或缺的重要组成部分，承载着运输、经济和社会发展的重任。
而拱桥作为一种常见的桥梁形式，因其结构优势和美观特点，被广泛应用于各类道路、铁路和河流跨越工程。
本文将介绍拱桥设计与施工的要点，旨在为拱桥的建设提供一定的参考和指导。
一、拱桥设计要点1. 结构形式选择在进行拱桥设计时，需要根据具体的项目需求和地理条件，选择合适的结构形式。
常见的拱桥结构形式包括单孔拱、连续拱和悬索拱等。
单孔拱桥适用于跨度较小的场合，连续拱桥适用于跨度较大的场合，而悬索拱则适用于跨度特别大的场合。
2. 强度与稳定性分析在拱桥设计中，强度与稳定性是非常关键的考虑因素。
需要通过结构力学分析，确定桥梁结构的承载能力，确保其能够安全稳定地承受荷载作用。
此外，还需对拱桥的抗震性能进行评估，以提高桥梁在地震等自然灾害中的抗风险能力。
3. 桥面铺装与排水设计拱桥的桥面铺装与排水设计也是设计中的重要环节。
桥面铺装需要选择合适的材料，并保持光滑平整，以提供良好的交通运行条件。
同时，还需考虑到桥梁内部的积水问题，采取有效的排水设计，防止积水对桥梁结构造成损害。
二、拱桥施工要点1. 基础施工拱桥的基础施工是桥梁施工的首要环节。
在选择合适的基础类型时，需要考虑地质条件、河流流量等因素。
同时，还需要进行桥台和桥墩的施工，确保其强度和稳定性。
在混凝土浇筑过程中，要控制好浇筑温度和材料比例，以保证混凝土的质量。
2. 拱体施工拱体施工是拱桥建设中的重要工程。
通常情况下，可以采用预制或现浇的方式进行拱体的施工。
预制拱体可以提高施工效率，减少对河流航道的影响，但需要进行精确的运输和安装。
现浇拱体则可以更好地适应不同的地理条件和桥梁形式，但施工周期较长。
3. 桥面铺装施工桥面铺装施工是拱桥建设的最后一步，直接影响到桥梁的使用寿命和交通安全。
需要选择合适的铺装材料，并按照规范要求进行施工。
在铺装过程中，要注意材料厚度和坡度的控制，以及拱桥与道路连接处的衔接处理。
为什么有些桥梁需要拱桥设计？
为什么有些桥梁需要拱桥设计？一、抗压性能出色的拱桥设计拱桥是一种非常古老且经典的桥梁设计形式。
其特点是具有出色的抗压性能，能够承受来自上方施加的垂直压力，并将其通过自身结构传递到两边的支撑点上。
这种独特的结构设计使得拱桥在承载重量方面具有明显的优势。
在桥梁跨度较大、通行负荷较重的情况下，拱桥设计能够保证桥梁的稳定性和安全性。
二、拱桥设计的美学价值拱桥作为一种艺术品，具有独特的美学价值。
其优美的曲线和对称的形状，给人以美的享受和艺术的感受。
拱桥的设计注重比例、平衡和形式美，给人一种稳定、和谐的感觉。
拱桥不仅具有实用功能，更是城市景观之一，成为了许多城市的地标和风景线。
三、拱桥设计的经济效益拱桥在桥梁建设中具有较好的经济效益。
相比于其他桥梁形式，拱桥的建设成本相对较低。
它能够以较少的材料实现更大的跨度，并且施工过程相对简单。
此外，拱桥的维护成本也相对较低。
由于其结构简洁、特点明显，拱桥在使用寿命长、维修成本低方面具备优势。
四、拱桥设计的地理适应性拱桥的特殊结构能够适应不同地理环境的需求，比如山区、河流、湖泊等。
在山区，拱桥能够充分利用山体的支撑，实现较大跨度的跨越；在河流和湖泊上，拱桥能够通过合理的设计克服水流的冲击和风险，确保桥梁的稳定性。
综上所述，“为什么有些桥梁需要拱桥设计？”这个问题有着多方面的回答。
拱桥以其出色的抗压性能、美学价值、经济效益和地理适应性成为了桥梁设计中的重要选择。
无论是从实用性还是美学角度来看，拱桥都是一种具备广泛应用前景的桥梁设计形式。
数学：《拱桥的设计》课件-(北师大版九年级下)
赵洲桥
新时代的钢拱桥
桥梁设计示意图
3.一座拱桥的轮廓是抛物线型(如图)，拱高6 m，跨度20 m， 相邻两支柱间的距离均为5 m.
(1) 将抛物线放在所给的直角坐标系中(如图所示)，其表达 式是 y ax2 c 的形式.请根据所给的数据求出a , c 的值.
课题学习
拱桥的设计
• 拱桥是桥梁家族中的重要一员.拱桥跨度大,造 型优美灵活,可雄伟壮观,可小巧玲珑.
• 拱桥的形状可分为圆弧拱桥,抛物线拱桥和 悬链线拱桥.拱桥形状的选择主要根据力学 上的分析,另外还有桥的跨度,施工条件等 方面因素的考虑.
拱桥欣赏
颐和园里的十七孔桥
北京卢沟桥
娇艳和自在……前面高耸怪异、奇光闪烁的三烟神塔就是表演巨校博士级的创意表演场，整个三烟神塔由七座菊花形的碳黑色大型建筑和一座高达八百多层的，葱绿色 的六球云朵形的主厦构成。在雪白色的天空和暗红色的云朵映衬下显得格外醒目。远远看去。千烟神塔的底部，二十根超大的美丽钢门柱威猛挺拔……水蓝色的墙裙上 ，纯红色的美丽钢雕塑闪着病态的奇光。千烟神塔的墙体，全部用深红色的美丽钢和深红色的美丽钢镶嵌。而神秘中带着妖艳的窗体则采用了大胆的鲜红色鬼光玻璃。 千烟神塔顶部是一个巨大的，淡青色的水晶体。那是用几乎透明的天明铜和星光玉，经过特殊工艺镶嵌而成。整个千烟神塔给人一种又美玉般的静幽又壮观而疯狂，等 到夜幕降临，这里又会出现另一番迷离异样的光彩……一条飘舞代表但又威猛欢快的大道通向千烟神塔主楼……放眼望去，整个路面上摇晃着紫葡萄色的迷彩银和土黄 色的水晶……大道两旁跳动着满天乱舞的金灿灿，乱茫茫，圆滚滚的彩丝……彩丝后面隐约生长排列着五彩斑斓、华丽精髓的如同毒虫般的低矮植物和沉甸甸，轻飘飘 ，飘悠悠的怪异瓜果……两列高高的瓦刀模样的闪着灵光的花柱在怪物丛中突兀而立，只见从闪着灵光的花柱顶部垂下缕缕簇簇弧光般的光影，看上去仿佛天青色的瀑 布伴随着深黄色的钻石飘飘而下……大道左侧不远处是一片浅绿色的湖光，湖光旁边红、蓝、褐三色相交的林带内不时出现闪动的异影和怪异的叫声……大道右侧远处 是一片水白色的珊瑚丛，那里似乎还跳跃着一片鹅黄色的土桃树林和一片深灰色的妖藤树林……见有客到，大道两旁水蓝色的悬影钢基座上，正在喧闹的银兔神和奇鹿 魔立刻变成了一个个凝固的雕像……这时，静静的泉水也突然喷出一簇簇、一串串直冲云霄的五光十色的钻石般的水柱和水泡般的水花……突然，满天遍地飞出数不清 的彗星，顷刻间绚丽多姿的彗星就同时绽放，整个大地和天空立刻变成了怪异的海洋……空气中瞬间游动出神奇的幽光之香……飞进主楼巍巍的淡青色莲花形大门，空 阔安静、古朴出色的大厅立刻让人眼前一亮，但扑面而来的空气也让人感到一种沧桑威猛的味道……大厅的地面是用明亮怪异的亮雾色云光石和湖金色迷彩银铺成，四 周高大的透明钢墙壁雕绘着辉宏而刺激的巨幅壁画……大厅前方，隐隐可见一座光彩亮丽、正被仙雾光环笼罩的圣坛，但见仙雾朦胧萦绕，光环耀眼梦幻，所以很难看 清圣坛上的身影和圣人……通向圣坛的豪华地毯两旁摆放着两排精美的硕大花盆，花盆中生长着整齐繁茂、鲜花盛开、香气四溢的巨大乔本花卉……每个花盆前面都摆 放着一只精巧怪
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一节 拱桥的总体布置
1、采用不同的矢跨比 大跨径采用较大的矢跨比，小跨径采用较小的矢跨比。
矢跨比 f
Hg
l
Vg
矢跨比减小，拱的推力增大，推力大对拱圈自身
的受力是有利的，但对墩台不利。同时，当拱圈受
力后因其弹性压缩，或温度变化、混凝土收缩，或
因墩台位移等原因，都会在无铰拱内产生附加内力， 矢跨比愈小，附加内力愈大。
矢跨比过大，则拱脚区过陡，施工不便。
第一节 拱桥的总体布置
常用的矢跨比如下：
较和评价拱桥的规模、设计和施工的复杂与难易 程度的指标。
第一节 拱桥的总体布置
二、不等跨连续拱桥的处理方法 E:\photos\桥梁工程插图\137.jpg 多孔连续拱桥最好选用等跨分孔方案。但是在
受地形、地址、通航等条件的限制，或引桥很长， 考虑与桥面纵坡协调一致时，或在桥梁的美观有 特殊要求时，可以考虑采用不等跨的分孔。
第二节 拱轴系数的选择和拱上建筑的布置
二、我国拱桥常用的拱轴线型
1、圆弧线 圆弧线拱，线型最简单，施工最方便。但是在
一般情况下，圆弧形拱轴线与恒载压力线偏离较 大，使拱圈各截面受力不够均匀。因此圆弧线常 用于15~20m以下的小跨径拱桥。对于大跨径的预 制装配式钢筋混凝土拱桥，有时简化施工，也有 采用圆弧线拱轴线的。
无铰拱通常可用惯性矩从拱顶向拱脚逐渐增大的变化（见下 图），计算公式可采用Ritter公式：
I
1
(1
Id
n)
cos
上式中：I为任意截面的惯性矩；
Id为拱顶截面的惯性矩；
为任意截面的拱轴线倾角；
n拱厚变化系数，可用拱脚处的边界条件=1求得：
n Id
I j cos j
Ij和j分别为拱脚截面的惯性矩和倾角
第二节 拱轴系数的选择和拱上建筑的布置
2、悬链线 实腹式拱桥的恒载压力线是一条悬链线。当不
计拱圈在恒载弹性压缩产生的影响时，拱圈截面 将只承受中心压力而无弯矩。
对于空腹式拱桥，由于拱上建筑的形式发生变 化，其相应的恒载压力线不再是悬链线，而是在 腹孔墩处有转折的多段曲线。如仍采用相应的悬 链线作拱轴线，恒载压力线与拱轴线将有偏离。 但是，理论证明，这种偏离对拱圈的控制截面的 内力是有利的。并且,已有现成完备的计算图表可 供使用，所以，悬链线是目前我国大、中跨径拱 桥采用最普遍的拱轴线型。
3、起拱线标高 为尽量减小桥墩台基础底面的弯矩、节省墩
台的圬工数量，一般宜选择低拱脚的设计方案。 但拱脚位置要满足通航净空、排洪、流冰等条 件的限制，并符合《桥规》的有关规定。
E:\photos\桥梁工程插图\136.jpg
第一节 拱桥的总体布置
（二） 拱桥主拱圈矢跨比是设计拱桥的主要参数 之一。它的大小不仅影响拱圈内力的大小，而且也 影响到拱桥的构造型式和施工方法的选择。
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）
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。
第三章 拱桥的设计
第三章 拱桥的设计
拱桥的设计基本原则：适用、经济、安全和美观。
第一节 拱桥的总体布置
拱桥的总体布置包括：桥位选择、确定桥梁的 长度、跨径、孔数、桥面标高、主拱圈的矢跨比等。
本节主要阐明拱桥设计中如何确定设计标高和 矢跨比等问题。
第一节 拱桥的总体布置
一、确定桥梁的设计标高和矢跨比 （一） 拱桥的标高主要有四个：桥面标高、拱顶
第二节 拱轴系数的选择和拱上建筑的布置
在某些大跨径拱桥中，有时采用高次抛物线 作为拱轴线。但计算工作量大，不宜为设计人 员掌握，故目前仍很少采用。
总之，拱上建筑的型式及其布置，对于合理 选择拱轴线型是有密切联系的。在一般情况下： ➢ 小跨径拱桥可采用实腹式圆弧拱或实腹式悬链 线拱； ➢ 大、中跨径拱桥可采用空腹式悬链线拱； ➢ 轻型拱桥或矢跨比较小的大跨径钢筋混凝土拱 桥可以采用抛物线。
小跨采用板拱结构，大跨采用分离式拱肋结构，必要时加 大大跨经拱肋的矢高，做成中承式肋拱桥梁。
第二节 拱轴系数的选择和拱上建筑的布置
一、拱轴系数的确定 拱轴线的形状不仅直接影响着拱圈的内力分布
及截面应力的大小，而且它与结构的耐久性、经 济性和施工安全性等都有密切的关系。
选择拱轴线的原则，就是尽可能降低由于荷载 产生的弯矩数值。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。
顶底板厚度一般为15cm~22cm
顶底板及腹板
两外腹板一般为12cm~15cm 内箱腹板一般为4cm~5cm
为保证安全，应进行压溃及局部应力检 算
拱箱横隔板
作用：提高抗扭能力，保证箱壁的局部稳定性 箱肋段端部、吊点、拱上空墩处
设置位置： 其余部为每隔3m~5m设一道 厚度：6cm~8cm
横向联结
砖、石、混凝土板拱桥及双曲拱桥，矢跨比一 般为1/4~1/6，不宜超过1/8；
箱形拱桥的矢跨比一般为1/6~1/8，圬工拱桥 的矢跨比一般不宜小于1/10；
钢筋混凝土桁架拱、刚架拱桥的矢跨比一般为 1/6~1/10，或者更小一些，但也不宜小于1/12。
国外曾将 l 2 称为“大胆度”，并用它作为比
f
底面标高、起拱线标高、基础底面标高。
E:\photos\桥梁工程插图\135.jpg
1、拱桥桥面标高 一方面由两岸线路的纵断面设计来控制，另一
方面还要保证桥下净空能满足宣泄洪水和通航的 要求。
第一节 拱桥的总体布置
2、拱顶底面标高 由桥面标高减去拱顶填料厚度，就得到拱顶
上缘的标高，然后根据跨径大小、荷载等级、 主拱圈材料规格等条件估算拱圈的厚度，由此 推算出拱顶底面标高。
E:\photos\桥梁工程插图\ql 194.jpg
第二节 拱轴系数的选择和拱上建筑的布置
一般来说，拱轴线的选择应满足以下四方面的 要求：
1、尽量减小拱圈截面的弯矩Байду номын сангаас最大限度减小截面 拉应力；
2、对于无支架施工的拱桥，应满足各施工阶段的 要求，并尽可能少用或不用临时性施工措施；
3、计算方法简便； 4、线型美观，便于施工。
2、采用不同的拱脚标高 E:\photos\桥梁工程插图\138.jpg 大跨径的拱脚标高低，减小拱脚水平力对基底的力臂，这
样可以使恒载水平力对基底的弯矩得到平衡。 3、调整拱上建筑的恒载重量
如果拱脚必须在相同或相近标高上时，也可用调整拱上建 筑的重量来减小相邻孔间的不平衡推力。 4、采用不同类型的拱跨结构
• 钢筋混凝土板拱的构造
配筋
纵向受力钢筋：最小配筋率0.2%~0.4% 箍筋应将上下缘主筋连系起来 分布钢筋：应设在主筋内侧
2、板肋拱 肋拱：拱圈截面由板和肋组成的拱桥。
3、肋拱
肋拱：用两条或多条分离的平行窄拱圈即拱肋作为主拱圈 的拱具有自重轻，恒载内力小，可以充分发挥钢筋混凝土等 材料的性能，在大中型拱桥中得到广泛应用
制作要求高，吊装设备多
由多条U形肋组成的多室箱形截面
多条工形肋组成的多室箱形截面 多条闭合箱肋组成的多室箱形截面
单箱多室截面
拱圈截面 尺寸拟定
拱圈高度
h
L0
h拱圈高度 L0 净跨度
100
取为0.6~0.8
拱圈宽度 箱肋宽度
一般取桥宽的1.0~0.6倍 一般不小于跨径的1/20 与吊装能力有关，一般1.2m~1.7m
第三节 主拱的构造与尺寸拟定
拱桥细部构造
（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
板拱是指主拱（圈） 采用整体实心矩形 截面的拱。按照主 拱所采用的材料， 可分为石板拱、混 凝土板拱和钢筋混 凝土板拱等。这部 分主要介绍钢筋混 凝土板拱
•板拱的宽度
•拱圈的厚度
作用：保证整体性 开口箱肋 闭口箱肋
箱肋接头
钢筋布置：首先满足使用要求，其次满足施工（吊装等）阶段受力要求
肋拱截面形式
矩形，肋高h＝(1/40~1/60)L，宽b=(0.5~2.0)h
工字形截面肋高h＝(1/25~1/35)L，宽b=(0.4~0.5)h 管形肋拱 箱形肋拱（后面介绍）
4、箱形板拱
箱形板拱：主拱圈由多室箱构成的拱，箱形拱通常采用预制拼装 施工。
主要特点 截面组成方式
截面挖空率大 中性轴居中 抗弯和抗扭刚度大，整体性好
第二节 拱轴系数的选择和拱上建筑的布置
3、抛物线 由结构力学可知，在竖向均布荷载作用下，拱
的合理拱轴线是二次抛物线。所以，对于恒载强 度比较接近均布荷载的拱桥，例如矢跨比比较小 的空腹式钢筋混凝土拱桥，往往可以采用二次抛 物线作为拱轴线。
近年来广泛采用的钢筋混凝土桁架拱和刚架拱 等轻型拱上结构的拱桥，由于恒载分布均匀，因 此用二次抛物线作为这类轻型拱桥的拱轴线也是 适宜的。