拱桥构造

两铰拱：一次超静定结构。结构整体刚度较相应三铰拱大。由 基础位移、温变、混凝土收缩徐变引起的附加内力比无铰拱的 影响要小，可在地基条件较差时或坦拱中采用。（施工体系转 换过程中使用）
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，附加内力影响变小，故钢筋混凝土无铰拱 仍是大跨径桥梁的主要型式之一。
拱桥的主要类型
组合体系拱桥
拱式组合体系桥一般由拱肋、系杆、吊杆（或立柱）、行车道 梁（板）及桥面系等组成。
吊杆
拱肋 风撑
拱桥的主要类型
拱式组合体系桥将梁和拱两种基本结构组合起来，共同承受桥面 荷载和水平推力，充分发挥梁受弯、拱受压的结构特性及其组合 作用，达到节省材料的目的。拱式组合体系桥一般可划分为无推 力的和有推力的两种类型。
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2 拱桥的设计与构造
一、拱桥的主要组成
拱桥的主要组成
桥面系 主拱圈
上部结构 主拱圈，拱上填料， 桥面系
北京 卢沟桥
（上承式 实腹拱桥）
拱上填料
主拱圈 拱上 填料
桥墩
桥墩
桥面系
桥墩 下部结构
桥墩， 桥台， 基础
北京宛平卢沟桥在北京广安门外30里，跨永定河。桥始建于金·大定二十八年 （公元1188年），完工于金·明昌三年（公元1192年）。桥全长212.2m,共11 孔，净跨不等，自11.4m至13.45，桥宽9.3m。墩宽自6.5m至7.9m。拱券接 近半圆形。
第四篇 混凝土拱桥
1 概论 2 拱桥的设计与构造 3 拱桥的计算 4 拱桥的施工
1 概论
§1-1 拱桥的基本特点及其适用范围
拱桥是我国公路上使用较广泛的一种桥型。拱式结构 在竖向荷载作用下，两端将产生水平推力。正是这个水平 推力，使拱内产生轴向压力，从而大大减小了拱圈的截面 弯矩，使之成为偏心受压构件，截面上的应力分布与受弯 梁的应力相比，较为均匀。因此，可以充分利用主拱截面 材料强度，使跨越能力增大。
拱桥的主要类型
二、拱桥的主要类型
拱桥的主要类型
建筑材料
圬工拱桥，钢筋混凝土拱桥， 钢拱桥，钢-混组合拱桥
拱上建筑形式 实腹式拱桥，空腹式拱桥
拱
主拱圈拱轴线形 圆弧拱桥，抛物线拱桥，悬链线桥，折线拱，异形拱
桥
桥面位置
上承式拱桥，中承式拱桥，下承式拱桥
结构受力图示
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 拱片桥
m=1.543悬链线空腹石拱桥
湖南省：黄虎港桥
三次抛物线 钢筋混凝土箱形拱桥
乌巢河桥
KRK-I 桥 铁托桥
折线拱桥
异形拱桥
拱桥的主要类型
上承式拱桥 中承式拱桥 下承式拱桥
拱桥的主要类型
1.按照结构受力图式分类
简单体系拱桥
组合体系拱桥
可做成上承式，中承式，下承式 均为有推力拱。
按照主拱的静力体系，简单体 系拱桥又可以分成：
拱桥的主要类型
组 合 体 系 拱 桥：无推力拱
图3-1-4 组合体系拱
拱桥的主要类型
组 合 体 系 拱 桥：无推力拱
三铰拱， 两铰拱，无铰拱
拱式组合体系桥将梁和拱两种基本 结构组合起来，共同承受桥面荷载 和水平推力，充分发挥梁受弯、拱 受压的结构特性及其组合作用，达
到节省材料的目的。 拱式组合体系桥一般可划分为有推
力的和无推力的两种类型。
拱桥的主要类型
简单体系拱桥
三铰拱：静定结构，在地基差的地区小桥可采用。但构造复杂， 施工困难，整体刚度小，主拱圈一般不采用。
2）由于拱桥水平推力较大，在连续多孔的大、中桥梁 中，为防止一孔破坏而影响全桥的安全，需要采用较复杂 的措施，例如设置单向推力墩，也会增加造价；
3）与梁式桥相比，上承式拱桥的建筑高度较高，当用 于城市立交及平原地区时，因桥面标高提高，使两岸接线 长度增长，或者使桥面纵坡增大，既增加了造价又对行车 不利。
拱桥的基本特点及其适用范围
拱桥的优点
1）跨越能力较大； ★2）能充分就地取材，与混凝土梁式桥相比， 可以节省大量的钢材和水泥； ★3）耐久性能好，维修、养护费用少； ★4）外型美观； ★5）构造较简单。
拱桥的基本特点及其适用范围
拱桥的缺点
1）自重较大，相应的水平推力也较大，增加了下部结 构的工程量，当采用无铰拱时，对地基条件要求高；
拱桥的基本特点及其适用范围
各种桥型的受力特性
简支梁桥
拱桥
斜拉桥
Simple supported beam bridge
受弯为主
主梁抗弯能力
Arch bridge 受压为主 主拱抗压能力
压杆稳定
Cable-stayed bridge
受拉 压弯扭
斜拉索：拉 主塔： 压 主梁： 弯，扭
拱桥的基本特点及其适用范围
据拱肋和系杆（梁）相对刚度的大小及吊杆的布置型式可 以分为：具有竖直吊杆的柔性系杆刚性拱——称系杆拱（图 3-1-4a)；具有竖直吊杆的刚性系杆柔性拱——称蓝格尔拱 （图3-1-4b)；具有竖直吊杆的刚性系杆刚性拱——称洛泽 拱（图3-1-4c）。以上三种拱，当用斜吊杆来代替竖直吊杆 时，称为尼尔森拱（图3-1-4d、e、f)。
q
受弯梁: 跨中正弯矩 跨中轴力
L
1 qL
1 qL
2
2
Basic Beam Bridge
q
M 1 qL2 8
N 0
无铰拱: 跨中正弯矩 跨中轴力
Md

1 qL2 8
M
j
H
d
NH
d
H
L
H
1 qL 2
Mj
Mj
1 qL 2
Hingeless arch bridge
M Md
拱内弯矩大大减小 承 压 结 构 有水平推力结构
无推力拱
有推力拱
无粘结预应力系杆拱
强梁弱拱 （倒蓝格尔拱）
拱桥的主要类型
(1）无推力的组合体系拱
无推力拱式组合体系桥（也称系杆拱桥）是外部静定结构， 兼有拱桥的较大跨越能力和简支梁桥对地基适应能力强的两 大特点。拱的推力由系杆承受，系杆的含义就是一个将两拱 脚相互联系在一起的水平构件，因而墩台不承受水平推力。
主拱圈截面形式 板拱桥，肋拱桥，双曲拱桥，箱形拱桥， 钢管混凝土拱桥
拱桥的主要类型
圬工拱 桥
钢筋混凝土 箱形拱
成昆线一线天桥石拱桥
钢拱桥： 全焊结构
巫山龙门桥，中国第一座采用无平 衡重转体法施工的拱桥
钢管混凝土拱
武汉江汉五桥
拱桥的主要类型
实腹式拱桥 空腹式拱桥
拱桥的主要类型
等截面 圆弧 空腹石拱桥