拱桥概述

钢管拱 新型组合体系拱
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拱桥的受力特点：拱式结构在竖向荷载的作用下， 支承处不仅产生竖向反力，而且还产生水平推力。 由于这个水平推力的存在，拱的弯距将比同跨径的 梁的弯距小很多，因而使整个拱主要承受压力。拱 是一个偏心受压构件。
优点
跨越能力大； 能充分做到就地取材； 耐久性好，养护维修费用少； 外形美观； 构造简单，易于掌握。
7-起拱线 11-拱上建筑
拱式桥
上承式拱桥的基本组成
L0 - 净跨径 L -计算跨径 f0 - 净矢高 f -计算矢高 f/L - 矢跨比
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1-拱圈；2-拱顶；3-拱脚；4-拱轴线；5-拱腹；6-拱背；7-栏杆；8-路缘石；
9-变形缝；10-拱上侧墙；11-防水层；12-拱腹填料；13-桥面防水层；14-
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
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（一）按照结构体系分类
1、简单体系拱桥和组合体系拱桥
简单体系拱桥：主要承重结
构是裸拱，桥面系结构不参与 主拱受力
可以做成上承式，中承式，下承式，均为有 推力拱。
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。
12、重庆李家沱长江大桥 23、丰都长江大桥
13、重庆鹅公岩长江大桥 24、忠县长江大桥
14、重庆菜园坝长江大桥 25、万州长江大桥
15、重庆石板坡长江大桥1 26、万州长江二桥
16、重庆石板坡长江大桥2 27、宜万铁路万州大桥
17、重庆朝天门长江大桥 28、云阳长江大桥
18、重庆大佛寺长江大桥 29、奉节长江大桥
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缺点
自重较大，相应的水平推力大； 支架施工多、施工工序多、不便于 机械化施工、施工周期长；
多孔拱桥需设单向推力墩； 上承式拱桥建筑高度高。
拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服：
1）从结构体系、构造形式上采取措施； 2）用轻质材料减轻自重； 3）设法提高地基的承载能力； 4）提高预制构件所占的比重,大块件制造与运输方法 200~600m范围内，拱桥仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手 4
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1990江苏丹阳云阳桥（L=70m）
跨越京杭大运河，无粘结预应力系杆拱，3根拱
肋，矢度1/5，拱轴系数m=1.0，单箱高1.5m，行
车道刚性纵梁和无粘结预应力柔性系杆分开。预
制安装法施工.
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1992 广东开平三埠桥 （L=60m） 单拱肋预应力混凝土系杆拱，单拱肋置于 车行道中央分隔带上。
桥墩；15-基础；16-侧墙；17-盲沟；18-锥坡
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二、拱桥的主要类型
建桥材料
圬工拱桥，钢筋混凝土拱桥，钢拱桥
力学体系
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 主拱圈截面形式 板拱桥，肋拱桥，双曲拱桥，箱形拱桥 桥
拱轴线型式
圆弧拱桥，抛物线拱桥，悬链线桥
桥面位置 拱上建筑形式
拱桥的基本组成 根据行车道的位置，拱桥可以分成：上承式、下承
式和中承式三种类型如下图所示：
拱桥的基本图示
一般上承式拱桥，桥跨结构是由主拱圈、拱上建筑 等组成。
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1968河南嵩县前河桥 （L=150m）
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。
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。 14
三铰拱实例
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两铰拱实例
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无铰拱：
➢拱的内力分布较均匀
➢三次超静定结构
➢用材较三铰拱省
➢构造简单，施工方便，整体刚度大，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
➢钢筋混凝土无铰拱是大跨径桥梁的主要型式之一
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有推力拱：此种组合体系拱没有系杆，有单独的梁和拱
共同受力，拱的水平推力任由墩台承受。
桁架拱桥
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3、拱片桥
➢行车道系与拱肋刚性连接在一起，共同承受荷载。 ➢仅能用于上承式桥梁。 ➢拱片桥可做成三铰、两铰、无铰拱桥，其推力由墩台承受
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（二）按照主拱的截面型式分类 拱桥的主拱圈，沿拱轴线可以做成等截面或变截面的形式 等截面拱 沿桥跨方向主拱圈采用相同截面尺寸 变截面拱
19、长寿长江大桥
30、巫山长江大桥
20、渝怀铁路长寿大桥 31、巴东长江大桥
21、涪陵长江大桥
32、西陵长江大桥
22、涪陵李渡长江大桥 33、夷陵长江大桥
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第二节 拱桥的组成及主要类型
一、拱桥的主要组成
拱桥的组成
拱圈
桥跨结构
拱上建筑
桥墩
下部结构 桥台
基础
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1-主拱圈 2-拱顶 3-拱脚
4-拱轴线 5-拱腹 6-拱背
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当代拱桥：结构型式与施工方法的丰富多彩如，97年 建成的重 庆万县长江大桥（图2所示，L=420m）， 广州丫髻沙特大 桥（L＝360m）， 1932建成的澳大利亚悉尼钢拱桥（L＝ 503m ）及卢浦大桥（L=550m）。
1997建成的四川万县长江大桥
（L=420m)
。
360m 广州丫髻沙特大桥
。
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箱拱与桥台形成无铰拱
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2、组合体系拱桥
组合体系拱桥：在拱式桥跨中，行车系与拱
组合，共同受力。同样，组合拱可以做成上承 式、中承式和下承式。常用的有以下几种形式：
无推力拱（使用较广泛）： 拱的推力由系杆承受，墩台不受水平推力
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柔性系杆刚性拱(简称系杆拱，图a) 刚性系杆柔性拱(即蓝格尔拱，图b) 刚性系杆刚性拱(图c)。 对于有斜吊杆的柔性系杆刚性拱桥，又可称为尼尔森拱(图 d)。
掌握常用的圬工及钢筋混凝土拱式桥 的结构体系、构造原理、计算理论和 主要施工方法
了解现代大跨度混凝土拱桥的 构造、计算和施工特点
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拱桥的发展
十八世纪
十九世纪
国外：石拱，木拱
铸铁拱
钢拱 钢筋混凝土拱
拱桥
1964年
国内：石拱，木拱
70年代
80年代
双曲拱
桁架拱
钢筋混 凝土拱
80年代中
刚架拱 桁式组合拱
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1932澳大利亚503m悉尼钢拱桥
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长江干流（宜宾以下）跨江大桥一览表 （截止2004年底）
1、宜宾长江大桥 2、江安长江大桥 3、泸州长江大桥 4、泸州长江二桥 5、隆纳铁路泸州大桥 6、泸州泰安长江大桥 7、江津长江大桥 8、江津地维长江大桥 9、重庆白沙沱长江大桥 10、重庆鱼洞长江大桥 11、重庆马桑溪长江大桥