混凝土拱桥介绍
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两边设岸孔37m，拱圈厚1.1m。下部结构为重力式石砌墩台。该桥施工在主孔范围 内设3个临时墩，上立钢支架、拱架等，其上砌筑主拱圈。 世界上跨径最大的石拱桥。桥宽 8m，双肋石拱桥，腹拱为9孔13m，南岸引桥3孔13m，北
推力任由墩台承受。
3、拱片桥
同济大学桥梁系
拱式桥
叶爱君
（二）按照主拱的截面型式分类
1、板拱桥： 主拱圈采用矩形实体截面。构造 简单、施工方便，使用广泛。自 重较大，不经济，通常在地基较 好的中小跨径圬工拱桥中采用。 2、肋拱桥：
肋拱桥由两条或两条以上分离式 拱肋组成承重结构的拱桥，拱肋 之间靠横向联系梁连接成整体而 共同受力.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。可以用 圬工、钢筋混凝土、钢材建造。
6-拱背
7-起拱线 11-拱上建筑
f/L - 矢跨比
上承式拱桥的基本组成
桥梁与道路结构
同济大学桥梁系
拱式桥
三、拱桥的主要类型及其特点
建桥材料
圬工拱桥，钢筋混凝土拱桥，钢拱桥
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
结构体系分
拱 桥
主拱圈截面形式形式
板拱桥，肋拱桥，双曲拱桥，箱形拱桥
第一篇 混凝土拱桥
第一章 拱桥的现状和发展
1、拱桥的发展
十八世纪 十九世纪 钢拱 钢筋混凝土拱
国外：石拱，木拱
铸铁拱
拱桥
1964年 70年代 双曲拱
国内：石拱，木拱
80年代中 刚架拱 桁式组合拱
80年代 桁架拱
钢筋混 凝土拱
钢管拱 新型组合体系拱
古代拱桥: 拱轴曲线造型的千变万化，其中最具有代表意义的是建于
公元 595-605年的赵州桥（如图1所示，跨径L=37m）
图1 赵州桥
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（图3，L＝360m）， 1932建成的澳大利亚 悉尼钢拱桥（图4，L＝ 503m ）及正在建设的鲁浦大 桥（L=550m）。
拱轴线型式 桥面位置 拱上建筑形式
圆弧拱桥，抛物线拱桥，悬链线桥 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
桥梁与道路结构
同济大学桥梁系
拱式桥
叶爱君
（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：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。 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 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。 桥梁与道路结构
主要缺点： 1）是有推力的结构，而且自重较大，因而水平推力也较大， 增加了下部结构的工程量，对地基 要求也高； 3）由于水平推力较大，在连续多孔的大、中桥中，为防止 一孔破坏而影响全桥的安全，需要采取较复杂的措施，或 设置单向推力墩，增加了造价； 4）上承式拱桥的建筑高度较高。 拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服：200~600m 范围内，拱桥仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手
图2 1997建成的四川万县长江大桥 （L=420m)
图3 360m 广州丫髻沙特大桥
。
图 4 1932澳大利亚503m悉尼钢拱桥
2、拱桥的受力特点
承重结构：主拱 支承处不仅产生竖 向反力，还产生水 平推力，从而使拱 主要受压
拱桥的基本图示
同济大学桥梁系
拱式桥
3、主要优缺点： 主要优点 跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，养护、维修 费用小；外形美观；构造较简单，有利于广泛采用。
总 体 布 置
确定桥梁长度及分孔
确定桥梁的设计标高和矢跨比 正确处理不等分孔问题
桥面标高，拱定底面标高， 起拱线标高，基础标高
混凝土拱桥矢跨比1/4～1/8 箱型拱桥矢跨比1/6～1/10 采用不同的矢跨比 采用不同的拱脚标高 调整拱上建筑的重力 采用不同的拱跨结构
同济大学桥梁系
拱式桥
叶爱君
四、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）
我国公路桥中70%为拱桥。我国多山，石料资源丰富，拱桥取材以石料为主。
1965广西南宁都安红渡桥（L: 100m ) 1990湖南凤凰县的乌巢河桥 （ L=120m） 5个空腹拱， 主拱圈为等截面悬链线。拱矢度为 1/5，拱圈厚1.7m，拱上建筑对称布置
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。
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
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
桥梁与道路结构
同济大学桥梁系
拱式桥
叶爱君
3、双曲拱桥： 主拱圈横截面由一个或数个 小拱组成 ， 其主拱圈在纵向 和横向均呈曲线形。通常有 拱肋、拱波、拱板和横向联 系等几部分。 公路双曲拱桥采用最多的是多 肋波的截面形式；对于跨径和 荷载较小的单车道桥可采用单 波的形式。 双曲拱桥施工工序多，组合截 面的整体性差，易开裂，因此， 只宜在中小跨径桥梁中采用。
桥梁与道路结构
同济大学桥梁系
拱式桥
叶爱君
4、箱形拱桥： 箱形拱桥拱圈横截面由几个箱室组成。截面挖空率大，可达 全截面的50%-70%，较实体板拱桥可减少圬工用料与自重， 适用于大跨度拱桥。截面抗扭刚度大，横向整体性和稳定性 好，特别适用于无支架施工。
箱形拱闭合箱的构造
桥梁与道路结构
三、拱桥的总体布置
桥梁与道路结构
第二节 拱桥的结构体系及总体布置
一、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：
Βιβλιοθήκη Baidu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。
同济大学桥梁系
拱式桥
1-主拱圈
2-拱顶 3-拱脚 4-拱轴线 5-拱腹 L0 - 净跨径 L -计算跨径 f0 - 净矢高 f -计算矢高
推力任由墩台承受。
3、拱片桥
同济大学桥梁系
拱式桥
叶爱君
（二）按照主拱的截面型式分类
1、板拱桥： 主拱圈采用矩形实体截面。构造 简单、施工方便，使用广泛。自 重较大，不经济，通常在地基较 好的中小跨径圬工拱桥中采用。 2、肋拱桥：
肋拱桥由两条或两条以上分离式 拱肋组成承重结构的拱桥，拱肋 之间靠横向联系梁连接成整体而 共同受力.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。可以用 圬工、钢筋混凝土、钢材建造。
6-拱背
7-起拱线 11-拱上建筑
f/L - 矢跨比
上承式拱桥的基本组成
桥梁与道路结构
同济大学桥梁系
拱式桥
三、拱桥的主要类型及其特点
建桥材料
圬工拱桥，钢筋混凝土拱桥，钢拱桥
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
结构体系分
拱 桥
主拱圈截面形式形式
板拱桥，肋拱桥，双曲拱桥，箱形拱桥
第一篇 混凝土拱桥
第一章 拱桥的现状和发展
1、拱桥的发展
十八世纪 十九世纪 钢拱 钢筋混凝土拱
国外：石拱，木拱
铸铁拱
拱桥
1964年 70年代 双曲拱
国内：石拱，木拱
80年代中 刚架拱 桁式组合拱
80年代 桁架拱
钢筋混 凝土拱
钢管拱 新型组合体系拱
古代拱桥: 拱轴曲线造型的千变万化，其中最具有代表意义的是建于
公元 595-605年的赵州桥（如图1所示，跨径L=37m）
图1 赵州桥
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（图3，L＝360m）， 1932建成的澳大利亚 悉尼钢拱桥（图4，L＝ 503m ）及正在建设的鲁浦大 桥（L=550m）。
拱轴线型式 桥面位置 拱上建筑形式
圆弧拱桥，抛物线拱桥，悬链线桥 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
桥梁与道路结构
同济大学桥梁系
拱式桥
叶爱君
（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：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。 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 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。 桥梁与道路结构
主要缺点： 1）是有推力的结构，而且自重较大，因而水平推力也较大， 增加了下部结构的工程量，对地基 要求也高； 3）由于水平推力较大，在连续多孔的大、中桥中，为防止 一孔破坏而影响全桥的安全，需要采取较复杂的措施，或 设置单向推力墩，增加了造价； 4）上承式拱桥的建筑高度较高。 拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服：200~600m 范围内，拱桥仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手
图2 1997建成的四川万县长江大桥 （L=420m)
图3 360m 广州丫髻沙特大桥
。
图 4 1932澳大利亚503m悉尼钢拱桥
2、拱桥的受力特点
承重结构：主拱 支承处不仅产生竖 向反力，还产生水 平推力，从而使拱 主要受压
拱桥的基本图示
同济大学桥梁系
拱式桥
3、主要优缺点： 主要优点 跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，养护、维修 费用小；外形美观；构造较简单，有利于广泛采用。
总 体 布 置
确定桥梁长度及分孔
确定桥梁的设计标高和矢跨比 正确处理不等分孔问题
桥面标高，拱定底面标高， 起拱线标高，基础标高
混凝土拱桥矢跨比1/4～1/8 箱型拱桥矢跨比1/6～1/10 采用不同的矢跨比 采用不同的拱脚标高 调整拱上建筑的重力 采用不同的拱跨结构
同济大学桥梁系
拱式桥
叶爱君
四、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）
我国公路桥中70%为拱桥。我国多山，石料资源丰富，拱桥取材以石料为主。
1965广西南宁都安红渡桥（L: 100m ) 1990湖南凤凰县的乌巢河桥 （ L=120m） 5个空腹拱， 主拱圈为等截面悬链线。拱矢度为 1/5，拱圈厚1.7m，拱上建筑对称布置
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。
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
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
桥梁与道路结构
同济大学桥梁系
拱式桥
叶爱君
3、双曲拱桥： 主拱圈横截面由一个或数个 小拱组成 ， 其主拱圈在纵向 和横向均呈曲线形。通常有 拱肋、拱波、拱板和横向联 系等几部分。 公路双曲拱桥采用最多的是多 肋波的截面形式；对于跨径和 荷载较小的单车道桥可采用单 波的形式。 双曲拱桥施工工序多，组合截 面的整体性差，易开裂，因此， 只宜在中小跨径桥梁中采用。
桥梁与道路结构
同济大学桥梁系
拱式桥
叶爱君
4、箱形拱桥： 箱形拱桥拱圈横截面由几个箱室组成。截面挖空率大，可达 全截面的50%-70%，较实体板拱桥可减少圬工用料与自重， 适用于大跨度拱桥。截面抗扭刚度大，横向整体性和稳定性 好，特别适用于无支架施工。
箱形拱闭合箱的构造
桥梁与道路结构
三、拱桥的总体布置
桥梁与道路结构
第二节 拱桥的结构体系及总体布置
一、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：
Βιβλιοθήκη Baidu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。
同济大学桥梁系
拱式桥
1-主拱圈
2-拱顶 3-拱脚 4-拱轴线 5-拱腹 L0 - 净跨径 L -计算跨径 f0 - 净矢高 f -计算矢高