橋梁工程第三篇_拱橋1(3)

1、第三篇 混凝土拱橋第二章第二章 拱橋的構(gòu)造及設(shè)計(jì)拱橋的構(gòu)造及設(shè)計(jì)2.1 2.1 上承式拱橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)上承式拱橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)土建學(xué)院橋梁工程系分為兩大類：普通型上承式拱橋，由主拱（圈）、拱上傳載構(gòu)件、橋面系組成，主拱（圈）是主要承重結(jié)構(gòu)；整體型上承式拱橋，由主拱片（指由拱圈與拱上傳載構(gòu)件組成的整體結(jié)構(gòu)）和橋面系組成，主拱片是主要承重結(jié)構(gòu)。一、主拱的構(gòu)造與尺寸擬定一、主拱的構(gòu)造與尺寸擬定普通型上承式拱橋根據(jù)主拱（圈）截面型式不同可分為：1）板拱2）板肋拱3）肋拱4）雙曲拱5）箱型拱整體式上承式拱橋1）桁架拱橋2）剛架拱橋1 普通型上承式拱橋1）板拱 按照主拱所用的建筑材料劃分，板拱又可分為石板拱

2、、混凝土板拱和鋼筋混凝土板拱等。（1）石板拱:料石、塊石和磚石等截面圓弧拱的拱石編號(hào)變截面拱圈的拱石編號(hào) 用于拱圈砌筑的石料應(yīng)要求石質(zhì)均勻，不易風(fēng)化和無(wú)裂紋。石料強(qiáng)度等級(jí)不得低于C30。 拱圈砌筑應(yīng)滿足下列構(gòu)造要求： 錯(cuò)縫； 限制砌縫寬度； 設(shè)五角石。 （2）混凝土板拱：素混凝土板拱、鋼筋混凝土板拱素混凝土板拱 整體現(xiàn)澆：拱內(nèi)收縮應(yīng)力大，受力不利，同時(shí)，拱架、模板木材用量大，工期長(zhǎng)，質(zhì)量不易控制，故較少采用； 預(yù)制砌筑：將混凝土板拱劃分成若干塊件，然后預(yù)制混凝土塊件，最后進(jìn)行塊件砌筑成拱。預(yù)制砌塊在砌筑前應(yīng)有足夠的養(yǎng)生期，以消除或減少混凝土收縮的影響。鋼筋混凝土板拱 板厚較小，構(gòu)造簡(jiǎn)單、外表整

3、齊、輕巧美觀。鋼筋混凝土板拱的橫斷面拱圈高度可按跨徑的1/601/70初擬。2）肋拱 肋拱橋是由兩條或多條分離的拱肋、橫系梁、立柱和由橫梁支承的行車道部分組成。肋拱橋立面布置圖拱肋是主要承重結(jié)構(gòu)，可由混凝土、鋼筋混凝土、鋼管混凝土、勁性骨架混凝土做成，宜采用少肋型式。上下游拱肋最外緣的間距一般不宜小于跨徑的1/20，以保證肋拱的橫向整體穩(wěn)定性。拱肋的截面型式分為實(shí)體矩形、工字形、箱形、管形和勁性骨架混凝土箱形等。矩形截面肋高可取跨徑的1/401/60，肋寬可為肋高的0.52.0倍。工字形截面肋高一般為跨徑的1/251/35，肋寬約為肋高的0.40.5倍，腹板厚度常為30cm50cm。管形肋拱是

4、指采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)作為拱肋的拱橋，其肋高與跨徑之比常在1/451/65之間。3）箱形拱主拱圈截面由多室箱構(gòu)成,主要特點(diǎn)是：箱形拱拱圈斷面示意 截面挖空率大，減輕重量； 箱形截面的中性軸大致居中，對(duì)于抵抗正負(fù)彎矩具有幾乎相等的能力，能較好地適應(yīng)主拱圈各截面正負(fù)彎矩變化的需要； 拱圈的整體性好，應(yīng)力分布較均勻； 單條箱肋剛度較大，穩(wěn)定性較好，能單箱肋成拱，便于無(wú)支架吊裝； 制作要求較高，吊裝設(shè)備較多，主要用于大跨徑拱橋。 擬定箱形拱截面尺寸主要包括拱圈的高度、寬度、箱肋的寬度以及頂?shù)装?、腹板尺寸?初擬拱圈的高度時(shí)，拱圈高度可取跨徑的1/551/75，或者按如下經(jīng)驗(yàn)公式估算： 1000lh箱形拱

5、閉合箱的構(gòu)造 一般希望拱寬不小于跨徑的1/20。修建箱形拱，可以采用預(yù)制拱箱無(wú)支架吊裝或有支架現(xiàn)場(chǎng)澆筑等施工方法。若采用無(wú)支架施工時(shí)，拱箱可分段預(yù)制，當(dāng)?shù)跹b能力很大時(shí)，可以采用封閉式拱箱，這樣可以增加拱箱在施工過(guò)程中的整體穩(wěn)定性，減少施工步驟。其具體過(guò)程為： 在橫向?qū)⒐敖孛鎰澐譃槎鄺l箱形肋，在縱向?qū)⑾湫卫叻侄?，先預(yù)制各箱肋段，然后安裝各箱肋段成拱，最后現(xiàn)澆各箱肋間的填縫混凝土形成箱形拱。4）雙曲拱橋由拱肋、拱波、拱板和橫向聯(lián)系等幾部分組成雙曲拱橋主拱圈橫斷面 雙曲拱橋的主要特點(diǎn)是將主拱圈以“化整為零”的方法按先后順序進(jìn)行施工，再以“集零為整”的組合式整體結(jié)構(gòu)承重。雙曲拱橋主拱圈截面型式拱肋是雙

6、曲拱橋主拱圈的骨架，它不僅參與拱圈共同承受全部恒載和活載，而且在施工過(guò)程中起砌筑拱波和澆筑拱板的支架作用，當(dāng)拱波、拱板完成后，拱肋成為主拱圈的重要組成部分。拱肋的設(shè)計(jì)，必須保證具有足夠的強(qiáng)度和剛度。常用的拱肋截面形式有矩形、倒T形（凸形）、槽形和工字形等 拱肋一般為鋼筋混凝土構(gòu)件，常采用預(yù)制安裝的方法施工。分段數(shù)目和長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)橋梁跨徑大小、運(yùn)輸設(shè)備和吊裝能力等條件來(lái)考慮。由于拱頂往往是受力最不利的截面，因此拱肋分段時(shí)接頭不宜布置在拱頂。拱肋分段的接頭位置雙曲拱橋主拱圈截面高度一般為跨徑的1/401/55，跨徑大者取小值。為使拱肋的變形在橫橋方向均勻，避免拱波頂可能出現(xiàn)縱向裂縫，需在拱肋間設(shè)置橫

7、向聯(lián)系。常用的型式有橫系梁和橫隔板，通常布置在拱頂、腹孔墩下面、分段吊裝的拱肋接頭處等，間距一般為35m，拱頂部分可適當(dāng)加密。桁架拱橋的主要組成部分2 整體型上承式拱橋1）桁架拱橋 桁架拱橋是一種有水平推力的桁架結(jié)構(gòu)，其上部結(jié)構(gòu)由桁架拱片、橫向聯(lián)結(jié)系和橋面組成。桁架拱片是主要承重結(jié)構(gòu)，由上、下弦桿、腹桿和實(shí)腹段組成。1）結(jié)構(gòu)型式分為斜（腹）桿式、豎（腹）桿式、桁肋式和組合式四種。斜（腹）桿式 三角形腹桿的桁架拱片，腹桿根數(shù)少，桿件的總長(zhǎng)度最短，因此腹桿用料省，整體剛度較大豎（腹）桿式 外形美觀，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工較方便，但整體剛度較小，豎桿與上、下弦桿連接的節(jié)點(diǎn)處易開(kāi)裂，故適用于荷載小、跨徑較

8、小的橋梁桁肋式 實(shí)質(zhì)上為普通型上承式拱橋，僅是將主拱圈改為桁架結(jié)構(gòu)。桁肋自重輕，吊裝方便，適宜于無(wú)支架施工。但由于桁架在拱腳處固結(jié)，基礎(chǔ)變位、溫度變化和混凝土收縮徐變引起的附加內(nèi)力較大，拱腳上弦桿易開(kāi)裂。組合式 上弦桿在墩（臺(tái)）頂部至拱頂之間適當(dāng)位置斷開(kāi)，形成一條斷縫（即斷點(diǎn)），從斷點(diǎn)至墩（臺(tái)）頂部形成一個(gè)懸臂桁架（與墩（臺(tái)）固結(jié)），跨間兩斷點(diǎn)之間為一普通桁架拱，全橋下弦桿保持連續(xù)。桁式組合拱常用于100m以上的特大型預(yù)應(yīng)力混凝土拱橋，設(shè)斷縫對(duì)減小由于日照溫差引起的附加內(nèi)力有好處。2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)承重結(jié)構(gòu)（桁架拱片）在施工期間單獨(dú)受力，在竣工后與橋面板共同受力。桁架拱在荷載作用下具有水平推力，具有

9、拱的受力特點(diǎn)。相當(dāng)于拱上結(jié)構(gòu)與拱肋連成整體，拱與拱上結(jié)構(gòu)共同受力，相當(dāng)于加大了拱圈高度，各桿件又主要承受軸力，所以又具有桁架的受力特點(diǎn)。由于桁架拱外部通常采用兩鉸結(jié)構(gòu)，因而基礎(chǔ)位移、溫度變化等產(chǎn)生的附加內(nèi)力較小，適合軟弱地基需要。3）結(jié)構(gòu)構(gòu)造(桁架拱片桁架段實(shí)腹段節(jié)間大小節(jié)點(diǎn)片數(shù)及間距矢跨比（2）橫向聯(lián)系（3）橋面系（4）桁架拱片與墩臺(tái)的連接桁架段桁架拱片中下弦桿為主要受壓構(gòu)件，應(yīng)有足夠的截面積，下弦桿多用矩形截面，其高度可為凈跨徑的1/801/100。桁架拱片寬度在25cm50cm之間，可為等截面，也可是變截面。上弦桿的斷面型式跟橋面板構(gòu)造有關(guān)。當(dāng)采用空心板時(shí)，上、下弦可采用矩形截面；當(dāng)采用

10、微彎板時(shí)，則需采用凸形（邊肋為L(zhǎng)形）。腹桿常用矩形截面 ，高度一般為下弦桿高度的1/1.51/2，對(duì)受壓腹桿宜用工字形截面。實(shí)腹段實(shí)腹段長(zhǎng)度與拱底曲線有關(guān)。陡拱時(shí)，實(shí)腹段就短，坦拱時(shí)則長(zhǎng)。在確定其長(zhǎng)度時(shí)還應(yīng)考慮實(shí)腹段與桁架段之間強(qiáng)度與剛度的差別、外觀上的協(xié)調(diào)以及要便于施工的要求。通常，實(shí)腹段長(zhǎng)度在計(jì)算跨徑的0.30.5倍之間，實(shí)腹段跨中截面高度（包括橋面板在內(nèi)）與跨徑、矢跨比、拱片數(shù)（或間距）等有關(guān)，初擬時(shí)可取為凈跨徑的1/401/50。節(jié)間大小桁架拱片的節(jié)間大小與上弦桿局部受力有關(guān)。節(jié)間大，節(jié)點(diǎn)就少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，但上弦桿需增大截面和自重，所以，節(jié)間長(zhǎng)度一般不大于計(jì)算跨徑的1/81/12。對(duì)斜桿

11、式桁架拱，還應(yīng)使其與上弦桿的夾角在3050之間，以避免產(chǎn)生過(guò)大的內(nèi)力和變形，這就要求節(jié)間長(zhǎng)度自端部向拱頂遞減。節(jié)點(diǎn)桁架拱片桿件的節(jié)點(diǎn)是一個(gè)很重要的部位，其構(gòu)造和型式隨拱跨大小、腹桿布置方式等有所不同。節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造應(yīng)保證足夠的強(qiáng)度和符合構(gòu)造要求。桁架拱片各桿件的軸線應(yīng)于節(jié)點(diǎn)處相交，以免產(chǎn)生附加彎矩；相鄰桿件外緣交角應(yīng)以圓弧或曲線過(guò)渡，過(guò)渡段內(nèi)不得出現(xiàn)銳角與直角，避免應(yīng)力集中。矢跨比桁架拱片矢跨比的確定應(yīng)從橋址情況、橋下凈空、橋面標(biāo)高、構(gòu)造型式、受力與施工諸方面綜合考慮確定。當(dāng)矢跨比小時(shí)，立面外形輕巧美觀，腹桿較短，剛度大，吊裝質(zhì)量輕，節(jié)省材料。但矢跨比越小水平推力就越大，造成墩臺(tái)負(fù)擔(dān)增大。當(dāng)矢跨比

12、大時(shí)，則情況相反。一般其凈矢跨比在1/61/10之間選用。2）剛架拱橋 剛架拱橋的上部結(jié)構(gòu)由剛架拱片、橫向聯(lián)結(jié)系和橋面等部分組成。拱片是剛架拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)，一般由跨中實(shí)腹段的主梁、空腹段的次梁、主拱腿（主斜撐）、次拱腿（次斜撐）等構(gòu)成，與橋面板一起形成剛架拱的主拱片。主梁和主拱腿的交接處稱為主節(jié)點(diǎn)，次梁和次拱腿的交接處稱為次節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)構(gòu)造一般均按固結(jié)設(shè)計(jì)。剛架拱橋?qū)儆谟型屏Φ母叽纬o定結(jié)構(gòu)，具有構(gòu)件少、質(zhì)量輕、整體性好、剛度大、施工簡(jiǎn)便、造價(jià)低、造型美觀等優(yōu)點(diǎn)，可在軟土地基上修建，被廣泛用于跨徑為25m70m的橋梁。二、拱上建筑構(gòu)造二、拱上建筑構(gòu)造按照拱上建筑采用的不同構(gòu)造方式，分為：實(shí)腹

13、式拱上建筑空腹式拱上建筑（一）實(shí)腹式拱上建筑 實(shí)腹式拱上建筑構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，填料數(shù)量較多，恒載較重。實(shí)腹式拱上建筑由拱腹填料、側(cè)墻、護(hù)拱、變形縫、防水層、泄水管以及橋面系組成。拱腹填料分為填充式和砌筑式兩種。填充式拱腹填料應(yīng)盡量做到就地取材，通常采用透水性好、土側(cè)壓力小的礫石、碎石、粗砂或卵石類粘土等材料，或其它輕質(zhì)材料。側(cè)墻是圍護(hù)拱腹上的散粒填料，設(shè)置在拱圈兩側(cè)，通常采用漿砌塊、片石、料石、鋼筋混凝土等。護(hù)拱設(shè)于拱腳段，以便加強(qiáng)拱腳段的拱圈，同時(shí)，便于在多孔拱橋上設(shè)置防水層和泄水管，通常采用漿砌塊、片石結(jié)構(gòu)。（二）空腹式拱上建筑 空腹式拱上建筑除具有實(shí)腹式拱上建筑相同的構(gòu)造外，還具有腹孔

14、和腹孔墩。拱式拱上建筑 根據(jù)腹孔構(gòu)造，可分為拱式拱上建筑和梁式拱上建筑兩種。1、腹孔1）拱式拱上建筑拱式拱上建筑構(gòu)造簡(jiǎn)單，外形美觀，但重量較大、一般用于圬工拱橋。腹孔一般對(duì)稱布置在靠拱腳側(cè)的一定區(qū)段內(nèi)，其長(zhǎng)度約為跨徑的1/31/4。對(duì)于中小跨徑拱橋，腹孔跨數(shù)以36孔為宜。腹孔跨徑，對(duì)中小跨徑拱橋一般選用2.5m5.5m，對(duì)大跨徑拱橋則控制在主拱跨徑的1/81/15之間。2）梁式拱上建筑簡(jiǎn)支腹孔（縱鋪橋道板梁）由底梁（座）、立柱、蓋梁和縱向簡(jiǎn)支橋道板（梁）組成。這種型式的結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)單，基本上不存在拱與拱上結(jié)構(gòu)的聯(lián)合作用，受力明確，是大跨徑拱橋拱上建筑主要采用的型式。連續(xù)腹孔（橫鋪橋道板梁）連續(xù)腹

15、孔由立柱、縱梁、實(shí)腹段墊墻及橋道板組成。先在拱上立柱上設(shè)置連續(xù)縱梁，然后再在縱梁上和拱頂段墊墻上鋪設(shè)橫向橋道板，形成拱上傳載結(jié)構(gòu)，這種型式主要用于肋拱橋。其特點(diǎn)是橋面板橫置，拱頂上只有一個(gè)板厚（含墊墻）及橋面鋪裝厚，建筑高度很小，適合于建筑高度受限制的拱橋。框架腹孔在橫橋向根據(jù)需要需設(shè)置多片，每片通過(guò)系梁形成整體。2、腹孔墩 腹孔墩可分為橫墻式或排架式兩種。1）橫墻式 一般用圬工材料砌筑或現(xiàn)澆混凝土形成。2）排架式 由立柱和蓋梁組成的鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)。圖 4-21 拱上結(jié)構(gòu)變形示意圖圖 4-22 立柱的聯(lián)結(jié)方式固結(jié)鉸變形縫因溫度升高產(chǎn)生的變形單邊承載時(shí)的變形 整體的鋼筋混凝土空腹式拱橋，在活

16、載或溫度變化等因素作用下將引起拱上結(jié)構(gòu)變形，在腹孔墩中產(chǎn)生附加彎矩，從而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)附近產(chǎn)生裂縫?？梢詫⒏箍锥盏纳舷露嗽O(shè)鉸，使它成為僅受軸向壓力的受力構(gòu)件，以改善拱上建筑腹孔墩的受力情況。為了簡(jiǎn)化構(gòu)造和方便施工，一般高立柱仍可采用固結(jié)形式，而只將靠近拱頂處的12根高度較小的矮立柱上、下端設(shè)鉸。三、其他細(xì)部構(gòu)造三、其他細(xì)部構(gòu)造拱上填料、橋面及人行道伸縮縫與變形縫排水與防水層拱橋中鉸的設(shè)置（一）拱上填料、橋面及人行道拱上建筑中的填料，一方面可以擴(kuò)大車輛荷載作用的面積，同時(shí)還可以減小車輛荷載對(duì)拱圈的沖擊，但也增加了拱橋的恒載重量。主拱圈及腹拱圈的拱頂處，填料厚度（包括路面厚度）均不宜小于30cm；當(dāng)拱上

17、填料厚度（包括橋面鋪裝厚度）等于或大于50cm時(shí)，設(shè)計(jì)計(jì)算中不計(jì)汽車荷載的沖擊力。（二）伸縮縫與變形縫使結(jié)構(gòu)的計(jì)算圖式盡量與實(shí)際的受力情況相符合，避免拱上建筑的不規(guī)則開(kāi)裂，以保證結(jié)構(gòu)的安全使用和耐久性。通常是在相對(duì)變形（位移或轉(zhuǎn)角）較大的位置設(shè)置伸縮縫，而在相對(duì)變形較小處設(shè)置變形縫。（三）排水與防水層 橋面雨水的排除，除了橋梁設(shè)置縱坡和橋面設(shè)置橫坡外，一般還沿橋面兩側(cè)緣石邊緣設(shè)置泄水管。實(shí)腹式拱橋防水層應(yīng)沿拱背護(hù)拱、側(cè)墻鋪設(shè)。單孔拱橋:可以不設(shè)拱腹泄水管。多孔拱橋:可在跨徑1/4處設(shè)泄水管。對(duì)于空腹拱橋，防水層應(yīng)沿腹拱上方與主拱圈跨中實(shí)腹段的拱背設(shè)置，泄水管也宜布置在1/4跨徑處。對(duì)跨線橋、城

18、市橋或其它特殊橋梁，需設(shè)置全封閉式排水系統(tǒng)。（四）拱橋中鉸的設(shè)置拱橋中需要設(shè)置鉸的情況有四種：按兩鉸拱或三鉸拱設(shè)計(jì)的主拱圈；按構(gòu)造要求需要采用兩鉸拱或三鉸拱的腹拱圈；需設(shè)置鉸的矮小腹孔墩，即將鉸設(shè)置在墩上端與頂梁和下端與底梁的連接處；在施工過(guò)程中，為消除或減小主拱圈的部分附加內(nèi)力，以及對(duì)主拱圈內(nèi)力作適當(dāng)調(diào)整時(shí)，需要在拱腳處設(shè)置臨時(shí)鉸。常用的拱鉸型式有：弧形鉸鉛墊鉸平鉸不完全鉸和鋼鉸1、弧形鉸2、鉛墊鉸3、平鉸4、不完全鉸5、鋼鉸四、拱橋的設(shè)計(jì)四、拱橋的設(shè)計(jì)（一）拱橋的總體布置1、確定橋梁長(zhǎng)度及分孔2、確定橋梁的設(shè)計(jì)標(biāo)高和矢跨比（二）不等跨連續(xù)拱橋的處理方法（三）拱軸線的選擇和拱上建筑的布置（一

19、）拱橋的總體布置 拱橋總體布置應(yīng)包括：擬定結(jié)構(gòu)體系及結(jié)構(gòu)型式；擬定橋梁的長(zhǎng)度、跨徑、孔數(shù)、拱的主要幾何尺寸、橋梁的高度、墩臺(tái)及其基礎(chǔ)型式和埋置深度、橋上及橋頭引道的縱坡等。1、確定橋梁長(zhǎng)度及分孔根據(jù)泄洪總跨徑及其它方面的要求，確定兩岸橋臺(tái)之間的總長(zhǎng)度，并確定橋臺(tái)的位置。對(duì)于通航河流，在確定孔數(shù)與跨徑時(shí)，一般分為通航孔和不通航孔兩部分。通航孔跨徑和通航標(biāo)高的大小應(yīng)滿足航道等級(jí)規(guī)定的要求。對(duì)于航道可能變遷的河流，必須設(shè)置幾個(gè)通航的橋跨。對(duì)于不通航孔或非通航河段，橋孔劃分可按經(jīng)濟(jì)原則考慮。2、確定橋梁的設(shè)計(jì)標(biāo)高和矢跨比 拱橋的標(biāo)高主要有四個(gè)，即橋面標(biāo)高、拱頂?shù)酌鏄?biāo)高、起拱線標(biāo)高和基礎(chǔ)底面標(biāo)高。 橋面

20、標(biāo)高一般由兩岸線路的縱斷面設(shè)計(jì)所控制。 當(dāng)橋面標(biāo)高確定之后，由橋面標(biāo)高減去拱頂處的建筑高度（拱頂填料厚度和主拱圈厚度），就可得到拱頂?shù)酌娴臉?biāo)高。 起拱線標(biāo)高由矢跨比的要求確定。 基礎(chǔ)底面的標(biāo)高，應(yīng)根據(jù)沖刷深度、地基承載能力等因素確定主拱圈矢跨比是拱橋的主要設(shè)計(jì)參數(shù)之一。它不但影響主拱圈內(nèi)力，還影響拱橋的構(gòu)造型式和施工方法的選擇，應(yīng)從上、下部結(jié)構(gòu)受力、通航、泄洪等綜合因素考慮確定矢跨比。 拱橋的水平推力與垂直反力之比值，隨矢跨比的減小而增大。當(dāng)矢跨比減小時(shí)，拱的推力增大，反之則推力減小。 推力大，相應(yīng)地在拱圈產(chǎn)生的軸向力也大，對(duì)拱圈自身的受力狀況是有利的，但對(duì)墩臺(tái)基礎(chǔ)不利。同時(shí)矢跨比越小，附加內(nèi)

21、力越大。但當(dāng)拱的矢跨比過(guò)大時(shí)，拱腳區(qū)段過(guò)陡，給拱圈的砌筑或混凝土的澆筑帶來(lái)困難。 矢跨比與外形是否美觀，與周圍景物能否協(xié)調(diào)也有關(guān)系。 矢跨比的大小應(yīng)經(jīng)過(guò)綜合比較后進(jìn)行選定。（二）不等跨連續(xù)拱橋的處理方法 不等跨拱橋，由于相鄰孔的恒載推力不相等，使橋墩和基礎(chǔ)增加了恒載的不平衡推力。采用不同的矢跨比采用不同的拱腳標(biāo)高調(diào)整拱上建筑的恒載重量采用不同類型的拱跨結(jié)構(gòu)（三）拱軸線的選擇和拱上建筑的布置 理想拱軸線：在各種荷載作用下拱圈截面只受軸向壓力，而無(wú)彎矩作用，充分利用圬工材料的抗壓性能。 合理拱軸線：理想拱軸線在事實(shí)上是不可能獲得的，因?yàn)槌Y(jié)構(gòu)自重外，拱圈還要受到活載、溫度變化和材料彈塑性變形等因素

22、的作用?？紤]到公路拱橋的結(jié)構(gòu)自重占全部荷載的比重較大，以結(jié)構(gòu)自重壓力線作為設(shè)計(jì)拱軸線，基本上是適宜的。拱橋常用的拱軸線型有以下幾種：1、圓弧線2、懸鏈線3、拋物線本節(jié)小結(jié) 上承式拱橋分為普通型上承式拱橋和整體型上承式拱橋；普通型上承式拱橋根據(jù)主拱（圈）截面型式不同可分為板拱、板肋拱、肋拱、雙曲拱、箱型拱；整體式上承式拱橋分為桁架拱橋、剛架拱橋；拱上建筑分為空腹式和實(shí)腹式；其他細(xì)部構(gòu)造包括拱上填料、橋面及人行道、伸縮縫與變形縫、排水與防水層、鉸等；拱橋的設(shè)計(jì)包括拱橋的總體布置、不等跨連續(xù)拱橋的處理方法、拱軸線的選擇和拱上建筑的布置等內(nèi)容。土建學(xué)院橋梁工程系2.22.2 中、下承式鋼筋混凝土拱橋的

23、設(shè)計(jì)與構(gòu)造中、下承式鋼筋混凝土拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造一、概述 中承式拱橋的行車道位于拱肋的中部。 下承式拱橋的橋跨結(jié)構(gòu)由拱肋、懸吊結(jié)構(gòu)和橫向聯(lián)結(jié)系三部分組成。二、基本組成和構(gòu)造（一）拱肋 材料 ：鋼筋砼、鋼管砼、勁性骨架砼或純鋼材 拱軸線：拋物線、懸鏈線 截面：矩形、工字形、箱形或管形提籃式拱新型拱肋構(gòu)思蝴蝶拱側(cè)傾拱（二）橫向聯(lián)系 作用：保證兩片拱肋的橫向剛度和穩(wěn)定 形式：橫撐、對(duì)角撐或空格式構(gòu)造等型式 無(wú)橫向風(fēng)撐：拱腳具有牢靠的剛性固結(jié)；橋面以下至拱腳區(qū)段的拱肋間固結(jié)橫梁的剛度；加大拱肋的寬度巫山長(zhǎng)江大橋橫撐形式無(wú)橫向風(fēng)撐（三）懸掛結(jié)構(gòu)1吊桿 剛性吊桿：用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土制作； 受力：軸向

24、拉力，上下節(jié)點(diǎn)處的局部彎矩 柔性吊桿：用冷軋粗鋼筋、高強(qiáng)鋼絲或鋼絞線等高強(qiáng)鋼材制作 防護(hù)層應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、韌性、抗老化性和附著性 短吊桿：應(yīng)力及應(yīng)力變幅均較大；溫度變化及活載水平力作用下，短吊桿折角較大（三）懸掛結(jié)構(gòu)2、橫梁 分為普通橫梁、固定橫梁和剛架橫梁 由吊桿支承的是普通橫梁，也叫中橫梁 固定橫梁在拱肋與橋面系相交部位，傳遞垂直荷載、水平橫向荷載、縱向制動(dòng)力，與拱肋剛性聯(lián)結(jié)（三）懸掛結(jié)構(gòu)3、縱梁 縱梁多采用T形、形小梁，設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)或連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，或直接在橫梁上滿鋪空心板、實(shí)心板（三）懸掛結(jié)構(gòu)4、行車道系 由縱、橫梁和車道板組成。車道板上鋪橋面鋪裝，安設(shè)人行道和欄桿等。2.32.3 拱

25、式組合體系橋的設(shè)計(jì)和構(gòu)造拱式組合體系橋的設(shè)計(jì)和構(gòu)造一、概述 拱式組合體系橋是將梁和拱兩種基本結(jié)構(gòu)組合起來(lái)，共同承受荷載，充分發(fā)揮梁受彎、拱受壓的結(jié)構(gòu)特性及其組合作用，達(dá)到節(jié)省材料的目的。根據(jù)拱肋和行車道梁的聯(lián)結(jié)方式不同，拱式組合體系橋一般可劃分為有推力的和無(wú)推力兩種類型（一）拱式組合體系橋的基本形式 簡(jiǎn)支梁拱組合式橋梁 下承式，無(wú)推力。拱肋結(jié)構(gòu)一般為鋼管混凝土，橋面上設(shè)風(fēng)撐；外部為靜定結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為高次超靜定結(jié)構(gòu)。主要承重構(gòu)件除拱肋外，還有加勁縱梁，它與橫梁組成平面框架，由吊桿上下聯(lián)系 連續(xù)梁拱組合式橋梁特點(diǎn)：剛度大，跨越能力大，造型美觀 單懸臂組合式橋梁 適用于上承式、轉(zhuǎn)體施工。將實(shí)腹梁挖空，用立柱代替梁腹板