第三章中下承式鋼筋混凝土拱橋

1、第三節(jié)第三節(jié) 中、下承式鋼筋混凝土拱橋中、下承式鋼筋混凝土拱橋主講：周水興土 木 建 筑 學 院2013.43.1 適用場合一、適當場合n 凈空限制n 平衡推力n 平原地區(qū)，減少引道n 景觀3.2 總體布置與構(gòu)造二、總體布置n組成：拱肋、橫向聯(lián)系、懸掛結(jié)拱肋、橫向聯(lián)系、懸掛結(jié)構(gòu)（橋道系）構(gòu)（橋道系）n作用與構(gòu)造：拱肋拱肋：承重結(jié)構(gòu)：承重結(jié)構(gòu)截面形式：矩形、箱形、工字形截面形式：矩形、箱形、工字形拱軸線：懸鏈線、拋物線（二次、拱軸線：懸鏈線、拋物線（二次、高次）高次）立面布置：平行、傾斜（提籃拱）立面布置：平行、傾斜（提籃拱）3.2 總體布置與構(gòu)造橫向聯(lián)系橫向聯(lián)系：增強橫向剛度和穩(wěn)定性：增強橫向

2、剛度和穩(wěn)定性截面形式：矩形、箱形、工字形截面形式：矩形、箱形、工字形構(gòu)造形式：直撐、構(gòu)造形式：直撐、K撐、撐、X撐等，寬度不宜小于其長度的撐等，寬度不宜小于其長度的1/15布置、位置：首先滿足車形凈空，景觀（橋面以上，不設(shè)為布置、位置：首先滿足車形凈空，景觀（橋面以上，不設(shè)為敞開型）、自身穩(wěn)定要求敞開型）、自身穩(wěn)定要求3.2 總體布置與構(gòu)造懸掛結(jié)構(gòu)：直接承受汽車等荷載，由橋面系、吊桿、拱上立柱等懸掛結(jié)構(gòu)：直接承受汽車等荷載，由橋面系、吊桿、拱上立柱等構(gòu)成構(gòu)成吊桿：剛性吊桿、柔性吊桿吊桿：剛性吊桿、柔性吊桿剛性吊桿：鋼筋砼、預應(yīng)力砼。增強拱肋橫向剛度；材料用量大，剛性吊桿：鋼筋砼、預應(yīng)力砼。增強

3、拱肋橫向剛度；材料用量大，工藝復雜；工藝復雜；柔性吊桿：部分消除拱肋與橋面系間的相互影響，材料省，可以柔性吊桿：部分消除拱肋與橋面系間的相互影響，材料省，可以更換；更換；短吊桿問題短吊桿問題：無明確的定義，宜斷裂，宜賓小南門橋（溫度變化、：無明確的定義，宜斷裂，宜賓小南門橋（溫度變化、局部加載引起的非對稱變形等）局部加載引起的非對稱變形等）間距：間距：410m，與主跨跨徑有關(guān)，與主跨跨徑有關(guān)短吊桿斷裂3.2 總體布置與構(gòu)造拱上立柱與橫梁：形成框架結(jié)構(gòu)拱上立柱與橫梁：形成框架結(jié)構(gòu)行車道系：縱梁、橫梁組成（簡支、連續(xù)結(jié)構(gòu)）行車道系：縱梁、橫梁組成（簡支、連續(xù)結(jié)構(gòu)）橋面板：空心板、橋面板：空心板、T

4、梁、梁、II梁，組合梁梁，組合梁3.2 總體布置與構(gòu)造一、拱肋構(gòu)造一、拱肋構(gòu)造截面形狀：依據(jù)跨度、荷載等級、橋?qū)挕⒔ㄖ牧系却_定，可截面形狀：依據(jù)跨度、荷載等級、橋?qū)挕⒔ㄖ牧系却_定，可選擇矩形、箱形、工字形、鋼管砼（圓形、啞鈴型、四肢格選擇矩形、箱形、工字形、鋼管砼（圓形、啞鈴型、四肢格構(gòu)型）構(gòu)型）截面變化：按截面變化：按Ritter確定確定鋼筋配置：與施工、成橋受力有關(guān)，選不利配制鋼筋配置：與施工、成橋受力有關(guān)，選不利配制3.2 總體布置與構(gòu)造二、吊桿構(gòu)造二、吊桿構(gòu)造1、剛性吊桿：預應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)，增強橫向剛度；但本身剛度大，、剛性吊桿：預應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)，增強橫向剛度；但本身剛度大，不能更換，少用

5、；不能更換，少用；2、柔性吊桿：平行鋼絲、鋼絞線，外包、柔性吊桿：平行鋼絲、鋼絞線，外包PE3、連接方式：鐓頭錨，夾片錨（不用）、連接方式：鐓頭錨，夾片錨（不用）3.2 總體布置與構(gòu)造三、橋面板、縱梁三、橋面板、縱梁橋面板形式：依吊桿間距、荷載等級確定橋面板形式：依吊桿間距、荷載等級確定截面形式：截面形式：T型梁、板梁、型梁、板梁、II形梁；形梁；結(jié)構(gòu)形式：簡支結(jié)構(gòu)、連續(xù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式：簡支結(jié)構(gòu)、連續(xù)結(jié)構(gòu)3.2 總體布置與構(gòu)造四、橫梁構(gòu)造四、橫梁構(gòu)造固定橫梁（肋間橫梁）固定橫梁（肋間橫梁）普通橫梁（吊桿橫梁）普通橫梁（吊桿橫梁）剛架橫梁（拱上立柱橫梁），高度小，剛度大剛架橫梁（拱上立柱橫梁），高

6、度小，剛度大拱上立柱與拱肋連接方式：鉸接（矮立柱）、剛接（高立柱）拱上立柱與拱肋連接方式：鉸接（矮立柱）、剛接（高立柱）受力：不設(shè)固定支座，減小縱向水平力。受力：不設(shè)固定支座，減小縱向水平力。3.2 總體布置與構(gòu)造五、斷縫（伸縮縫）設(shè)置五、斷縫（伸縮縫）設(shè)置目的：為避免橋面系受拱肋變形作用而受到附加拉伸，導致目的：為避免橋面系受拱肋變形作用而受到附加拉伸，導致橋面、防水層和混凝土被拉裂，在橋面系某個部位設(shè)置斷縫。橋面、防水層和混凝土被拉裂，在橋面系某個部位設(shè)置斷縫。位置位置橋面系與拱肋交會處的固定橫梁上；橋面系與拱肋交會處的固定橫梁上；拱跨端部的橋臺（墩）；拱跨端部的橋臺（墩）；拱跨中間。拱跨

7、中間。第三節(jié) 主拱強度及穩(wěn)定性計算一、主拱強度驗算一、主拱強度驗算1、按新規(guī)范計算；、按新規(guī)范計算；2、分大、小偏心計算截面強度、分大、小偏心計算截面強度二、拱肋的穩(wěn)定性驗算二、拱肋的穩(wěn)定性驗算1、縱向穩(wěn)定性、縱向穩(wěn)定性 強度穩(wěn)定法強度穩(wěn)定法2、橫向穩(wěn)定性、橫向穩(wěn)定性 強度穩(wěn)定法強度穩(wěn)定法第四節(jié) 吊桿及橋面系計算一、吊桿計算一、吊桿計算1、柔性吊桿：、柔性吊桿：軸心受拉軸心受拉構(gòu)件構(gòu)件2、剛性吊桿：與拱肋、橫梁連接成剛性連接，、剛性吊桿：與拱肋、橫梁連接成剛性連接，是是偏心受拉構(gòu)件偏心受拉構(gòu)件 預應(yīng)力混凝土構(gòu)件，承載力計算時，應(yīng)考慮預應(yīng)力混凝土構(gòu)件，承載力計算時，應(yīng)考慮預應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋的受

8、力。預應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋的受力。第四節(jié) 吊桿及橋面系計算二、橋面系計算二、橋面系計算（一）橫梁（一）橫梁1、吊桿橫梁（普通橫梁），按簡支梁計算、吊桿橫梁（普通橫梁），按簡支梁計算2、固定橫梁（肋間橫梁），固端梁計算。承、固定橫梁（肋間橫梁），固端梁計算。承受彎、扭、剪作用。但各國算法不同，歐美受彎、扭、剪作用。但各國算法不同，歐美（空間桁架理論）；前蘇聯(lián)（斜彎破壞理（空間桁架理論）；前蘇聯(lián)（斜彎破壞理論），中國（分開計算，后疊加）論），中國（分開計算，后疊加）第四節(jié) 吊桿及橋面系計算（二）縱梁（橋面板）（二）縱梁（橋面板）縱梁：以橫梁為支點的縱梁：以橫梁為支點的彈性彈性支承連續(xù)梁。支承連續(xù)梁。 彈性常數(shù)彈性常數(shù)：支點產(chǎn)生的單位撓度（拱肋與吊桿的變形）：支點產(chǎn)生的單位撓度（拱肋與吊桿的變形）所需的吊桿拉力。所需的吊桿拉力。忽略忽略，剛性支承連續(xù)梁。，剛性支承連續(xù)梁。橋面板：橋面板：連續(xù)縱梁橋面板連續(xù)縱梁橋面板、簡支梁橋面連續(xù)簡支梁橋面連續(xù)橋面連續(xù)計算橋面連續(xù)計算：