第六章_拱橋構(gòu)造競(jìng)賽1

1、巫山長(zhǎng)江大橋，主跨 460m梁橋回顧梁橋回顧梁橋的設(shè)梁橋的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)計(jì)算梁橋的構(gòu)造梁橋的構(gòu)造6.1 概述概述6.1.1 拱橋的基本組成及特點(diǎn)拱橋的基本組成及特點(diǎn)與梁橋的區(qū)別與梁橋的區(qū)別u外形不同：拱橋外形更美觀。外形不同：拱橋外形更美觀。u受力不同：受力不同：梁橋梁橋在豎向荷載作用下，只有豎向反力；在豎向荷載作用下，只有豎向反力；拱主要承受壓力拱主要承受壓力圬工材料（石料、混凝土、磚等）、圬工材料（石料、混凝土、磚等）、鋼、鋼筋混凝土鋼、鋼筋混凝土拱橋拱橋在豎向荷載作用下，有水平反力（推力）在豎向荷載作用下，有水平反力（推力）拱拱M1. 拱橋的基本組成拱橋的基本組成組成組成下部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)拱上

2、建筑拱上建筑基礎(chǔ)基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)主拱圈（主拱）主拱圈（主拱）主要承重結(jié)構(gòu)主要承重結(jié)構(gòu)橋墩橋墩橋面系橋面系 提供平順橋道提供平順橋道填充物、傳力構(gòu)件填充物、傳力構(gòu)件 傳力傳力下部結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)（墩臺(tái)基礎(chǔ)）（墩臺(tái)基礎(chǔ)）上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)（主拱圈）（主拱圈）上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)（拱上建筑立柱）（拱上建筑立柱）上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)（拱上建筑橋面板）（拱上建筑橋面板）橋臺(tái)橋臺(tái)2. 拱橋的技術(shù)名詞拱橋的技術(shù)名詞- -實(shí)腹式實(shí)腹式u凈跨徑：每孔拱跨兩個(gè)拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離凈跨徑：每孔拱跨兩個(gè)拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離u計(jì)算跨徑：兩相鄰拱腳截面形心點(diǎn)之間的水平距離計(jì)算跨徑：兩相鄰拱腳截面形心點(diǎn)之間的水平距離

3、u凈矢高：從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點(diǎn)的連線的垂直距離凈矢高：從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點(diǎn)的連線的垂直距離u計(jì)算矢高：從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心的連線的垂直距離計(jì)算矢高：從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心的連線的垂直距離2. 拱橋的技術(shù)名詞拱橋的技術(shù)名詞- -空腹式空腹式u凈跨徑：每孔拱跨兩個(gè)拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離凈跨徑：每孔拱跨兩個(gè)拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離u計(jì)算跨徑：兩相鄰拱腳截面形心點(diǎn)之間的水平距離計(jì)算跨徑：兩相鄰拱腳截面形心點(diǎn)之間的水平距離u凈矢高：從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點(diǎn)的連線的垂直距離凈矢高：從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣

4、最低點(diǎn)的連線的垂直距離u中心線中心線(計(jì)算計(jì)算)矢高：從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心的連線的垂直距離矢高：從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心的連線的垂直距離3. 拱橋的特點(diǎn)拱橋的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)l跨越能力較大跨越能力較大l耐久性好、養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用少耐久性好、養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用少l外形美觀外形美觀l構(gòu)造較簡(jiǎn)單構(gòu)造較簡(jiǎn)單缺點(diǎn)缺點(diǎn)l自重大、水平推力大自重大、水平推力大l施工難（長(zhǎng)、高）、費(fèi)用高施工難（長(zhǎng)、高）、費(fèi)用高l工期長(zhǎng)（機(jī)械化程度低）工期長(zhǎng)（機(jī)械化程度低）l多跨連續(xù)拱需處理不平衡推力多跨連續(xù)拱需處理不平衡推力l上承式拱橋的建筑高度大上承式拱橋的建筑高度大l下部工程量大下部工程量大l地基要求高地基要求高

5、6.1.2 拱橋的分類拱橋的分類u按照主拱圈所使用的建筑材料分：按照主拱圈所使用的建筑材料分：圬工拱橋圬工拱橋鋼筋混凝土拱橋鋼筋混凝土拱橋鋼拱橋鋼拱橋鋼鋼- -混凝土組合拱橋混凝土組合拱橋u按照拱上建筑的形式分：按照拱上建筑的形式分：實(shí)腹式拱橋?qū)嵏故焦皹蚩崭故焦皹蚩崭故焦皹騯按照主拱圈線形分：按照主拱圈線形分：圓弧線拱橋圓弧線拱橋拋物線拱橋拋物線拱橋懸鏈線拱橋懸鏈線拱橋u按照橋面位置分：按照橋面位置分：上承式拱橋上承式拱橋中承式拱橋中承式拱橋下承式拱橋下承式拱橋u按照有無水平推力分按照有無水平推力分( (組合體系組合體系) )無推力拱橋無推力拱橋柔性系桿剛性拱柔性系桿剛性拱（系桿拱）（系桿拱）

6、剛性桿柔性拱剛性桿柔性拱（朗格爾拱）（朗格爾拱）剛性桿剛性拱剛性桿剛性拱（洛澤拱）（洛澤拱）以上三種拱，當(dāng)用斜吊桿代替豎直吊桿時(shí)，稱為以上三種拱，當(dāng)用斜吊桿代替豎直吊桿時(shí)，稱為尼爾森拱尼爾森拱尼爾森尼爾森系桿拱系桿拱尼爾森尼爾森朗格爾拱朗格爾拱尼爾森尼爾森洛澤拱洛澤拱u按照有無水平推力分按照有無水平推力分（組合體系）：（組合體系）：無推力拱橋無推力拱橋拱片拱（屬有推力拱）拱片拱（屬有推力拱）有推力拱橋有推力拱橋無推力拱主要應(yīng)用于中下承式拱之中，主要由拱肋、懸吊結(jié)構(gòu)和橫向聯(lián)結(jié)系三無推力拱主要應(yīng)用于中下承式拱之中，主要由拱肋、懸吊結(jié)構(gòu)和橫向聯(lián)結(jié)系三部分組成。部分組成。行車系與主行車系與主拱共同受力

7、拱共同受力上海盧浦大橋總體布置圖上海盧浦大橋總體布置圖此種組合體系拱沒有系桿，由單獨(dú)的梁和拱共同受力，拱的推力仍由墩臺(tái)承受。此種組合體系拱沒有系桿，由單獨(dú)的梁和拱共同受力，拱的推力仍由墩臺(tái)承受。剛性梁柔性拱剛性梁柔性拱（倒朗格爾拱）（倒朗格爾拱）剛性梁剛性拱剛性梁剛性拱（倒洛澤拱）（倒洛澤拱）在有推力鋼拱橋中，拱上建筑由立柱和橋道系組成，并以鋼結(jié)構(gòu)為主，有時(shí)橋在有推力鋼拱橋中，拱上建筑由立柱和橋道系組成，并以鋼結(jié)構(gòu)為主，有時(shí)橋道系也采用鋼道系也采用鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的?；炷两M合結(jié)構(gòu)的?？鐝阶畲蟮挠型屏︿摴皹蚩鐝阶畲蟮挠型屏︿摴皹蛎绹?guó)的新河谷橋美國(guó)的新河谷橋上邊緣與橋面縱向平行，下邊緣為拱形的有

8、推力結(jié)構(gòu)，稱為拱片。在拱片中，行上邊緣與橋面縱向平行，下邊緣為拱形的有推力結(jié)構(gòu)，稱為拱片。在拱片中，行車道系與拱肋剛性聯(lián)成一整體，共同承受荷載，故僅能用于上承式拱橋。車道系與拱肋剛性聯(lián)成一整體，共同承受荷載，故僅能用于上承式拱橋。u按照主拱靜力體系分：按照主拱靜力體系分：三鉸拱（靜定結(jié)構(gòu)）三鉸拱（靜定結(jié)構(gòu)）無鉸拱（三次超靜定結(jié)構(gòu)）無鉸拱（三次超靜定結(jié)構(gòu)）兩鉸拱（一次超靜定結(jié)構(gòu)）兩鉸拱（一次超靜定結(jié)構(gòu)）行車系結(jié)構(gòu)不參與主行車系結(jié)構(gòu)不參與主拱一起受力，有推力拱一起受力，有推力維修費(fèi)用高維修費(fèi)用高 空腹式拱橋的拱上建筑中的邊腹拱常采用三鉸拱空腹式拱橋的拱上建筑中的邊腹拱常采用三鉸拱 少用少用 l兩鉸

9、拱兩鉸拱使用：使用：地基不好，坦拱（推力大）地基不好，坦拱（推力大） 與三鉸拱比：整體性與三鉸拱比：整體性與無鉸拱比：附加內(nèi)力（一次超靜定）與無鉸拱比：附加內(nèi)力（一次超靜定） l三鉸拱三鉸拱靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu) 無附加內(nèi)力（溫度、支座沉降等）無附加內(nèi)力（溫度、支座沉降等） 整體剛度低整體剛度低 有鉸有鉸 構(gòu)造復(fù)雜構(gòu)造復(fù)雜 l無鉸拱無鉸拱維修費(fèi)用維修費(fèi)用整體剛度整體剛度使用最廣泛使用最廣泛 無鉸無鉸 構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便 三次超靜定三次超靜定 有附加內(nèi)力有附加內(nèi)力 地基要求高地基要求高 內(nèi)力分布均勻內(nèi)力分布均勻 省材省材l單鉸拱單鉸拱很少用很少用 u按照主拱的截面形式分按照主拱的截面

10、形式分（沿拱軸線）：（沿拱軸線）：等截面等截面變截面變截面等截面等截面等寬變高度截面等寬變高度截面等高變寬度截面等高變寬度截面簡(jiǎn)單、施工方便簡(jiǎn)單、施工方便適應(yīng)內(nèi)力變化適應(yīng)內(nèi)力變化變寬變高度截面變寬變高度截面u按照主拱的截面形式分按照主拱的截面形式分（橫截面）（橫截面）板拱板拱簡(jiǎn)單、中小跨簡(jiǎn)單、中小跨板肋拱橋板肋拱橋拱圈由板拱圈由板和肋組成和肋組成肋拱橋肋拱橋拱肋拱肋橫系梁橫系梁自重自重 、較大跨、較大跨拱肋拱肋橫系梁橫系梁拱板拱板拱波拱波雙曲拱橋雙曲拱橋美、工序多、美、工序多、易開裂、少用易開裂、少用底板底板腹板腹板橫隔板橫隔板頂板頂板箱型拱橋箱型拱橋抗扭、整體性好抗扭、整體性好適于無支架施工適于無支架施工大跨主拱大跨主拱雙曲拱橋雙曲拱橋缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：鋼管鋼管混凝土拱橋混凝土拱橋優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)fl核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)；核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)；l內(nèi)填混凝土增加鋼管壁的穩(wěn)定性內(nèi)填混凝土增加鋼管壁的穩(wěn)定性l鋼管為外模板鋼管為外模板 剛度大、承載能力大、重量輕，剛度大、承載能力大、重量輕，易于吊裝或轉(zhuǎn)體易于吊裝或轉(zhuǎn)體易出現(xiàn)管內(nèi)混凝土易出現(xiàn)管內(nèi)混凝土脫空脫空現(xiàn)象（日照、混凝土收縮）現(xiàn)象（日照、混凝土收縮）使用：使用： 肋拱、大跨肋拱、大跨勁性骨架勁性骨架混凝土拱橋混凝土拱橋特點(diǎn)：特點(diǎn)： 使用方便使用方便使用：使用： 大跨大跨先合龍先合龍后立模后立模巫山巫峽長(zhǎng)江大橋巫山巫峽長(zhǎng)江大