橋梁工程15-混凝土拱橋

第12章

混凝土拱橋2022/10/251第12章混凝土拱橋內(nèi)容§12.1拱橋的現(xiàn)狀和發(fā)展§12.2拱橋的結(jié)構(gòu)體系及總體布置§12.3拱橋的施工2022/10/252第12章混凝土拱橋§12.1拱橋的現(xiàn)狀和發(fā)展一、拱橋的發(fā)展

拱橋國外：石拱木拱十八世紀鑄鐵拱十九世紀

鋼拱鋼筋混凝土拱國內(nèi)：石拱木拱雙曲拱桁架拱鋼筋混凝土拱

剛架拱桁式組合拱

鋼管拱新型組合體系拱1964年70年代80年代80年代中2022/10/253第12章混凝土拱橋古代拱橋:拱軸曲線造型的千變?nèi)f化，其中最具有代表意義的是建于公元595~605年的趙州橋圖1

趙州橋2022/10/254第12章混凝土拱橋當(dāng)代拱橋：結(jié)構(gòu)跨度不斷增大，結(jié)構(gòu)型式與施工方法更加豐富多彩圖21997年建成的四川萬縣長江大橋（L=420m)2022/10/255第12章混凝土拱橋圖3廣州丫髻沙大橋（L＝360m）2022/10/256第12章混凝土拱橋圖41932年澳大利亞悉尼鋼拱橋（L＝503m）2022/10/257第12章混凝土拱橋二、拱橋的受力特點承重結(jié)構(gòu)：主拱圈（肋）是主要受力構(gòu)件。它是曲線形，所以要有供行車的橋面系結(jié)構(gòu)和聯(lián)結(jié)拱圈（肋）與橋面系的構(gòu)造支承處不僅產(chǎn)生豎向反力，還產(chǎn)生水平推力，從而使拱主要受壓2022/10/258第12章混凝土拱橋二、拱橋的受力特點拱橋與梁橋的區(qū)別幾何上的不同：跨徑、矢高、矢跨比。主拱與橋道系（拱上建筑）組成2022/10/259第12章混凝土拱橋二、拱橋的受力特點拱橋與梁橋的區(qū)別力學(xué)上的不同：反力：在豎直荷載作用下，三鉸拱的豎向反力與簡支梁相同，三鉸拱會產(chǎn)生水平反力。內(nèi)力：水平反力引起拱內(nèi)力中出現(xiàn)了軸力，同時降低了彎矩與剪力。2022/10/2510第12章混凝土拱橋二、拱橋的受力特點拱橋與梁橋的區(qū)別建橋材料的不同：由于拱以受壓為主，可以充分利用抗拉性能較差而抗壓性能較好的圬工材料（石料、混凝土、磚等）來建造拱橋，這種由圬工材料建造的拱橋稱為圬工拱橋。2022/10/2511第12章混凝土拱橋三、主要優(yōu)缺點：主要優(yōu)點跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，養(yǎng)護、維修費用小；外形美觀；構(gòu)造較簡單，有利于廣泛采用。2022/10/2512第12章混凝土拱橋主要缺點：1）是有推力的結(jié)構(gòu)，而且自重較大，→因而增加了下部結(jié)構(gòu)的工程量，對地基要求也高；2）施工周期較長，施工難度大，費用高；3）與梁橋相比，上承式拱橋的建筑高度較大；→當(dāng)用于城市立交及平原地區(qū)時，因橋面標(biāo)高提高，使兩岸接線長度增長，或者使橋面縱坡增大，既增加了造價又對行車不利；2022/10/2513第12章混凝土拱橋主要缺點：4）由于水平推力較大，在連續(xù)多孔的大、中橋中，為防止一孔破壞而影響全橋的安全，需要采取較復(fù)雜的措施，或設(shè)置單向推力墩，從而增加了造價2022/10/2514第12章混凝土拱橋拱橋的缺點正在逐步得到改善和克服，在200~600m范圍內(nèi)，拱橋仍然是懸索橋和斜拉橋的競爭對手

2022/10/2515第12章混凝土拱橋§12.2拱橋的結(jié)構(gòu)體系及總體布置一、拱橋的基本組成根據(jù)行車道的位置，拱橋可以分成：上承式、下承式和中承式三種類型如下圖所示：2022/10/2516第12章混凝土拱橋上承式實腹式拱橋的基本組成2022/10/2517第12章混凝土拱橋2022/10/2518第12章混凝土拱橋上承式空腹式拱橋的基本組成主拱的計算跨徑與計算矢高2022/10/2519第12章混凝土拱橋二、拱橋的主要類型及其特點拱橋建橋材料圬工拱，鋼砼拱，鋼拱，鋼-砼組合拱拱軸線型式圓弧拱，拋物線拱，懸鏈線拱橋面位置上承式拱橋，中承式拱橋，下承式拱橋結(jié)構(gòu)體系單體系橋：三鉸拱，兩鉸拱，無鉸拱組合體系：無推力拱橋，有推力拱橋主拱圈截面形式拱上建筑形式實腹式拱橋，空腹式拱橋板拱，肋拱，雙曲拱，箱形拱2022/10/2520第12章混凝土拱橋1、簡單體系拱橋簡單體系拱橋：可做成上承式，中承式，下承式均為有推力拱；行車系不參與主拱受力（一）按照結(jié)構(gòu)體系分類拱橋按受力圖式的分類2022/10/2521第12章混凝土拱橋1、簡單體系拱橋三鉸拱：靜定結(jié)構(gòu)，無附加應(yīng)力在地基差的地區(qū)可采用有鉸→構(gòu)造復(fù)雜，施工困難，整體剛度小少用（一）按照結(jié)構(gòu)體系分類拱橋按受力圖式的分類2022/10/2522第12章混凝土拱橋無鉸拱：三次超靜定結(jié)構(gòu)拱的內(nèi)力分布較均勻，材料用量較三鉸拱省構(gòu)造簡單，施工方便，整體剛度大，實際中使用廣泛超靜定次數(shù)高，會產(chǎn)生附加內(nèi)力，一般希望修建在地基良好處跨徑增大，附加力影響變小，故鋼筋混凝土無鉸拱仍是大跨徑橋梁的主要型式之一2022/10/2523第12章混凝土拱橋兩鉸拱：一次超靜定結(jié)構(gòu)，介于三鉸拱和無鉸拱之間鋼拱采用較多2022/10/2524第12章混凝土拱橋2、組合體系拱橋組合體系拱橋：在拱式橋跨中，行車系與拱組合，共同受力。同樣，組合拱可以做成上承式、中承式和下承式。行車系參與主拱受力。常用的有以下幾種形式：無推力拱（使用較廣泛）：拱的推力由系桿承受，墩臺不受水平推力2022/10/2525第12章混凝土拱橋柔性系桿剛性拱（系桿拱）剛性系桿柔性拱（藍格爾拱）剛性系桿剛性拱（洛澤拱）斜吊桿-尼爾森拱2022/10/2526第12章混凝土拱橋2022/10/2527第12章混凝土拱橋有推力拱：此種組合體系拱沒有系桿，由單獨的梁和拱共同受力，拱的水平推力仍由墩臺承受。2022/10/2528第12章混凝土拱橋3、拱片橋2022/10/2529第12章混凝土拱橋沿拱軸線：等截面、變截面（二）按照主拱的截面型式分類2022/10/2530第12章混凝土拱橋沿拱軸線：等截面、變截面

圬工拱：板拱、肋拱混凝土拱：板拱、肋拱、雙曲拱與箱形拱鋼拱：工字形、圓管和箱形肋拱鋼管混凝土拱：單管、啞鈴、多管桁式等（二）按照主拱的截面型式分類2022/10/2531第12章混凝土拱橋1、板拱橋：主拱圈采用矩形實體截面。構(gòu)造簡單、施工方便，使用廣泛。自重較大，不經(jīng)濟。通常在地基較好的中小跨徑圬工拱橋中采用。（二）按照主拱的截面型式分類2022/10/2532第12章混凝土拱橋2、肋拱橋：由兩條或兩條以上分離式拱肋組成承重結(jié)構(gòu)的拱橋，拱肋之間靠橫向聯(lián)系梁連接成整體而共同受力。橫截面面積較小，節(jié)省材料，自重輕，跨越能力大，多用于較大跨徑的拱橋。可以用圬工、鋼筋混凝土、鋼材建造。2022/10/2533第12章混凝土拱橋3、雙曲拱橋：主拱圈橫截面由一個或數(shù)個小拱組成，其主拱圈在縱向和橫向均呈曲線形。通常有拱肋、拱波、拱板和橫向聯(lián)系等幾部分。2022/10/2534第12章混凝土拱橋3、雙曲拱橋：公路雙曲拱橋采用最多的是多肋波的截面形式；對于跨徑和荷載較小的單車道橋可采用單波的形式。雙曲拱橋施工工序多，組合截面的整體性差，易開裂，因此，只宜在中小跨徑橋梁中采用。2022/10/2535第12章混凝土拱橋4、箱形拱橋：箱形拱閉合箱的構(gòu)造2022/10/2536第12章混凝土拱橋4、箱形拱橋：箱形拱橋拱圈橫截面由幾個箱室組成。截面挖空率大，可達全截面的50%-70%，較實體板拱橋可減少圬工用料與自重，適用于大跨度拱橋。截面抗扭剛度大，橫向整體性和穩(wěn)定性好，特別適用于無支架施工。2022/10/2537第12章混凝土拱橋圓弧線（circle）二次拋物線（parabolic）懸鏈線（catenary）矢跨比小于1/5的稱為坦拱（flatarch）矢跨比大于或等于1/5的稱為陡拱（steeparch）（三）按照拱軸線的型式分類2022/10/2538第12章混凝土拱橋三、拱橋的總體布置2022/10/2539第12章混凝土拱橋總體布置的主要內(nèi)容：擬采用的結(jié)構(gòu)體系及結(jié)構(gòu)型式；橋梁的長度、跨徑、孔數(shù)、橋面標(biāo)高；拱的主要幾何尺寸，如矢跨比、橋梁高度、寬度、外形、墩臺及其基礎(chǔ)型式和埋置深度、橋上及橋頭引道的縱坡等。三、拱橋的總體布置2022/10/2540第12章混凝土拱橋1.確定拱橋的主要設(shè)計標(biāo)高拱橋的標(biāo)高主要有四個：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)高三、拱橋的總體布置2022/10/2541第12章混凝土拱橋1.確定拱橋的主要設(shè)計標(biāo)高橋面標(biāo)高：由兩岸線路的縱斷面設(shè)計來控制；要保證橋下凈空能滿足泄洪或通航的要求橋下凈空能滿足泄洪或通航的要求。拱頂?shù)酌鏄?biāo)高：由橋面標(biāo)高推算三、拱橋的總體布置2022/10/2542第12章混凝土拱橋1.確定拱橋的主要設(shè)計標(biāo)高起拱線標(biāo)高：一般宜選擇低拱腳的設(shè)計方案基礎(chǔ)底面標(biāo)高：地基、水文條件和上部結(jié)構(gòu)三、拱橋的總體布置2022/10/2543第12章混凝土拱橋2.矢跨比影響主拱圈內(nèi)力、構(gòu)造形式、施工方法及美觀三、拱橋的總體布置2022/10/2544第12章混凝土拱橋2.矢跨比分析：矢跨比小（坦）水平推力大（地基要求高）附加力大（無鉸、二鉸拱）矢跨比大（陡）橋下凈空小橋面縱坡大拱腳區(qū)段陡（施工困難）三、拱橋的總體布置2022/10/2545第12章混凝土拱橋2.矢跨比取值：上承式磚、石、混凝土拱橋和雙曲拱橋：1/8~1/4，≥1/8箱形：1/8~1/6，≥1/10圬工拱橋：≥1/10鋼筋混凝土剛架、桁架拱：1/10~1/6，且≥1/12三、拱橋的總體布置2022/10/2546第12章混凝土拱橋2.矢跨比取值：《橋規(guī)》規(guī)定：鋼筋混凝土拱橋的矢跨比，宜采用1/5～l/8。有研究表明，在其他條件相同的前提下，拱橋穩(wěn)定系數(shù)最高的矢跨比為1/3。三、拱橋的總體布置2022/10/2547第12章混凝土拱橋3.不等跨連續(xù)拱橋的處理方法產(chǎn)生原因：地形、地質(zhì)、通航等（最好等跨）不平衡推力后果：下部受力不利處理措施：（1）采用不同的矢跨比（2）采用不同的拱腳標(biāo)高（3）調(diào)整拱上建筑的恒載重量（4）采用不同類型的拱跨結(jié)構(gòu)三、拱橋的總體布置2022/10/2548第12章混凝土拱橋3.不等跨連續(xù)拱橋的處理方法（1）采用不同的矢跨比大跨矢跨比大陡不平衡推力減?。?）采用不同的拱腳標(biāo)高H1>H2缺點：不美觀，施工復(fù)雜注意抗傾覆問題三、拱橋的總體布置2022/10/2549第12章混凝土拱橋3.不等跨連續(xù)拱橋的處理方法（3）調(diào)整拱上建筑的恒載重量大跨：空腹或輕質(zhì)填料小跨：實腹或重質(zhì)填料（4）采用不同類型的拱跨結(jié)構(gòu)小跨：板拱大跨：肋拱（輕），中承式（增大f）三、拱橋的總體布置2022/10/2550第12章混凝土拱橋4.拱軸線的選擇和拱上建筑的布置設(shè)計拱軸線應(yīng)滿足的要求：1）盡量減小拱圈截面的彎矩，使主拱圈在考慮各種因影響下各主要截面的應(yīng)力相差不大、且最大限度減小截面的拉應(yīng)力，最好不出現(xiàn)拉應(yīng)力；2）滿足各施工階段的要求；3）外形美觀、施工簡便三、拱橋的總體布置2022/10/2551第12章混凝土拱橋4.拱軸線的選擇和拱上建筑的布置（1）圓弧線——均布徑向荷載的壓力線特點：線形簡單，施工方便；但與恒載壓力線偏離較大，各截面受力不均適用：常用于15～20m以下的小跨徑拱橋或較大跨徑的鋼筋混凝土拱橋三、拱橋的總體布置2022/10/2552第12章混凝土拱橋4.拱軸線的選擇和拱上建筑的布置（2）懸鏈線——恒載集度自拱頂向拱腳均勻增加時的壓力線特點：用于實腹式拱橋，不計彈性壓縮，與恒載壓力線重合；用于空腹式拱橋，與恒載壓力線有偏離，但有利。適用：大、中跨徑普遍采用三、拱橋的總體布置2022/10/2553第12章混凝土拱橋4.拱軸線的選擇和拱上建筑的布置（3）拋物線——豎向均布荷載的壓力線二次拋物線適用：鋼筋混凝土桁架拱和剛架拱等輕型拱橋，矢跨比較小的空腹式鋼筋混凝土拱橋高次拋物線適用：大跨徑拱橋三、拱橋的總體布置2022/10/2554第12章混凝土拱橋合理拱軸線三鉸拱的拱軸線方程為：三、拱橋的總體布置2022/10/2555第12章混凝土拱橋合理拱軸線若令Mx=0，即在某種荷載作用下任意截面的彎矩均為零，拱則為純壓拱。對于一些特殊的分布荷載，可以求出與荷載分布規(guī)律有關(guān)的拱軸線，稱這條拱軸線為合理拱軸線。三、拱橋的總體布置2022/10/2556第12章混凝土拱橋二次拋物線拱軸線:由材料力學(xué)：令Mx=0，可得拱頂截面三、拱橋的總體布置2022/10/2557第12章混凝土拱橋懸鏈線拱軸線方程:對于荷載集度隨拱軸線變化從拱頂往拱腳增加的分布荷載，任意點的恒載強度gx可以下式表示：聯(lián)立可得三、拱橋的總體布置2022/10/2558第12章混凝土拱橋懸鏈線拱軸線方程:當(dāng)拱軸線為合理拱軸線時，拱的各個截面彎矩均為零。對于拱頂截面，由于對稱性，剪力也等于零。于是，拱頂截面僅有恒載推力Hg

。對拱腳截面取矩，則有：三、拱橋的總體布置2022/10/2559第12章混凝土拱橋懸鏈線拱軸線方程:對任意截面取矩對x取兩次導(dǎo)數(shù)2022/10/2560第12章混凝土拱橋2022/10/2561第12章混凝土拱橋上式為二階非齊次常系數(shù)線性微分方程。解此方程，則得拱軸線方程為：四、拱橋構(gòu)造及實例介紹1）圬工拱橋（石拱橋以及拱圈不配鋼筋的混凝土拱橋，跨越能力較?。?022/10/2562第12章混凝土拱橋板拱主拱截面寬度：實腹式板拱橋及拱式腹拱的空腹式板拱橋：拱圈寬度決定于橋面寬度。板拱主拱厚度：可采用等厚度或變厚度，其值主要根據(jù)橋梁跨徑、矢高、建筑材料、荷載大小等因素通過試算確定。2022/10/2563第12章混凝土拱橋多孔大跨實腹拱或梁式腹孔的空腹式拱實腹單孔小橋或拱式腹孔的空腹式拱四、拱橋構(gòu)造及實例介紹1）圬工拱橋（石拱橋以及拱圈不配鋼筋的混凝土拱橋，跨越能力較?。?022/10/2564第12章混凝土拱橋鋼砼板拱：可以整體現(xiàn)澆，也可以預(yù)制砌筑拱頂：拱腳：四、拱橋構(gòu)造及實例介紹1）圬工拱橋（石拱橋以及拱圈不配鋼筋的混凝土拱橋，跨越能力較?。?022/10/2565第12章混凝土拱橋石板拱：拱石滿足規(guī)范要求2022/10/2566第12章混凝土拱橋石板拱：拱石的砌縫也要滿足規(guī)范要求1）圬工拱橋2022/10/2567第12章混凝土拱橋石拱橋，主拱圈為等截面懸鏈線，拱圈厚1.1m，兩端各有6m石拱作為橋下立交通道。洛陽龍門橋2022/10/2568第12章混凝土拱橋世界上跨徑最大的石拱橋。橋?qū)?m，雙肋石拱橋，腹拱為9孔13m，南岸引橋3孔13m，北岸引橋1孔15m。主拱圈由兩條分離式矩形石肋和8條鋼筋混凝土橫系梁組成。拱軸線為懸鏈線（m=1.543），拱矢度1/5，拱肋為等高變寬度。1990年湖南鳳凰縣的烏巢河橋（L=120m）2022/10/2569第12章混凝土拱橋2）雙曲拱橋（中國首創(chuàng)的一種拱橋型式）結(jié)構(gòu)纖細輕盈，適宜于軟土地基上建造。1969年江蘇無錫衛(wèi)東橋

2022/10/2570第12章混凝土拱橋2）雙曲拱橋1969年江蘇無錫民主橋。構(gòu)思獨特，充分發(fā)揮雙曲拱橋構(gòu)造特點，組合拼裝成三叉形的雙曲拱橋。2022/10/2571第12章混凝土拱橋2022/10/25第12章混凝土拱橋72紅星橋跨越深谷，橋高達65m，主拱跨徑108m，副拱跨徑分別為24.5m、9m及7m，全長155.8m。采用三鉸雙曲拱，左右采用8次拋物線的不對稱拱線。2）雙曲拱橋上承式無鉸空腹拱，是當(dāng)時我國跨徑最大的雙曲拱橋。拱矢度1/10，拱軸線為懸鏈線。為提高橫斷面剛度、增強雙曲拱在組合過程中裸肋的穩(wěn)定性，斷面設(shè)計成高低拱肋，全橋29道橫隔板組成整體性好的拱肋格排，合攏后上面砌筑雙層拱波。1968年河南嵩縣前河橋（L=150m）2022/10/2573第12章混凝土拱橋2022/10/25第12章混凝土拱橋74羅依溪橋。設(shè)計時根據(jù)地形地質(zhì)，選用4孔不等跨雙曲拱橋。主孔跨徑116m，矢度1/7。采用梁式拱上結(jié)構(gòu)、跨徑5m的少筋微彎板組合梁。2022/10/2575第12章混凝土拱橋3）肋拱橋恒載內(nèi)力小，可用于大、中跨

2022/10/2576第12章混凝土拱橋矩形：構(gòu)造簡單、施工方便肋高h≈（1/40~1/60）L肋寬≈（0.5~2.0）h適用：小跨徑工字形：肋高h≈（1/25~1/35）L

肋寬≈（0.4~0.5）h腹板厚≈30~50cm適用：大、中跨徑箱型：肋高：h≈（1/40~1/55）L

適用：跨徑大，橋面寬管形：肋高：h≈（1/45~1/65）L

適用：鋼管混凝土拱橋3）肋拱橋

3）肋拱橋

1988年廣東廣州流溪橋（L=90m）鋼筋混凝土箱肋中承式拱，拱矢度1/4.5，全橋采用噴塑裝修工藝，建筑宏偉壯麗，已成為公園的重要景觀。2022/10/2577第12章混凝土拱橋3）肋拱橋

中承裝配式鐵路鋼筋混凝土拱，矢高40m，兩片拱肋中心距7.5m。拱軸線采用二次拋物線，拱肋為箱形截面，吊桿為預(yù)應(yīng)力桿件。1966年北京永定河七號橋（L=150m）2022/10/2578第12章混凝土拱橋3）肋拱橋

施工時先架設(shè)鋼拱架，然后在拱架上由下而上分層施工，安裝拱肋底板--腹板--頂板，使先安裝的拱肋底板與鋼拱架共同受力。在拱頂進行應(yīng)力調(diào)整，改善了拱肋的受力狀態(tài)。為保證結(jié)構(gòu)的整體性，拱肋與橋面系相交處的一段拱肋在工地現(xiàn)澆。2022/10/2579第12章混凝土拱橋3）肋拱橋

1983年

臺灣臺北關(guān)渡橋（L=165m）中承式5孔連續(xù)系桿拱橋，中間孔跨度為165m，兩側(cè)孔跨度為143m及44m，拱圈為拋物線。2022/10/2580第12章混凝土拱橋3）肋拱橋

1990年江蘇丹陽云陽橋（L=70m）

跨越京杭大運河，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力系桿拱，3根拱肋，矢度1/5，拱軸系數(shù)m=1.0，單箱高1.5m，行車道剛性縱梁和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力柔性系桿分開。預(yù)制安裝法施工。2022/10/2581第12章混凝土拱橋3）肋拱橋

1992年

廣東開平三埠橋（L=60m）單拱肋預(yù)應(yīng)力混凝土系桿拱，單拱肋置于車行道中央分隔帶上。2022/10/2582第12章混凝土拱橋3）肋拱橋

1994年臺灣臺北碧潭橋（L=160m）

橋面由預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土單箱組成，并配以Y型懸臂拱圈，形成主跨為160m及2x100m無推力拱橋。引橋跨度分別為85m及57m，全橋以簡潔明快的弧形曲線構(gòu)成，與遠山近水相協(xié)調(diào)。2022/10/2583第12章混凝土拱橋3）肋拱橋

1990年四川宜賓小南門橋(L=240m)主橋系中承式鋼筋混凝土肋拱橋，矢度1/5，是當(dāng)時國內(nèi)跨徑最大的鋼筋混凝土拱橋。該橋采用勁性鋼骨架施工法，纜索吊裝。2022/10/2584第12章混凝土拱橋4）箱拱橋

1979年四川省宜賓市金沙江大橋（L=150m）中國采用纜索吊裝施工、跨徑最大的鋼筋混凝土箱形拱。主拱圈箱高2.0m，箱寬7.60m，矢跨比1/7，全拱圈橫向分5個箱室；縱向分5段預(yù)制，纜索吊裝就位后再組合成整體箱。2022/10/2585第12章混凝土拱橋4）箱拱橋

1989年四川涪陵烏江大橋（L=200m）橋高84m，矢跨比1/4，主拱圈采用3室箱。涪陵烏江大橋采用轉(zhuǎn)體法施工，先在兩岸上、下游組成3m寬的邊箱，待轉(zhuǎn)體合攏后吊裝中箱頂、底板，最后組成3室箱。2022/10/2586第12章混凝土拱橋4）箱拱橋

2022/10/2587第12章混凝土拱橋4）箱拱橋

1997四川萬縣長江大橋(L=420m)勁性骨架鋼筋混凝土箱形拱橋2022/10/2588第12章混凝土拱橋5）剛架拱橋高次超靜定結(jié)構(gòu)構(gòu)件少自重輕整體性好剛度大施工方便經(jīng)濟指標(biāo)較好造型美觀2022/10/2589第12章混凝土拱橋5）剛架拱橋1993年江西德興太白橋(L=130m)

采用轉(zhuǎn)體施工2022/10/2590第12章混凝土拱橋5）剛架拱橋1989年江蘇無錫下甸橋(L=100m)變截面，四分點附近截面高度最大，分別向拱腳、跨中減小。取消斜撐，拱上建筑采用23m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁以過渡。2022/10/2591第12章混凝土拱橋6）桁架拱橋1971年浙江余杭里仁橋(L=50m)鋼筋混凝土斜拉桿式桁架拱橋。拱圈矢跨比為1/8。全橋布置4片拱片，在上弦桿覆蓋微彎板混凝土橋面。預(yù)制拱片臥置疊澆，分段用浮吊起吊、翻身和吊裝，在三分點處設(shè)臨時支托，澆筑濕接頭混凝土。2022/10/2592第12章混凝土拱橋6）桁架拱橋1976年浙江寧海越溪橋(L=75m)

主孔為凈跨75m的預(yù)應(yīng)力混凝土桁架拱，拱矢度1/9；邊孔為凈孔40m的雙曲拱2022/10/2593第12章混凝土拱橋7）桁式組合拱橋這種橋型保持桁式拱結(jié)構(gòu)用料省、豎向剛度大等特點外，更具有桁梁的特性和可以采用懸臂法施工、施工階段和運營階段的受力趨于一致等優(yōu)點。1990年四川自貢牛佛沱橋(L=160m)

桁式組合拱為三室箱形截面，桁架片按節(jié)段分件預(yù)制，采用人字扒桿懸拼安裝。2022/10/2594第12章混凝土拱橋7）桁式組合拱橋主跨為組合預(yù)應(yīng)力混凝土桁架拱。全寬13.4m，拱圈高2.7m，寬10.56m，矢跨比為1/6。采用起重量1200KN鋼格構(gòu)人字扒桿和直徑32mm40Si2MnVⅣ級鋼軋絲錨碇體系懸臂拼裝。1995年貴州省江界河橋(L=330m)2022/10/2595第12章混凝土拱橋8）鋼管混凝土拱橋

1998浙江義烏賓王橋

(L=80m)單肋鋼管混凝土系桿拱橋，中跨矢跨比1/5，矢高15.6m；邊跨矢跨比1/4.5，矢高11.87m。2022/10/2596第12章混凝土拱橋8）鋼管混凝土拱橋1990四川旺蒼東河橋

(L=115m)下承式鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力系桿拱橋，矢度1/6。拱肋間用直徑800mm橫撐連接以保持其穩(wěn)定性。水平推力由系桿及橋墩共同承擔(dān)。2022/10/2597第12章混凝土拱橋8）鋼管混凝土拱橋廣州丫髻沙特大橋(L=360m)三跨連續(xù)自錨式中承式鋼管砼拱橋。以高強預(yù)應(yīng)力鋼鉸線作為系桿，拱座基礎(chǔ)只有較小水平推力。主拱采用中承式雙肋懸鏈線無鉸拱，矢跨比為1/4.5。每片拱肋由6750鋼管混凝土組成，由橫向平聯(lián)板、腹桿連接成為鋼管混凝土桁架。邊拱為上承式雙肋懸鏈線半拱，每片拱肋由鋼砼單箱單室截面組成。轉(zhuǎn)體施工法。2022/10/2598第12章混凝土拱橋1932年澳大利亞悉尼鋼拱橋大橋(L=503m)1977年美國NewRiver橋(L=518.2m)9）鋼拱橋2022/10/2599第12章混凝土拱橋2022/10/25100第12章混凝土拱橋這座大橋，將橫跨迪拜河（DubaiCreek）。它長度為1英里，高度為673英尺的大橋在2012年建成時，成為世界上最長和最高的大跨度拱橋。這座大橋的每個通行方向?qū)⒃O(shè)置6條小汽車通道和兩條輕軌路線。它的步行通道將設(shè)置在橋面以下，可以為步行者遮蔽強烈的陽光。2022/10/25101第12章混凝土拱橋2022/10/25102第12章混凝土拱橋這座橋不是單跨結(jié)構(gòu)，F(xiàn)XFOWLE建筑事務(wù)所設(shè)計了會集于一個人工島的兩個分離的拱，盡管這座橋是1英里長，它的“東跨”將是1246英尺長，而“西跨”的長度為2000英尺。使它比目前世界上最長的拱橋——今年完工的中國重慶的“朝天門橋”（ChaotianmenBridge）長200英尺?！俺扉T橋”的主拱的跨度為1811英尺。2022/10/25103第12章混凝土拱橋2022/10/25104第12章混凝土拱橋2022/10/25105第12章混凝土拱橋2022/10/25106第12章混凝土拱橋朝天門長江大橋概算總投資32億元，西接江北區(qū)五里店立交，東接渝黔高速公路黃桷灣立交，是主城區(qū)向外圍輻射的東西向主干道工程。

朝天門長江大橋工程全長4.881公里，由主橋、東西引橋及黃桷灣、彈子石、對山、五里店等4座立交組成。其中，大橋主體工程全長1741米，主橋為932米，有兩座主墩，主跨達552米，比世界著名拱橋——澳大利亞悉尼大橋的主跨還要長，為目前世界第一大跨徑拱橋。目前，這座“全市最漂亮的大橋”已經(jīng)成為重慶市的標(biāo)志性建筑。2022/10/25107第12章混凝土拱橋朝天門長江大橋1998年與渝澳大橋一起立項，但一直未能完全落實建設(shè)資金，所以遲遲未能開工建設(shè)。直到2004年12月29日，大橋才在解決建設(shè)資金來源問題后正式動工。于2009年4月25日正式通車。

朝天門長江大橋只有兩座主墩，主跨達552米，成為“世界第一拱橋”。大橋分為上下兩層。上層為雙向六車道，行人可經(jīng)兩側(cè)人行道上橋；下層則是雙向輕軌軌道，并在兩側(cè)預(yù)留了2個車行道，可保證今后大橋車流量增大時的需求。2022/10/25108第12章混凝土拱橋2022/10/25109第12章混凝土拱橋2022/10/25110第12章混凝土拱橋2022/10/25111第12章混凝土拱橋2022/10/25112第12章混凝土拱橋2022/10/25113第12章混凝土拱橋2022/10/25114第12章混凝土拱橋2022/10/25115第12章混凝土拱橋2022/10/25116第12章混凝土拱橋2022/10/25117第12章混凝土拱橋2022/10/25118第12章混凝土拱橋2022/10/25119第12章混凝土拱橋大橋奪三項世界第一著名的“悉尼大橋”曾是“世界第一拱橋”，不過，“世界第一拱橋”即將易主重慶朝天門長江大橋，它的鋼拱橋主跨552米，比“悉尼大橋”還要長近50米。

朝天門大橋4個支座的球面可在一定范圍內(nèi)扭曲、旋轉(zhuǎn)，抵抗大橋因地震、顛簸、大風(fēng)、洪水等引起的外力，確保大橋100年壽命，大橋還通過了苛刻的超聲波探傷檢查，能承載14500噸重量，居世界第一；公軌兩用、先拱后梁施工難度世界第一。2022/10/25120第12章混凝土拱橋重慶朝天門長江大橋的設(shè)計單位是重慶交通科研設(shè)計院和中鐵大橋勘測設(shè)計院。大橋主跨552米，橋上安裝了航標(biāo)燈，再大的輪船都能通行。此外，這座橋還有主動防撞功能，能經(jīng)得起標(biāo)準船隊的意外撞擊。即使萬噸輪船駛進朝天門，橋墩也會安然無恙。這座橋打破了國際慣例一座橋梁用一種鋼材的做法，而是使用了三種鋼材。他稱，由于橋的各個連接點之間承受的力量存在懸殊，大的幾千上萬噸，小的不到百噸，所以此橋使用了強度不一的Q420、Q370和Q345QD鋼材。少用鋼材1000余噸，不但省了錢，還為大橋減輕了重量。2022/10/25121第12章混凝土拱橋2022/10/25第12章混凝土拱橋122重慶朝天門長江大橋施工動畫§12.3拱橋的施工2022/10/25123第12章混凝土拱橋拱橋的施工方法分為三種：有支架、無支架（懸臂澆筑法、纜索吊裝法、轉(zhuǎn)體施工法）和少支架。一.有支架施工木拱架鋼拱架竹拱架竹木拱架“土牛拱胎”§12.3拱橋的施工2022/10/25124第12章混凝土拱橋要求：能部分或全部支承拱圈及拱上建筑的重量，保證拱圈的形狀符合設(shè)計要求，故應(yīng)具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。撐架式拱架§12.3拱橋的施工2022/10/25125第12章混凝土拱橋卸架的程序：對于滿布式拱架的中小跨徑拱橋，可從拱頂開始，逐次向拱腳對稱卸落；對于大跨徑的懸鏈線拱圈，為了避免拱圈發(fā)生“M”形的變形，也有從兩邊1/4處逐次對稱地向拱腳和拱頂均衡地卸落。卸架的時間宜在白天氣溫較高時進行，這樣能夠便于卸落拱架?！?2.3拱橋的施工2022/10/25126第12章混凝土拱橋二.勁性骨架施工勁性骨架施工法（stiffenedscaffoldingmethod）鋼支架法的演變和發(fā)展而來的一種施工方法，主要用于混凝土拱橋的施工，也稱為埋置拱架法（embeddedscaffoldingmethod）。這種施工方法最早由捷克工程師JosephMelan提出，所以又稱為米蘭法（Melanmethod）?！?2.3拱橋的施工2022/10/25127第12章混凝土拱橋四川宜賓小南門大橋240m1990年§12.3拱橋的施工2022/10/25128第12章混凝土拱橋萬縣長江大橋拱圈截面§12.3拱橋的施工2022/10/25129第12章混凝土拱橋萬縣長江大橋勁性骨架構(gòu)造圖§12.3拱橋的施工2022/10/25130第12章混凝土拱橋萬縣長江大橋勁性骨架§12.3拱橋的施工2022/10/25131第12章混凝土拱橋§12.3拱橋的施工2022/10/25132第12章混凝土拱橋萬縣長江大橋勁性骨架圖§12.3拱橋的施工2022/10/25133第12章混凝土拱橋萬縣長江大橋勁性骨架施工§12.3拱橋的施工2022/10/25134第12章混凝土拱橋三.勁性骨架施工轉(zhuǎn)體施工法（swingmethod）是指將橋梁結(jié)構(gòu)在非設(shè)計軸線位置制作（澆注或拼接）成形后，通過轉(zhuǎn)體就位的一種施工方法。豎轉(zhuǎn)法平轉(zhuǎn)法豎轉(zhuǎn)與平轉(zhuǎn)結(jié)合法§12.3拱橋的施工2022/10/25135第12章混凝土拱橋邳州京杭運河大橋的豎轉(zhuǎn)施工§12.3拱橋的施工2022/10/25136第12章混凝土拱