高速铁路拱桥构造全(图文精选)

高速铁路拱桥构造拱桥的现状和发展拱桥的现状和发展1、拱桥的发展拱桥国外：石拱，木拱十八世纪铸铁拱十九世纪钢拱钢筋混凝土拱国内：石拱，木拱双曲拱桁架拱钢筋混凝土拱刚架拱桁式组合拱钢管拱新型组合体系拱1964年70年代80年代80年代中古代拱桥: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（如图所示，跨径L=37m）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（L=420m），广州丫髻沙特大桥（L＝360m），1932建成的澳大利亚悉尼钢拱桥（L＝503m）及上海卢浦大桥（L=550m）。1997建成的四川万县长江大桥（L=420m)360m广州丫髻沙特大桥。1932澳大利亚503m悉尼钢拱桥施工中的桁架拱桥国内的大型拱桥列表桥名通车年份跨径（米）结构型式上海卢浦大桥2003.6.28550米全焊接钢结构拱万县长江大桥1997420型钢钢筋混凝土箱型拱广州丫髻沙大桥200076+360+76中承式钢管混凝土系杆拱江界河大桥198530+330+30预应力混凝土组合拱重庆梅溪河大桥310型钢混凝土双肋拱浙江淳安南浦大桥303中承式钢管混凝土双肋拱武汉汉江三桥2000280下承式钢管混凝土拱二岸邕江大桥1998270钢管混凝土双肋拱拱桥的构造和特点•拱桥的基本特点及其适用范围•力学特点，将桥面的竖向荷载转化为部分水平推力，使拱的弯距大大减小，拱主要承受压力，充分发挥圬工材料抗压性能；拱桥的优缺点•拱桥的优点：•1、具有较大的跨越能力，能做到就地取材，充分发挥圬工及其它抗压材料的性能；•2、构造较简单，受力明确简洁；耐久性好，养护、维修费用小；•3、形式多样、外型美观；•拱桥的缺点：•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；•2多孔连续拱桥互相影响，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，增加了造价；•3、跨径较大时，自重较大，对施工工艺等要求较高；•4、建筑高度较高，对稳定不利；拱桥的组成及主要类型•一、拱桥的主要组成:•拱圈（拱背、拱腹、拱顶、拱脚）、拱上结构•矢跨比f/L—反映拱桥受力特性的重要指标二、拱桥分类•按材料•圬工拱桥•钢拱桥•钢筋混凝土拱桥•钢管混凝土拱桥•型钢混凝土拱桥•圬工拱桥是使用圬工材料修建的的拱桥，如：石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥等乌巢河桥，主跨为120M的双肋石拱桥，腹拱为9孔13M，南岸引桥3孔13M，北岸引桥1孔15M。主拱圈由两条分离式矩形石肋和8条钢筋混凝土横系梁组成。1990丰都九溪沟桥，主拱圈为变截面悬链线，拱顶厚1.6M，拱脚厚2.25M，拱矢度1/8。施工方法是在脚手架上分圈砌筑。1972河源东江大桥6孔50M跨径悬砌拱桥云南长虹桥，上部结构为空腹式石拱桥，拱上建筑为横向排架支承腹拱，拱圈采用变截面悬链线，粗料石拱圈。1961洛阳龙门桥，石拱桥，主拱圈为等截面悬链线，拱圈厚1.1M，两端各有6M石拱作为桥下立交通道。拱桥分类•按行车道位置•上承式拱桥•中承式拱桥•下承式拱桥••按拱轴线型式：•圆弧拱桥•抛物线拱桥•悬链线拱桥埠东桥跨越沂蒙山区的沂河，净跨92M，矢度为1/10，主拱肋为工字形双肋，变截面悬链线，拱上建筑立柱纵向间距为4.63M，一排立柱两根。高明桥是一跨越西江的大型公路桥，主通航孔采用中承式钢管混凝土拱，引桥系钢筋混凝土肋拱。三埠桥跨越潭江，主桥为3孔单拱肋预应力混凝土系杆拱，全桥长737.6M。单拱肋置于车行道中央分隔带上。拱桥分类•按拱上结构形式：•实腹式拱桥•空腹式拱桥•按截面•板拱桥•箱型拱桥•肋拱桥•双曲拱桥主拱圈截面形式按结构受力图式：•简单体系：•三铰拱二铰拱无铰拱组合体系（有、无推力）：•刚架拱桥、桁架拱桥、桁式组合拱桥、梁拱组合桥•系杆拱桥-按拱肋及系杆的尺寸，柔性、刚性系杆拱蓝格尔拱洛泽拱尼尔森拱有推力的刚架拱桁架拱梁拱组合•安城桥位于浙江省安吉县，为主跨65m的预应力混凝土斜压杆式桁架拱桥，桥面净宽7m。该桥的设计、施工特点是全桥由预制小构件预应力组拼而成永平杨村河桥•刚架拱桥是中国70年代发展起来的一种新型拱桥，它的施工方法相似于双曲拱桥或桁架拱桥，但其构造简单，主要受力构件是主拱腿、上纵梁及其间的斜支撑。适用于中小跨径，但在百米以上的拱桥方案中也有被采用的例子。•永平杨村河桥位于江西省永平铜矿，主跨67m，是矿区输送尾矿砂等过杨村河的渡槽桥。桥上设置渡槽和管道。该桥结合地形采用转体法施工。永平杨村河桥牛佛沱江大桥位于四川省自贡市，跨沱江，是中国已建成的跨径最大的预应力混凝土桁式组合拱桥，主跨160M，孔径布置44+160+44(M)，引桥为10X20M钢筋混凝土T型简支梁，全长463.3M。桥面为净7+2X2(M)人行道。三、拱桥的选择与布置•1、应根据地形、地质条件及施工的方便和可能确定拱桥类型及分孔；•2、多孔拱桥最好选用等跨分孔；采用不等跨分孔应采取措施减少跨间的不平衡，如：不同的矢跨比，不同的拱脚标高及调整拱上建筑重量等；•3、选则合理的矢跨比及拱轴线，一般拱桥失跨比在1/5~1/10；•4根据环境选择结构的造型及注意全桥的美观；主拱的构造•1、板拱•石板拱•混凝土板拱•钢筋混凝土板拱•钢筋混凝土板拱的拱顶厚度采用跨径的1/60~1/70；拱脚厚度可按下式：•拱顶厚度•拱脚处拱轴线的倾角jdjddcos/肋拱--（矩形、工字型、箱型）•矩形截面：肋高为跨径的1/40~1/60，肋宽为肋高的0.5~2.0倍；•工字型及箱型：肋高为跨径的1/25~1/35，肋宽为肋高的0.4~0.5倍；腹板、翼板厚度按构造及抗剪最小尺寸要求0.25~~0.5m;•肋拱间必须设横梁、横撑；箱形拱•适合大跨径拱桥；•特点：截面挖空率大，节省材料；形心轴靠中适应主拱正负弯距变化；主拱整体性好，抗扭刚度大，稳定性好；便于预制施工拼装；箱形主拱圈的形式1、采用闭合箱肋组成的多室箱形截面；2、采用工字形肋组成的多室箱形截面3、采用U形肋组成多室箱形截面4、单室箱形截面箱形拱构造尺寸•拱圈高度一般为跨径的1/50~1/70；可采用经验公式：•拱圈宽度满足跨度的1/20；保证横向稳定；8.0~6.0)(1000mHL上海卢浦大桥550米上海·黄浦江江桥·卢浦大桥•世界第一拱桥”卢浦大桥，于2003年6月28日建成通车，成为21世纪上海的新地标。大桥全长3900米，主桥长750米，主桥面宽28.7米，桥下净高46米，桥面为双向6车道。桥身呈优美的弧型，如长虹卧波，飞架在浦江之上。卢浦大桥在设计上融入了斜拉桥、拱桥和悬索桥三种不同类型桥梁设计工艺，是目前世界上单座桥梁建造中施工工艺最复杂、用钢量（S355N）最多的大桥。万县长江大桥，万县长江大桥是劲性骨架钢筋混凝土箱形拱桥，主跨420M。转体施工法，1997涪陵乌江大桥全长351.83M，高84M，主跨为1跨200M钢筋混凝土箱形拱，矢跨比1/4，拱上建筑为13孔15.8M钢筋混凝土简支板，双柱式柔性排架，主拱圈采用3室箱。涪陵乌江大桥采用转体法施工，先在两岸上、下游组成3M宽的边箱，待转体合拢后吊装中箱顶、底板，最后组成3室箱。巫山龙门桥是中国第一座采用无平衡重转体法施工的拱桥。主桥为1孔122M钢筋混凝土箱形拱，右岸半跨是全宽一次预制，左岸半跨分成单箱分别在上、下游预制，不对称转体到对称转体再合拢。水口电站闽江桥主跨为2X132M，矢跨比1/8，空腹式等截面悬链线钢筋混凝土薄壁箱形拱。该桥分5节预制，采用缆索吊装单片拱肋合拢。北岸跨铁路为2X20M钢筋混凝土T梁，南岸跨公路为1孔20M钢筋混凝土简支呈喇叭形井字梁。主孔墩为腰形墩身圆形沉井基础，底节钢壳浮运。青康公路湄公河最上游扎曲河香达境内，全长132.24M。主跨100M钢筋混凝土箱形拱桥，下部结构囊谦岸为组合式桥台，西宁岸为重力式U型桥台。上部结构采用加钢丝的预制薄腹板与顶底板浇筑成箱。拱箱采用分片预制、吊装就位、木拱架上拼装的施工方法。双曲拱•主拱圈特点：化整为零，再集零为整•适用无支架吊装、起吊重量小情况前河桥为单孔净跨150M上承式无铰空腹拱，是当时我国跨径最大的双曲拱桥。龙武桥主跨为1孔100M石肋双曲拱桥，引桥为15孔双曲拱，主跨为悬链线无铰拱，全长331.5M，拱矢度1/8，矢高12.5M。拱圈为4肋3全波加两悬半波平背式结构。罗依溪桥设计时根据地形地质，选用4孔不等跨双曲拱桥。主孔跨径116M，矢度1/7。采用梁式拱上结构、跨径5M的少筋微弯板组合梁。双曲拱桥民主桥红星桥跨越深谷，桥高达65M，主拱跨径108M，副拱跨径分别为24.5M、9M及7M，全长155.8M。采用三铰双曲拱，左右采用8次抛物线的不对称拱线。其他常用类型拱桥的构造简介1、桁架拱桥2、组合桁架拱桥3、刚架拱桥4、系杆拱桥1、桁架拱桥•主要构造：•桁架拱片—主要承重结构，由上、下弦杆、腹杆、拱顶实腹段组成；•横向联结系—拉杆、横系梁、横隔板、剪刀撑•桥面系桥型特点：•1）拱与桁架组合，共同受力，整体性好，发挥全截面材料的作用；•2）桁架部分的构件主要承受轴力；•3）拱的水平推力使跨中弯距减少，恒载下主要承受轴力，活载下承受弯距，为偏心受压构件•4）节点为刚性连接，易开裂，影响整体刚度及耐久性；•5）整体自重轻，构件可预制，适合软土地基桁架拱片主要类型•竖腹杆桁架拱•桁架肋桁架拱•斜腹杆桁架拱构造特点•节点构造保证足够的强度，防止开裂，影响耐久性及结构刚度；•加强横向刚度，保证横向稳定，一般在跨径端部及L/4处设竖向、平面撑架；构造尺寸•1、矢跨比一般采用较小f/l=1/6~1/10;•2、下弦杆轴线选择尽可能按恒载压力曲线确定，实腹段的拱轴线曲率较大对附加内力有利；•3、下弦杆通常采用矩形截面•高度:•宽度：•4、为充分利用下弦杆的受压特性，下弦杆刚度一般大于上弦杆，上弦杆截面宽度与下弦同，高度：•5、跨中实腹段总高与跨径、矢跨比、荷载等级、砼标号等有关可取用：•6、上弦杆节间长度不宜过大，一般取：hblh)21~5.11()801~501(下hh下上)7.0~6.0(lH0)501~351(l)121~81(构造尺寸•7、腹杆截面高度与杆件长度有关，宽度≤上、下弦杆；斜杆与上弦杆的夹角控制在30°~50°；•8、拱顶实腹段长度取用：（0.3~0.5)l;•9、保证各节点处轴线相交一点；局部构造处理•节点构造保证足够的强度，防止开裂，影响耐久性及结构刚度；•加强横向刚度，保证横向稳定，一般在跨径端部及L/4处设竖向、平面撑架；与墩台的联结•下弦一般铰接•上弦有悬臂式、过梁式、伸入式桁架拱桥桥名主跨（米）矢跨比拱高高跨比截面形式施工方法越溪大桥751/9四片桁架拱支架施工KRK桥（南斯拉夫）3901/6.56.51/60单箱三室悬臂桁架宇佐川桥（日本）2041/5.24.41/46单箱三室悬臂扣挂安城桥为主跨65M的预应力混凝土斜压式桁架拱桥。该桥有一个拱脚处于沙基上，采用钢筋混凝土和摩阻箱组合结构来抵抗拱的水平推力。越溪桥主孔为净跨75M的预应力混凝土桁架拱，拱矢度为1/9；边孔为净孔40M的双曲拱，中墩为钢筋混凝土高桩承台，石砌箱形墩身。嵩县桥全长494M，是9孔50M跨径的斜拉杆式预应力混凝土桁架拱桥，拱矢度1/7；上部结构首次采用两片桁架及横向搁置预应力混凝土空心板桥面的型式。悉尼海港桥（SYDNEYHARBOURBRIDGE）是位于澳大利亚悉尼港的钢拱桥，建成于1932年。主桥为单跨503M的中承钢桁两铰拱公铁两用桥。该拱在下弦是铰支承，上下弦杆由竖杆和下斜杆连接，特别是该桥紧挨着别致的悉尼歌剧院，以其优美环境而闻名于世。现仍为该类结构中规模最大者。位于美国弗吉尼亚州跨越新河谷的一座桁架拱桥。跨径510M，桥面宽22M，在水面以上268M立柱的箱形截面具有强烈的锥度，桥梁纤细而精美，欧洲式的桥面结构，不但使风载减小，而且使结构的外观更漂亮。2、组合桁架拱桥•跨中部分桁架拱桥支撑在两边悬臂桁架上的组合结构体系