第3篇-混凝土拱桥11

《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥1第一章概述第二章拱桥的构造及设计第三章拱桥的计算第四章拱桥的施工第五章实例第三篇混凝土拱桥《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥2※第一节拱桥的主要特点※第二节拱桥的组成及主要类型第一章概述第一章概述《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥3第一节拱桥的主要特点拱式结构在竖向荷载作用下，两端将产生水平推力使拱内产生轴向压力，从而大大减小了拱圈的截面弯矩，使之成为偏心受压构件，截面上的应力分布与受弯梁的应力相比，较为均匀。第一章概述第一节拱桥的主要特点《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥4★1）跨越能力较大；★2）能充分就地取材，与混凝土梁式桥相比，可以节省大量的钢材和水泥；★3）耐久性能好，维修、养护费用少；★4）外型美观；★5）构造较简单。第一章概述第一节拱桥的主要特点拱桥的优点《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥5拱桥的缺点1）自重较大，相应的水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，当采用无铰拱时，对地基条件要求高；2）由于拱桥水平推力较大，在连续多孔的大、中桥梁中，为防止一孔破坏而影响全桥的安全，需要采用较复杂的措施，例如设置单向推力墩，也会增加造价；3）与梁式桥相比，上承式拱桥的建筑高度较高，当用于城市立交及平原地区时，因桥面高程提高，使两岸接线长度增长，或者使桥面纵坡增大，既增加了造价又对行车不利。第一章概述第一节拱桥的主要特点《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥6简支梁桥Simplesupportedbeambridge拱桥Archbridge斜拉桥Cable-stayedbridge受弯为主受压为主受拉压弯扭主梁抗弯能力主拱抗压能力压杆稳定斜拉索：拉主塔：压主梁：弯，扭各种桥型的受力特性第一章概述第一节拱桥的主要特点《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥7100m20m拱（两铰）Arch曲梁CurvedBeam拱桥与曲梁的受力性能比较第一章概述第一节拱桥的主要特点《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥8拱（两铰）Arch曲梁CurvedBeam第一章概述第一节拱桥的主要特点《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥9拱（两铰）Arch曲梁CurvedBeam弯矩图第一章概述第一节拱桥的主要特点《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥10变位图拱（两铰）Arch曲梁CurvedBeam第一章概述第一节拱桥的主要特点《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥11拱（无铰）Arch拱（两铰）Arch反力图无铰拱与两铰拱的受力性能比较第一章概述第一节拱桥的主要特点《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥12变形图拱（无铰）Arch拱（两铰）Arch第一章概述第一节拱桥的主要特点《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥13弯矩图拱（无铰）Arch拱（两铰）Arch第一章概述第一节拱桥的主要特点《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥14BasicBeamBridgeq218MqL受弯梁:跨中正弯矩L12qL12qL无铰拱:跨中正弯矩218djMqLMHdqL12qL12qLHHHingelessarchbridgeMjMjddMM跨中轴力0N跨中轴力NH承压结构拱内弯矩大大减小有水平推力结构第一章概述第一节拱桥的主要特点《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥15序号桥名主跨(m)主拱圈型式桥址年份1朝天门长江大桥552钢桁架中国20092卢浦大桥550钢箱中国20033新河峡桥（NewRiverGorge）518钢桁架美国19774贝永桥（Bayonne）504钢桁架美国19315悉尼港湾桥（SydneyHarbour）503钢桁架澳大利亚19326明州大桥450钢箱中国20117南广铁路肇庆西江大桥450钢箱中国20148新光大桥428钢箱中国20089菜园坝桥420钢箱中国200710大宁河大桥400钢箱中国2010钢拱桥（前十名）第一章概述第一节拱桥的主要特点《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥16序号桥名主跨(m)拱肋桥址年份1波司登长江大桥530钢管混凝土中国四川20132巫山长江大桥460钢管混凝土中国重庆20053支井河大桥430钢管混凝土中国湖北20094万县长江大桥420钢骨混凝土箱拱中国重庆19975莲城大桥400钢管混凝土中国湖南20076克尔克1号桥（KRK－1）390混凝土箱形拱南斯拉夫19807益阳茅草街大桥368钢管混凝土中国湖南20078昭化嘉陵江大桥362混凝土箱拱中国四川20129广州丫髻沙珠江大桥360钢管混凝土中国广东200010永和大桥338钢管混凝土中国广西2004混凝土拱桥（前十名）第一章概述第一节拱桥的主要特点《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥17第二节拱桥的组成及主要类型一、拱桥的主要组成主拱圈——主要承重构件拱上建筑上部结构下部结构桥墩桥台基础拱桥的组成第一章概述第二节拱桥的组成及主要类型《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥18北京卢沟桥下部结构桥墩，桥台，基础上部结构主拱圈，拱上填料，桥面系拱上填料主拱圈主拱圈桥面系桥面系拱上填料桥墩桥墩桥墩（上承式实腹拱桥）北京宛平卢沟桥在北京广安门外30里，跨永定河。桥始建于金·大定二十八年（公元1188年），完工于金·明昌三年（公元1192年）。桥全长212.2m,共11孔，净跨不等，自11.4m至13.45，桥宽9.3m。墩宽自6.5m至7.9m。拱券接近半圆形。第一章概述第二节拱桥的组成及主要类型《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥19l0-净跨径l-计算跨径f0-净矢高f-计算矢高f/l-矢跨比第一章概述第二节拱桥的组成及主要类型《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥20第一章概述第二节拱桥的组成及主要类型图3-1-2拱桥的主要组成部分《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥21净跨径（）—每孔拱跨两个起拱线之间的水平距离。0ll第一章概述第二节拱桥的组成及主要类型几个主要技术名称计算跨径（）—相邻两拱脚截面形心点之间的水平距离。因为拱圈（或拱肋）各截面形心点的连线称为拱轴线，故也就是拱轴线两端点之间的水平距离。《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥22第一章概述第二节拱桥的组成及主要类型净矢高（）—拱顶截面下缘至起拱线连线的垂直距离。DfDl0Df0f000lfD计算矢高（）—拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离。矢跨比（或）—拱圈（或拱肋）的净矢高与净跨径之比，或计算矢高与计算跨径之比，即或。《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥23建筑材料圬工拱桥，钢筋混凝土拱桥，钢拱桥，钢-混组合拱桥主拱圈拱轴线形式圆弧拱桥，抛物线拱桥，悬链线拱桥桥面位置上承式拱桥，中承式拱桥，下承式拱桥结构受力图示简单体系拱桥，组合体系拱桥，拱片桥拱上建筑形式实腹式拱桥，空腹式拱桥主拱圈截面形式板拱桥，板肋拱桥，肋拱桥，双曲拱桥，箱形拱桥，钢管混凝土拱桥，劲性骨架混凝土拱桥拱桥第一章概述第二节拱桥的组成及主要类型《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥24成昆线一线天桥石拱桥巫山龙门桥，中国第一座采用无平衡重转体法施工的拱桥钢筋混凝土箱形拱圬工拱桥钢拱桥：全焊结构武汉江汉五桥钢管混凝土拱第一章概述第二节拱桥的组成及主要类型《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥25实腹式拱桥空腹式拱桥第一章概述第二节拱桥的组成及主要类型《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥26湖南省：黄虎港桥等截面圆弧空腹石拱桥乌巢河桥m=1.543悬链线空腹石拱桥KRK-I桥铁托桥三次抛物线钢筋混凝土箱形拱桥异形拱桥折线拱桥第一章概述第二节拱桥的组成及主要类型《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥27上承式拱桥中承式拱桥下承式拱桥第一章概述第二节拱桥的组成及主要类型《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥28简单体系拱桥和组合体系拱桥可做成上承式，中承式，下承式均为有推力拱。拱式组合体系桥将梁和拱两种基本结构组合起来，共同承受桥面荷载和水平推力，充分发挥梁受弯、拱受压的结构特性及其组合作用，达到节省材料的目的。拱式组合体系桥一般可划分为有推力的和无推力的两种类型。按照主拱的静力体系，简单体系拱桥又可以分成：三铰拱，两铰拱，无铰拱1.按照结构受力图式分类第一章概述第二节拱桥的组成及主要类型《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥29简单体系拱桥三铰拱：静定结构，在地基差的地区小桥可采用。但构造复杂，施工困难，整体刚度小，主拱圈一般不采用。两铰拱：一次超静定结构。结构整体刚度较相应三铰拱大。由基础位移、温变、混凝土收缩徐变引起的附加内力比无铰拱的影响要小，可在地基条件较差时或坦拱中采用。（施工体系转换过程中使用）第一章概述第二节拱桥的组成及主要类型《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥30简单体系拱桥无铰拱：三次超静定结构。拱的内力分布较均匀，材料用量较三铰拱省；构造简单，施工方便，整体刚度大，实际中使用广泛。但超静定次数高，会产生附加内力，一般希望修建在地基良好处。跨径增大，附加内力影响变小，故钢筋混凝土无铰拱仍是大跨径桥梁的主要型式之一。第一章概述第二节拱桥的组成及主要类型《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥31组合体系拱桥拱式组合体系桥一般由拱肋、系杆、吊杆（或立柱）、行车道梁（板）及桥面系等组成。拱肋风撑吊杆第一章概述第二节拱桥的组成及主要类型《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥32拱式组合体系桥将梁和拱两种基本结构组合起来，共同承受桥面荷载和水平推力，充分发挥梁受弯、拱受压的结构特性及其组合作用，达到节省材料的目的。拱式组合体系桥一般可划分为无推力的和有推力的两种类型。无粘结预应力系杆拱无推力拱强梁弱拱（倒蓝格尔拱）有推力拱第一章概述第二节拱桥的组成及主要类型《桥梁工程》第四版，邵旭东主编人民交通出版社课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第三篇混凝土拱桥33(1）无推力的组合体系拱无推力拱式组合体系桥（也称系杆拱桥）是外部静定结构，兼有拱桥的较大跨越能力和简支梁桥对地基适应能力强的两