《拱桥的概述》PPT课件

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1、第三篇拱桥第一章概述第一节拱桥的基本特点及其适用范围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1所示，跨径L=37m）图1赵州桥当代拱桥：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（图2所示，L=420m），广州丫髻沙特大桥（图3，L＝360m），1932建成的澳大利亚悉尼

2、钢拱桥（图4，L＝503m）及2004年的卢浦大桥（L=550m）。图21997建成的四川万县长江大桥（L=420m)图3360m广州丫髻沙特大桥图41932澳大利亚503m悉尼钢拱桥2、拱桥的受力特点承重结构：主拱拱桥的基本图示支承处不仅产生竖向反力，还产生水平推力，从而使拱主要受压3、主要优缺点：主要优点①跨越能力较大。②抗风稳定性强，结构整体性好。③能就地取材。可以充分利用当地的圬工和钢筋混凝土等材料，造价较低。④耐久性能好，维修、养护费用低。⑤构造较简单，技术容易掌握，有利于广泛应用。⑥建筑艺术造型简洁美观，能与周

3、围环境较好协调。主要缺点：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）施工方面的缺点多；3）由于水平推力较大，在连续多孔的大、中桥中，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，或设置单向推力墩，增加了造价；4）上承式拱桥的建筑高度较高。拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服拱桥由于其优点突出，且具有民族特色，符合我国实际情况，故在桥梁设计方案中常被选用。上承式拱桥的基本组成1-主拱圈2-拱顶3-拱脚4-拱轴线5-拱腹6-拱背7-起拱线8-桥台9-基础11-拱上建筑

4、L0-净跨径L-计算跨径f0-净矢高f-计算矢高f/L-矢跨比第二节拱桥的组成根据行车道的位置，拱桥可以分成：上承式、下承式和中承式三种类型如下图所示：图3.1.3（a）上承式；（b）中承式；（c）下承式上承式拱桥的上部结构是由主拱圈（肋、箱）和拱上建筑（又称拱上结构）组成。主拱圈（肋、箱）是拱桥的主要承重结构，承受桥上的全部荷裁，并通过它把荷载传递给墩台及基础。由于主拱圈是曲线形，一般情况下车辆都无法直接在弧面上行驶，所以在桥面系与主拱圈之间需要有传递荷载的构件或填充物，以使车辆能在平顺的桥道上行驶。桥面系和这些传力构件

5、或填充物统称为拱上结构或拱上建筑。桥面系包括行车道、人行道及两侧的栏杆或砌筑的矮墙等构造。拱上建筑可做成实腹式（图3-1-2）或空腹式（图3-1-3a），相应称为实腹拱桥或空腹拱桥。第三节拱桥的主要类型和选型拱桥建桥材料圬工拱桥，钢筋混凝土拱桥，钢拱桥拱轴线型式圆弧拱桥，抛物线拱桥，悬链线桥桥面位置上承式拱桥，中承式拱桥，下承式拱桥结构体系分简单体系拱桥：三铰拱，两铰拱，无铰拱组合体系拱桥：无推力拱桥，有推力拱桥主拱圈截面形式形式拱上建筑形式实腹式拱桥，空腹式拱桥板拱桥，肋拱桥，双曲拱桥，箱形拱桥一、拱桥的主要类型1、简单

6、体系拱桥和组合体系拱桥拱桥按受力图式的分类简单体系拱桥：行车系结构不参与主拱的受力，主拱以裸拱为主要承重结构。三铰拱：静定结构，在地基差的地区可采用。但构造复杂，施工困难，整体刚度小，主拱圈一般不采用。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。两铰拱：一次超静定结构，介于三铰拱和无铰拱之间。（一）按照结构体系分类2、组合体系

7、拱桥组合体系拱桥：在拱式桥跨中，行车系与拱组合，共同受力。常用的有以下几种形式：无推力拱（使用较广泛）：拱的推力由系杆承受，墩台不受水平推力。根据拱肋和系杆（梁）相对刚度的大小及吊杆的布置型式可以分为；具有竖直吊杆的柔性系杆刚性拱——称系杆拱；具有竖直吊杆的刚性系杆柔性拱——称蓝格尔拱；具有竖直吊杆的刚性系杆刚性拱——称洛泽拱柔性系杆刚性拱组合体系中，系杆的刚度远小于拱肋的刚度，即＞80。系杆和吊杆均为柔性杆件，可以忽略系杆承受的弯短，通过张拉系杆以抵消大部分拱的推力。从而能发挥材料的特性，减轻墩台负担，使这种体系能应用于

8、软土地基上。这类桥梁适用跨径为20m～90m。刚性系杆柔性拱，拱肋的刚度与系杆的刚度相比小得多，即＜1／80，可以忽略拱肋中的弯矩，认为刚性系杆不仅承受拱的推力，还要承受弯短，为拉弯组合的梁式构件，而拱肋只承受轴向力，故称为柔性拱。刚性系杆柔性拱的适用跨径可达100m。刚性系杆刚性拱介于刚性系杆柔性拱和