西南交通大学-溷凝土桥课件-拱桥

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1、桥梁工程第二分册混凝土桥v2011西南交通大学桥梁工程系任课教师：卫星副教授电子教案：卫星v2011巫山长江大桥，主跨460m2021/8/241第四章拱桥的设计与计算本章主要内容第一节拱桥的设计与计算概述第二节拱轴线的选择与确定第三节拱桥内力计算第四节拱桥的设计检算第五节主拱内力调整第六节拱上建筑的计算第七节钢管混凝土拱桥设计计算要点2021/8/242第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述一、拱桥知识的回顾拱桥－以拱为承重结构的桥梁反力－在竖向荷载作用下，拱的两端支承处除有竖向反力外，还有水平推力受力性能－拱主要承受压力，而弯矩、剪力较小建造材料

2、－圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥，钢管混凝土拱桥和钢拱桥施工方法－拱架施工法，缆索吊装施工、无支架施工、转体施工以及劲性骨架施工等技术1.基本情况2021/8/243拱桥梁桥VS拱桥与梁桥外形不同，拱桥在竖向荷载作用下在支承处除了竖向力外，还有水平力的产生，使得拱内的弯矩大大减小。拱肋中主要是受压的轴力。拱肋截面受压，可以充分发挥全截面材料的性能，从而能较大地高跨越能力。相对于梁式和索式结构，拱桥的变形较小，行车条件好。水平推力的存在使得拱桥对基础条件的要求较高。拱桥的特点第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述2021/8/244第一节概述第一节拱桥的设计与

3、计算概述拱桥与梁桥的截面应力分布对比2021/8/245拱桥－由桥跨结构（上部结构）和下部结构组成1—主拱圈；2—拱顶；3—拱脚；4—拱轴线；5—拱腹；6—拱背；7—栏杆；8—人行道块石；9—伸缩缝；10—侧墙；11—防水层；12—填料；13—桥面；14—桥台；15—基础；16—盲沟；17—锥坡；L0—净跨径；L—计算跨径；f0—净矢高；f—计算矢高；f/L—矢跨比2.拱桥的基本组成（1)实腹拱桥组成第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述2021/8/246（2)空腹拱桥组成下部结构（墩台基础）上部结构（拱肋）上部结构（拱上建筑－立柱）上部结构（拱上

4、建筑－桥面板）第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述2021/8/247公路空腹拱桥（2)空腹拱桥组成第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述2021/8/2483.拱桥的分类(1)根据行车道位置划分下承式中承式上承式桥面与受力结构（拱）的位置关系上承拱－构造简单，行车视野开阔，广为采用。中承拱－需要布置吊杆和立柱，在桥梁建筑高度受到限制时采用，只能用肋拱。必须布置吊杆，形成悬吊结构，车辆在拱肋之间行驶。拱肋桥面立柱拱肋桥面吊杆桥面拱肋立柱吊杆第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述2021/8/249(2)根据拱上建筑的形式划分空腹式拱桥实腹式拱桥上承式拱桥

5、第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述2021/8/2410(3)根据拱圈材料的形式划分圬工拱桥钢拱桥拱圈材料钢筋混凝土拱桥钢管混凝土拱桥跨越能力增加强度的差异重量的差异第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述2021/8/2411第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述No2.广州新光大桥428m2021/8/2412No3.万县长江大桥420m第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述2021/8/2413No4.KRK-II桥390m第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述2021/8/2414第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述No5.益阳茅草街大桥368m20

6、21/8/2415No7.丫髻沙大桥360m第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述2021/8/2416第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述5.大跨度钢拱桥现状的对比NewNo1.重庆朝天门大桥，552m，在建2021/8/2417第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述No2.卢浦大桥550m2021/8/2418No3.新河谷桥518m第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述2021/8/2419第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述No4.贝永桥503m2021/8/2420No5.悉尼海湾桥504m第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述2021/8/242

7、1No6.重庆菜园坝大桥420m第一节概述第一节拱桥的设计与计算概述2021/8/2422二、拱桥的设计计算流程第一节拱桥的设计与计算概述第一节概述2021/8/2423总体布置－确定桥梁长度、分跨、桥面标高、主拱矢跨比和墩台尺寸等通航水位满足通航泄洪要求1.拱桥的总体布置（1）高程系统的确定桥面高程－由线路设计与总体布置及设计综合研究决定拱顶底面高程－满足拱顶最小填料厚度和主拱拱顶截面高度的要求起拱线高程－根据拱顶底面标高和桥下净空要求（通航泄洪等）拟定基础底面高程－根据地基情况决定第一节概述第一节设计与计算概述-总体设计三、拱桥的总体设计2021

8、/8/2424（2）矢跨比的确定矢跨比：矢高与跨度的比值。拱桥的最重要设计控制参数。满足泄洪和通航要求，还应