桥梁工程大学学习教学教案第二章.ppt

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1、桥梁工程（下）栗蕾郑州航空工业学院201109第二章混凝土拱桥内容：2.1概述2.2拱桥构造2.3拱桥的计算2.1概述内容：2.1.1拱桥的基本组成和主要特点2.1.2拱桥的分类2.1.3拱桥的整体布置2.1拱桥的基本组成和主要特点1.与梁桥的区别：图1梁桥简图图2无绞拱桥简图外形不同，受力不同梁桥在竖向载荷作用下，只受竖向反力。拱桥在竖向载荷作用下，有水平推力和弯矩，拱主要承受压力2拱桥的组成组成上部结构下部结构主拱圈（主拱）拱上建筑主要承重结构桥面系填充物，传力构件提供平顺桥道传力桥墩、桥台基础拱绞3拱桥的特点：优点：跨越能力较大耐久性好，养护维修

2、费用少外形美观构造较简单缺点：自重大，水平推力大下部工程量大地基要求高施工难，费用高工期长（机械化程度低）多跨连续拱梁需要处理不平衡推力上承式拱桥的建筑高度大2.1.2拱桥的分类1按材料分：圬工拱桥钢筋混凝土拱桥钢拱桥钢管混凝土拱桥内填混凝土（混凝土三向受压）内填外包混凝土（钢管为骨架）2按拱上部结构分实腹式拱桥和空腹式拱桥3按拱轴线型分圆弧线拱桥、抛物线拱桥和悬链线拱桥4按桥面位置分类上承式拱桥、下承式拱桥和中承式拱桥5按支承反力分有推力拱桥和无推力拱桥6按照结构体系分类（按结构受力图式分类）简单体系拱桥和组合体系拱桥简单体系拱梁的受力特点：行车系结

3、构不参与主拱受力，有推力组合体系拱桥的受力特点：行车系与主拱共同受力。简单体系拱桥组合体系拱桥三铰拱两铰拱无铰拱静定结构，无附加内力（温度、支座沉陷等）有铰构造复杂维护费用高整体刚度低少用空腹式拱桥的拱上建筑中的边腹拱常用三铰拱与无铰拱相比较，有附加内力（一次超静定与三铰拱相比较整体性加强了地基情况不好或坦拱（有水平推力）三次超静定结构有附加内力—地基要求高内力分布均匀—省材料优点构造简单（施工方便）维护费用低整体刚度大使用广泛7按照主拱的截面形式分类沿纵向等截面——简单，施工方便（优选）非等截面——适应内力变化钢管混凝土拱桥：优点核心混凝土三向受压—

4、f钢管为外模板—刚度大、承载能力大、重量轻、易于吊装和转体、不需拆模内填混凝土增加管壁的稳定性缺点：易出现管内混凝土脱空现象（阳光—混凝土收缩）使用：肋拱，大跨度中、下承式拱桥劲性骨架混凝土拱桥：特点：施工方便使用：大跨后立模先合龙2.1.3拱桥的总体布置重要性：影响全局性（造价、使用、管理和维护）内容：拟定结构体系、桥长、跨径、孔数（前述）桥梁标高、矢跨比（本节）1确定拱桥的主要设计标高主要有四个标高：桥面、拱顶底面、启拱线、基底。1）桥面标高考虑桥下净空的要求（通航、洪水）线路纵断面的要求（i，引道长等）2）拱顶地面标高拱顶地面标高=桥面标高-拱顶

5、处的建筑高度≥计算水位（设计洪水位+雍水+浪高+1米（漂浮物通过）3）起拱线标高起拱线标高≥计算水位+0.25米（有铰拱）最高流冰面+0.25米（有铰拱、无铰拱，防止冰害）4）基础底面标高主要与地基有关（冲刷深度和地基承载力）淹没深（无铰拱）尽量降低拱脚以减少水平推力对A点产生的弯矩MAH2确定拱桥的矢跨比拱顶、拱脚标高确定—矢跨比—特征数据矢跨比的影响：a）矢跨比小水平推力大（对基础要求高）附加力大（无铰拱和两铰拱）b）矢跨比大（陡）桥下净空小桥面纵坡大拱脚区段过陡（施工困难）c）影响美观d）影响施工方法的选择e）矢跨比的取值：矢跨比（圬工拱桥）（钢

6、筋混凝土拱桥）3不等跨拱桥不平衡推力的处理产生不等跨的原因:地形、地质、通航等（最好等跨）不平衡推力产生的后果：下部受力不利措施：1）采用不同的矢跨比大跨径—矢跨比较大（陡）—不平衡推力减少2）采用不同的拱脚标高如图：但缺点：欠美观，构造复杂3）调整拱上建筑的重力大跨径——空腹或轻质填料小跨径——实腹或重质填料4）采用不同类型的拱桥结构小跨——板拱大跨——肋拱（轻）、中承式（矢高大、陡拱）5）采用不对称桥墩目的：抗倾覆能力增强设计时也可以将以上几种措施同时使用。GA2.2拱桥的构造内容：2.2.1上承式拱桥的构造2.2.1中、下承式拱桥的构造简介2.2

7、.1上承式拱桥构造桥面：位于整个桥跨结构的上面组成：主拱圈、拱上传载构件或填充物、桥面系。1主拱构造按主拱圈截面分类：板拱、肋拱、箱型拱、双曲拱等：a)板拱：纵向线形：圆拱、悬链线拱和抛物线拱桥等截面高：等高、不等高主拱材料：石、混凝土和钢筋混凝土1）主拱的截面宽度有两种设置方式：i)基本与桥面等宽：适用实腹单孔小桥采用拱式腹孔的空腹式拱桥其他：悬臂长（1—2米）也有4米以上（否则悬臂用料过大）一般主拱宽>L/20,否则要验算横向稳定性ii)窄拱圈目的：减少墩台尺寸上部结构省料（恒载产生的应力不大，活载产生的应力有所增加，但占比例不大时影响不大）适用：

8、多孔大跨实腹拱梁式腹空式实腹拱2主拱的厚度及变化规律1）拱圈的厚度与跨度、矢高、建筑材料和载荷