桥梁工程(拱桥构造)市政.ppt

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1、第三节拱桥构造拱桥在竖向荷载作用下，两端支承：竖向反力，水平推力。水平推力使拱内产生轴向压力，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。可以充分利用主拱截面材料抗压强度，使跨越能力增大。拱桥的组成及主要类型一、拱桥组成拱上建筑（拱上结构）：桥面系和传力构件或填充物统称。上部结构：主拱圈和拱上建筑。下部结构拱顶拱脚（或起拱面）拱轴线拱背拱腹起拱线二、主要类型1）主拱圈的材料分为：圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢拱桥、钢管混凝土拱桥；2）拱上建筑的形式分为：实腹式拱桥和空腹式拱桥；

2、3）主拱圈线形分为：圆弧线拱桥、抛物线拱桥和悬链线拱桥；4）桥面的位置分为：上承式拱桥、中承式拱桥和下承式拱桥5）有无水平推力分为：有推力拱桥和无推力拱桥；6）结构受力图式分为：简单体系拱桥、组合体系拱桥和拱片拱桥；7）拱圈截面型式分为：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。1.板拱桥——地基较好且中、小跨径且圬工拱桥2.混凝土肋拱桥——大、中跨径3.双曲拱桥——中、小跨径拱桥4.箱形拱桥——大跨径、无支架5．钢管混凝土拱桥（内填型）——以受压为主的结构劲性骨架混凝土拱（内填外包型

3、）——大跨度拱桥施工的“自架设问题”。一、砖石拱桥主拱圈拱上建筑构造一、主拱圈的构造（一）板拱1、石板拱构造要求：垂直错缝（纵、横）限制砌缝宽度设五角石（二）肋拱1、组成：两条或多条分离的拱肋、横系梁、立柱、行车道部分2、优点：轻、恒载内力小、充分发挥材料性能、经济3、适用：大、中二、拱上建筑构造（一）实腹式拱上建筑1、适用：小跨径2、组成：拱腹填料、侧墙、护拱、变形缝、防水层、泄水管、桥面系3、填料：填充式、砌筑式（1）填充式①填料：就地取材，透水性好、土侧压力小——砾石、碎石、粗砂或卵石类粘土轻质材料——炉渣与粘土的混合

4、物、陶粒混凝土②施工：分层夯实（2）砌筑式：散粒料不易取得——干砌圬工4、侧墙（1）材料：浆砌块、片石、钢筋混凝土，为美观，可用料石镶面。（2）作用：承受填料土侧压力和汽车作用下的土侧压力（3）设计图式：挡土墙5、护拱（1）适用：拱脚段（2）目的：①加强拱脚段的拱圈②便于在多孔拱桥上设置防水层和泄水管（3）材料：浆砌块、片石（二）空腹式拱上建筑适用：大、中跨径的拱桥，特别是当矢高较大时构造：实腹式拱上建筑+腹孔+腹孔墩1．腹孔分类：拱式拱上建筑、梁式拱上建筑（1）拱式拱上建筑①特点：构造简单，外形美观，重量较大②适用：圬工拱

5、桥③布设方法：有实腹段——对称、靠拱脚长度约为跨径的1/3～1/4，跨中存在一实腹段。腹孔跨数以3～6孔为宜。无实腹段——全空腹型式，一般以奇数孔为宜。④腹孔跨径：减轻拱上建筑的重量不使荷载过分集中于腹孔墩处外型协调美观∴中小跨径——2.5～5.5m；大跨径——主拱跨径的1/8～1/15二、钢管混凝土拱桥1、优点①套箍混凝土三向受压、强度高、塑性好、质量轻、耐疲劳、耐冲击②钢管作模板，不必支拆模板、可泵送③钢管替代纵横钢筋④钢管施工中为劲性骨架、使用中为承重结构。省略支架、节约时间，节省施工占地、降低造价⑤节约材料⑥可转体施

6、工施工方面的优点（1）钢管可以作为施工的劲性骨架及耐侧压的模板。（2）钢管制作的工厂化加快了施工进度。结构性能方面的优点（1）钢管混凝土耐腐蚀性能比钢筋混凝土弱，而与钢结构相比，比表面减少了一半。（2）钢管混凝土耐火性能较空钢管及钢筋混凝土好，其防火性能更加优越。（3）钢管混凝土结构还具有较好的耐冲击能力和动力性能。圆形钢管混凝土柱在抵抗方向不确定的地震力作用时，由于其各个方向的强度相同，显示出其有效性。结构的优势：（1）与钢结构相比，钢管混凝土结构可节省钢材约50%，并减少大量的焊接工作，提高结构的耐火性、动力性及稳定性。

7、（2）与普通钢筋混凝土结构相比，施工用钢相应减少，混凝土用量和构件自重减少约50%，构件截面面积减少约一半。（3）在高层建筑中，钢管混凝土结构解决了“胖柱”的问题，增加了建筑的有效面积，加快了施工进度，综合效益较好。（4）在大跨度拱桥中，钢管混凝土解决了材料高强度和施工无支架的两大难题，跨越能力较钢筋混凝土大。2、组成：钢管混凝土拱肋、立柱（吊杆）、横撑、行车道系、下部3、肋的形式：实体、桁式实体：单肢形、哑铃形、集束形桁式：多肢格构形、混合桁式4、吊杆材料：圆钢、高强钢丝、钢绞线。布置：5、横撑上承式——等间距横撑（或横系

8、梁）中承式——桥面以上少量横撑，桥面以下刚度较大的K式或X式横撑下承式——肋拱不能布置强大的K撑或X撑旺苍东河桥位于四川省旺苍县，为净跨115m下承式钢管混凝土预应力系杆拱桥，矢度1/6义乌丹溪大桥主桥为钢管混凝土拱桥，主跨88米，主拱之间没有横撑，采用斜靠拱抵抗侧向水平力。外观优美，不像