1、第三篇 混凝土拱桥第一章 拱桥的现状和发展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), 广州丫髻悉尼钢拱桥(图 4, L 503m ) 及正在建设的 鲁浦大桥( L=550m)。图 2 1997建成的
2、四川万县长江大桥( L=420m)图 3 360m 广州丫髻沙特大桥。2、拱桥的受力特点图 4 1932澳大利亚 503m悉尼钢拱桥承重结构 :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,从而使拱主要受压山东交通学院土木工程系桥梁工程拱式桥3、主要优缺点 :主要优点跨越能力大;能充分做到就地取材;耐久性好,养护、维修费用小;外形美观;构造较简单,有利于广泛采用 。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;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
3、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 : 200600m范围内,拱桥仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手第二节 拱桥的结构体系及总体布置一、拱桥的基本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:一般上承式拱桥,桥跨结构是由主拱圈、拱上建筑等组成。拱桥的基本图示桥梁工程拱式桥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11-拱上建筑L0 - 净跨径L -计算跨径f0 - 净矢高f -计算矢高f/L - 矢跨比山东交通学院土木工程系桥梁工程拱式桥三、拱桥的主要类型及其特点拱桥建桥材料 圬工
4、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,箱形拱桥山东交通学院土木工程系 桥梁工程拱式桥1、简单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 : 可以做成上承式,中承式,下承式,均为有推力拱。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。同样,组合拱可以做成上承式、中承式和下承式。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