第7章拱式桥桥的构造与设计.ppt

第7章拱式桥梁的构造与设计
拱桥的现状和发展
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建成的四川万县长江大桥
(L=420m)
图3 360m 广州丫髻沙特大桥
。
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
桥梁与道路结构
拱式桥
、拱桥的基本特点:
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:200~600m范围内,拱桥仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手
、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:
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
桥梁与道路结构
拱式桥
、拱式桥梁的结构体系
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。
拱桥的结构体系与总体布置
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