拱桥的构造及设计.doc

第二章拱桥的构造及设计
授课时间:2006年11月9日
授课地点:试验楼试验四
教学内容:1、钢管混凝土拱桥基本分类
2、钢管混凝土拱桥优点
3、钢管混凝土拱桥主要构造
重点:钢管混凝土拱桥主要构造
思考题及习题:
第二节下承式及中承式钢筋混凝土拱桥的构造
一、简介:
(1)下承式拱桥:桥跨结构是由拱肋、悬吊结构和横向联结系三部分构成。桥面系和这些传力构件统称为悬吊结构;
(2)中承式拱桥:行车平面位于肋拱矢高的中部,桥面系一部分用吊杆悬挂在拱肋下,一部分用刚架立柱支承在拱肋上。桥面系悬挂在吊杆上,吊杆主要承受拉力。
吊杆分刚性吊杆和柔性吊杆两类。吊杆取相等间距。
行车道系由纵、横梁和车道板组成。
中承式拱桥中,行车道系与拱肋交会处,行车道系总是支承在B点处的固定横梁上,该横梁还起横撑的作用,而与拱肋连接在一起。
二、钢管混凝土拱桥
(一) 最新成果:
1 重庆市巫山县巫峡长江大桥在建 460 1/
2 湖南南县茅草街大桥在建 368 1/5
3 广州丫髻沙珠江大桥 2000 360 1/
4 广西南宁永和大桥在建 338 1/5
5 浙江淳安南浦大桥 2003 308 1/
6 重庆奉节梅溪河大桥 2001 288 1/5
7 湖北武汉汉江三桥 1999 280 1/5
8 广西三岸邕江大桥 1998 270 1/5
9 浙江三门健大桥  2001 245 1/5
10 湖北武汉汉江五桥 2002 240 1/5
(二)基本分类:
1、根据车承形式分类
上承式、中承式和下承式
上承式:横向联系容易,桥面系支承于立柱上,整体性、横向稳定性和抗震性均较好,常采用单跨形式。
中承式:常用在主跨,通过边孔小跨采用小的矢跨比和较大的恒载集度比解决不等跨的不平衡推力问题。也有用系杆平衡水平推力的带悬臂半孔的无推力拱
又可分为带悬臂刚架系杆拱和连续拱梁组合体系。
2、根据纵向结构受力体系分类
简单拱:一般的上承式、中承式无铰拱
拱梁组合体系:系杆为纵梁,属弯拉结构,无推力
刚架系杆拱:系杆为纯拉杆,主要平衡恒载水平推力
拱梁组合体系根据拱肋与系杆(梁)相对抗弯刚度的大小又分为
柔性系杆刚性拱
刚性系杆柔性拱
刚性系杆刚性拱
3、根据肋拱横向联系分类
根据横向联系情况:有风撑和无风撑
有风撑:平行肋和提篮拱
无风撑拱主要解决拱肋横向失稳问题。
提高拱肋自身的横向抗弯刚度
提高结构体系的横向稳定性。
(三) 优点:
1、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。
2、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(4)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。
3、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。
(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