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 L 0 - 净跨径 L - 计算跨径 f 0 - 净矢高 f -计算矢高 f/L - 矢跨比桥梁与道路结构拱式桥 、拱桥的主要类型及其特点拱桥建桥材料圬工拱桥,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