混凝土拱橋特點組成及分類

第三篇混凝土拱橋

第一章概述石拱橋趙州橋建于隋大業(yè)（公元605—618）年間，是著名匠師李春所建造。橋長64.4m，跨徑37.02m，是世界上建造最早的單孔敞肩型石拱橋?；炷凉皹蜷L沙湘江一橋1971年9月6日正式開工，1972年10月1日建成通車。該橋為大型鋼筋混凝土雙曲拱公路橋，全長1250米，主橋21跨，最大跨徑76米，橋面凈寬20米，其中車行道14米，兩邊人行道各3米?；炷凉皹蚝谑伌髽颍ㄏ娼鍢颍┐髽驑蛐蜑槿缰谐惺戒摴芄皹?。全長3068米，其中主橋長1815米，橋面寬29米至34米，設(shè)計雙向6車道。第一節(jié)拱橋的主要特點拱橋與梁橋的區(qū)別：由力學知，拱式結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，兩端將產(chǎn)生水平推力，使拱內(nèi)產(chǎn)生軸向壓力，從而大大減小了拱圈的截面彎矩。拱橋的主要特點拱橋的主要優(yōu)缺點拱橋的主要優(yōu)點是1）跨越能力較大；2）能充分就地取材，與混凝土梁式橋相比，可以節(jié)省大量的鋼材和水泥；3）耐久性能好，維修、養(yǎng)護費用少；4）外型美觀；5）構(gòu)造較簡單。缺點主要是：1）自重較大，相應的水平推力也較大，增加了下部結(jié)構(gòu)的工程量2）由于拱橋水平推力較大，要設(shè)置推力墩，也會增加造價；3）與梁式橋相比，上承式拱橋的建筑高度較高，增加了造價又對行車不利。第二節(jié)拱橋的組成及主要類型一、拱橋的主要組成拱橋的幾個主要技術(shù)名稱凈跨徑，計算跨徑，凈矢高，計算矢高，矢跨比拱橋的組成及主要類型拱橋的幾個主要技術(shù)名稱。凈跨徑——每孔拱跨兩個起拱線之間的水平距離。計算跨徑——相鄰兩拱腳截面形心點之間的水平距離。凈矢高——拱頂截面下緣至起拱線連線的垂直距離。計算矢高——拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心之連線的垂直距離。矢跨比（或）——拱圈（或拱肋）的凈矢高與凈跨徑之比，或計算矢高與計算跨徑之比。一般將矢跨比大于或等于1/5的拱稱為陡拱；矢跨比小于1/5的拱稱為坦拱。拱橋的組成及主要類型二、拱橋的主要類型拱橋的型式可以按照以下幾種不同的方式進行分類1.建筑材料：圬工拱橋、鋼筋混凝土拱橋、鋼拱橋和鋼—混凝土組合拱橋等。2.建筑的型式：實腹式拱橋和空腹式拱橋。3.主拱圈線型：圓弧線拱橋、拋物線拱橋和懸鏈線拱橋。4.橋面的位置：上承式拱橋、中承式拱橋和下承式拱橋5.有無水平推力：有推力拱橋和無推力拱橋。6.結(jié)構(gòu)受力圖式：簡單體系拱橋，組合體系拱橋和拱片橋。7.拱圈截面型式：板拱橋、板肋拱橋、肋拱橋、雙曲拱橋、箱形拱橋、鋼管混凝土拱橋、勁性骨架混凝土拱橋。拱橋的主要類型（一）按照結(jié)構(gòu)受力圖式分類1、簡單體系拱橋均為有推力拱，可以做成上承式、中承式和下承式拱橋的主要類型中承式拱橋（益陽茅草街大橋）拱橋的主要類型按照主拱的靜力體系，簡單體系拱橋又可以分成三種：1.三鉸拱屬外部靜定結(jié)構(gòu)。適合于在地基條件很差的地區(qū)修建。構(gòu)造復雜，施工困難，維護費用增高。減小了結(jié)構(gòu)的整體剛度，降低了抗震能力。行車不利。三鉸拱一般較少采用。拱橋的主要類型2.兩鉸拱屬外部一次超靜定結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)整體剛度較相應三鉸拱大。附加內(nèi)力比對無鉸拱的影響要小，故可在地基條件較差時或坦拱中采用。拱橋的主要類型3.無鉸拱屬外部三次超靜定結(jié)構(gòu)。拱內(nèi)的彎矩分布比兩鉸拱均勻，材料用量省。結(jié)構(gòu)的整體剛度大。構(gòu)造簡單，施工方便，維護費用少。在拱內(nèi)產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，所以無鉸拱一般修建在地基良好的條件下。實際中使用最廣泛。拱橋的主要類型2、組合體系拱橋拱式組合體系橋一般由拱肋、系桿、吊桿（或立柱）、行車道梁（板）及橋面系等組成。拱式組合體系橋?qū)⒘汉凸皟煞N基本結(jié)構(gòu)組合起來，共同承受橋面荷載和水平推力，充分發(fā)揮梁受彎、拱受壓的結(jié)構(gòu)特性及其組合作用。拱式組合體系橋一般可劃分為有推力的和無推力的兩種類型。拱橋的主要類型1）無推力的組合體系拱無推力拱式組合體系橋（也稱系桿拱橋）是外部靜定結(jié)構(gòu)，兼有拱橋的較大跨越能力和簡支梁橋?qū)Φ鼗m應能力強的兩大特點。分為系桿拱、藍格爾拱、洛澤拱。當用斜吊桿來代替豎直吊桿時，稱為尼爾森拱。系桿拱橋云陽橋位于江蘇省丹陽市云陽鎮(zhèn)東門，跨越京杭大運河。

主跨為70m無粘結(jié)預應力系桿拱，全長162.5m，4車道，2x2m人行道，全寬24.5m，系桿拱有3根拱肋，矢度1/5。系桿拱橋旺蒼東河橋位于四川省旺蒼縣，為凈跨115m下承式鋼管混凝土預應力系桿拱橋，矢度1/6，橋面總寬15m，主橋長248m，它是我國目前最大跨徑的預應力鋼管混凝土拱橋。于1990年建成拱橋三的主三要類三型2）有三推力三的組三合體三系拱此種三組合三體系三拱沒三有系三桿，三由單三獨的三梁和三拱共三同受三力，三拱的三推力三仍由三墩臺三承受三。分為三倒藍三格爾三拱、三倒洛三澤拱三。拱橋三的主三要類三型3、拱三片橋上邊三緣與三橋面三縱向三平行三，下三邊緣三是拱三形的三有推三力結(jié)三構(gòu)，三稱為三拱片三。在三拱片三中，三行車三道系三與拱三肋剛?cè)月?lián)三成一三整體三，共三同承三受荷三載。拱片三橋里仁三橋位于三浙江三省余三杭縣三塘棲三鎮(zhèn)，三是首三座單三跨50三m的鋼三筋混三凝土三斜拉三式桁三架拱三橋。三拱圈三矢跨三比為1/三8，橋三面凈三空為三凈7+三2x三0.三75三m人行三道。三全橋三布置4片拱三片，三在上三弦桿三覆蓋三微彎三板混三凝土三橋面三。拱片三橋三門三上葉三橋位于三浙江三省三三門縣三三門三至天三臺、三臨海三的公三路上三，是三一座三雙孔44三m的鋼三筋混三凝土三桁架三拱橋三。三橋三面凈三寬7.三5m，不三設(shè)人三行道三。首三次取三用比三較坦三的矢三跨比三（1/三10）。三該橋三每孔三布置4片斜三拉桿三式拱三片。拱橋三的主三要類三型（二三）按三主拱三圈截三面形三式分三類1、板三拱橋主拱三圈采三用矩三形實三體截三面的三拱橋三稱為三板拱三橋。三它的三構(gòu)造三簡單三、施三工方三便。三通常三只在三地基三條件三較好三的中三、小三跨徑三圬工三拱橋三中才三采用三這種三形式三。如果三在較三薄的三拱板三上增三加幾三條縱三向肋三，就三構(gòu)成三板拱三的另三外一三種形三式，三即板三肋拱三。板拱三橋德國三跨越Hi三nt三er三rh三in三e河的三一座三橋拱橋三的主三要類三型2、混三凝土三肋拱三橋肋拱三橋是三在板三拱橋三的基三礎(chǔ)上三發(fā)展三形成三的，三它是三將板三拱劃三分成三兩條三或多三條分三離的三、高三度較三大的三拱肋三，肋三與肋三間用三橫系三梁相三聯(lián)。三這樣三就可三以用三較小三的截三面面三積獲三得較三大的三截面三抵抗三矩，三從而三節(jié)省三材料三，減三輕拱三橋的三自重三，因三此多三用于三大、三中跨三徑的三拱橋三。肋拱三橋流溪三橋為廣三東省三廣州三市從三化縣三流溪三河的三大橋三，主三跨為90三m鋼筋三混凝三土箱三肋中三承式三拱，三全長23三5.三13三m，橋三寬9+三2x三1.三75三(m三)，拱三矢度1/三4.三5，肋拱三橋湘潭三湘江三橋三位三于湖三南省三湘潭三市10三7國道三線上三，跨三湘江三，為8孔60三m上承三式鋼三筋混三凝土三拱肋三，全60三5.三22三m。三橋面三總寬21三m。于19三61年建三成。拱橋三的主三要類三型3、雙三曲拱三橋其主三拱圈三橫截三面由三一個三或數(shù)三個橫三向小三拱單三元組三成，三由于三主拱三圈的三縱向三及橫三向均三呈曲三線形三，故三稱之三為雙三曲拱三橋。施工三中可三采用三預制三拼裝三，化三整為三零，三集零三為整三。但三施工三工序三多、三組合三截面三整體三性較三差和三易開三裂等三缺點三，一三般用三于中三、小三跨徑三拱橋三。雙曲三拱橋長沙三湘江三一橋雙曲三拱公三路橋三，全三長12三50米，三主橋21跨，三其中三正橋17跨、三最大三跨徑76米，三橋面三凈寬20米，三其中三車行三道14米，三兩邊三人行三道各3米。19三71年動三工,1三97三2年建三成三。雙曲三拱橋衛(wèi)東三橋雙曲三拱橋三最早三是建三造在三江蘇三省無三錫縣三境內(nèi)三、無三錫橋三梁工三程隊三首創(chuàng)三的一三種新三型拱三合。三主要三構(gòu)件三有拱三肋、三拱波三、橫三梁或三拉條三以及三拱上三建筑三的各三種部三件。雙曲三拱橋紅星三橋位于三湖南三省酃三縣至三郴縣三上。三該橋三跨越三深谷三，橋三高達65三m，主三拱跨三徑10三8.三45三m，副三拱跨三徑分三別為24三.5三m、9m及7m，全三長15三5.三8m，橋三寬8.三2m。三于19三67年竣三工。拱橋三的主三要類三型4、箱三形拱三橋這類三拱橋三外形三與板三拱相三似，三由于三截面三挖空三，所三以能三節(jié)省三材料三，減三輕自三重，三相應三地也三減少三下部三結(jié)構(gòu)三材料三用量三。因三它是三閉口三箱形三截面三，截三面抗三扭剛?cè)却笕瑱M三向整三體性三和結(jié)三構(gòu)穩(wěn)三定性三均較三雙曲三拱好三，故三特別三適用三于無三支架三施工三。但箱三形截三面施三工制三作較三復雜三。大跨三徑拱三橋采三用箱三形截三面才三是合三適的三。箱形三拱橋馬鳴三溪金三沙江三大橋位于三四川三省宜三賓市三，跨三越金三沙江三，該三橋是三中國三采用三纜索三吊裝三施工三、跨三徑最三大的三鋼筋三混凝三土箱三形拱三。三主孔15三0m，全24三5m。橋三面為7+三2x三1.三5(三m)人行三道。三主拱三圈箱三高2.三0m，箱三寬7.三60三m，矢三跨比1/三7，全三拱圈三橫向三分5個箱三室。三于19三79年3月建三成。箱形三拱橋?qū)氈槿聵蛭挥谌拇ㄈV三元市三三堆三區(qū)白三龍江三上，三它是三川甘三公路三上一三座重三要的三大橋三。三該橋三為3孔凈三跨各12三0、矢三跨比1/三6的鋼三筋混三凝土三箱形三拱，三全長41三1.三21三9m，橋三寬9+三2x三1.三0(三m)人行三道。拱橋三的主三要類三型5、鋼三管混三凝土三拱橋鋼管三混凝三土屬三于鋼——混凝三土組三合結(jié)三構(gòu)中三的一三種，優(yōu)點三：1）總?cè)w性三能方三面鋼管三混凝三土承三載能三力大三?？扇詼p三小橋三面上三由承三重結(jié)三構(gòu)所三占的三寬度三，提三高了三中、三下承三式拱三的橋三面寬三度的三使用三效率三。2）施三工方三面具有三強度三高，三重量三輕，三易于三吊裝三或轉(zhuǎn)三體的三特點三，大三大降三低了三大跨三徑拱三橋施三工的三難度三，省三去了三支模三、拆三模等三工序三。鋼管三混凝三土拱三橋高明三橋位于三廣東三省高三明縣三城南三，是三一座三跨越三西江三的大三型公三路橋三，全三長11三16三m。主三通航三孔為2x三10三0m，橋三型采三用中三承式三鋼管三混凝三土拱三，引三橋共11孔，三系跨三徑為70三m的鋼三筋混三凝土三拱肋三，橋三面寬12三m。鋼管三混凝三土拱三橋旺蒼三東河三橋三位三于四三川省三旺蒼三縣，三為凈三跨11三5m下承三式鋼三管混三凝土三預應三力系三桿拱三橋，三矢度1/三6，橋三面總?cè)龑?5三m，主三橋長24三8m。每根三拱肋三用兩