橋梁工程 第五章 混凝土拱橋課件

1、第五章第五章 混凝土拱橋混凝土拱橋第一節(jié)第一節(jié)第二節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第三節(jié)第四節(jié)第四節(jié)第五節(jié)第五節(jié)拱橋的現(xiàn)狀和發(fā)展拱橋的現(xiàn)狀和發(fā)展拱橋的結(jié)構(gòu)體系及總體布置拱橋的結(jié)構(gòu)體系及總體布置鋼管混凝土拱橋鋼管混凝土拱橋拱橋的設(shè)計(jì)及計(jì)算拱橋的設(shè)計(jì)及計(jì)算拱橋施工拱橋施工第五章混凝土拱橋第一節(jié)第一節(jié) 拱橋的現(xiàn)狀和發(fā)展拱橋的現(xiàn)狀和發(fā)展1. 拱橋的發(fā)展拱橋的發(fā)展2. 拱橋的受力特點(diǎn)拱橋的受力特點(diǎn)3. 主要優(yōu)缺點(diǎn)主要優(yōu)缺點(diǎn)第五章混凝土拱橋國(guó)外：國(guó)外：石拱，木拱石拱，木拱十八世紀(jì)十八世紀(jì)鑄鐵拱鑄鐵拱十九世紀(jì)十九世紀(jì)鋼拱鋼拱鋼筋混凝土拱鋼筋混凝土拱1. 拱橋的發(fā)展拱橋的發(fā)展拱橋拱橋國(guó)內(nèi)：國(guó)內(nèi)：石拱，木拱石拱，木拱雙曲拱雙曲拱

2、鋼筋混鋼筋混凝土拱凝土拱剛架拱剛架拱桁式組合桁式組合拱拱鋼管拱鋼管拱新型組合體系拱新型組合體系拱19641964年年7070年代年代8080年代年代桁架拱桁架拱8080年代中年代中第五章混凝土拱橋古代拱橋古代拱橋: : 拱軸曲線造型的千變?nèi)f化，其中最具有代表意拱軸曲線造型的千變?nèi)f化，其中最具有代表意義的是建于公元義的是建于公元 595-605595-605年的趙州橋（如圖年的趙州橋（如圖1 1所示，跨徑所示，跨徑L=37mL=37m）第五章混凝土拱橋當(dāng)代拱橋：結(jié)構(gòu)型式與施工方法的豐富多彩。當(dāng)代拱橋：結(jié)構(gòu)型式與施工方法的豐富多彩。19971997年年 建建成的重慶萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋（圖成的重慶萬(wàn)縣長(zhǎng)江

3、大橋（圖2 2，L=420mL=420m），）， 廣州丫髻?gòu)V州丫髻沙特大橋（圖沙特大橋（圖3 3，L L360m360m），）， 19321932建成的澳大利亞悉建成的澳大利亞悉尼鋼拱橋（圖尼鋼拱橋（圖4 4，L L503m503m ）。）。四川萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋四川萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋廣州丫髻沙特大橋廣州丫髻沙特大橋第五章混凝土拱橋19321932年，澳大利亞，悉尼鋼拱橋跨度年，澳大利亞，悉尼鋼拱橋跨度503m503m第五章混凝土拱橋2. 拱橋的受力特點(diǎn)拱橋的受力特點(diǎn)主拱支承處不主拱支承處不僅產(chǎn)生豎向反僅產(chǎn)生豎向反力，還產(chǎn)生水力，還產(chǎn)生水平推力，從而平推力，從而使拱主要受壓。使拱主要受壓。上承式、中承上承

4、式、中承式、下承式拱式、下承式拱橋圖式：橋圖式：第五章混凝土拱橋3. 主要優(yōu)缺點(diǎn)主要優(yōu)缺點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)：主要優(yōu)點(diǎn)：跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，養(yǎng)護(hù)、維修費(fèi)用??；外形美觀；構(gòu)造較簡(jiǎn)單，有養(yǎng)護(hù)、維修費(fèi)用??；外形美觀；構(gòu)造較簡(jiǎn)單，有利于廣泛采用。利于廣泛采用。第五章混凝土拱橋主要缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)：1 1）是有推力的結(jié)構(gòu)，而且自重較大，因而水平推）是有推力的結(jié)構(gòu)，而且自重較大，因而水平推力也較大，增加了下部結(jié)構(gòu)的工程量，對(duì)地基要求力也較大，增加了下部結(jié)構(gòu)的工程量，對(duì)地基要求高；高；）水平推力較大，在連續(xù)多孔的大、中橋中，為）水平推力較大，在連續(xù)多孔的大

5、、中橋中，為防止一孔破壞而影響全橋的安全，需要采取較復(fù)雜防止一孔破壞而影響全橋的安全，需要采取較復(fù)雜的措施，或設(shè)置單向推力墩，增加了造價(jià)；的措施，或設(shè)置單向推力墩，增加了造價(jià)；）上承式拱橋的建筑高度較高。）上承式拱橋的建筑高度較高。拱橋的缺點(diǎn)正在逐步得到改善和克服，拱橋的缺點(diǎn)正在逐步得到改善和克服，200200600m600m范圍內(nèi)，拱橋仍然是懸索橋和斜拉橋的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。范圍內(nèi)，拱橋仍然是懸索橋和斜拉橋的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。第五章混凝土拱橋第二節(jié)第二節(jié) 拱橋的結(jié)構(gòu)體系及總體布置拱橋的結(jié)構(gòu)體系及總體布置1.2.3.4.拱橋的基本組成拱橋的基本組成拱橋的主要類型及其特點(diǎn)拱橋的主要類型及其特點(diǎn)拱上結(jié)構(gòu)拱上結(jié)構(gòu)拱

6、橋墩臺(tái)拱橋墩臺(tái)第五章混凝土拱橋1. 拱橋的基本組成拱橋的基本組成一般上承式拱橋，橋跨結(jié)構(gòu)是由一般上承式拱橋，橋跨結(jié)構(gòu)是由主拱圈主拱圈、拱上拱上建筑建筑等組成。等組成。第五章混凝土拱橋上承式實(shí)腹拱橋上承式實(shí)腹拱橋1-1-主拱圈主拱圈 2-2-拱頂拱頂 3-3-拱腳拱腳 4-4-拱軸線拱軸線 5-5-拱腹拱腹 6-6-拱背拱背 7-7-起起拱線拱線 8-8-橋臺(tái)橋臺(tái) 9-9-基礎(chǔ)基礎(chǔ) 10-10-錐坡錐坡 11-11-拱上建筑拱上建筑L L - -計(jì)算跨徑計(jì)算跨徑f f0 0 - - 凈矢高凈矢高f-f-計(jì)算矢高計(jì)算矢高L L0 0 - - 凈跨徑凈跨徑f/Lf/L - - 矢跨比矢跨比混凝土拱橋

7、第五章上承式空腹拱橋上承式空腹拱橋混凝土拱橋第五章2. 拱橋的主要類型及其特點(diǎn)拱橋的主要類型及其特點(diǎn)拱拱橋橋建橋材料建橋材料結(jié)構(gòu)體系分結(jié)構(gòu)體系分圬工拱橋，鋼筋混凝土拱橋，鋼拱橋圬工拱橋，鋼筋混凝土拱橋，鋼拱橋簡(jiǎn)單體系拱橋：三鉸拱，兩鉸拱，無(wú)鉸拱簡(jiǎn)單體系拱橋：三鉸拱，兩鉸拱，無(wú)鉸拱組合體系拱橋：無(wú)推力拱橋，有推力拱橋組合體系拱橋：無(wú)推力拱橋，有推力拱橋主拱圈截面形式主拱圈截面形式拱軸線型式拱軸線型式橋面位置橋面位置拱上建筑形式拱上建筑形式板拱橋，肋拱橋，雙曲拱橋，箱形拱橋板拱橋，肋拱橋，雙曲拱橋，箱形拱橋圓弧拱橋，拋物線拱橋，懸鏈線橋圓弧拱橋，拋物線拱橋，懸鏈線橋上承式拱橋，中承式拱橋，下承式拱

8、橋上承式拱橋，中承式拱橋，下承式拱橋?qū)嵏故焦皹颍崭故焦皹驅(qū)嵏故焦皹?，空腹式拱橋第五章混凝土拱?.1 按照橋面位置分類按照橋面位置分類上承式上承式拱橋較為簡(jiǎn)單，其上部結(jié)構(gòu)是拱橋較為簡(jiǎn)單，其上部結(jié)構(gòu)是由主拱圈及拱上建筑所組成。由主拱圈及拱上建筑所組成。拱上建筑可做成拱上建筑可做成實(shí)腹式實(shí)腹式空腹式空腹式實(shí)腹拱橋構(gòu)造簡(jiǎn)單、自重大，適用于實(shí)腹拱橋構(gòu)造簡(jiǎn)單、自重大，適用于中、小跨度；中、小跨度；空腹拱橋結(jié)構(gòu)合理、自重較小、利于空腹拱橋結(jié)構(gòu)合理、自重較小、利于泄洪，是大、中跨拱橋常用的形式。泄洪，是大、中跨拱橋常用的形式。第五章混凝土拱橋下承式下承式拱橋的橋跨結(jié)構(gòu)由拱肋、懸吊結(jié)構(gòu)和拱橋的橋跨結(jié)構(gòu)由拱肋

9、、懸吊結(jié)構(gòu)和橫向聯(lián)結(jié)系三部分組成。橫向聯(lián)結(jié)系三部分組成。由于車輛在兩片（有時(shí)為三片）拱肋之間行由于車輛在兩片（有時(shí)為三片）拱肋之間行駛，所以需要用吊桿將橋面系懸掛在拱肋下。駛，所以需要用吊桿將橋面系懸掛在拱肋下。橋面系和這些傳力構(gòu)件稱為懸吊結(jié)構(gòu)。橋面系和這些傳力構(gòu)件稱為懸吊結(jié)構(gòu)。下承式拱一般為無(wú)推力拱，主要應(yīng)用于橋頭下承式拱一般為無(wú)推力拱，主要應(yīng)用于橋頭標(biāo)高受限制或基礎(chǔ)較差的拱橋之中。標(biāo)高受限制或基礎(chǔ)較差的拱橋之中。無(wú)推力的下承式拱宜采用自重較輕的主拱和無(wú)推力的下承式拱宜采用自重較輕的主拱和橋道系，以減小系桿的受力。橋道系，以減小系桿的受力。第五章混凝土拱橋中承式中承式拱橋的行車平面位于肋拱矢

10、高的拱橋的行車平面位于肋拱矢高的中間部位，橋面系一部分用吊桿懸掛在中間部位，橋面系一部分用吊桿懸掛在拱肋下，一部分用立柱支撐在拱肋上。拱肋下，一部分用立柱支撐在拱肋上。中承式可以為單跨或多跨的無(wú)推力拱，中承式可以為單跨或多跨的無(wú)推力拱，也可以做成帶懸臂半跨的無(wú)推力拱（又也可以做成帶懸臂半跨的無(wú)推力拱（又稱自平衡拱）。稱自平衡拱）。中承式一般也是在橋梁建筑高度受到限中承式一般也是在橋梁建筑高度受到限制時(shí)考慮，與下承式一樣其拱圈也只能制時(shí)考慮，與下承式一樣其拱圈也只能使用肋拱形式。采用有推力還是無(wú)推力使用肋拱形式。采用有推力還是無(wú)推力主要視地基基礎(chǔ)條件而定。主要視地基基礎(chǔ)條件而定?；炷凉皹騦但但

11、拱以受壓為主，穩(wěn)定問(wèn)題突出拱以受壓為主，穩(wěn)定問(wèn)題突出，高強(qiáng)材料得不到充分發(fā)揮，需耗料在剛高強(qiáng)材料得不到充分發(fā)揮，需耗料在剛度上。近期，國(guó)外鋼拱橋修建很少。度上。近期，國(guó)外鋼拱橋修建很少。第五章2.2 按照建筑材料分類按照建筑材料分類鋼材強(qiáng)度高、自重輕，跨越能力更鋼材強(qiáng)度高、自重輕，跨越能力更強(qiáng)。鋼拱橋主要采用桁式或箱形拱肋。強(qiáng)。鋼拱橋主要采用桁式或箱形拱肋。l對(duì)于鐵路橋來(lái)說(shuō)，要求剛度大，當(dāng)對(duì)于鐵路橋來(lái)說(shuō)，要求剛度大，當(dāng)需要較大跨度時(shí)，拱梁組合結(jié)構(gòu)比索結(jié)需要較大跨度時(shí)，拱梁組合結(jié)構(gòu)比索結(jié)構(gòu)有優(yōu)勢(shì)。構(gòu)有優(yōu)勢(shì)。l對(duì)于公路與市政橋梁來(lái)說(shuō)，有時(shí)為對(duì)于公路與市政橋梁來(lái)說(shuō)，有時(shí)為了美觀因素而修建鋼拱橋，但一

12、般來(lái)說(shuō)了美觀因素而修建鋼拱橋，但一般來(lái)說(shuō)大跨度鋼拱橋的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力比較弱。大跨度鋼拱橋的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力比較弱。第五章混凝土拱橋鋼筋混凝土拱以混凝土為主要材料來(lái)承壓、配以少量的鋼筋混凝土拱以混凝土為主要材料來(lái)承壓、配以少量的鋼筋以承拉。因此，它是近現(xiàn)代最主要的拱橋結(jié)構(gòu)，應(yīng)用鋼筋以承拉。因此，它是近現(xiàn)代最主要的拱橋結(jié)構(gòu)，應(yīng)用范圍也最廣。范圍也最廣。比起鋼拱橋自重大，施工難度較大，特別是跨徑較大時(shí)。比起鋼拱橋自重大，施工難度較大，特別是跨徑較大時(shí)?，F(xiàn)代預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁、連續(xù)剛度等橋型在現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁、連續(xù)剛度等橋型在100200m的跨徑的跨徑范圍內(nèi)具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。當(dāng)跨徑更大一些后，混凝土范圍內(nèi)具有很強(qiáng)的

13、競(jìng)爭(zhēng)能力。當(dāng)跨徑更大一些后，混凝土斜拉橋、斜拉橋、CFST拱橋競(jìng)爭(zhēng)能力也很強(qiáng)。拱橋競(jìng)爭(zhēng)能力也很強(qiáng)。降低結(jié)構(gòu)自重、改進(jìn)施工方法，是鋼筋混凝土拱橋發(fā)展降低結(jié)構(gòu)自重、改進(jìn)施工方法，是鋼筋混凝土拱橋發(fā)展的主要方向。的主要方向。第五章混凝土拱橋鋼管混凝土（鋼管混凝土（concretefilled steel tube，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱CFST）是一種組合材料，將其應(yīng)用于拱橋，提高了材料的強(qiáng)度與是一種組合材料，將其應(yīng)用于拱橋，提高了材料的強(qiáng)度與剛度，方便了施工。剛度，方便了施工。1990年以來(lái)年以來(lái)CFST 拱橋在我國(guó)的發(fā)展很快。已建成的橋梁拱橋在我國(guó)的發(fā)展很快。已建成的橋梁有有300多座。多座。應(yīng)用過(guò)程中，發(fā)

14、展出一些新的橋型，如剛架系桿拱，懸應(yīng)用過(guò)程中，發(fā)展出一些新的橋型，如剛架系桿拱，懸臂施工技術(shù)和轉(zhuǎn)體施工技術(shù)等也有很明顯的進(jìn)步。臂施工技術(shù)和轉(zhuǎn)體施工技術(shù)等也有很明顯的進(jìn)步。第五章混凝土拱橋2.3 按照結(jié)構(gòu)體系分類按照結(jié)構(gòu)體系分類2.3.12.3.1 簡(jiǎn)單體系拱橋簡(jiǎn)單體系拱橋簡(jiǎn)單體系拱橋：可以做成上承簡(jiǎn)單體系拱橋：可以做成上承式，中承式，下承式，均為有式，中承式，下承式，均為有推力拱。推力拱。拱橋按受力圖式的分類拱橋按受力圖式的分類第五章混凝土拱橋v 三鉸拱：靜定結(jié)構(gòu)，在地基差的地區(qū)可采用。三鉸拱：靜定結(jié)構(gòu)，在地基差的地區(qū)可采用。但但構(gòu)造復(fù)雜，施工困難，整體剛度小構(gòu)造復(fù)雜，施工困難，整體剛度小，主

15、拱圈一般，主拱圈一般不采用。不采用。v 無(wú)鉸拱：三次超靜定結(jié)構(gòu)。拱的內(nèi)力分布較均無(wú)鉸拱：三次超靜定結(jié)構(gòu)。拱的內(nèi)力分布較均勻，材料用量較三鉸拱??；勻，材料用量較三鉸拱?。粯?gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，整體剛度大，實(shí)際中使用廣泛整體剛度大，實(shí)際中使用廣泛。但超靜定次數(shù)高，。但超靜定次數(shù)高，會(huì)產(chǎn)生附加內(nèi)力，一般希望修建在地基良好處?？鐣?huì)產(chǎn)生附加內(nèi)力，一般希望修建在地基良好處?？鐝皆龃螅郊恿τ绊懽冃?，故鋼筋混凝土無(wú)鉸拱仍徑增大，附加力影響變小，故鋼筋混凝土無(wú)鉸拱仍是大跨徑橋梁的主要型式之一。是大跨徑橋梁的主要型式之一。v 兩鉸拱：一次超靜定結(jié)構(gòu)，介于三鉸拱和無(wú)鉸兩鉸拱：一次超靜定結(jié)構(gòu)，介于

16、三鉸拱和無(wú)鉸拱之間。拱之間。第五章混凝土拱橋2.1.22.1.2 組合體系拱橋組合體系拱橋組合體系拱橋：在拱式橋跨中，組合體系拱橋：在拱式橋跨中，行車系與拱行車系與拱組合，共同受力組合，共同受力。同樣，組合拱可以做成上。同樣，組合拱可以做成上承式、中承式和下承式。承式、中承式和下承式。第五章混凝土拱橋v無(wú)推力拱（使用較廣泛）：拱的推力由系桿無(wú)推力拱（使用較廣泛）：拱的推力由系桿承受，墩臺(tái)不受水平推力。承受，墩臺(tái)不受水平推力。柔性系桿剛性拱柔性系桿剛性拱系桿拱系桿拱剛性系桿柔性拱剛性系桿柔性拱藍(lán)格爾拱藍(lán)格爾拱剛性系桿剛性拱剛性系桿剛性拱洛澤拱洛澤拱用斜吊桿來(lái)代替豎直吊桿時(shí)稱為尼爾森拱。用斜吊桿來(lái)

17、代替豎直吊桿時(shí)稱為尼爾森拱。第五章混凝土拱橋系桿拱系桿拱藍(lán)格爾拱藍(lán)格爾拱洛澤拱洛澤拱第五章混凝土拱橋尼爾森系桿拱尼爾森系桿拱尼爾森藍(lán)格爾拱尼爾森藍(lán)格爾拱尼爾森洛澤拱尼爾森洛澤拱第五章混凝土拱橋v有推力拱：此種組合體系拱沒(méi)有系桿，由單獨(dú)有推力拱：此種組合體系拱沒(méi)有系桿，由單獨(dú)的梁和拱共同受力，拱的水平推力由墩臺(tái)承受。的梁和拱共同受力，拱的水平推力由墩臺(tái)承受。剛性梁柔性拱剛性梁柔性拱（倒藍(lán)格爾拱）（倒藍(lán)格爾拱）剛性梁剛性拱剛性梁剛性拱（倒洛澤拱）（倒洛澤拱）第五章混凝土拱橋第五章混凝土拱橋2.1.32.1.3 拱片橋拱片橋第五章混凝土拱橋第五章混凝土拱橋2.1.42.1.4 剛架拱橋剛架拱橋第五章

18、混凝土拱橋第五章混凝土拱橋2.2 按照主拱的截面型式分類按照主拱的截面型式分類2.2.12.2.1 板拱橋板拱橋主拱圈采用矩形實(shí)體截面。主拱圈采用矩形實(shí)體截面。構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，使用廣泛使用廣泛。自重較大，不經(jīng)濟(jì)，通常在地基較好的。自重較大，不經(jīng)濟(jì)，通常在地基較好的中小跨徑圬工拱橋中采用。中小跨徑圬工拱橋中采用。2.2.22.2.2 肋拱橋肋拱橋肋拱橋由兩條或兩條以上分離式拱肋組成承重結(jié)構(gòu)肋拱橋由兩條或兩條以上分離式拱肋組成承重結(jié)構(gòu)的拱橋，拱肋之間靠橫向聯(lián)系梁連接成整體而共同的拱橋，拱肋之間靠橫向聯(lián)系梁連接成整體而共同受力受力. .這種橋這種橋橫截面面積較小，節(jié)省材料橫截

19、面面積較小，節(jié)省材料, ,自重輕自重輕, ,跨越能力大，多用于較大跨徑的拱橋跨越能力大，多用于較大跨徑的拱橋。可以用圬工、?？梢杂蜜毓?、鋼筋混凝土、鋼材建造。鋼筋混凝土、鋼材建造。第五章混凝土拱橋第五章混凝土拱橋2.2.32.2.3 雙曲拱橋雙曲拱橋v主拱圈橫截面由一個(gè)或數(shù)個(gè)小拱組成，其主拱主拱圈橫截面由一個(gè)或數(shù)個(gè)小拱組成，其主拱圈在縱向和橫向均呈曲線形。通常有拱肋、拱波、圈在縱向和橫向均呈曲線形。通常有拱肋、拱波、拱板和橫向聯(lián)系等幾部分。拱板和橫向聯(lián)系等幾部分。v公路雙曲拱橋采用最多的是多肋波的截面形式；公路雙曲拱橋采用最多的是多肋波的截面形式；對(duì)于跨徑和荷載較小的單車道橋可采用單波的形式。

20、對(duì)于跨徑和荷載較小的單車道橋可采用單波的形式。v雙曲拱橋施工工序多，組合截面的整體性差，雙曲拱橋施工工序多，組合截面的整體性差，易開裂，因此，只宜在中小跨徑橋梁中采用。易開裂，因此，只宜在中小跨徑橋梁中采用。第五章混凝土拱橋第五章混凝土拱橋第五章混凝土拱橋2.2.42.2.4 箱形拱橋箱形拱橋v箱形拱橋拱圈橫截面由幾個(gè)箱室組成。截面挖箱形拱橋拱圈橫截面由幾個(gè)箱室組成。截面挖空率大，達(dá)全截面的空率大，達(dá)全截面的50%-70%50%-70%，較實(shí)體板拱橋可，較實(shí)體板拱橋可減少圬工用料與自重，適用于大跨度拱橋。減少圬工用料與自重，適用于大跨度拱橋。截面截面抗扭剛度大，橫向整體性和穩(wěn)定性好，特別適用抗

21、扭剛度大，橫向整體性和穩(wěn)定性好，特別適用于無(wú)支架施工。于無(wú)支架施工。第五章混凝土拱橋8002500第五章混凝土拱橋2.2.52.2.5 鋼管混凝土拱鋼管混凝土拱1001412單圓管單圓管啞鈴形啞鈴形第五章混凝土拱橋(a) 三肢桁式三肢桁式(b) 橫啞鈴形桁式橫啞鈴形桁式(c)混合式混合式(d)全桁式全桁式鋼管混凝土鋼管混凝土 桁拱桁拱 的截面形式的截面形式第五章混凝土拱橋第五章混凝土拱橋混凝土拱橋第五章3. 拱上結(jié)構(gòu)拱上結(jié)構(gòu)3.1 橋面系與立柱橋面系與立柱橋面系：板梁、肋梁、剛架式橋面系：板梁、肋梁、剛架式連續(xù)梁或簡(jiǎn)支梁連續(xù)梁或簡(jiǎn)支梁立柱（橫墻）：支承在主拱上。立柱（橫墻）：支承在主拱上。第五

22、章混凝土拱橋第五章混凝土拱橋3.2 拱上結(jié)構(gòu)的伸縮縫、變形縫拱上結(jié)構(gòu)的伸縮縫、變形縫伸縮縫：避免拱上結(jié)構(gòu)受到墩臺(tái)的約束不能自伸縮縫：避免拱上結(jié)構(gòu)受到墩臺(tái)的約束不能自由變形而在兩者間設(shè)置的貫通縫。由變形而在兩者間設(shè)置的貫通縫。變形縫：避免拱上結(jié)構(gòu)與主拱共同作用而設(shè)置變形縫：避免拱上結(jié)構(gòu)與主拱共同作用而設(shè)置的斷縫，一般無(wú)縫寬。的斷縫，一般無(wú)縫寬。第五章混凝土拱橋3.3 鉸鉸（1 1）弧形鉸）弧形鉸第五章混凝土拱橋第五章混凝土拱橋（2 2）鉛墊鉸）鉛墊鉸第五章混凝土拱橋（3 3）平鉸）平鉸第五章混凝土拱橋（4 4）不完全鉸）不完全鉸（5 5）鋼鉸）鋼鉸第五章混凝土拱橋4. 拱橋墩臺(tái)拱橋墩臺(tái)4.1 橋

23、墩型式橋墩型式 從抵抗恒載水平力的能力來(lái)看，拱橋橋墩可分為從抵抗恒載水平力的能力來(lái)看，拱橋橋墩可分為普通墩普通墩和和單向推力墩單向推力墩。 普通墩普通墩除了承受相鄰兩跨結(jié)構(gòu)傳來(lái)的垂直反力外，除了承受相鄰兩跨結(jié)構(gòu)傳來(lái)的垂直反力外，一般不承受恒載水平推力，或者當(dāng)相鄰孔不相同時(shí)一般不承受恒載水平推力，或者當(dāng)相鄰孔不相同時(shí)只承受經(jīng)過(guò)互相抵消后消除的不平衡推力。只承受經(jīng)過(guò)互相抵消后消除的不平衡推力。 單向推力墩單向推力墩又稱制動(dòng)墩它的主要作用是在它的一又稱制動(dòng)墩它的主要作用是在它的一側(cè)的橋孔因某種原因遭到毀壞時(shí)，能承受住單向的側(cè)的橋孔因某種原因遭到毀壞時(shí)，能承受住單向的恒載水平推力，以保證另一側(cè)的拱橋不

24、致遭到傾坍恒載水平推力，以保證另一側(cè)的拱橋不致遭到傾坍。第五章混凝土拱橋4.1.14.1.1 重力式橋墩重力式橋墩也稱實(shí)體式橋墩，它主要靠自身的重量來(lái)平衡外力也稱實(shí)體式橋墩，它主要靠自身的重量來(lái)平衡外力而保持其穩(wěn)定，由墩帽、墩身和基礎(chǔ)三部分組成。而保持其穩(wěn)定，由墩帽、墩身和基礎(chǔ)三部分組成。第五章混凝土拱橋第五章混凝土拱橋4.1.2 柱式橋墩柱式橋墩第五章混凝土拱橋4.1.34.1.3 單向推力墩單向推力墩（1 1）懸臂墩）懸臂墩 （2 2）斜撐墩）斜撐墩（3 3）重力式墩）重力式墩第五章混凝土拱橋單向推力墩單向推力墩混凝土拱橋第五章單向推力墩單向推力墩第五章混凝土拱橋4.2 橋臺(tái)型式橋臺(tái)型式重

25、力式重力式U U形橋臺(tái)形橋臺(tái)齒檻式橋臺(tái)齒檻式橋臺(tái)空腹式（空腹式（L L）橋臺(tái)）橋臺(tái)組合式橋臺(tái)組合式橋臺(tái)輕型橋臺(tái)輕型橋臺(tái)第五章混凝土拱橋4.2.14.2.1 重力式重力式U U形橋臺(tái)形橋臺(tái)第五章混凝土拱橋4.2.24.2.2 齒檻式橋臺(tái)齒檻式橋臺(tái)第五章混凝土拱橋4.2.34.2.3 空腹式橋臺(tái)空腹式橋臺(tái)第五章混凝土拱橋4.2.44.2.4 組合式橋臺(tái)組合式橋臺(tái)第五章混凝土拱橋4.2.54.2.5 輕型橋臺(tái)輕型橋臺(tái)混凝土拱橋第五章第三節(jié)第三節(jié) 鋼管混凝土拱橋鋼管混凝土拱橋1. 鋼管混凝土拱橋特點(diǎn)鋼管混凝土拱橋特點(diǎn)2. 主拱結(jié)構(gòu)主拱結(jié)構(gòu)第五章混凝土拱橋1. 鋼管混凝土拱橋特點(diǎn)鋼管混凝土拱橋特點(diǎn)（1

26、1）鋼管與混凝土共同工作，鋼管對(duì)混凝土起）鋼管與混凝土共同工作，鋼管對(duì)混凝土起套箍作用，提供混凝土的抗壓強(qiáng)度及延性；套箍作用，提供混凝土的抗壓強(qiáng)度及延性；（2 2）混凝土提供了鋼管壁受壓時(shí)穩(wěn)定性及其抗）混凝土提供了鋼管壁受壓時(shí)穩(wěn)定性及其抗腐蝕性能；腐蝕性能；（3 3）空心鋼管作為勁性骨架和模板，施工吊裝）空心鋼管作為勁性骨架和模板，施工吊裝重量輕，進(jìn)度快，便于無(wú)支架吊裝或轉(zhuǎn)體施工；重量輕，進(jìn)度快，便于無(wú)支架吊裝或轉(zhuǎn)體施工；（4 4）對(duì)鋼管制作安裝要求高，鋼管內(nèi)混凝土需）對(duì)鋼管制作安裝要求高，鋼管內(nèi)混凝土需注意其密實(shí)性；注意其密實(shí)性；（5 5）鋼管外表面要作防銹處理。）鋼管外表面要作防銹處理。第

27、五章混凝土拱橋強(qiáng)度增大系數(shù)：強(qiáng)度增大系數(shù)：K =1+ 鋼管混凝土套箍指標(biāo)：鋼管混凝土套箍指標(biāo)： =As fsAc fc鋼管混凝土剛度為混凝土和鋼管的剛度疊加。鋼管混凝土剛度為混凝土和鋼管的剛度疊加。第五章混凝土拱橋2. 主拱結(jié)構(gòu)主拱結(jié)構(gòu)2.1 鋼管混凝土分類鋼管混凝土分類（1 1）鋼管內(nèi)灌混凝土）鋼管內(nèi)灌混凝土（2 2）內(nèi)灌外包混凝土）內(nèi)灌外包混凝土2.2 截面型式截面型式第五章混凝土拱橋第五章混凝土拱橋第五章混凝土拱橋第五章混凝土拱橋混凝土拱橋第五章第四節(jié)第四節(jié) 拱橋的設(shè)計(jì)及計(jì)算拱橋的設(shè)計(jì)及計(jì)算1. 拱橋的總體布置拱橋的總體布置2. 拱軸線形式拱軸線形式3. 實(shí)腹拱拱軸線實(shí)腹拱拱軸線4. 空

28、腹拱拱軸線空腹拱拱軸線5. 主拱截面變化規(guī)律主拱截面變化規(guī)律6. 拱內(nèi)力計(jì)算拱內(nèi)力計(jì)算7. 拱穩(wěn)定的近似計(jì)算拱穩(wěn)定的近似計(jì)算第五章混凝土拱橋1. 拱橋的總體布置拱橋的總體布置總總體體布布置置確定橋梁長(zhǎng)度及分孔確定橋梁長(zhǎng)度及分孔確定橋梁的設(shè)計(jì)標(biāo)高和矢跨比確定橋梁的設(shè)計(jì)標(biāo)高和矢跨比正確處理不等分孔問(wèn)題正確處理不等分孔問(wèn)題橋面標(biāo)高，拱定底面標(biāo)高，橋面標(biāo)高，拱定底面標(biāo)高，起拱線標(biāo)高，基礎(chǔ)標(biāo)高起拱線標(biāo)高，基礎(chǔ)標(biāo)高混凝土拱橋矢跨比混凝土拱橋矢跨比1/41/41/81/8箱型拱橋矢跨比箱型拱橋矢跨比1/61/61/101/10采用不同的矢跨比采用不同的矢跨比采用不同的拱腳標(biāo)高采用不同的拱腳標(biāo)高調(diào)整拱上建筑的

29、重力調(diào)整拱上建筑的重力采用不同的拱跨結(jié)構(gòu)采用不同的拱跨結(jié)構(gòu)第五章混凝土拱橋第五章混凝土拱橋橋面標(biāo)高：橋面標(biāo)高：由兩岸線路的縱斷面設(shè)計(jì)來(lái)控制；要由兩岸線路的縱斷面設(shè)計(jì)來(lái)控制；要保證橋下凈空能滿足泄洪或通航的要求。保證橋下凈空能滿足泄洪或通航的要求。拱頂?shù)酌鏄?biāo)高：拱頂?shù)酌鏄?biāo)高：由橋面標(biāo)高推算。由橋面標(biāo)高推算。起拱線標(biāo)高：起拱線標(biāo)高：一般宜選擇低拱腳的設(shè)計(jì)方案。一般宜選擇低拱腳的設(shè)計(jì)方案?；A(chǔ)底面標(biāo)高：基礎(chǔ)底面標(biāo)高：地基、水文條件和上部結(jié)構(gòu)。地基、水文條件和上部結(jié)構(gòu)。第五章混凝土拱橋矢跨比：矢跨比：板拱橋：矢跨比可采用板拱橋：矢跨比可采用1/31/31/71/7，不宜超過(guò)，不宜超過(guò)1/81/8?；炷?/p>

30、土拱橋：矢跨比多在混凝土拱橋：矢跨比多在1/51/5 1/81/8間，以間，以1/61/6居多。居多。鋼管混凝土拱橋矢跨比：鋼管混凝土拱橋矢跨比：1/41/41/51/5之間，以之間，以1/51/5最多。最多。鋼拱橋常用的矢跨比為鋼拱橋常用的矢跨比為1/51/51/101/10，有推力拱中，有推力拱中1/51/51/61/6最為常用。最為常用。第五章混凝土拱橋拱圈高度：拱圈高度：vv鋼筋混凝土拱橋鋼筋混凝土拱橋，在，在上承式無(wú)鉸拱上承式無(wú)鉸拱中，拱圈高度在拱中，拱圈高度在拱腳處，腳處， 約為跨徑的約為跨徑的1/1/ 2929 1/1/ 7575 ，在拱頂處，在拱頂處 約約 為為跨徑的跨徑的1/

31、1/ 4444 1/1/ 7575 。 在在上承式組合拱上承式組合拱 中，拱腳中，拱腳處的拱肋厚度，處的拱肋厚度， 約為跨徑的約為跨徑的1/1/ 5959 1/1/ 122122，拱頂處，拱頂處的拱肋厚度約為跨徑的的拱肋厚度約為跨徑的1/1/ 5959 1/1/ 112112 。 在在中承式中承式無(wú)鉸拱無(wú)鉸拱中，中， 拱肋厚度在拱腳處，拱肋厚度在拱腳處， 約為跨徑的約為跨徑的1/31/34 4 1/1/ 6767 ，在拱頂處約，在拱頂處約 為跨徑的為跨徑的1/1/ 3434 1/1/ 8080 。鋼管混凝土拱橋鋼管混凝土拱橋拱肋截面的高、寬尺寸的擬定，應(yīng)充拱肋截面的高、寬尺寸的擬定，應(yīng)充分考慮

32、主拱跨徑及拱肋片數(shù)的影響。對(duì)于采用單圓管分考慮主拱跨徑及拱肋片數(shù)的影響。對(duì)于采用單圓管的小跨度橋，肋高（管徑）一般為的小跨度橋，肋高（管徑）一般為0.60.60.8m0.8m。混凝土拱橋第五章2. 拱軸線形式拱軸線形式（1 1）圓弧線）圓弧線（2 2）拋物線）拋物線（3 3）懸鏈線）懸鏈線（4 4）其他：高次拋物線（四次、六次）其他：高次拋物線（四次、六次）第五章混凝土拱橋3. 實(shí)腹拱拱軸線實(shí)腹拱拱軸線第五章混凝土拱橋任一任一x x截面的荷載集度：截面的荷載集度：g x = gd + y1拱腳截面：拱腳截面：y1 = f , gz = gd + f因此，因此，gz gdf =y1 = gd 1

33、+y1 第五章混凝土拱橋m1fgz gdfgx = gd +m m為拱軸系數(shù)：為拱軸系數(shù)：m =gzgd拱軸線與恒載壓力線重合，與截面上合力方向與拱軸線與恒載壓力線重合，與截面上合力方向與拱腳相切，即：成拱腳相切，即：成VxH g=dy1dxtan? =d y1dxd y1dx 1+ y1 第五章混凝土拱橋dVxH gdx=22由于：由于：dVxdx= gx因此，因此，=22m1fgd H g gxH g混凝土拱橋第五章利用邊界條件解微分方程，得到利用邊界條件解微分方程，得到fm1y1 =(chK 1)式中：式中：2xL =2第五章混凝土拱橋根據(jù)選定的根據(jù)選定的m m值，可以確定拱軸線方程及拱

34、頂、值，可以確定拱軸線方程及拱頂、拱腳荷載集度：拱腳荷載集度：g d = d d 1 + hd id z第五章混凝土拱橋計(jì)算步驟：計(jì)算步驟：（1 1）擬定拱圈與拱上結(jié)構(gòu)各部分尺寸；）擬定拱圈與拱上結(jié)構(gòu)各部分尺寸；（2 2）計(jì)算拱頂荷載集度；）計(jì)算拱頂荷載集度；（3 3）擬定）擬定m m值，根據(jù)懸鏈線方程得到拱腳值，根據(jù)懸鏈線方程得到拱腳值，值，計(jì)算拱腳荷載集度；計(jì)算拱腳荷載集度；（4 4）利用拱頂與拱橋荷載集度計(jì)算）利用拱頂與拱橋荷載集度計(jì)算m m值，若與擬值，若與擬定的定的m m值不符，則修正值不符，則修正m m值，直到小于容許誤差。值，直到小于容許誤差。ch 1第五章混凝土拱橋4. 空腹拱

35、拱軸線空腹拱拱軸線“五點(diǎn)重合法五點(diǎn)重合法”在在1/4L1/4L處，處，=1/2,=1/2,拱軸系數(shù)拱軸系數(shù)m m與豎坐標(biāo)與豎坐標(biāo)yryr有有以下關(guān)系：以下關(guān)系：K2f m1yr =f m+1m 1 1 = 2 1第五章混凝土拱橋K2m+12=chK +12=因?yàn)橐驗(yàn)?ch所以所以2f2(m+1) + 2yr =fm1y1 =(chK 1)取1得到21 f2 yrm =（a a）第五章混凝土拱橋計(jì)算步驟：計(jì)算步驟：（1 1）擬定拱圈與拱上結(jié)構(gòu)各部分尺寸以及）擬定拱圈與拱上結(jié)構(gòu)各部分尺寸以及m m值；值；（2 2）計(jì)算主拱及拱上結(jié)構(gòu)各部分重量；）計(jì)算主拱及拱上結(jié)構(gòu)各部分重量；（3 3）計(jì)算）計(jì)算y

36、ryr；所有作用力對(duì)拱腳力矩為零的條件，有：所有作用力對(duì)拱腳力矩為零的條件，有：n按作用力對(duì)拱按作用力對(duì)拱1/4L1/4L點(diǎn)力矩為零的條件，有：點(diǎn)力矩為零的條件，有：n L = i h P i 4 xi = n = i 1 P i 2 xi 第五章混凝土拱橋n L yrf（4 4）然后利用（）然后利用（a a）式計(jì)算）式計(jì)算m m值，如計(jì)算的值，如計(jì)算的m m與與擬定的擬定的m m值不符，則修正值不符，則修正m m值重新計(jì)算，直到兩值重新計(jì)算，直到兩者誤差小于容許值。者誤差小于容許值。第五章混凝土拱橋石板拱石板拱，拱軸系數(shù)一般隨跨徑的增大而減小，拱軸系數(shù)一般隨跨徑的增大而減小，采用無(wú)支架或早期

37、脫架施工拱的拱軸系數(shù)不宜采用無(wú)支架或早期脫架施工拱的拱軸系數(shù)不宜大于大于3.53.5。鋼筋混凝土懸鏈線拱鋼筋混凝土懸鏈線拱的拱軸系數(shù)，宜采用的拱軸系數(shù)，宜采用2.8142.8141.1671.167，該值應(yīng)隨跨徑的增大或矢跨比的減小，該值應(yīng)隨跨徑的增大或矢跨比的減小而減小取用。而減小取用。鋼管混凝土拱橋鋼管混凝土拱橋，一般來(lái)說(shuō)立柱自重較輕，采，一般來(lái)說(shuō)立柱自重較輕，采用懸鏈線時(shí)拱軸系數(shù)較小，一般在用懸鏈線時(shí)拱軸系數(shù)較小，一般在1.01.01.71.7。第五章混凝土拱橋5. 主拱截面變化規(guī)律主拱截面變化規(guī)律拱軸線可做成等截面和變截面。變截面有兩種拱軸線可做成等截面和變截面。變截面有兩種方式：方式

38、：變高度變高度、變寬度變寬度。第五章混凝土拱橋第五章混凝土拱橋6. 拱內(nèi)力計(jì)算拱內(nèi)力計(jì)算6.1 查表法查表法（1 1）恒載內(nèi)力計(jì)算）恒載內(nèi)力計(jì)算（a a）拱的彈性中心；）拱的彈性中心；（b b）不計(jì)拱彈性壓縮的恒載內(nèi)力；）不計(jì)拱彈性壓縮的恒載內(nèi)力；（c c）拱彈性壓縮引起的恒載內(nèi)力；）拱彈性壓縮引起的恒載內(nèi)力；（2 2）活載內(nèi)力的計(jì)算；）活載內(nèi)力的計(jì)算；（3 3）溫度、收縮產(chǎn)生的內(nèi)力。）溫度、收縮產(chǎn)生的內(nèi)力。6.2 電算方法電算方法第五章混凝土拱橋6.3拱橋設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)拱橋設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)v6.3.16.3.1內(nèi)力計(jì)算要點(diǎn)內(nèi)力計(jì)算要點(diǎn)拱橋?yàn)槎啻纬o定的空間結(jié)構(gòu)。拱橋?yàn)槎啻纬o定的空間結(jié)構(gòu)?；钶d作用

39、于橋跨結(jié)構(gòu)時(shí)，拱上建筑參與主拱圈活載作用于橋跨結(jié)構(gòu)時(shí)，拱上建筑參與主拱圈共同承受活載的作用，稱為共同承受活載的作用，稱為“拱上建筑與主拱拱上建筑與主拱的聯(lián)合作用的聯(lián)合作用”或簡(jiǎn)稱或簡(jiǎn)稱“聯(lián)合作用聯(lián)合作用”。在橫橋方向，活載引起橋梁橫斷面上不均勻應(yīng)在橫橋方向，活載引起橋梁橫斷面上不均勻應(yīng)力分布的出現(xiàn)，稱為力分布的出現(xiàn)，稱為“活載的橫向分布活載的橫向分布”。第五章混凝土拱橋聯(lián)合作用有利于主拱圈受力，活載的橫向分聯(lián)合作用有利于主拱圈受力，活載的橫向分布不利于主拱圈的受力。布不利于主拱圈的受力。板拱橋中，聯(lián)合作用的有利影響要大于橫向板拱橋中，聯(lián)合作用的有利影響要大于橫向分布的不利影響。分布的不利影響。

40、設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)二者的影響均不考慮，認(rèn)為拱跨設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)二者的影響均不考慮，認(rèn)為拱跨范圍內(nèi)所有的恒載與活載均由主拱圈全截面范圍內(nèi)所有的恒載與活載均由主拱圈全截面均勻地承受。取拱圈全寬或單位寬計(jì)算。均勻地承受。取拱圈全寬或單位寬計(jì)算。第五章混凝土拱橋拱上建筑為立柱排架式墩的板拱、考慮了拱上建拱上建筑為立柱排架式墩的板拱、考慮了拱上建筑參與結(jié)構(gòu)總體受力的輕型拱橋（桁架拱、剛架筑參與結(jié)構(gòu)總體受力的輕型拱橋（桁架拱、剛架拱）、肋拱等均應(yīng)考慮荷載橫向分布。拱）、肋拱等均應(yīng)考慮荷載橫向分布。拱橋在施工或成拱過(guò)程中，應(yīng)驗(yàn)算各階段的截面拱橋在施工或成拱過(guò)程中，應(yīng)驗(yàn)算各階段的截面強(qiáng)度和拱的穩(wěn)定性。強(qiáng)度和拱的穩(wěn)定性。多跨

41、無(wú)鉸拱橋應(yīng)按多跨無(wú)鉸拱橋應(yīng)按連拱連拱計(jì)算。當(dāng)橋墩抗推剛度與計(jì)算。當(dāng)橋墩抗推剛度與主拱抗推剛度之比大于主拱抗推剛度之比大于3737時(shí)，可按單跨拱橋計(jì)算。時(shí)，可按單跨拱橋計(jì)算。第五章混凝土拱橋6.3.26.3.2驗(yàn)算要點(diǎn)驗(yàn)算要點(diǎn)（1 1） 強(qiáng)度驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算vvv無(wú)鉸拱橋，拱腳和拱頂是控制截面。無(wú)鉸拱橋，拱腳和拱頂是控制截面。中、小跨徑的無(wú)鉸拱橋，只驗(yàn)算拱頂、拱腳。中、小跨徑的無(wú)鉸拱橋，只驗(yàn)算拱頂、拱腳。大、中跨徑無(wú)鉸拱橋，常驗(yàn)算拱頂、拱腳和拱大、中跨徑無(wú)鉸拱橋，常驗(yàn)算拱頂、拱腳和拱跨跨1/41/4等三個(gè)截面，采用無(wú)支架施工的大跨徑拱等三個(gè)截面，采用無(wú)支架施工的大跨徑拱橋，必要時(shí)需加算橋，必要時(shí)需加

42、算1/81/8和和3/83/8截面。截面。第五章混凝土拱橋v（2 2） 撓度驗(yàn)算撓度驗(yàn)算撓度驗(yàn)算，圬工拱橋按撓度驗(yàn)算，圬工拱橋按公橋通規(guī)公橋通規(guī)規(guī)定的作用短期效應(yīng)組合，在一個(gè)橋跨范規(guī)定的作用短期效應(yīng)組合，在一個(gè)橋跨范圍內(nèi)的正負(fù)撓度的絕對(duì)值之和的最大值不圍內(nèi)的正負(fù)撓度的絕對(duì)值之和的最大值不應(yīng)大于計(jì)算跨徑的應(yīng)大于計(jì)算跨徑的1 1 /1000/1000 。第五章混凝土拱橋（3） 拱穩(wěn)定計(jì)算拱穩(wěn)定計(jì)算v拱的穩(wěn)定從失穩(wěn)形態(tài)分：拱的穩(wěn)定從失穩(wěn)形態(tài)分：（1 1）面內(nèi)、面外；）面內(nèi)、面外；（2 2）分枝點(diǎn)失穩(wěn)、極值點(diǎn)失穩(wěn)；）分枝點(diǎn)失穩(wěn)、極值點(diǎn)失穩(wěn)；v材料性能：線彈性穩(wěn)定、非線性非彈性問(wèn)題；材料性能：線彈性穩(wěn)定

43、、非線性非彈性問(wèn)題；v幾何方面：小撓度和大撓度問(wèn)題。幾何方面：小撓度和大撓度問(wèn)題。第五章混凝土拱橋第五章混凝土拱橋縱向穩(wěn)定性驗(yàn)算縱向穩(wěn)定性驗(yàn)算v將拱圈或拱肋換算為相當(dāng)穩(wěn)定計(jì)算長(zhǎng)度的壓桿，將拱圈或拱肋換算為相當(dāng)穩(wěn)定計(jì)算長(zhǎng)度的壓桿，以驗(yàn)算抗壓承載力的形式驗(yàn)算其穩(wěn)定性；也就是以驗(yàn)算抗壓承載力的形式驗(yàn)算其穩(wěn)定性；也就是將拱等效成梁柱，計(jì)算其穩(wěn)定極限承載力，而不將拱等效成梁柱，計(jì)算其穩(wěn)定極限承載力，而不是計(jì)算其彈性臨界荷載。是計(jì)算其彈性臨界荷載。1 1）對(duì)于中、小跨徑砌體拱圈或拱肋、混凝土拱圈）對(duì)于中、小跨徑砌體拱圈或拱肋、混凝土拱圈或拱肋，當(dāng)軸向力偏心距小于或拱肋，當(dāng)軸向力偏心距小于圬工橋規(guī)圬工橋規(guī)的

44、限的限值、長(zhǎng)細(xì)比在表值、長(zhǎng)細(xì)比在表4.0.94.0.9所列范圍時(shí)，可采用所列范圍時(shí)，可采用 ： 0 d ?A fcd 0Nd 0.9?(Afcd + f A )第五章混凝土拱橋v2 2）鋼筋混凝土拱圈或拱肋，當(dāng)其長(zhǎng)細(xì)比在）鋼筋混凝土拱圈或拱肋，當(dāng)其長(zhǎng)細(xì)比在公公預(yù)規(guī)預(yù)規(guī)表表5.3.15.3.1所列范圍時(shí)，也將其換算為相當(dāng)所列范圍時(shí)，也將其換算為相當(dāng)計(jì)算長(zhǎng)度的壓桿，按下式的承載力計(jì)算公式驗(yàn)算計(jì)算長(zhǎng)度的壓桿，按下式的承載力計(jì)算公式驗(yàn)算穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。 sd s第五章混凝土拱橋v3 3）拱的長(zhǎng)細(xì)比很大，可能出現(xiàn)彈性分枝失穩(wěn)，）拱的長(zhǎng)細(xì)比很大，可能出現(xiàn)彈性分枝失穩(wěn)，或彈性分枝失穩(wěn)臨界荷載接近甚至大于穩(wěn)定

45、極限或彈性分枝失穩(wěn)臨界荷載接近甚至大于穩(wěn)定極限承載力，這時(shí)可近似采用歐拉臨界力驗(yàn)算穩(wěn)定性，承載力，這時(shí)可近似采用歐拉臨界力驗(yàn)算穩(wěn)定性，即：即：N L1K1Nd (K1 4 5)第五章混凝土拱橋橫向穩(wěn)定性驗(yàn)算橫向穩(wěn)定性驗(yàn)算vB/LB/L小于等于小于等于1/201/20時(shí)，需進(jìn)行橫向穩(wěn)定性驗(yàn)算。時(shí)，需進(jìn)行橫向穩(wěn)定性驗(yàn)算。v1 1）對(duì)于板拱或采用單肋合攏時(shí)的拱肋，喪失）對(duì)于板拱或采用單肋合攏時(shí)的拱肋，喪失橫向穩(wěn)定時(shí)的臨界軸向力，常用豎向均布荷載橫向穩(wěn)定時(shí)的臨界軸向力，常用豎向均布荷載作用下，等截面拋物線雙鉸拱的橫向穩(wěn)定公式作用下，等截面拋物線雙鉸拱的橫向穩(wěn)定公式計(jì)算：計(jì)算：HLcos?mNL =EI

46、 y8fLHL = k2混凝土拱橋第五章橫系梁 EaI yl第五章混凝土拱橋v2 2）對(duì)于肋拱或無(wú)支架施工時(shí)采用雙肋（或多）對(duì)于肋拱或無(wú)支架施工時(shí)采用雙肋（或多肋）合攏的拱肋，在驗(yàn)算橫向穩(wěn)定性時(shí)，可視肋）合攏的拱肋，在驗(yàn)算橫向穩(wěn)定性時(shí)，可視為組合壓桿，組合壓桿的長(zhǎng)度等于拱軸長(zhǎng)度為組合壓桿，組合壓桿的長(zhǎng)度等于拱軸長(zhǎng)度S S，臨界軸向力可按下式計(jì)算：臨界軸向力可按下式計(jì)算：202NL =第五章混凝土拱橋混凝土拱橋第五章第五節(jié)第五節(jié) 拱橋施工拱橋施工1.有支架施工有支架施工2.無(wú)支架施工無(wú)支架施工第五章混凝土拱橋1.有支架施工有支架施工1.1 備料備料1.2 拱圈及拱架的放樣拱圈及拱架的放樣第五章混

47、凝土拱橋1.3 拱架拱架1.3.11.3.1 拱架形式拱架形式（1 1）滿布式木拱架）滿布式木拱架（2 2）撐架式拱架）撐架式拱架（3 3）三鉸桁架式木拱架）三鉸桁架式木拱架（4 4）鋼拱架）鋼拱架第五章混凝土拱橋1-1-弓形木；弓形木；2-2-立柱；立柱；3-3-斜撐；斜撐；4-4-卸架設(shè)備；卸架設(shè)備；5-5-水平拉水平拉桿；桿；6-6-斜夾木；斜夾木；7-7-水平夾木；水平夾木；8-8-樁木樁木混凝土拱橋第五章?lián)渭苁焦凹軗渭苁焦凹艿谖逭禄炷凉皹虻谖逭禄炷凉皹?-10cm第五章混凝土拱橋1.3.21.3.2 拱架計(jì)算拱架計(jì)算1.3.31.3.3 拱架制作與安裝拱架制作與安裝1.3.41.

48、3.4 拱架的卸落拱架的卸落卸架設(shè)卸架設(shè)(a)(c)備的幾備的幾種型式種型式(b)a(d)活塞瀝青填塞金屬（或木）筒泄砂孔墊板砂第五章混凝土拱橋v卸架的程序：卸架的程序：對(duì)于滿布式拱架的中小跨徑拱橋，可對(duì)于滿布式拱架的中小跨徑拱橋，可從拱頂開始，逐次向拱腳對(duì)稱卸落；對(duì)于大跨徑的從拱頂開始，逐次向拱腳對(duì)稱卸落；對(duì)于大跨徑的懸鏈線拱圈，為了避免拱圈發(fā)生懸鏈線拱圈，為了避免拱圈發(fā)生“M”形的變形，也形的變形，也有從兩邊有從兩邊1/4處逐次對(duì)稱地向拱腳和拱頂均衡地卸處逐次對(duì)稱地向拱腳和拱頂均衡地卸落。卸架的時(shí)間宜在白天氣溫較高時(shí)進(jìn)行，這樣能落。卸架的時(shí)間宜在白天氣溫較高時(shí)進(jìn)行，這樣能夠便于卸落拱架。夠

49、便于卸落拱架。第五章混凝土拱橋1.4 拱圈及拱上建筑施工拱圈及拱上建筑施工第五章混凝土拱橋2. 無(wú)支架施工無(wú)支架施工v勁性骨架施工法勁性骨架施工法（ stiffenedstiffened scaffoldingscaffoldingmethodmethod ）是由鋼支架法演變和發(fā)展而來(lái)的一）是由鋼支架法演變和發(fā)展而來(lái)的一種施工方法，主要用于混凝土拱橋的施工，也種施工方法，主要用于混凝土拱橋的施工，也稱為埋置拱架法（稱為埋置拱架法（ embeddedembedded scaffoldingscaffoldingmethodmethod ）。這種施工方法最早由捷克工程師）。這種施工方法最早由捷克工

50、程師JosephJoseph MelanMelan提出，所以又稱為米蘭法提出，所以又稱為米蘭法（MelanMelanmethodmethod ）。）。第五章混凝土拱橋西班牙西班牙EslaEsla橋的施工橋的施工混凝土拱橋第五章宜賓小南門大橋，建于宜賓小南門大橋，建于 19901990年年, ,主跨主跨240m.240m.混凝土拱橋第五章萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋拱圈截面萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋拱圈截面Cross Section ofArch Rib322.5322.58486+120第五章混凝土拱橋I-I4 380IIYX152042458.8四川萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋勁性骨架構(gòu)造圖四川萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋勁性骨架構(gòu)造圖第五章混凝土拱橋第五章混凝土拱橋Cantilever launching of themain