橋梁墩臺類型與構(gòu)造

第四篇混凝土拱橋第四篇混凝土拱橋第一章概論第二章拱橋的設(shè)計與構(gòu)造第三章拱橋的計算第四章拱橋的施工第五章拱橋?qū)嵗榻B第四篇混凝土拱橋第一章概論第一章概論第一節(jié)

拱橋的基本特點及其適用范圍第二節(jié)拱橋的組成和類型第一節(jié)

拱橋的基本特點及其適用范圍第四篇混凝土拱橋第一章概述拱橋與梁橋的區(qū)別？

梁橋在豎向荷載作用下，支承處僅產(chǎn)生豎向支承反力；而拱橋在豎向荷載作用下，支承處不僅產(chǎn)生豎向反力而且還產(chǎn)生水平推力；第一章概述第一節(jié)拱橋的基本特點及適用范圍BasicBeamBridgeqLqLHHHingelessarchbridgeMjMjd

拱橋的彎矩比相同跨徑的梁橋的彎矩小得多，而使整個結(jié)構(gòu)主要承受壓力。跨中正彎矩跨中軸力跨中正彎矩跨中軸力拱橋的優(yōu)點與缺點？第一章概述第一節(jié)拱橋的基本特點及適用范圍跨越能力較大；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；耐久性能好，維修、養(yǎng)護費用少；外型美觀；構(gòu)造較簡單。優(yōu)點缺點自重較大，相應(yīng)的水平推力也較大，增加了下部結(jié)構(gòu)的工程量，當(dāng)采用無鉸拱時，對地基條件要求高；由于拱橋水平推力較大，在連續(xù)多孔的大、中橋梁中，為防止一孔破壞而影響全橋的安全，需要采用較復(fù)雜的措施，例如設(shè)置單向推力墩，也會增加造價；與梁式橋相比，上承式拱橋的建筑高度較高，當(dāng)用于城市立交及平原地區(qū)時，因橋面標(biāo)高提高，使兩岸接線長度增長，或者使橋面縱坡增大，既增加了造價又對行車不利。第二節(jié)

拱橋的組成與類型第四篇混凝土拱橋第一章概述上部結(jié)構(gòu)組成下部結(jié)構(gòu)第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型主拱圈拱上建筑橋墩橋臺墩臺基礎(chǔ)主要承重結(jié)構(gòu)拱橋的組成第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型北京盧溝橋下部結(jié)構(gòu)橋墩，橋臺，基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)主拱圈，拱上填料，橋面系拱上填料主拱圈主拱圈橋面系橋面系拱上填料橋墩橋墩橋墩（上承式實腹拱橋）拱橋的組成第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型凈跨徑：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。因為拱圈（或拱肋）各截面形心點的連線稱為拱軸線，故也就是拱軸線兩端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：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幾個主要技術(shù)名詞拱橋的組成第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型

拱橋類型第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型按建筑材料：圬工拱橋、鋼筋混凝土拱橋、鋼管混凝土拱橋、鋼拱橋等成昆線一線天橋石拱橋巫山龍門橋

鋼拱橋：全焊結(jié)構(gòu)武漢江漢五橋鋼管混凝土拱鋼筋混凝土箱形拱

圬工拱橋

拱橋類型第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型按結(jié)構(gòu)體系：簡單體系拱橋、組合體系拱橋等可做成上承式，中承式，下承式均為有推力拱。按照主拱的靜力體系，簡單體系拱橋又可以分成：三鉸拱，兩鉸拱，無鉸拱拱式組合體系橋?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，達到節(jié)省材料的目的。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。

拱橋類型第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型按結(jié)構(gòu)體系：簡單體系拱橋、組合體系拱橋等簡單體系拱橋三鉸拱：

靜定結(jié)構(gòu)，在地基差的地區(qū)小橋可采用。但構(gòu)造復(fù)雜，施工困難，整體剛度小，主拱圈一般不采用。兩鉸拱：

一次超靜定結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)整體剛度較相應(yīng)三鉸拱大。由基礎(chǔ)位移、溫變、混凝土收縮徐變引起的附加內(nèi)力比無鉸拱的影響要小，可在地基條件較差時或坦拱中采用。（施工體系轉(zhuǎn)換過程中使用）無鉸拱：三次超靜定結(jié)構(gòu)。拱的內(nèi)力分布較均勻，材料用量較三鉸拱省；構(gòu)造簡單，施工方便，整體剛度大，實際中使用廣泛。但超靜定次數(shù)高，會產(chǎn)生附加內(nèi)力，一般希望修建在地基良好處?？鐝皆龃?，附加內(nèi)力影響變小，故鋼筋混凝土無鉸拱仍是大跨徑橋梁的主要型式之一。

拱橋類型第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型按結(jié)構(gòu)體系：簡單體系拱橋、組合體系拱橋等組合體系拱橋一般由拱肋、系桿、吊桿（或立柱）、行車道梁（板）及橋面系等組成。拱肋風(fēng)撐系桿吊桿行車道板，橋面系

拱橋類型第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型按結(jié)構(gòu)體系：簡單體系拱橋、組合體系拱橋等組合體系拱橋組合體系拱橋一般可劃分為無推力的和有推力的兩種類型。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力系桿拱無推力拱系桿強梁弱拱（倒藍格爾拱）有推力拱

拱橋類型第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型按結(jié)構(gòu)體系：簡單體系拱橋、組合體系拱橋等組合體系拱橋無推力組合體系拱橋：系桿拱：具有豎直吊桿的柔性系桿剛性拱藍格爾拱：具有豎直吊桿的剛性系桿柔性拱洛澤拱：具有豎直吊桿的剛性系桿剛性拱尼爾森拱

拱橋類型第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型按結(jié)構(gòu)體系：簡單體系拱橋、組合體系拱橋等組合體系拱橋無推力組合體系拱橋：藍格爾拱系桿拱洛澤拱云陽橋,江蘇省新城黃河橋蘭州市蕪湖元澤橋剛拱剛梁體系拱肋和縱向主梁均采用箱形截面

拱橋類型第一章概述第一節(jié)拱橋的基本特點及適用范圍按結(jié)構(gòu)體系：簡單體系拱橋、組合體系拱橋等組合體系拱橋無推力組合體系拱橋：新木津川大橋，

日本大阪

尼爾森拱尼爾森拱尼爾森拱

拱橋類型第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型按結(jié)構(gòu)體系：簡單體系拱橋、組合體系拱橋等組合體系拱橋有推力組合體系拱橋：此種組合體系拱沒有系桿，由單獨的梁和拱共同受力，拱的推力仍由墩臺承受。倒藍格爾拱：剛性梁柔性拱倒洛澤拱：剛性梁剛性拱

拱橋類型第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型按拱圈軸線采用的線性：圓弧拱橋、拋物線拱橋、懸鏈線拱橋湖南省：黃虎港橋等截面圓弧空腹石拱橋KRK-I橋鐵托橋三次拋物線鋼筋混凝土箱形拱橋烏巢河橋m=1.543懸鏈線空腹石拱橋

拱橋類型第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型按拱上建筑的形式：實腹式拱橋、空腹式拱橋?qū)嵏故焦皹蚩崭故焦皹?/p>

拱橋類型第一章概述第一節(jié)拱橋的基本特點及適用范圍按橋面系在上部結(jié)構(gòu)立面中的位置：上承式拱橋、中承式拱橋、下承式拱橋上承式拱橋中承式拱橋下承式拱橋

拱橋類型第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型按拱圈截面形式：板拱肋拱雙曲拱箱形拱橋

拱橋類型第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型按拱圈截面形式：板拱主拱圈采用矩形實體截面的拱橋稱為板拱橋

板拱又可分為石板拱、混凝土板拱和鋼筋混凝土板拱等構(gòu)造簡單、施工方便，使用廣泛。自重較大，不經(jīng)濟，通常在地基較好的中小跨徑圬工拱橋中采用

拱橋類型第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型按拱圈截面形式：肋拱它是將板拱劃分成兩條或多條分離的、高度較大的拱肋，肋與肋間用橫系梁相聯(lián)。這樣就可以用較小的截面面積獲得較大的截面抵抗矩，從而節(jié)省材料，減輕拱橋的自重，因此多用于大、中跨徑的拱橋工字形拱肋上承式鋼筋混凝土拱肋下承式

拱橋類型第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型按拱圈截面形式：雙曲拱主拱圈橫截面由一個或數(shù)個橫向小拱單元組成，由于主拱圈的縱向及橫向均呈曲線形，故稱之為雙曲拱橋

.衛(wèi)東橋,無錫缺點:施工工序多、組合截面整體性較差和易開裂等.湘江一橋（橘子州橋）國內(nèi)最長雙曲拱橋

拱橋類型第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型按拱圈截面形式：箱形拱閉口箱形截面，截面抗扭剛度大，橫向整體性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，特別適用于無支架施工

目前采用最多的截面形式四川省涪陵：烏江大橋轉(zhuǎn)體施工

拱橋類型第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型按是否對下部結(jié)構(gòu)有水平推力有推力拱橋無推力拱橋第四篇混凝土拱橋第二章拱橋的設(shè)計與構(gòu)造第二章拱橋的設(shè)計與構(gòu)造第一節(jié)

拱橋的總體布置與設(shè)計構(gòu)思第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造第一節(jié)

拱橋的總體布置與設(shè)計構(gòu)思第四篇混凝土拱橋第二章拱橋的設(shè)計與構(gòu)造拱橋總體設(shè)計的主要內(nèi)容：擬定橋梁長度、跨徑、跨數(shù)、橋面高程等第一章概述第二節(jié)拱橋的組成與類型設(shè)計高程和矢跨比的確定第二章第一節(jié)拱橋總體布置與設(shè)計構(gòu)思橋面標(biāo)高：兩岸線路的縱斷面設(shè)計所控制。橋下凈空控制橋面最小高度，并且還需滿足宣泄設(shè)計洪水流量或不同航道等級所規(guī)定的橋下凈空界限的要求。拱頂?shù)酌鏄?biāo)高起拱線標(biāo)高：矢跨比基礎(chǔ)底面標(biāo)高：沖刷深度，地基承載能力設(shè)計高程和矢跨比的確定第二章第一節(jié)拱橋總體布置與設(shè)計構(gòu)思簡單體系拱橋矢跨比的確定：石、混凝土拱橋的矢跨比一般為1/4～1/8，一般不宜小于1/10

；鋼筋混凝土拱橋的矢跨比一般為1/5～1/8。

組合體系拱橋矢跨比的確定：矢跨比一般為1/5～1/10，或者更小一些，但一般不小于1/10。拱軸線的選擇第二章第一節(jié)拱橋總體布置與設(shè)計構(gòu)思選擇拱軸線的原則：盡可能降低由荷載產(chǎn)生的彎矩合理拱軸線：在荷載作用下，拱截面只產(chǎn)生軸向壓力，而無彎矩作用拱軸線應(yīng)滿足以下要求：即要求盡量減小拱圈截面的彎矩，使主拱圈在計入彈性壓縮、溫升溫降、混凝土收縮徐變等影響后，各主要截面的應(yīng)力較為均勻，且最大限度減小截面拉應(yīng)力，最好是不出現(xiàn)拉應(yīng)力；對于無支架施工的拱橋，尚應(yīng)滿足各施工階段的要求，并盡可能少用或不用臨時性施工措施，以便于施工。圓弧拱懸鏈線拱拋物線拱拱軸線的選擇第二章第一節(jié)拱橋總體布置與設(shè)計構(gòu)思圓弧拱懸鏈線拱拋物線拱圓弧線：在均布徑向荷載作用下（如水壓力），拱的合理拱軸線為一圓弧線。懸鏈線：實腹式拱橋的恒載集度，從拱頂向拱腳是均勻增加的（均變荷載），這種荷載分布圖式的拱圈的壓力線是一條懸鏈線。因此，實腹式拱橋采用懸鏈線作拱軸線。在結(jié)構(gòu)自重作用下，當(dāng)不計拱圈由結(jié)構(gòu)自重彈性壓縮產(chǎn)生的影響時，拱圈截面將只承受軸力而無彎矩。拋物線：在豎向均布荷載作用下，拱的合理拱軸線是二次拋物線。對于結(jié)構(gòu)自重集度比較接近均布的拱橋，往往可以采用二次拋物線作為拱軸線。不等跨連續(xù)拱橋的處理方法第二章第一節(jié)拱橋總體布置與設(shè)計構(gòu)思多孔連續(xù)拱橋最好選用等跨或分組等跨的分孔方案。但當(dāng)受地形、地質(zhì)、通航等條件的限制，或引橋很長，考慮與橋面縱坡協(xié)調(diào)一致時，或?qū)蛄旱拿烙^有特殊要求時，可以考慮采用不等跨的分孔。不等跨拱橋，由于相鄰孔的恒載推力不相等，使橋墩和基礎(chǔ)增加了恒載的不平衡推力。在采用柔性墩的多孔連續(xù)拱橋中，還需考慮恒載不平衡推力產(chǎn)生的連拱作用，使計算和構(gòu)造復(fù)雜。為了減小這個不平衡推力，改善橋墩、基礎(chǔ)的受力狀況，節(jié)省材料和造價，可采用以下措施。不等跨連續(xù)拱橋的處理方法第二章第一節(jié)拱橋總體布置與設(shè)計構(gòu)思1.采用不同的矢跨比利用矢跨比與推力大小成反比的關(guān)系，在相鄰兩孔中，大跨徑用較陡的拱（矢跨比較大），小跨徑用較坦的拱（矢跨比較?。?，使兩相鄰孔在恒載作用下的不平衡推力盡量減小。不等跨連續(xù)拱橋的處理方法第二章第一節(jié)拱橋總體布置與設(shè)計構(gòu)思2.采用不同的拱腳標(biāo)高基底彎距平衡不等跨連續(xù)拱橋的處理方法第二章第一節(jié)拱橋總體布置與設(shè)計構(gòu)思2.采用不同的拱腳標(biāo)高不等跨連續(xù)拱橋的處理方法第二章第一節(jié)拱橋總體布置與設(shè)計構(gòu)思3.調(diào)整拱上建筑的恒載重量湘潭湘江橋

鋼筋混凝土工字型拱肋(5條)空腹式片石混凝土板拱實腹式不等跨連續(xù)拱橋的處理方法第二章第一節(jié)拱橋總體布置與設(shè)計構(gòu)思4.采用不同類型的拱跨結(jié)構(gòu)中承式鋼管混凝土拱中承式鋼管混凝土拱高明橋，廣東省高明縣

不等跨連續(xù)拱橋的處理方法第二章第一節(jié)拱橋總體布置與設(shè)計構(gòu)思4.采用不同類型的拱跨結(jié)構(gòu)428m177m混凝土縱橫梁縱橫梁：鋼結(jié)構(gòu)V腿三角塊端平衡第二節(jié)

簡單體系拱橋的構(gòu)造第四篇混凝土拱橋第二章拱橋的設(shè)計與構(gòu)造主拱圈的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造定義：板拱是指拱圈采用實體矩形截面的拱拱圈寬度：主要取決于橋面的寬度；橋面懸出拱圈的長度一般以1.0～2.5m為宜；規(guī)范規(guī)定：主拱圈的寬跨比小于1/20時，應(yīng)驗算主拱圈的橫向穩(wěn)定性。1.板拱所用材料：石板拱、素混凝土板拱、鋼筋混凝土板拱拱圈截面尺寸擬定：主拱圈的構(gòu)造1.板拱拱圈截面尺寸擬定：拱圈高度：拱圈高度與跨徑、矢高、建筑材料、荷載大小等因素有關(guān)；中小跨徑石拱橋拱圈高度可按下列經(jīng)驗公式進行估算：大跨徑石拱橋的拱圈高度，可參照已建成橋梁的設(shè)計資料擬定或參考其他經(jīng)驗公式進行；鋼筋混凝土板拱，拱頂截面高度可按跨徑的1/60~1/70進行估算，跨徑大時取小值。若采用變高度，拱腳截面高度可按hj=hd/cosφj估算，拱腳截面傾角可近似取相應(yīng)圓弧拱之值φj=2tan-1（2f/l）.第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造主拱圈的構(gòu)造1.板拱拱圈截面的變化規(guī)律等截面變截面寬度不變而改變厚度厚度不變而改變寬度常用第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造主拱圈的構(gòu)造1.板拱拱圈構(gòu)造石砌板拱構(gòu)造：類型：料石拱、塊石拱、片石拱；石料強度等級不低于M40；砂漿的強度等級：對于大、中跨徑拱橋不低于M10，小跨徑拱橋不低于M7.5；砌筑料石拱圈時，構(gòu)造上應(yīng)滿足以下幾點要求：（1）拱石的受壓面的砌縫應(yīng)是輻射方向，即與拱軸線垂直。一般做成通縫，不必錯縫；（2）當(dāng)拱圈較厚采用多層拱石砌筑時，要求垂直于受壓面的順橋向砌縫應(yīng)錯開，其錯縫間距不小于100mm；（3）在拱圈的橫截面內(nèi)，拱石的豎向砌縫應(yīng)錯開，其錯開寬度至少100；（4）砌縫的寬度不應(yīng)大于20mm；（5）拱圈與墩臺、空腹式拱上建筑的腹孔墩與拱圈相連接處，應(yīng)采用特制的五角石，以改善連接處的受力狀況。當(dāng)用塊石或片石砌筑拱圈時：（1）應(yīng)選擇較大的平整面與拱軸線垂直，并使石塊的大頭向上、小頭向下；（2）石塊間的砌縫必須相互交錯，較大的縫隙應(yīng)用小石塊嵌緊；（3）要求砌縫用砂漿或小石子混凝土灌滿。第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造主拱圈的構(gòu)造1.板拱拱圈構(gòu)造石砌板拱構(gòu)造：第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造主拱圈的構(gòu)造1.板拱拱圈構(gòu)造鋼筋混凝土板拱構(gòu)造：鋼筋混凝土板拱的配筋由計算與構(gòu)造要求決定；沿拱圈軸向所配置的縱向受力鋼筋的最小含筋率一般為0.2%～0.4%，上下緣對稱布置，以滿足彎矩變化的要求；無鉸拱縱向鋼筋應(yīng)伸入墩臺并達到錨固要求；在縱向鋼筋的外側(cè)，按受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求設(shè)置箍筋，并在縱向鋼筋的內(nèi)側(cè)設(shè)橫向分布鋼筋；在拱腳及其它結(jié)點處橫向鋼筋按相關(guān)橋梁規(guī)范要求加密布置。第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造主拱圈的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造定義：肋拱的拱圈是由兩條或多條分離的、平行的拱肋所組成拱圈的構(gòu)造：為了簡化構(gòu)造，宜選用較少的拱肋數(shù)量；為了保證肋拱橋的橫向整體穩(wěn)定性，兩側(cè)拱肋最外緣的間距，一般不應(yīng)小于跨徑的1/20；拱肋的截面形式與跨徑有關(guān)：（1）小跨徑拱肋多采用矩形截面；（2）大、中跨徑拱肋常做成工字形截面；（3）跨徑大、橋面寬的肋拱橋可采用箱形截面拱肋；（4）鋼管混凝土材料的拱肋是一種抗壓性能好、自重小、塑性及耐疲勞等性能優(yōu)良的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。2.肋拱形式：多為無鉸拱、也可用兩鉸拱所用材料：素混凝土、鋼筋混凝土主拱圈的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造拱圈的構(gòu)造：在分離的拱肋之間應(yīng)設(shè)置橫系梁，以增強肋拱橋的橫向整體性和穩(wěn)定性：（1）在拱腳及跨中段橫系梁布置應(yīng)適當(dāng)加密；（2）橫系梁可采用矩形或工字形截面：腹板厚度不應(yīng)少于100mm，高度取800～1000mm或與拱肋同高；拱肋的縱向鋼筋應(yīng)根據(jù)使用階段、施工階段的受力和構(gòu)造要求確定，箍筋按受壓構(gòu)件要求設(shè)置，在拱腳處箍筋應(yīng)加密布置。若采用無支架施工且按受力要求不需要配置鋼筋時，則應(yīng)按構(gòu)造要求布筋；采用無鉸拱肋時，縱向鋼筋應(yīng)伸入墩臺并達到錨固要求；橫系梁一般可按構(gòu)造要求配置鋼筋，但不少于4根（沿四周放置），并用箍筋組合形成骨架。2.肋拱主拱圈的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造拱肋截面尺寸擬定：拱肋截面尺寸與跨徑和截面形式及拱肋的數(shù)目和間距等有關(guān)；矩形截面拱肋的肋高分按跨徑的1/40～1/60擬定；工字形截面拱肋的肋高，可按跨徑的1/25~1/35擬定；箱形截面拱肋的肋高，可按跨徑的1/50～1/70擬定；矩形、工字形和箱形截面拱肋的肋高，也可采用下列經(jīng)驗公式估算：2.肋拱矩形拱肋的肋寬約為肋高的0.5～2.0倍；工字形截面拱肋的肋寬約為肋高的0.4～0.5倍，其腹板厚度通常采用300~500mm。箱形肋單個箱室的寬度一般可取肋高的0.5～1.0倍。腹板的厚度宜取100～200mm，頂、底板厚度宜取100～250mm，建議取上述范圍的偏大值。矩形截面：800mm工字型截面：1000mm箱形截面：700mm主拱圈的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造定義：主拱圈截面由多室箱構(gòu)成的拱稱為箱形拱4.箱形拱適用情況：適用于大跨徑拱橋特點：截面挖空率大；抗彎和抗扭剛度大，整體性好；單條箱肋剛度較大、穩(wěn)定性好，能單箱肋成拱，便于無支架施工；支座要求高，需較大的吊裝能力。主拱圈的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造拱圈的構(gòu)造：拱圈的每一個閉合箱由腹板、頂板（蓋板）及底板組成；4.箱形拱多條閉合箱肋組成的多室箱形截面

截面組成方式由多條U形肋組成的多室箱形截面多條工形肋組成的多室箱形截面單箱多室截面便于無支架吊裝拱支架施工主拱圈的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造拱圈截面尺寸擬定：箱形拱的拱圈高度主要由其跨徑?jīng)Q定，并與所用材料有較大關(guān)系；拱圈常用混凝土強度等級為C40，特大跨徑時一般不超出C60；拱圈截面高度可取跨徑的1/55～1/75，或按下列經(jīng)驗公式估算：4.箱形拱多室箱：600mm單室箱：700mm箱形拱的拱圈寬度一般為橋?qū)挼?.0～0.6倍，且一般不小于跨徑的1/20；箱肋寬度與吊裝能力有關(guān)，一般取1.2～1.7m；箱形截面頂、底板厚度一般為100～250mm；箱形截面腹板厚度一般為100~200mm；當(dāng)采用預(yù)制裝配施工時，腹板預(yù)制和現(xiàn)澆厚度宜分別為50~80mm和150~250mm，頂板現(xiàn)澆混凝土的厚度不宜小于100mm；邊腹板應(yīng)采用一次成型。拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造定義：拱上建筑是上承式拱橋的橋面系與拱圈之間的傳力（或填充）構(gòu)造物，以使橋面道路達到行車要求。形式：實腹式拱上建筑、空腹式拱上建筑應(yīng)用情況：實腹式拱上建筑一般只在小跨徑圬工拱橋中采用；大、中跨徑拱橋多采用空腹式拱上建筑。拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造實腹式拱上建筑實腹式拱上建筑由拱腹填料、側(cè)墻、護拱、變形縫、防水層、泄水管以及橋面系組成。拱腹填料分為填充式和砌筑式兩種。填充式拱腹填料應(yīng)盡量做到就地取材，砌筑式拱腹填料就是在散粒料不易取得時才采用的一種干砌圬工方式。拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造實腹式拱上建筑拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造實腹式拱上建筑拱腹填料：填充：是用礫石、碎石、粗砂或卵石夾粘土并加以夯實；砌筑：是用干砌圬工或澆筑貧混凝土作為拱腹填料。具體做法可采用填充和砌筑兩種方法：側(cè)墻：是為了維護拱腹上的散粒填料，而采取的措施，由于受到填料的水平土壓力和橋面上的活載產(chǎn)生的側(cè)壓力，所以必須按擋土墻來設(shè)計。一般采用塊石或片石砌筑，也可采用混凝土或輕型鋼筋混凝土側(cè)墻；側(cè)墻厚度一般按構(gòu)造確定：其頂面寬約為500～700mm，向下逐漸增厚，墻腳厚度可采用側(cè)墻高度的0.4倍。填料主要起填空、傳力的作用，故應(yīng)盡量降低成本，做到就地取材，通常采用礫石、碎石、粗砂或卵石夾黏土并加以夯實；在地質(zhì)條件較差地區(qū)，為了減輕拱上建筑的重力，可以采用其他輕質(zhì)材料（如爐渣、石灰、黏土等混合料）作填料。當(dāng)填充材料不宜取得時，可改用砌筑式拱上建筑；拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造實腹式拱上建筑護拱：一般是用塊石或片石砌筑的，用來加強拱腳段的拱圈；同時在多孔拱橋中設(shè)置護拱還便于設(shè)置防水層和泄水管。變形縫：拱橋中，特別是在三鉸拱中，在結(jié)構(gòu)因變形而可能發(fā)生開裂的部位，在構(gòu)造上設(shè)置斷縫，一般只是斷開，沒有縫寬，主要是為了防止結(jié)構(gòu)的不規(guī)則開裂。拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造空腹式拱上建筑實腹式拱橋空腹式拱橋蘇州寶帶橋拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造空腹式拱上建筑腹孔腹孔墩空腹式拱上建筑由多跨腹孔構(gòu)造、橋面結(jié)構(gòu)及其支撐構(gòu)造（腹孔墩）組成；拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造空腹式拱上建筑空腹式拱上建筑的腹孔布置有兩種情況：帶實腹段式和全空腹式部分空腹（實腹段）全空腹拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造空腹式拱上建筑1.腹孔根據(jù)腹孔構(gòu)造，可分為拱式拱上建筑和梁式拱上建筑兩種。

拱式拱上建筑

拱式拱上建筑構(gòu)造簡單，外形美觀，但重量較大、一般用于圬工拱橋。腹孔的型式和跨徑的選擇，要既能減輕拱上建筑的重量，又不致因荷載過分集中于腹孔墩處，給主拱圈受力狀況造成不利影響，同時還要使拱橋外型協(xié)調(diào)美觀。

梁式拱上建筑

梁式腹孔拱上建筑，可減輕拱上重量，降低拱軸系數(shù)（使拱上建筑的恒載分布接近于均布荷載），改善拱圈在施工過程中的受力狀況，獲得更好的經(jīng)濟效果。腹孔的布置與上述拱式拱上建筑的腹拱布置要求基本相同。腹孔通常對稱布置在拱圈兩側(cè)結(jié)構(gòu)高度的允許范圍內(nèi)。拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造空腹式拱上建筑拱式梁式拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造空腹式拱上建筑拱式腹孔對于帶實腹段式拱上建筑的腹孔中，每半跨內(nèi)腹孔的布置范圍一般不超過主拱跨徑的的1/4～1/3。對于全空腹式，考慮到美觀及有利于拱頂截面受力的要求，一般采用奇數(shù)腹孔布置方式；拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造空腹式拱上建筑拱式腹孔腹拱的跨徑一般可選用2.5～5.5m，但不宜大于拱圈跨徑的1/8～1/15，比值隨拱圈跨徑的增大而減?。桓箍滓俗龀傻瓤绲?，以利于腹孔墩的受力和便于施工；腹拱的拱圈：可以采用石砌、混凝土預(yù)制或現(xiàn)澆的圓弧形板拱，矢跨比一般為1/2～1/6；采用微彎板時，矢夸比一般為1/10～1/12；雙曲拱的矢跨比采用1/4～1/8；腹拱圈的厚度與它的跨徑、構(gòu)造形式等有關(guān)：當(dāng)腹拱的跨徑為1～4m時，石板拱的厚度不小于300mm，混凝土板拱的厚度不小于150mm，也可采用厚度為140mm的微彎板（其中預(yù)制厚度60mm、現(xiàn)澆厚80mm）；當(dāng)腹拱的跨徑為4～6m時，可采用雙曲拱，其拱圈高度一般為300～400mm；當(dāng)采用鋼筋混凝土拱時，拱圈厚度可進一步減薄。緊靠橋墩（臺）的第一個腹拱，可將腹拱的拱腳直接支承在墩（臺）上，或跨越橋墩使橋墩兩側(cè)的腹拱圈相連。拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造空腹式拱上建筑梁式腹孔腹孔的布置要求與拱式腹孔基本相同；帶實腹段的腹孔布置方式一般用于板拱；大跨拱橋（尤其是肋拱）的梁式拱上建筑中一般采用全空腹的布置方式；考慮到美觀和有利于拱頂截面的受力，全空腹式的腹孔一般取為奇數(shù)；拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造空腹式拱上建筑梁式腹孔腹孔的布置要求與拱式腹孔基本相同；帶實腹段的腹孔布置方式一般用于板拱；大跨拱橋（尤其是肋拱）的梁式拱上建筑中一般采用全空腹的布置方式；考慮到美觀和有利于拱頂截面的受力，全空腹式的腹孔一般取為奇數(shù)；拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造空腹式拱上建筑梁式腹孔腹孔梁的結(jié)構(gòu)形式為：

當(dāng)腹孔的跨徑小于10m時，通常采用鋼筋混凝土簡支實心或空心板；當(dāng)腹孔跨徑在10～20m時，常采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板；當(dāng)跨徑大于20m時，一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁當(dāng)采用簡支結(jié)構(gòu)的腹孔梁時，除了墩臺支承處以外，一般可采用連續(xù)橋面構(gòu)造；為了適應(yīng)拱圈變形，腹孔梁宜采用活動性較好的支座，如厚度較大的橡膠支座等；除了采用簡支結(jié)構(gòu)的腹孔，連續(xù)、框架等其他結(jié)構(gòu)也常被采用。拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造空腹式拱上建筑2.腹孔墩腹孔墩可分為橫墻（立墻）式和立柱式兩種。拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造空腹式拱上建筑2.腹孔墩

橫墻式自重較大，但節(jié)省鋼材，多用于磚、石拱橋中;底梁能使橫墻傳下來的壓力較均勻地分布到主拱圈全寬上；底梁常采用素混凝土結(jié)構(gòu)；腹孔墩的厚度：用漿砌片石、塊石時，不宜小于600mm；用混凝土澆筑時，一般應(yīng)大于腹拱圈厚度的一倍。拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造空腹式拱上建筑2.腹孔墩

立柱式立柱式腹孔墩是由立柱和蓋梁組成的鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)；為了使立柱傳遞給主拱圈的壓力不致于過分集中，通常在立柱下面設(shè)置底梁。立柱和蓋梁常采用矩形截面

為了便于施工，腹孔墩的側(cè)面一般做成豎直的。若采用斜坡式，則以不超過31:1的坡度為宜；為了避免拱上結(jié)構(gòu)參與主拱受力后引起不利因素，可在靠近跨中1~2根矮立柱的上、下端設(shè)鉸，釋放結(jié)點彎矩，使其成為主要承受軸向壓力的構(gòu)件拱上建筑的構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造空腹式拱上建筑2.腹孔墩

立柱式為了避免拱上結(jié)構(gòu)參與主拱受力后引起不利因素，可在靠近跨中1~2根矮立柱的上、下端設(shè)鉸，釋放結(jié)點彎矩，使其成為主要承受軸向壓力的構(gòu)件；對于較容易發(fā)生裂縫的橋面結(jié)構(gòu)與拱頂相接處，可采取設(shè)置橫向貫通縫的構(gòu)造形式，以減小其聯(lián)結(jié)剛性。拱橋的其他細部構(gòu)造第四篇第二章第二節(jié)簡單體系拱橋的構(gòu)造自學(xué)第四篇混凝土拱橋第三章拱橋的計算第三章拱橋的計算第一節(jié)

概述第二節(jié)簡單體系拱橋的計算第三節(jié)組合體系拱橋的計算自學(xué)第四節(jié)拱橋的穩(wěn)定性驗算第五節(jié)連拱計算簡介自學(xué)第一節(jié)

概述第四篇混凝土拱橋第三章拱橋的計算第二節(jié)

簡單體系拱橋的計算第四篇混凝土拱橋第三章拱橋的計算引言第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算聯(lián)合作用：為簡化分析，拱上建筑與主拱的聯(lián)合作用，一般偏安全不去考慮。引言第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算橫向分布：橫墻式的板拱、雙曲拱、箱形拱不考慮；引言第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算橫向分布：排架式拱上建筑、剛架拱、桁架拱需考慮引言第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算簡單體系上承式拱橋的計算內(nèi)容：拱軸線方程的建立拱圈內(nèi)力計算拱圈內(nèi)力調(diào)整懸鏈線拱軸方程的建立（實腹拱壓力線）第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算設(shè)拱軸線為恒載壓力線，則拱頂截面的內(nèi)力為：彎矩：

Md=0剪力：Qd=0恒載推力為：Hg第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算對拱腳截面取矩，則有：對任意截面取矩，可得：求解恒載壓力線的基本方程求導(dǎo)懸鏈線拱軸方程的建立（實腹拱壓力線）第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算任意點的結(jié)構(gòu)自重集度令：令：懸鏈線拱軸方程的建立（實腹拱壓力線）第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算解此微分方程得對于拱腳截面：代入當(dāng)拱的矢跨比確定后，拱軸線各點的縱坐標(biāo)將取決于拱軸系數(shù)m，而m則取決于拱腳與拱頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)自重集度比。各種m值得拱軸線坐標(biāo)可直接有《公路設(shè)計手冊-拱橋》附錄表（III）-1查出。懸鏈線拱軸方程的建立（實腹拱壓力線）反雙曲余弦函數(shù)對數(shù)表示第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算懸鏈線拱軸方程的建立（實腹拱壓力線）由懸鏈線方程可以看出，當(dāng)拱的跨度和失高確定后，拱軸線各點的坐標(biāo)取確于拱軸系數(shù)m。其拱軸線線形可用l/4點縱坐標(biāo)y1/4的大小表示：懸鏈線方程當(dāng)時，；代到懸鏈線方程有：半元公式隨m的增大而減小（拱軸線抬高）；隨m減小而增大（拱軸線降低）。實腹式懸鏈線拱軸系數(shù)的確定第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算拱頂處恒載集度:拱腳處恒載集度:代入由上計算m值的公式可以看出，除為未知數(shù)外，其余均為已知；在具體計算m值時可采用試算法，具體做法如下：第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算在具體計算m值時可采用試算法，具體做法如下：（1）先根據(jù)跨徑和矢高假定m值（用mi表示）；（2）由《公路設(shè)計手冊-拱橋》附錄表III-20查得拱腳處的（3）根據(jù)查得的（4）比較mi和mi+1，如兩者相符，即假定的mi為真實值；如兩者相差較大，則以計算出的mi+1作為假設(shè)值，重新計算，直到兩者相等。代入代入求出mi+1實腹式懸鏈線拱軸系數(shù)的確定空腹式懸鏈線拱軸系數(shù)的確定第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算

空腹式拱橋中，橋跨結(jié)構(gòu)的恒載由兩部分組成，即主拱圈承受由實腹段自重的分布力和空腹部分通過腹孔墩傳下的集中力。由于集中力的存在，拱的壓力線為在集中力作用點處有轉(zhuǎn)折的曲線。但實際設(shè)計拱橋時，由于懸鏈線的受力情況較好，故多用懸鏈線作為拱軸線。

為了使懸鏈線與其恒載壓力線重合，一般采用“五點重和法”確定懸鏈線的m值。即要求拱軸線在全拱（拱頂、兩1/4l點和兩拱腳）與其三鉸拱的壓力線重合。其相應(yīng)的拱軸系數(shù)確定如下第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算其相應(yīng)的拱軸系數(shù)確定如下：拱定處彎矩：Md=0；剪力Qd=0。對拱腳取距，由有：對l/4截面取距，由有：求得y1/4/f

后，即可求得m值：空腹式懸鏈線拱軸系數(shù)的確定第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算求得y1/4/f

后，即可求得m值：空腹拱的m值，任需采用試算法計算（逐次漸近法）:假定m值（mi）；定出拱軸線后，作圖布置拱上建筑；計算拱圈和拱上建筑的恒載對l/4和拱腳截面的力矩；利用4-3-19算出mi+1值；比較mi和mi+1，如兩者相符，即假定的mi為真實值；如兩者相差較大，則以計算出的mi+1作為假設(shè)值，重新計算，直到兩者相等?？崭故綉益溇€拱軸系數(shù)的確定第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算拱軸線的水平傾角懸鏈線方程求導(dǎo)可見：拱腳水平傾角與拱軸線m有關(guān)。拱軸線上各點的水平傾角tanφ，可直接由《拱橋設(shè)計手冊-拱橋》附錄表（III）-2懸鏈線無鉸拱的彈性中心第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算無鉸拱是三次超靜定結(jié)構(gòu)。對稱無鉸拱若從拱定切開取基本結(jié)構(gòu)，多余力X1（彎矩），X2（軸力）為對稱，而X3（剪力）是反對稱的，故知副系數(shù)為了使可以按下圖引用“剛臂”的辦法達到：可以證明當(dāng)：彈性中心距拱頂?shù)木嚯x第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算設(shè)想沿拱軸線作寬度等于1/EI的圖形，則ds/EI就代表此圖的面積，而上式就是計算這個圖形的形心公式，其形心稱為彈性中心。對于懸鏈線無鉸拱有：其中：則：這樣：懸鏈線無鉸拱的彈性中心空腹式無鉸拱壓力線與拱軸線偏離產(chǎn)生的附加內(nèi)力第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算對于靜定三鉸拱，各截面的偏離彎矩值Mp可以按下式計算：對于無鉸拱，由于其是超靜定結(jié)構(gòu)，偏離彎矩將引起次內(nèi)力，其計算過程如下：取左圖所示的基本結(jié)構(gòu)，贅余力X1，X2作用在彈性中心，在彈性中心的贅余力滿足方程：空腹式無鉸拱壓力線與拱軸線偏離產(chǎn)生的附加內(nèi)力第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算空腹式無鉸拱壓力線與拱軸線偏離產(chǎn)生的附加內(nèi)力第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算任意截面的彎矩為：拱頂、拱腳處：Mp=0拱頂：拱腳：拱軸系數(shù)初值的選定第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算坦拱：m值選用較小陡拱：m值選用較大拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算1.拱圈恒載內(nèi)力恒載內(nèi)力拱軸線與壓力線相符不考慮彈性壓縮彈性壓縮拱軸線與壓力線不相符拱軸線與壓力線不相符產(chǎn)生次內(nèi)力不考慮彈性壓縮彈性壓縮拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算1.拱圈恒載內(nèi)力不考慮彈性壓縮的恒載內(nèi)力1）實腹拱在進行懸鏈線方程推導(dǎo)時有：恒載水平推力可在附錄表(III)-4中查得拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算1.拱圈恒載內(nèi)力不考慮彈性壓縮的恒載內(nèi)力1）實腹拱拱腳的豎向反力：拱腳的豎向反力為半拱的恒載重力，即代到上式，并積分，有：其中：可在附錄表(III)-4中查得拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算1.拱圈恒載內(nèi)力不考慮彈性壓縮的恒載內(nèi)力1）實腹拱拱圈各截面的軸力N：

由于不考慮彈性壓縮時實腹式懸鏈線的拱軸線與壓力線重合，恒載作用下拱的任意截面存在軸力，而無彎矩和剪力。拱中軸力可按以下公式計算：拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算1.拱圈恒載內(nèi)力不考慮彈性壓縮的恒載內(nèi)力2）空腹拱

在計算空腹式懸鏈線不考慮彈性壓縮的恒載內(nèi)力時，可分為兩部分：即先不考慮拱軸線與壓力線偏離的影響，假設(shè)恒載壓力線與拱軸線完全重和，然后再考慮偏離的影響，計算由偏離引起的恒載內(nèi)力，二者疊加。不考慮偏離的影響：此時拱的恒載推力Hg，拱腳的豎向反力Vg和拱任意截面的軸力可由靜力平衡條件得到（半拱恒載重力）半拱恒載對拱腳的彎矩拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算1.拱圈恒載內(nèi)力不考慮彈性壓縮的恒載內(nèi)力2）空腹拱偏離產(chǎn)生的附加內(nèi)力任意截面：在設(shè)計中小跨徑的空腹式拱橋時可以偏于安全地不考慮偏離彎矩的影響。大跨徑空腹式拱橋的恒載壓力線與拱軸線一般比中、小跨徑偏離大，一般要計入偏離的影響。拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算1.拱圈恒載內(nèi)力彈性壓縮引起的內(nèi)力在恒載產(chǎn)生的軸向壓力作用下，拱圈的彈性變形表現(xiàn)為拱軸長度的縮短。首先將拱頂切開，假設(shè)拱橋圈可以自由變形，并假設(shè)彈性壓縮會使拱軸方向縮短l（右圖所示）。由于在實際結(jié)構(gòu)中，拱頂沒有相對水平位移，其變形受到約束，則在彈性中心處必有一水平拉力HgHg的計算由變形相容方程有：其中：拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算1.拱圈恒載內(nèi)力彈性壓縮引起的內(nèi)力其中：可在附錄表(III)-5中查得可在附錄表(III)-11中查得拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算1.拱圈恒載內(nèi)力彈性壓縮引起的內(nèi)力則：由Hg在拱內(nèi)產(chǎn)生的彎矩、剪力和軸力負號：左半拱；正號：右半拱可在附錄表(III)-9中查得可在附錄表(III)-11中查得拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算1.拱圈恒載內(nèi)力橋規(guī)規(guī)定，下列情況可不考慮彈性壓縮的影響拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算1.拱圈恒載內(nèi)力恒載作用下拱圈各截面的總內(nèi)力不考慮壓力線與拱軸線偏離時（實腹式拱）不考慮彈性壓縮恒載內(nèi)力彈性壓縮產(chǎn)生的內(nèi)力軸向力：彎矩：剪力：拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算1.拱圈恒載內(nèi)力恒載作用下拱圈各截面的總內(nèi)力考慮壓力線與拱軸線偏離時（空腹式拱）不考慮彈性壓縮恒載內(nèi)力彈性壓縮產(chǎn)生的內(nèi)力計入偏離影響軸向力：彎矩：剪力：其中：拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算2.汽車荷載內(nèi)力（1）橫向分布系數(shù)石拱橋、混凝土箱梁橋荷載橫向分布系數(shù)假設(shè)荷載均勻分布于拱圈全部寬度上。對于矩形拱，如取單位拱圈寬度計算，則橫向分布系數(shù)為：對于板箱拱，如取單個拱箱進行計算，則橫向分布系數(shù)為：式中：C車列數(shù)；B拱圈寬度；n拱箱個數(shù)肋拱橋荷載橫向分布系數(shù)對雙肋拱橋（包括上、中、下承式），可以采用桿杠原理計算。對于多肋拱，拱上建筑一般為排架式，其荷載分布系數(shù)可按梁式橋計算。汽車荷載內(nèi)力的計算分兩步進行：先計算不考慮彈性壓縮的汽車荷載內(nèi)力，然后再計入彈性壓縮的影響。拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算2.汽車荷載內(nèi)力（2）內(nèi)力影響線贅余力影響線為了便于編制影響線表，在求拱中內(nèi)力影響線時，常采用簡支曲梁為基本結(jié)構(gòu)；根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)知識和彈性中心的特性可求出單位荷載P=1在圖示位置時結(jié)構(gòu)的贅余力X1、X2、X3；為了計算贅余力的影響線，一般將拱圈沿跨徑方向分成48（或24）等分。相鄰兩分點的水平距離為：利用結(jié)構(gòu)力學(xué)知識計算出P在各個分點上X1、X2、X3。

拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算2.汽車荷載內(nèi)力（2）內(nèi)力影響線內(nèi)力影響線有了贅余力的影響線后，拱中任意截面的內(nèi)力影響線均可利用靜力平衡條件和疊加原理求得。上邊符號適用于左拱腳，下邊符號適用于右拱腳。拱中任意截面水平推力H的影響線：拱腳豎向反力V的影響線:因此H的影響線與贅余力X2的影響線相同H的影響線的各點豎標(biāo)值，可由《橋梁設(shè)計手冊-拱橋》附錄表(III)-12查得。V的影響線：由V0和X3兩條影響線疊加而成V的影響線豎標(biāo)值：可由附錄表(III)-7查得拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算2.汽車荷載內(nèi)力（2）內(nèi)力影響線內(nèi)力影響線任意截面的彎矩影響線：拱頂截面彎矩影響線任意截面軸力和剪力影響線：任意截面i的軸力和彎矩影響線在截面i處有突變，比較復(fù)雜。可先算出該截面的水平力H和拱腳的豎向反力V，再按H、V近似計算任意軸向力N和Q。不考慮彈性壓縮的M的影響線豎標(biāo)值：可由附錄表(III)-13查得.為了方便計算，附錄表(III)-14列有不計彈性壓縮的M及相應(yīng)的H、Q、N的影響線面積表，供計算活載內(nèi)力時選用.拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算2.汽車荷載內(nèi)力（2）內(nèi)力影響線內(nèi)力影響線《橋梁設(shè)計手冊-拱橋》附錄表（III）-14列有不計彈性壓縮的彎矩M及相應(yīng)的H、V、N影響線面積表供計算汽車荷載內(nèi)力時選用。任意截面軸力和剪力影響線：可先算出該截面的水平力H和拱腳的豎向反力V，再按H、V近似計算任意軸向力N和Q：軸向力拱頂拱腳其它截面拱頂：數(shù)值很小，可不考慮拱腳其他截面：數(shù)值較小，可不考慮剪力拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算2.汽車荷載內(nèi)力（3）不考慮彈性壓縮的汽車荷載內(nèi)力計算圬工拱橋計算時，認為荷載在拱橋的橫向全寬均布；石拱橋常取1m拱寬作為計算單元；雙曲拱常取一個單元寬度來計算；拱圈是偏心受壓構(gòu)件，一般以最大正（負）彎矩控制設(shè)計；活載內(nèi)力可通過影響線加載計算。拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算2.汽車荷載內(nèi)力（4）汽車荷載作用下彈性壓縮引起的內(nèi)力活載彈性壓縮引起的內(nèi)力為：彎矩：軸力：剪力：將不考慮彈性壓縮的活載內(nèi)力與活載彈性壓縮的內(nèi)力疊加起來，即得汽車荷載作用下的總內(nèi)力。y：以彈性中心為原點（向上為正）的拱軸線坐標(biāo)拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算3.溫度變化產(chǎn)生的附加內(nèi)力計算由溫度變化引起拱中任意截面的附加內(nèi)力為：彎矩軸力剪力拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算4.混凝土收縮引起的內(nèi)力混凝土收縮引起的變形，其對拱橋的作用與溫度下降相似。通常將混凝土收縮影響折算為溫度降低;整體澆筑的混凝土收縮影響，一般相當(dāng)于降低溫度200C，干操地區(qū)為300C;整體澆筑的鋼筋混凝土收縮影響，相當(dāng)于降低溫度150C200C;分段澆筑的混凝土或鋼筋混凝土收縮影響，100C150;裝配式鋼筋混凝土收縮影響，50C100C.拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算5.拱腳變位引起的內(nèi)力計算彎矩軸力剪力拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算6.裸拱內(nèi)力計算采用早期脫架施工（拱圈合攏達到一定強度后就卸落拱架）或無支架施工的拱橋，其壓力線與拱軸線不重合，將在拱中產(chǎn)生彎矩和軸向力，應(yīng)對裸拱自重產(chǎn)生的內(nèi)力進行計算，以便驗算裸拱強度和穩(wěn)定性：取懸臂曲梁為基本結(jié)構(gòu)對等截面拱，任意截面i的恒載集度：由于結(jié)構(gòu)和荷載對稱，在彈性中心只有兩個正對稱的贅余力：系數(shù)：可由附錄表(III)-15查得系數(shù)：可由附錄表(III)-16查得拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算6.裸拱內(nèi)力計算由靜力平衡條件，得任意截面i的彎矩和軸向力為：計算結(jié)果表明：在裸拱的自重作用下，拱頂、拱腳一般均產(chǎn)生正彎矩。拱軸線的m與裸拱的m0差得越多，拱頂、拱腳的正彎矩就越大。因此，采用無支架施工或早期脫架施工的拱橋，宜適當(dāng)降低拱軸系數(shù)。拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算7.假載法計算內(nèi)力利用手冊法計算拱圈內(nèi)力，需滿足兩個條件：要求拱軸線與恒載壓力線重合；拱軸系數(shù)必須是手冊上提供的。否則，就不能查表計算。實際情況：無論是實腹式拱，還是空腹式拱，都很難找到這樣一個拱軸系數(shù)。為了能利用手冊計算內(nèi)力，可以通過加載法假載法：是指在拱上虛擬加上或減去一層均布荷載，使拱軸線與恒載壓力線“重合”。拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算7.假載法計算內(nèi)力下面以一個實例來說明實腹式拱用假載法計算內(nèi)力的方法：實腹式拱設(shè)實腹式拱設(shè)計拱軸系數(shù)：m=2.814該共軸系數(shù)是手冊中的值拱頂恒載集度：拱腳恒載集度：實際共軸系數(shù)可見：m與m’不等，即恒載壓力線與拱軸線不重合，不能直接用手冊法計算。拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算7.假載法計算內(nèi)力在拱上加一層均布荷載gx，使m=m’實腹式拱所以：只要沿橋跨均勻減去0.446kN/m荷載，恒載壓力線與拱軸線就“重合”，在不考慮彈性壓縮時，為純壓拱，可按m=2.814查表計算拱圈實際恒載內(nèi)力應(yīng)在純壓拱計算的基礎(chǔ)上，加上由gx產(chǎn)生的內(nèi)力。拱圈內(nèi)力計算第四篇第三章第二節(jié)簡單體系拱橋的計算7.假載法計算內(nèi)力實腹式拱設(shè)計共軸系數(shù)m實際共軸系數(shù)m’當(dāng)m≠m’時，沿跨徑均勻加上或減去一層均布荷載gx，使m>m’時取負號m<m’時取正號由于gx是假想的，實際上并不存在，因此，拱圈實際恒載內(nèi)力應(yīng)在純壓拱計算的基礎(chǔ)上，加上由gx產(chǎn)生的內(nèi)力。該內(nèi)力可用內(nèi)力影響線計算，