第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造第一節(jié)普通型污工及鋼筋混凝土上承式拱橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造上承式拱橋可分為普通型上承式拱橋和整體上承式拱橋。普通式上承式拱橋：由主拱普通式上承式拱橋：由主拱圈、拱上傳載構(gòu)件或填充物、橋面系組成，主拱圈是主整體式上承式拱橋：這類拱橋是由主拱片(指由拱圈與拱上傳載構(gòu)件組成的整體結(jié)構(gòu))、橋面系組成，主拱片第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造普通上承式拱橋整體型上承式拱橋萬(wàn)縣長(zhǎng)江公路大橋整體型上承式拱橋悟悟桁式組合拱橋33000江界河橋第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造根據(jù)截面形式分為根據(jù)截面形式分為板拱、板肋拱、肋拱、箱形拱、雙曲拱等。(一)板拱Cb樣Cb樣板拱是指主拱(圈)采用整體實(shí)心矩形截面的拱。按主拱所采用的材料不同，可分為石板拱、混凝土板拱、鋼筋混凝土板拱等。1、板拱主拱的截面寬度、厚度和變化規(guī)律(1)板拱的寬度第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造□□拱圈寬度小于橋面寬度的拱圈，稱為窄拱圈?！鯏M定拱圈寬度時(shí)，要使橋面懸出長(zhǎng)度適當(dāng)；□考慮采用窄拱圈時(shí)，為使拱圈橫向穩(wěn)定性滿足要求，拱圈寬度不宜小于跨徑的1/20。(2)拱圈的厚度(2)拱圈的厚度第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造□鋼筋混凝土拱：拱頂厚度ha一般采用跨徑的1/60~1/70。(3)拱圈的截面變化規(guī)律(3)拱圈的截面變化規(guī)律等截面(常用)變截面截面變化規(guī)律等截面(常用)變截面截面變化規(guī)律下yTT圖1-2-4圖1-2-4變截面拱第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造拱截面正應(yīng)力拱截面正應(yīng)力“一其其中N自拱頂向拱腳逐漸增大；但M變化復(fù)雜與結(jié)構(gòu)體系和截面慣性矩I有關(guān)，下圖為結(jié)構(gòu)體系和截面慣性矩對(duì)彎矩的影響4圖1-2-5跨徑126m的肋拱彎矩圖1-慣矩自拱頂向供腳增大的無(wú)餃拱；2慣矩自拱頂向拱腳減小的第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造無(wú)鉸拱通常采用的一種慣性矩變化是從拱腳向拱腳逐漸增無(wú)鉸拱通常采用的一種慣性矩變化是從拱腳向拱腳逐漸增大，計(jì)算公式可采用Ritter公式：式中：I拱圈任意截面的慣性矩；I。拱頂截面慣性矩；4拱圈任意截面的拱軸水平傾角；n拱厚變化系數(shù)，可用拱腳處與=1求得；第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造按照砌筑主拱圈的石料規(guī)格不同，分為料石板拱、塊石板拱、片石板拱以及亂石板拱等。石板拱對(duì)石料質(zhì)量、強(qiáng)度等級(jí)、形體尺寸、砂漿與砌筑工藝有要求。拱圈砌筑構(gòu)造要求(2)限制砌縫寬度(3)五角石設(shè)置第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造拱石編號(hào)第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造I才 拱石的錯(cuò)縫要求拱圈與墩臺(tái)及腹孔墩連接第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3、混凝土板拱混凝土板拱采用整體現(xiàn)澆和預(yù)制砌筑?；炷涟骞安捎谜w現(xiàn)澆和預(yù)制砌筑。整體澆注板拱混凝土等級(jí)不低于C25;預(yù)制塊混凝土的強(qiáng)度4、鋼筋混凝土板拱圖鋼筋混凝土板拱的截面面積第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造縱向受力鋼筋：最小配筋率0.2%～0.4%,上下縱向受力鋼筋：最小配筋率0.2%～0.4%,上下翼緣通常布置。箍筋：應(yīng)將上下主筋連接起來(lái)。分布鋼筋：應(yīng)設(shè)在主筋內(nèi)側(cè)。配筋圖拱板鋼筋板肋拱是由板和肋組成整體拱圈截面的拱。圖板肋拱橫截面第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造(三)肋拱立柱損暴戴個(gè)口口肋拱是指用兩條或多條平行窄拱橋—即拱肋作為主拱圈的拱?？诶吖熬哂凶灾剌p，恒載內(nèi)力小的優(yōu)點(diǎn)，可以充分發(fā)揮鋼筋混凝土等材料的性能，大中型拱橋中得到廣泛應(yīng)用O拱肋自重大小拱肋自重大小截面特性壓、彎、扭施工方便性輪廓美觀性鋼管混凝土拱橋箱型界面詞第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造2.肋拱的輪廓尺寸肋高矩形截面矩形截面土拱肋工字性截面工字性截面>參考工字形斷面第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造>箱拱：主拱圈由多箱室構(gòu)成的拱，箱形拱通常采用預(yù)制截面挖空率大中性軸居中鋼筋混凝鋼筋混凝土箱形拱抗彎和抗扭剛度大，整體性好制作要求高，吊裝設(shè)備多第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造h:拱圈高度(m)鋼筋混凝h:拱圈高度(m)拱圈寬度箱肋寬度拱圈寬度箱肋寬度頂?shù)装搴透拱逡话悴恍∮诳鐝降?/20一般不小于跨徑的1/20頂?shù)装搴穸纫话銥?5cm~22cm>兩外腹板一般為12cm~15cm>內(nèi)外腹板一般為4cm~5cm為保證安全，應(yīng)進(jìn)行壓潰及局部應(yīng)力驗(yàn)算第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造箱拱內(nèi)橫隔板設(shè)置考慮格板作用設(shè)置位置設(shè)置厚度>提高抗扭能力，保證箱壁的局部穩(wěn)定性；>幫助集中力在箱內(nèi)的擴(kuò)散。>箱肋段端部、吊點(diǎn)、拱上立柱處>其余部為每隔3m-5m設(shè)一道橫隔飯植壁橫隔飯植壁男單中男單中主建留神*禮立立照這照第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造箱拱間的橫向連接細(xì)節(jié)預(yù)埋鋼級(jí)預(yù)埋鋼級(jí)現(xiàn)撓盤配上B交叉例筋現(xiàn)撓盤配上B交叉例筋橫向接頭的作用：地制蕙期連接母期F第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造(1)當(dāng)拱橋主拱圈按兩鉸拱或三鉸拱設(shè)計(jì)主拱圈；(2)按構(gòu)造要求需要采用兩鉸拱或三鉸拱的腹拱圈；(3)需設(shè)置鉸的矮小腹孔墩，即將鉸設(shè)置在墩上端與頂梁和下端與底梁的連接處；(4)在施工過(guò)程中，為消除或減小主拱圈的部分附加內(nèi)力，以及對(duì)主拱圈內(nèi)力作適當(dāng)調(diào)整時(shí)，需要在拱腳處設(shè)置臨時(shí)鉸。第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造變形縫鉸腹拱腹拱橋橋墩(臺(tái))第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造拱鉸的主要類型有：弧形鉸、鉛墊鉸和平鉸等。石棉平鉸弧形鉸拱鉸鉛墊鉸平鉸不完全拱鉸第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造拱上建筑普通上承式拱橋：橋面系和傳承構(gòu)件或填充物統(tǒng)稱拱上建筑整體式上承式拱橋：橋面系束主拱圈由溫度變化和混凝土收縮等引起的變>>拱上建筑的形式一般分為實(shí)腹式和空腹式兩大類第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造□(一)實(shí)腹式拱上建筑實(shí)腹式拱橋建筑由填料、側(cè)墻、護(hù)拱、變形縫、防水層、泄水管以及橋面系組成。半立面圖半級(jí)斷面圖填料為砂礫時(shí)錐半立面圖半級(jí)斷面圖填料為砂礫時(shí)錐路面現(xiàn)盲溝結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，調(diào)料數(shù)量較多，恒載漿砌片石漿砌片石受力特點(diǎn)：拱上建筑與拱圈共同受力。C20混凝土或?qū)嵏故焦皹虻谝徽鹿皹虻脑O(shè)計(jì)與構(gòu)造□(二)空腹式拱上建筑空腹式(拱式空腹)拱上建筑第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造空腹式(梁式空腹)拱上建筑第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造1.拱式拱上建筑>(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：構(gòu)造特點(diǎn)，外形美觀，質(zhì)量大。>(2)受力特點(diǎn)：拱上建筑與拱圈共同受力。>(3)布置：對(duì)稱布置在拱上建筑高度所容許的自拱腳向拱頂一定范圍內(nèi)。第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造(4)腹孔和腹孔墩腹孔對(duì)稱布置在主拱圈建筑高度所容許的自拱腳，一般每半跨不宜超過(guò)主跨徑1/4-1/3。腹孔跨數(shù)或跨徑隨徑隨橋跨大小而不同，對(duì)中小跨徑的拱橋，一般為3-6孔。腹孔墩由底梁、墩身和墩帽組成；分橫墻式和排架式敲橋匿敲橋匿b)藍(lán)策第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造石砌、預(yù)制混凝土或現(xiàn)澆混凝土圓形弧拱。(6)腹拱與墩臺(tái)的連接有兩種做法：(a)(a)將腹拱的拱鉸直接支承在墩(臺(tái))上變形縫(b)變形縫(b)跨過(guò)墩頂，使橋墩兩側(cè)的腹孔相連第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造2.梁式拱上建筑特點(diǎn)：特點(diǎn)：使橋梁造型更加輕巧美觀，減輕拱上重力和地基承壓力，以便獲得更好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。(1)簡(jiǎn)支腹拱(1)簡(jiǎn)支腹拱>特點(diǎn)：>特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)單，基本上不存在主拱與拱上建筑(結(jié)構(gòu))的聯(lián)合作用，受力明確。板(梁)(2)連續(xù)腹拱(橫浦橋道板梁)>特點(diǎn)：橋道板橫置，拱上建筑與主拱共同作用明顯，建筑高度小；但結(jié)構(gòu)整體性及剛度較低，容易形成單板受力，長(zhǎng)期動(dòng)荷載作用下容易開(kāi)裂且振感(3)框架腹拱(橫浦橋道板梁)>特點(diǎn)：腹拱與主拱的聯(lián)合作用特別明顯，受力不夠明確。橋道板五墊墻縱梁連續(xù)腹拱布置剛架梁剛架梁立柱拱形板立柱橫系梁框架腹拱布置第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造□(三)拱上立柱與主拱圈、蓋梁的連接立柱底梁U立柱現(xiàn)澆接頭第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造□(四)拱頂填料、橋面鋪裝及人行道的拱頂填料厚度(包括橋面厚度)不宜小于30cm。當(dāng)填料厚度(包括路面厚度)拱圈橋面鋪裝應(yīng)根據(jù)橋梁所在的公路等級(jí)、使用要求拱圈橋面鋪裝應(yīng)根據(jù)橋梁所在的公路等級(jí)、使用要求第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造>通常變形較大的位置設(shè)置伸縮縫，而相對(duì)變形較小處設(shè)置變形縫。對(duì)小跨徑實(shí)腹式拱橋，伸縮對(duì)小跨徑實(shí)腹式拱橋，伸縮縫設(shè)在兩腳腳的上方，并在橋?qū)挿较蜇炌ㄈ珜捄蛡?cè)墻全高及至行人道。小跨徑實(shí)腹式拱橋伸縮縫第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造>對(duì)拱式空腹拱橋，通常緊靠墩臺(tái)的第一個(gè)腹拱做成三鉸拱，并在緊靠墩臺(tái)的鉸拱上方設(shè)置伸縮縫，并貫同全橋，而其余兩拱鉸上方設(shè)置變形縫。橋墩二較腹拱三鉸腹拱(臺(tái))對(duì)大跨徑實(shí)腹式拱橋，還應(yīng)將靠拱頂?shù)母构白龀蓛摄q或三鉸拱，并在拱上設(shè)變形縫橋墩二較腹拱三鉸腹拱(臺(tái))第一章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造對(duì)梁式腹孔，通常是在橋臺(tái)和墩頂立柱處設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)對(duì)梁式腹孔，通常是在橋臺(tái)和墩頂立柱處設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)伸縮縫，而在其余立柱處采用橋面連接。板(梁)板(梁)蓋梁底梁橋墩第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造□(四)排水和防水泥結(jié)碎石路面填土泥結(jié)碎石路面填土泄水管圖拱橋橋面排水裝置第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造填料填料防水層盲溝橋面鋪裝泄水管鉸004圖防水層與腹拱泄水管的設(shè)置第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造第二節(jié)整體型上承式鋼筋混凝土拱橋設(shè)計(jì)與構(gòu)造整體式上承式拱橋：整體式上承式拱橋：由拱片(指由拱圈與拱上傳載構(gòu)件組成的整體結(jié)構(gòu))與橋面系組成的整體，分不出主拱圈和拱上結(jié)構(gòu)，主拱片是主要承重結(jié)構(gòu)。整體型上承式拱桁架拱橋普通桁拱橋桁式組合拱第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造(一)普通桁拱橋(一)普通桁拱橋聯(lián)組成(如下圖)?；炷撂钇綄宇A(yù)制繳彎板D2拉桿剪刀捉橫隔板拱片b1J1橫拉桿、橫隔板桁架拱橋上部構(gòu)造示意圖第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造受力特征：受力特征：(1)桁架拱在荷載作用下具有水平推力，使跨間彎矩減小，(2)拱與拱上結(jié)構(gòu)共同受力，各桿件主要承受軸力，具有桁架受力特征。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：(1)桁架拱橋可采用鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土材料建造，且結(jié)構(gòu)剛度大、質(zhì)量輕、節(jié)省材料，受力合理，結(jié)構(gòu)輕巧。(2)通常采用兩鉸體系，基礎(chǔ)位移、溫度變化等產(chǎn)生的附加內(nèi)力相對(duì)無(wú)鉸拱要小、適合于軟弱地基。(3)主要采用預(yù)制裝配，工序少，工期短，橋梁重量輕。第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造桿件纖細(xì)、模板復(fù)雜、澆注和吊裝要求高。若為鋼筋混凝土桁架，其受彎部位和剛結(jié)點(diǎn)常有開(kāi)裂。1、普通桁架拱立面布置：可以分為斜(腹)桿式、豎(1)斜(腹)桿式斜壓桿式第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造(2)豎(腹)桿式(3)桁肋式第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造(1)矢跨比(1)矢跨比：其凈矢跨比一般在1/6~1/10之間選用。(2)合理拱軸線(2)合理拱軸線：下弦桿的合力拱軸線應(yīng)是在恒載作用下使下伸斜桿的拉應(yīng)力為零或在容許范圍內(nèi)的軸線。(3)桁架拱片的節(jié)間長(zhǎng)度：節(jié)間長(zhǎng)度一般不宜大于計(jì)算(4)桁架拱片的片數(shù)及間距：20~50m的桁架拱橋，拱片片，采用空心板橋面時(shí)，則可采用2~3片。(5)實(shí)腹段長(zhǎng)度(5)實(shí)腹段長(zhǎng)度：實(shí)腹段長(zhǎng)度l?在計(jì)算跨徑的0.3~0.5倍之間選用。第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造(6)下弦桿截面面積(6)下弦桿截面面積，初擬時(shí)采用下列經(jīng)驗(yàn)公式估算：(7)實(shí)腹段中央截面高度，初擬時(shí)可取凈跨徑的1/40~1/50,也可采用下列經(jīng)驗(yàn)公式估算：(8)(8)上弦桿與橋面板組合后的高度h?由上弦桿最大節(jié)間長(zhǎng)決定，一般為最大節(jié)間長(zhǎng)度的1/6~1/8。第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造(9)桁拱片寬度b在25~50cm之間，跨徑較小，拱片較多時(shí)可取較小值。(10)斜桿和豎桿等腹桿常用矩形截面，寬度為b?和b?,一般小于或等于拱片的寬度；高度分別為h?和h,一般為下(11)桁架拱片中的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造在整個(gè)構(gòu)造占重要位置，其形式與腹桿有關(guān)。需特別注意的是：(a)各桿件應(yīng)在節(jié)點(diǎn)處交于一點(diǎn)，以免產(chǎn)生附加彎矩。(b)相鄰桿件外緣交角應(yīng)以圓弧或者直線過(guò)度，過(guò)渡段不得出現(xiàn)銳角與直角，避免應(yīng)力集中。(c)設(shè)置節(jié)點(diǎn)塊包絡(luò)筋，其伸入弦桿的錨固長(zhǎng)度應(yīng)滿足要求，節(jié)點(diǎn)塊范圍箍筋加密(間距不大于10cm)。(d)腹桿主筋應(yīng)伸過(guò)桿件軸線交點(diǎn)一定長(zhǎng)度，對(duì)拉桿應(yīng)≥30d,并帶(e)采用預(yù)制裝配時(shí)，現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)塊應(yīng)將預(yù)制桿端面包入不小于第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造(12)桁架拱片與墩臺(tái)的連接形式懸臂方式受力明確b)下弦桿與墩(臺(tái))的連接一般是在墩(臺(tái))帽上預(yù)留深10cm左右(或與肋高相同)的槽孔，將下弦桿插入并封以砂漿。在跨徑較大時(shí)，由往造成支承面局部承壓，引起反力偏心和結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化,故宜采用較完善的鉸接。第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造(13)桁架拱橫向聯(lián)系的作用是把各桁拱片聯(lián)成整體，使之共同受力。根據(jù)設(shè)置部位不同分為橫系梁、橫拉桿和剪力撐幾種形式。預(yù)制微彎板混凝土填平層b上弦桿實(shí)腹段b上弦桿實(shí)腹段a彎起上弦桿負(fù)彎矩鋼筋又與桁架拱片形成整體，共同受力。常采用的是預(yù)制微彎板加混凝土填平式形式；為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和整體性，避免板頂縱向裂縫，可采用上平下拱少筋板。b)第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造桁式組合拱橋：桁式組合拱橋：跨中部分桁架拱橋支撐在兩邊懸臂桁架上桁式組合拱中跨與邊跨之比一般為桁式組合拱中跨與邊跨之比一般為0.2~0.4;主跨上弦桿斷點(diǎn)位置離拱腳的距離一般為跨徑l的0.2~0.25。第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造受力特點(diǎn)：受力特點(diǎn)：①將全橋明顯地分成①將全橋明顯地分成兩個(gè)受力區(qū)段，即斷縫至拱頂區(qū)段是拱式受力體系，上弦及實(shí)腹段均受壓；斷縫至橋墩是梁式受力體系，上弦受拉，下弦受壓。②桁式組合拱的上弦、斜桿、上弦的承載能力均得到充分③上弦斷縫位置對(duì)全橋的內(nèi)力的分配起著重要作用。第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造構(gòu)造特點(diǎn)：構(gòu)造特點(diǎn)：①合理的斷縫位置設(shè)在第①合理的斷縫位置設(shè)在第2~3節(jié)間；②節(jié)間長(zhǎng)度一般在跨徑的1/8~1/12,近拱腳處可大些，向跨中方向節(jié)間長(zhǎng)度逐漸減??；④主拱圈的截面高度一般為跨徑的1/100~1/120;⑤合理的上弦桿、下弦桿、實(shí)腹段跨中剛度比1:1.8:3.0左右；可充分發(fā)揮上弦桿的軸向力；第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造二、剛架拱橋1.剛架拱橋構(gòu)造剛架拱橋的上部結(jié)構(gòu)是由剛架拱片、橫向聯(lián)結(jié)系和橋面系等部分組成。Ⅱ次支座主支座U次梁次拱腿懸臂板次梁I主梁橫系梁II-Ⅱ半剖面橫系梁J橫系梁I-I半剖面橫系梁主梁I第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造剛架拱橋?qū)儆谟型屏Φ母叽纬o定結(jié)構(gòu)，具有構(gòu)件少、質(zhì)量輕、整體性好、剛度大、施工簡(jiǎn)便、造價(jià)低、造型美觀等優(yōu)點(diǎn)，可在軟土地基上修建，被用于跨徑為次拱腿主支座第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造2.2.剛架拱主要尺寸擬定：(1)剛架拱跨中截面高度與跨徑、剛架片數(shù)(或間距)等有(1)剛架拱跨中截面高度與跨徑、剛架片數(shù)(或間距)等有關(guān)，初擬時(shí)可采用下列經(jīng)驗(yàn)公式：(2)對(duì)于橋墩剛度較小的多跨剛架拱橋，跨中截面的高度通常在跨徑的1/30~1/50之間取值。(3)拱片間距一般為(3)拱片間距一般為2.0~3.5m。(4)主節(jié)點(diǎn)的位置由實(shí)腹式長(zhǎng)度和拱腿斜度確定；一般情況下實(shí)腹段長(zhǎng)度約為橋梁跨徑的0.4~0.5倍，拱腳與水平線夾角第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造(5)實(shí)腹段一般采用變截面構(gòu)件，其底緣弧線可采用矢跨(5)實(shí)腹段一般采用變截面構(gòu)件，其底緣弧線可采用矢跨直桿或微曲桿。(6)剛架拱片的厚度一般為20~40cm;斜撐高度約為其寬度的2.5~3.5倍。第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造中、下承式鋼筋混凝土拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造拱肋吊桿拱肋吊桿吊桿橋面縱梁固定橫梁橫梁拱上門式剛架橫梁墩臺(tái)第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造拱肋拱肋橫梁第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造1.保持了上承式拱橋的基本力學(xué)特性。拱圈混凝土材料抗壓。2.更易滿足凈空要求3.更易平衡水平推力4.降低橋面高度第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造□二、中、下承式拱橋的基本組成和構(gòu)造1.拱肋中、下承式拱橋的主要承重構(gòu)件是兩個(gè)分離式的拱肋，兩片拱肋一般在兩個(gè)相互平行的平面內(nèi)；有時(shí)也可使兩拱肋平面內(nèi)傾，使之在水平面上的投影呈“X”型(即提籃式拱)以提高拱肋的橫向穩(wěn)定性和承載力。第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造拱肋截面：矩形、工字型或箱形。拱頂肋高Lo:凈跨徑mh:h:拱頂肋高α:取為0.6-1.0△:取為0.6-1.0第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造2.橫向聯(lián)系為了保證兩片拱肋的橫向剛度和穩(wěn)定，以承受作用在拱.肋、橋面及吊桿上的橫向水平力，一般須在兩片分離的拱肋間設(shè)置橫向聯(lián)系。拱肋橋面縱梁橫梁b)c)d)第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造橫向聯(lián)系有橫撐、K形撐、X形撐和格構(gòu)式撐等形式。K形K形撐一字橫撐XX形撐第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋剛性吊桿：除承受軸力外，還必須抵抗上下節(jié)點(diǎn)處的局部彎矩。為了減小剛性吊桿承受的彎矩，其截面尺寸在順橋方向應(yīng)設(shè)計(jì)得小一些，而在橫橋向?yàn)榱嗽黾庸袄叩姆€(wěn)定性,尺寸應(yīng)該設(shè)計(jì)得大一第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造柔性吊桿一般采用高強(qiáng)鋼絲索、鋼絞線或冷軋粗圓鋼制作，只承受軸力。關(guān)鍵是保證鋼索的耐久保護(hù)罩螺母糾偏裝置密封筒防水罩密封筒螺母錨杯鋼索的防護(hù)方法很多，主要有纏包法和套管法等。目前主要用PE熱擠索套防護(hù)工藝，直接在工廠防水罩密封筒螺母錨杯b)b)第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造橫梁的間距一般在4m～10m之間，縱梁多采用T形、π形小梁，設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)或連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，或直接在橫梁上滿鋪空心板、實(shí)心板。第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造第三節(jié)鋼管混凝土拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造一、概述1.鋼管混凝土優(yōu)點(diǎn)：1.鋼管混凝土優(yōu)點(diǎn)：(1)強(qiáng)度高、塑性好、重量輕、耐疲勞、耐沖擊；(1)強(qiáng)度高、塑性好、重量輕、耐疲勞、耐沖擊；(2)鋼管本身就是耐側(cè)壓的模板；(3)鋼管兼有橫向鋼筋和縱向箍筋的作用；(4)鋼管施工階段起勁性骨架作用，運(yùn)營(yíng)階段又是主要承重結(jié)構(gòu)。(5)在受壓構(gòu)件中采用，可節(jié)省材料。第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造2.2.鋼管混凝土拱橋得到發(fā)展原因：(1)跨越能力大；(2)承載力大，施工快捷；(3)地基適應(yīng)性強(qiáng)；(4)造型優(yōu)美；(5)有較成熟的施工技術(shù)做支撐。上弦管上弦管下弦管下綴板δ=10立柱雙行車道系吊桿雙拱肋橫斷面平面拱肋橫斷面橡第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造(一)、基本組成橫撐立柱(或吊桿行車道系第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造(二)、總體布置拱。第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造2.拱軸線形與矢跨比鋼管混凝土拱橋的鋼管混凝土拱橋的拱軸系數(shù)宜通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)后確定。使拱(1)上承式鋼管混凝土拱橋，拱軸線宜采用懸鏈線，拱(2)中承式、飛燕式拱，拱軸線宜采用二次拋物線或低拱軸懸鏈線，拱軸系數(shù)一般不超過(guò)1.9。(3)下承式剛架系桿拱、拱梁組合體系的拱軸線宜采用二次拋物線或懸鏈線，拱軸系數(shù)一般不大于1.5。(4)矢跨比：上承式拱橋一般采用1/5~1/6,中承式拱橋和飛燕式拱橋一般采用1/4~1/5,下承式剛架系桿拱、拱梁組合體系拱橋一般采用1/4.5~1/5.5。第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造3.拱肋高度(1)變高度拱肋，其截面高度變化也可采用R計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)，先擬定拱頂和拱腳截面高度，計(jì)算拱厚系數(shù)，再代入下式計(jì)算各截面位置的(2)采用等高度桁式截面的拱橋，拱肋拱頂高度可按下式第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造(3)采用變高度桁式截面，初步擬定拱頂截面中心(3)采用變高度桁式截面，初步擬定拱頂截面中心高度時(shí)，可采用上式計(jì)算值的0.8,拱腳截面中心高度一般為拱頂中心高度的1.6~2.0。(4)采用等高度啞鈴型截面的拱橋，拱肋高度可按(1-2-3)估算，其弦管直徑取(0.37~0.45)h。(5)單管圓形截面的小跨徑拱橋，拱肋高度可按下式進(jìn)行4.拱上立柱與吊桿的間距(1)上承式鋼管混凝土拱橋，(1)上承式鋼管混凝土拱橋，拱上立柱間距一般在20~30m單管和啞鈴型截面，吊桿間距通常在6.0m第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造啞鈴型(最常用)單圓管型(啞鈴型(最常用)單圓管型(小跨徑)小跨度)跨徑較大時(shí)：720×10.烏烏38210(400)×10桁片210(400)×10桁片第二章拱橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造(1)(1)單肢圓管適用于跨徑小于80m的鋼管混凝土拱橋。(4)四肢桁架式常用于跨度大于150m的鋼管混凝土拱橋。鋼管材料：鋼管材料：宜采用Q235、Q345、Q370鋼或者橋鋼，即可采