桥梁工程3-2拱桥的构造.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 拱桥的构造,2.1,主拱圈,的构造,2.1.1,板拱,材料,:,天然石材（,30,号），砂浆,Mu5.0,7.5,号,形式：等截面圆弧拱、等截面或变截面悬链线拱。,细部构造,：,编号和砌筑方法,第二章 拱桥的构造,2.1,主拱圈,的构造,2.1.1,板拱,石拱桥构造,拱石编号,等截面圆弧拱的拱石编号,变截面拱圈的拱石编号,五角石,第二章 拱桥的构造,2.1,主拱圈,的构造,2.1.1,板拱,石拱桥构造,拱石的错缝要求,拱圈与墩台及腹孔墩连接,五角石,五角石,混凝土底梁,混凝土拱座,第二章 拱桥的构造,2.1,主拱圈,的构造,2.1.2,肋拱,肋拱桥的组成,:,拱,肋布置：,拱,肋形式：,拱肋,立柱,纵梁,桥面板,横梁,纵梁,横系梁,拱肋,立柱,双肋拱桥立面布置图,第二章 拱桥的构造,2.1,主拱圈,的构造,2.1.3,箱形拱,特点,：,截面抗弯、抗扭刚度大，拱圈整体性好；,单条箱肋稳定性好，能单箱肋成拱，便于无支架施工；,箱形截面能适应主拱圈各截面抵抗正负弯矩的需要；,自重相对较轻；,制作要求较高，吊装设备较多，主要适用于大跨径拱桥。,第二章 拱桥的构造,2.1,主拱圈,的构造,2.1.3,箱形拱,箱形拱的组成方式,：,由多条,U,形肋组成多室箱形截面；,由多条工字形肋组成多室箱形截面；,由多条闭合单箱肋肋组成多室箱形截面；,单箱多室截面。,第二章 拱桥的构造,2.1,主拱圈,的构造,2.1.3,箱形拱,箱形拱的高度和宽度,高,h,=,(1/551/75)l,或,h,=,l,0,/100+(0.60.8)m,宽,b=(0.51.0),x,桥宽,第二章 拱桥的构造,2.1,主拱圈,的构造,2.1.4,双曲拱桥,主拱圈截面型式,双曲拱桥主拱圈截面型式,第二章 拱桥的构造,2.2,拱上建筑,的构造,分为实腹式和空腹式两类,2.2.1,实腹式拱上建筑构造,组成：拱腹填料、侧墙、护拱、变形缝、防水层、泄水管及桥面系等,半立面图,护拱,防水层,泄水管,拱腹填料,路面,半纵断面图,2.2,拱上建筑,的构造,第二章 拱桥的构造,2.2.2,空腹式拱上建筑构造,A.,拱式拱上建筑,腹孔的布置,主拱圈受力的要求：避免荷载过分集中于腹孔墩,拱桥外形美观的要求：,带实腹段的空腹拱,全空腹拱,拱式拱上建筑,腹孔墩,实腹段,2.2,拱上建筑,的构造,第二章 拱桥的构造,2.2.2,空腹式拱上建筑构造,A.,拱式拱上建筑,腹孔的变形缝,桥台,桥墩,桥墩台上腹拱的布置方式,伸缩缝,变形缝,变形缝,伸缩缝,变形缝,2.2,拱上建筑,的构造,第二章 拱桥的构造,2.2.3,空腹式拱上建筑构造,B.,梁式拱上建筑,桥台,桥,墩、,伸缩缝,立柱,实腹段,纵铺,桥道板,盖梁,底梁,简支（板）梁,全空腹,2.2,拱上建筑,的构造,第二章 拱桥的构造,2.2.2,空腹式拱上建筑构造,腹孔墩,横墙（立墙）式和立柱式,立柱式,横墙（立墙）式,2.3,拱桥,的,其它细部,构造,第二章 拱桥的构造,拱上填料、桥面及人行道,伸缩缝与变形缝,排水与防水层,拱桥中铰的设置,伸缩缝与变形缝的区别,拱桥细部构造,2.3,拱桥,的,其它细部,构造,第二章 拱桥的构造,拱桥中铰的设置,按两铰拱或三铰拱设计的主拱圈,腹拱圈因构造需要而设置,腹空墩上下因构造需要而设置,施工中为消除部分附加内力而设置的临时铰,铰的种类,弧形铰,铅垫铰,平铰,不完全铰,钢铰,铅垫铰,平铰,不完全铰及钢铰,2.4,其它类型拱桥,的构造,第二章 拱桥的构造,2.4.1.,桁架拱桥,特点,整体工作，拱上结构与主拱圈构成桁架，共同受力；,材料省身，重量轻，对软土地基有较好的适用性。,2.4,其它类型拱桥,的构造,第二章 拱桥的构造,2.4.1.,桁架拱桥,主要构造,D,=2m,H,=(1/301/50),L,0,横隔板,混凝土填平层,预制微弯板,剪刀撑,拉杆,II-II,剖面,I-I,剖面,横系梁,2.4,其它类型拱桥,的构造,第二章 拱桥的构造,2.4.1.,桁架拱桥,主要构造,桁架拱的主要形式,竖杆式,三角形,斜压杆,斜拉杆,2.4,其它类型拱桥,的构造,第二章 拱桥的构造,2.4.2.,刚架拱桥,特点,结构简洁，整体性好，经济美观,跨刚架拱片立面布置,主梁,横系梁,横系梁,主拱腿,主支座,次支座,次拱腿,次梁,实腹段,（,0.40.5),L,0,本章回顾,第二章 拱桥的构造,2.1,主拱圈的构造,板拱、肋拱、箱拱、双曲拱桥,2.2,拱上建筑构造,实腹式拱上建筑,空腹式拱上建筑,2.3,其它细部构造,拱上填料、桥面及人行道,伸缩缝与变形缝,排水与防水层,拱桥中铰的设置,2.4,其它类型拱桥构造,桁架拱桥,刚架拱桥,拱桥实例介绍,我国公路桥中,70%,为拱桥。我国多山，石料资源丰富，拱桥取材以石料为主。,1,）圬工拱桥,（石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥，跨越能力较小）,主拱圈为等截面悬链线。拱矢度为,1/5,，拱圈厚,1.7m,，拱上建筑对称布置,5,个空腹拱，两边设岸孔,37m,，拱圈厚,1.1m,。下部结构为重力式石砌墩台。该桥施工在主孔范围内设,3,个临时墩，上立钢支架、拱架等，其上砌筑主拱圈。,1965,广西南宁都安红渡桥（,L:100m),世界上跨径最大的石拱桥。桥宽,8m,，双肋石拱桥，腹拱为,9,孔,13m,，南岸引桥,3,孔,13m,，北岸引桥,1,孔,15m,。主拱圈由两条分离式矩形石肋和,8,条钢筋混凝土横系梁组成。拱轴线为悬链线（,m=1.543,），拱矢度,1/5,，拱肋为等高变宽度,。,1990,湖南凤凰县的乌巢河桥（,L=120m,）,2,）双曲拱桥,（中国首创的一种拱桥型式）,结构纤细轻盈，适宜于软土地基上建造。,1969,江苏无锡卫东桥,构思独特，充分发挥双曲拱桥构造特点，组合拼装成三叉形的双曲拱桥。,1969,江苏无锡民主桥,上承式无铰空腹拱，是当时我国跨径最大的双曲拱桥。拱矢度,1/10,，拱轴线设计为悬链线。为提高横断面刚度、增强双曲拱在组合过程中裸肋的稳定性，断面设计成高低拱肋，全桥,29,道横隔板组成整体性好的拱肋格排，合拢后上面砌筑双层拱波。,1968,河南嵩县前河桥（,L=150m,）,3,）肋拱桥,1988,广东广州流溪桥（,L=90m,）,钢筋混凝土箱肋中承式拱，拱矢度,1/4.5,，全桥采用喷塑装修工艺，建筑宏伟壮丽，已成为公园的重要景观。,中承装配式铁路钢筋混凝土拱，矢高,40m,，两片拱肋中心距,7.5m,。拱轴线采用二次抛物线，拱肋为箱形截面，吊杆为预应力杆件。施工时先架设钢拱架，然后在拱架上由下而上分层施工，安装拱肋底板,-,腹板,-,顶板，使先安装的拱肋底板与钢拱架共同受力。在拱顶进行应力调整，改善了拱肋的受力状态。为保证结构的整体性，拱肋与桥面系相交处的一段拱肋在工地现浇,。,1966,北京永定河七号桥（,L=150m,）,1983,台湾台北关渡桥（,L=165m,）,中承式,5,孔连续系杆拱桥，中间孔跨度为,165m,，两侧孔跨度为,143m,及,44m,，拱圈为抛物线。,1990,江苏丹阳云阳桥（,L=70m,）,跨越京杭大运河，无粘结预应力系杆拱，,3,根拱肋，矢度,1/5,，拱轴系数,m=1.0,，单箱高,1.5m,，行车道刚性纵梁和无粘结预应力柔性系杆分开。预制安装法施工,.,1992,广东开平三埠桥（,L=60m,）,单拱肋预应力混凝土系杆拱，单拱肋置于车行道中央分隔带上。,1994,台湾台北碧潭桥（,L=160m,）,桥面由预制预应力混凝土单箱组成，并配以,Y,型悬臂拱圈，形成主跨为,160m,及,2x100m,无推力拱桥。引桥跨度分别为,85m,及,57m,，全桥以简洁明快的弧形曲线构成，与远山近水相协调。,1990,四川宜宾小南门桥,(=240m),主桥系中承式钢筋混凝土肋拱桥，矢度,1/5,，是当时国内跨径最大的钢筋混凝土拱桥。该桥采用劲性钢骨架施工法，缆索吊装。,4,）箱 拱桥,1979,四川省宜宾市金沙江大桥（,L=150m,）,中国采用缆索吊装施工、跨径最大的钢筋混凝土箱形拱。主拱圈箱高,2.0m,，箱宽,7.60m,，矢跨比,1/7,，全拱圈横向分,5,个箱室；纵向分,5,段预制，缆索吊装就位后再组合成整体箱。,1989,四 川涪陵乌江大桥（,L=200m,）,桥高,84m,，矢跨比,1/4,，主拱圈采用,3,室箱,。,涪陵乌江大桥采用转体法施工，先在两岸上、下游组成,3m,宽的边箱，待转体合拢后吊装中箱顶、底板，最后组成,3,室箱。,1997,四川万县长江大桥,L=420m),劲性骨架钢筋混凝土箱形拱桥,5,）刚架拱桥,1989,江苏无锡,100,米下甸桥,变截面，四分点附近截面高度最大，分别向拱脚、跨中减小。取消斜撑，拱上建筑采用,23m,预应力混凝土简支梁以过渡。,1993,江西德兴,130,米太白桥,采用转体施工。,6,）桁架拱桥,1976,浙江宁海,75,米越溪桥,主孔为净跨,75m,的预应力混凝土桁架拱，拱矢度,1/9,；边孔为净孔,40m,的双曲拱，,1971,浙江余杭,50,米里仁桥,钢筋混凝土斜拉杆式桁架拱桥。拱圈矢跨比为,1/8,。全桥布置,4,片拱片，在上弦杆覆盖微弯板混凝土桥面。预制拱片卧置叠浇，分段用浮吊起吊、翻身和吊装，在三分点处设临时支托，浇筑湿接头混凝土。,7,）桁式组合拱桥,中国首创的一种桥型，它除保持桁式拱结构用料省、竖向刚度大等特点外，更具有桁梁的特性和可以采用悬臂法施工、施工阶段和运营阶段的受力趋于一致等优点。,1990,四川自贡,160,米牛佛沱桥,桁式组合拱为三室箱形截面，桁架片按节段分件预制，采用人字扒杆悬拼安装。,主跨为组合预应力混凝土桁架拱。全宽,13.4m,，拱圈高,2.7m,，宽,10.56m,，矢跨比为,1/6,。采用起重量,1200KN,钢格构人字扒杆和直径,32mm 40Si2MnV,级钢轧丝锚碇体系悬臂拼装,。,1995,贵州省,330,米江界河桥,8,）钢管混凝土拱桥,1998,浙江义乌,80,米宾王桥,单肋钢管混凝土系杆拱桥，中跨矢跨比,1/5,，矢高,15.6m,；边跨矢跨比,1/4.5,，矢高,11.87m,。,1990,四川旺苍,115,米东河桥,下承式钢管混凝土预应力系杆拱桥，矢度,1/6,。两片拱肋间用直径,800mm,横撑连接以保持其稳定性。活载作用下拱脚的水平推力由系杆及桥墩共同承担。钢管拱肋实际上是一种复合材料，在破坏荷载作用下，钢管不仅起纵筋的作用，而且对混凝土起螺旋箍筋的作用，以提高构件的承载能力。在施工阶段，钢管起着劲性骨架的作用。,360m,广州丫髻沙特大桥,三跨连续自锚式中承式钢管混凝土拱桥。以高强预应力钢铰线作为系杆，拱座基础只有较小水平推力。主拱采用中承式双肋悬链线无铰拱，矢跨比为,1/4.5,。每片拱肋由,6,750,钢管混凝土组成，由横向平联板、腹杆连接成为钢管混凝土桁架。边拱采用上承式双肋悬链线半拱，每片拱肋由钢筋混凝土单箱单室截面组成。转体施工法。,1932,澳大利亚,503m,悉尼钢拱桥,1977,美国,518.2m New River,桥,9,）钢拱桥,施工中的江汉五桥,