西南交通大学-混凝土桥课件-拱桥PPT文件格式下载.ppt

1、较大地高跨越能力。p相对于梁式和索式结构，拱桥的变形较小，行车条件好。相对于梁式和索式结构，拱桥的变形较小，行车条件好。p水平推力的存在使得拱桥对基础条件的要求较高。水平推力的存在使得拱桥对基础条件的要求较高。拱桥的拱桥的特点特点第一节第一节 概述概述2022/11/44第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算第一节第一节 概述概述拱桥与梁桥的截面应力分布对比拱桥与梁桥的截面应力分布对比2022/11/45第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算p拱桥由桥跨结构（上部结构）和下部结构组成拱桥由桥跨结构（上部结构）和下部结构组成1主拱圈；主拱圈；2拱顶；拱顶；3拱脚；拱脚；4拱轴线；

2、拱轴线；5拱腹；拱腹；6拱背；拱背；7栏杆；栏杆；8人行道块石；人行道块石；9伸缩缝；伸缩缝；10侧墙；侧墙；11防水层；防水层；12填料；填料；13桥面；桥面；14桥台；桥台；15基础；基础；16盲沟；盲沟；17锥坡；锥坡；L0净跨径；净跨径；L计算跨径；计算跨径；f0净矢高；净矢高；f计算矢高；计算矢高；f/L矢跨比矢跨比2.2.拱桥的基本组成拱桥的基本组成（1）1）实腹拱桥组成实腹拱桥组成第一节第一节 概述概述2022/11/46第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算（2）2）空腹拱桥组成空腹拱桥组成下部结构下部结构（墩台基础）（墩台基础）上部结构上部结构（拱肋）（拱肋）上部结构

3、上部结构（拱上建筑立柱）（拱上建筑立柱）上部结构上部结构（拱上建筑桥面板）（拱上建筑桥面板）第一节第一节 概述概述2022/11/47第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算公路空腹拱桥公路空腹拱桥（2）2）空腹拱桥组成空腹拱桥组成第一节第一节 概述概述2022/11/48第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算3.3.拱桥的分类拱桥的分类（1）（1）根据行车道位置划分根据行车道位置划分下承式下承式中承式中承式上承式上承式桥面与受力结构（拱）的位置关系桥面与受力结构（拱）的位置关系上承拱构造简单，上承拱构造简单，行车视野开阔，广为行车视野开阔，广为采用。采用。中承拱需要布置吊杆中承

4、拱需要布置吊杆和立柱，在桥梁建筑高度和立柱，在桥梁建筑高度受到限制时采用，只能用受到限制时采用，只能用肋拱。肋拱。必须布置吊杆，形成必须布置吊杆，形成悬吊结构，车辆在拱悬吊结构，车辆在拱肋之间行驶。肋之间行驶。拱肋拱肋桥面桥面立柱立柱拱肋拱肋桥面桥面吊杆吊杆桥桥面面拱拱肋肋立柱立柱吊杆吊杆第一节第一节 概述概述2022/11/49第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算（2）（2）根据拱上建筑的形式划分根据拱上建筑的形式划分空腹式拱桥空腹式拱桥实腹式拱桥实腹式拱桥上承式拱桥上承式拱桥第一节第一节 概述概述2022/11/410第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算（3）（3）根据

5、拱圈材料的形式划分根据拱圈材料的形式划分圬工拱桥圬工拱桥钢拱桥钢拱桥拱圈材料拱圈材料钢筋混凝土拱桥钢筋混凝土拱桥钢管混凝土拱桥钢管混凝土拱桥跨越能力增加跨越能力增加强度的差异强度的差异重量的差异重量的差异第一节第一节 概述概述2022/11/411第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算第一节第一节 概述概述No2.No2.广州新光大桥广州新光大桥 428m428m2022/11/412第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算No3.No3.万县长江大桥万县长江大桥 420m420m第一节第一节 概述概述2022/11/413第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算No4.K

6、RK-IINo4.KRK-II桥桥 390m390m第一节第一节 概述概述2022/11/414第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算第一节第一节 概述概述No5.No5.益阳茅草街大桥益阳茅草街大桥 368m368m2022/11/415第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算No7.No7.丫髻沙大桥丫髻沙大桥 360m360m第一节第一节 概述概述2022/11/416第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算第一节第一节 概述概述5.5.大跨度钢拱桥现状的对比大跨度钢拱桥现状的对比New No1.New No1.重庆朝天门大桥，重庆朝天门大桥，552m552m，在建，

7、在建2022/11/417第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算第一节第一节 概述概述No2.No2.卢浦大桥卢浦大桥 550m550m2022/11/418第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算No3.No3.新河谷桥新河谷桥 518m518m第一节第一节 概述概述2022/11/419第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算第一节第一节 概述概述No4.No4.贝永桥贝永桥 503m503m2022/11/420第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算No5.No5.悉尼海湾桥悉尼海湾桥 504m504m第一节第一节 概述概述2022/11/421第四章第四章

8、拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算No6.No6.重庆菜园坝大桥重庆菜园坝大桥420m420m第一节第一节 概述概述2022/11/422第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算二、拱桥的设计计算流程二、拱桥的设计计算流程第一节第一节 概述概述2022/11/423第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算p总体布置确定桥梁长度、分跨、桥面标高、主拱矢跨比和墩台尺寸等总体布置确定桥梁长度、分跨、桥面标高、主拱矢跨比和墩台尺寸等通航通航水位水位满足满足通航通航泄洪泄洪要求要求1.1.拱桥的总体布置拱桥的总体布置（1 1）高程系统的确定）高程系统的确定桥面高程桥面高程由线路设计与由线路设计

9、与总体布置及设计综合研究总体布置及设计综合研究决定决定 拱顶底面高程拱顶底面高程满足拱满足拱顶最小填料厚度和主拱拱顶最小填料厚度和主拱拱顶截面高度的要求顶截面高度的要求 起拱线高程起拱线高程根据拱顶根据拱顶底面标高和桥下净空要求底面标高和桥下净空要求（通航泄洪等）拟定（通航泄洪等）拟定 基础底面高程基础底面高程根据地根据地基情况决定基情况决定第一节第一节 概述概述三、拱桥的总体设计三、拱桥的总体设计2022/11/424第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算（2 2）矢跨比的确定）矢跨比的确定p矢跨比矢跨比：矢高与跨度的比值。拱桥的最重要设计控制参数。：满足泄洪和通航要求，还应满足泄洪

10、和通航要求，还应从经济、结构受力、施从经济、结构受力、施 工工等方面综合分析比较确定。等方面综合分析比较确定。拱的水平推力同矢跨比成反拱的水平推力同矢跨比成反比比陡拱（陡拱（f/L1/4）坦拱（坦拱（f/L1/8）铁路：铁路：1/41/3公路石、混凝土板拱：公路石、混凝土板拱：1/81/4公路钢筋混凝土箱形拱：公路钢筋混凝土箱形拱：1/101/6第一节第一节 概述概述2022/11/425第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算（3 3）连拱体系中的分跨）连拱体系中的分跨p等跨分孔和不等跨分孔等跨分孔和不等跨分孔A.A.等跨分孔等跨分孔第一节第一节 概述概述B.B.不等跨分孔不等跨分孔2

11、022/11/426第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算p不平衡水平推力的处理不平衡水平推力的处理不等跨分孔中应注意主跨与边跨不等跨分孔中应注意主跨与边跨的比例，主跨与边跨的矢跨比选择。的比例，主跨与边跨的矢跨比选择。以减小中墩两边的拱脚推力不平衡以减小中墩两边的拱脚推力不平衡的问题。的问题。边中跨拱脚设置在边中跨拱脚设置在不同高度不同高度设置刚性桥墩（抗设置刚性桥墩（抗推力墩）推力墩）第一节第一节 概述概述2022/11/427第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算p不平衡水平推力的处理不平衡水平推力的处理不平衡推力处理时的另外一个考虑不平衡推力处理时的另外一个考虑因素是荷

12、载集度。因素是荷载集度。第一节第一节 概述概述2022/11/428第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算飞燕式拱桥飞燕式拱桥边跨设置边跨设置半半拱拱，在张拉，在张拉通长的系杆通长的系杆平衡主拱的平衡主拱的水平推力水平推力p不平衡水平推力的处理不平衡水平推力的处理第一节第一节 概述概述2022/11/429第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算（4 4）拱肋的横向布置）拱肋的横向布置A.A.单片拱肋单片拱肋垂直布置垂直布置倾斜布置倾斜布置行车视野开阔，无笼罩感。行车视野开阔，无笼罩感。面外稳定控制设计，要求拱肋面外稳定控制设计，要求拱肋的横向刚度大，桥面不宜过宽。的横向刚度大，

13、桥面不宜过宽。第一节第一节 概述概述2022/11/430第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算（4 4）拱肋的横向布置）拱肋的横向布置B.B.两片拱肋两片拱肋垂直布置垂直布置倾斜布置倾斜布置无风撑连接无风撑连接有风撑连接有风撑连接风撑的设置可以有效提高拱的风撑的设置可以有效提高拱的横向稳定性，但影响行车视觉。横向稳定性，但影响行车视觉。第一节第一节 概述概述2022/11/431第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算（4 4）拱肋的横向布置）拱肋的横向布置B.B.两片拱肋两片拱肋垂直布置垂直布置倾斜布置倾斜布置拱肋内倾，用风撑连接拱肋内倾，用风撑连接拱肋内倾，用风撑连接，拱肋

14、内倾，用风撑连接，拱顶合并为一段拱顶合并为一段提蓝式拱桥提蓝式拱桥第一节第一节 概述概述2022/11/432第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算拱肋外倾，无风撑连接拱肋外倾，无风撑连接蝴蝶桥蝴蝶桥第一节第一节 概述概述2022/11/433第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算（4 4）拱肋的横向布置）拱肋的横向布置C.C.多片拱肋多片拱肋第一节第一节 概述概述2022/11/434第四章第四章 拱桥的设计与计算拱桥的设计与计算拱轴线选择拱轴线选择形状直接形状直接影响主拱截面内力的分布影响主拱截面内力的分布与大小，选择拱轴线的原与大小，选择拱轴线的原则，也就是尽可能降低由则，也就是尽可能降低由于荷载产生的弯矩值。于荷载产生的弯矩值。2.2.拱轴线的选择拱轴线的选择圆弧线圆弧线悬链线悬链线抛物线抛物线小跨拱桥小