拱桥的构造和特点Word下载.docx
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•矢跨比f/L—反映拱桥受力特性的重要指标
二、拱桥分类
•按材料
•圬工拱桥
•钢拱桥
•钢筋混凝土拱桥
•钢管混凝土拱桥
•型钢混凝土拱桥
•圬工拱桥是使用圬工材料修建的的拱桥,如:
石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥等
拱桥分类
•按行车道位置
上承式拱桥
中承式拱桥
下承式拱桥
•按拱轴线型式:
圆弧拱桥
抛物线拱桥
选链线拱桥
•按拱上结构形式:
实腹式拱桥
空腹式拱桥
按截面
板拱桥
箱型拱桥
肋拱桥
双曲拱桥
按结构受力图式:
•简单体系:
无铰拱
二铰拱
三铰拱
组合体系(有无推力):
刚架拱桥
桁架拱桥
桁式组合拱
梁拱组合桥
系杆拱桥-按拱肋及系杆的尺寸,柔性、刚性
三、拱桥的选择与布置
•1、应根据地形、地质条件及施工的方便和可能确定拱桥类型及分孔;
•2、多孔拱桥最好选用等跨分孔;
采用不等跨分孔应采取措施减少跨间的不平衡,如:
不同的矢跨比,不同的拱脚标高及调整拱上建筑重量等;
•3、选则合理的矢跨比及拱轴线,一般拱桥失跨比在1/5~1/10;
•4、根据环境选择结构的造型及注意全桥的美观;
永保桥跨越澜沧江,主孔为下承式80m肋拱桥,东岸2x24m连续梁,西岸1孔18m斜梁。
该桥为柔性纵梁的下承式肋拱桥,主拱圈的推力分别传至两岸桥台。
高明桥是一跨越西江的大型公路桥,主通航孔采用中承式钢管混凝土拱,引桥系钢筋混凝土肋拱。
•5、腹孔墩可采用立墙式及立柱式;
•6、避免腹孔墩柱节点产生裂缝,可将腹孔墩的上下端设铰、设置变形缝;
5.5拱桥的其它细部构造
•1、拱上填料(﹥0.3m)、桥面及人行道
•2、伸缩缝与变形缝,保证结构的安全性与耐久性,相对变形较大的位置设伸缩缝、相对变形较小处设变形缝;
使拱上建筑适应主拱圈的变形;
3、铰的设置
•拱桥需设铰的情况:
•1)主拱圈按两铰或三铰拱设计;
•2)空腹式腹拱圈按构造设铰、腹孔墩上下端;
•3)施工过程中的临时铰;
•采用形式有:
弧形铰、平铰及假铰
4、排水及防水层
•除桥面排水外,应对渗入到拱腹内的积水排除;
防水层的质量影响桥梁的耐久性;
5.6其他常用类型拱桥的构造简介
1、桁架拱桥
2、组合桁架拱桥
3、刚架拱桥
4、系杆拱桥
•主要构造:
•桁架拱片—主要承重结构,由上、下弦杆、腹杆、拱顶实腹段组成;
•横向联结系—拉杆、横系梁、横隔板、剪刀撑
•桥面系
桥型特点:
•1)、拱与桁架组合,共同受力,整体性好,发挥全截面材料的作用;
•2)、桁架部分的构件主要承受轴力;
•3)、拱的水平推力使跨中弯距减少,恒载下主要承受轴力,活载下承受弯距,为偏心受压构件;
•4)、节点为刚性连接,易开裂,影响整体刚度及耐久性;
•5)整体自重轻,构件可预制,适合软土地基;
桁架拱片主要类型
•斜腹杆桁架拱
•竖腹杆桁架拱
•桁架肋桁架拱
构造特点
•节点构造保证足够的强度,防止开裂,影响耐久性及结构刚度;
•加强横向刚度,保证横向稳定,一般在跨径端部及L/4处设竖向、平面撑架;
构造尺寸
•1、矢跨比一般采用较小
•f/l=1/6~1/10;
•2、下弦杆轴线选择尽可能按恒载压力曲线确定,实腹段的拱轴线曲率较大对附加内力有利;
•3、下弦杆通常采用矩形截面高度:
•宽度:
•
4、为充分利用下弦杆的受压特性,下弦杆刚度一般大于上弦杆,上弦杆截面宽度与下弦同,高度:
5、跨中实腹段总高与跨径、矢跨比、荷载等级、砼标号等有关可取用:
•6、上弦杆节间长度不宜过大,一般取:
•7、腹杆截面高度与杆件长度有关,宽度≤上、下弦杆;
斜杆与上弦杆的夹角控制在30°
~50°
;
•8、拱顶实腹段长度取用:
(0.3~0.5)l;
•9、保证各节点处轴线相交一点;
局部构造处理
与墩台的联结
•下弦一般铰接
•上弦有悬臂式、过梁式、伸入式
•跨中部分桁架拱桥支撑在两边悬臂桁架上的组合结构体系;
1)结构特点
•是桁架拱和桁架梁的继承与发展,受力特性介于拱桥和梁桥之间;
•在悬臂桁架梁端部的下弦杆上支承中间部分的桁架拱;
•悬臂桁架的长度一般为主孔跨径的0.2~0.25;
•悬臂梁与桁架拱间设断缝;
•横向设系梁与隔板;
•边跨通常采用连续刚构活桁架结构;
•易于无支架悬臂拼装;
•推力较大,适合于山谷较深,基岩脉深较浅的山区
2)构造特点
•合理的断缝位置设在第2~3节间;
•节间长度一般在跨径的1/8~1/12,近拱脚处可大些,向跨中方向节间长度逐渐减小;
•跨径小于160米,矢跨比取1/8;
跨径﹥160米,矢跨比取1/6为益;
•主拱圈的截面高度一般为跨径的1/100~1/120;
•合理的上弦杆、下弦杆、实腹段跨中刚度比为1:
1.8:
3.0左右;
可充分发挥上弦杆的轴向力;
•是在刚架、斜腿刚架等基础上发展而来
1)结构组成
•刚架拱片—主要承重结构,由跨中实腹段的主梁、空腹段的次梁、主拱腿、次拱腿构成;
•横向联系及桥面系
2)特点及适用性
•构件小,自重小,适用于软土地基;
•结构变形小,整体结构刚度大;
•施工方便,造价较底;
•带吊杆的拱梁结构,外部为静定结构,而内部为多次超静定;
•主拱圈—主要承重结构;
•吊杆(刚性、柔性)---传力结构;
•系梁(纵梁)--承重结构;
•横向联系----横梁、行车道板—传力结构,
横撑---主拱圈稳定作用
2)构造
•矢跨比一般为1/5~1/7;
•主拱圈高度一般为跨径的1/25~1/50;
宽度为(0.4~0.5)拱肋高;
•预应力系梁高度应与横梁、桥面板等配合,一般为1.5~2.5m;
拱脚端部加高;
•吊杆大多采用墩头锚具;
单侧张拉;
•横梁按简支梁与固结梁偏安全考虑,高度底于系梁;
间距为跨径的1/10~1/16;
3)力学特点---自平衡体系
4)局部构造
5)连续拱梁组合桥
梁与拱组合,集中了梁桥与拱桥的优点
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