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【知识点】混凝土拱桥

发布于:2022-08-23 13:56:23 来自:道路桥梁/桥梁工程 [复制转发]

1

现状与发展

拱桥发展

建于隋代(公元605-618)年间 ,河北赵县赵州桥,是当今世界上最早单孔敞肩型石拱桥 

建于元代(公元1189~1192)年间 ,北京的卢沟桥,是我国现存最古老的联拱石桥

1779年,英国建成世界上第一座铸铁拱桥Coalbrookdale Iron  Bridge,跨度30.7m,矢高13.7m,由5片半圆形拱肋组成。

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中国著名拱桥

赵州桥
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卢沟桥


朝天门大桥
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卢浦大桥


2

基本组成及主要特点

拱桥

在竖直平面内以拱作为上部结构主要承重构件的桥梁


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组成结构


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主要特点

拱式结构在竖向荷载作用下,两端将产生水平推力使拱内产生轴向压力,从而大大减小了拱圈的截面弯矩,使之成为偏心受压构件,截面上的应力分布与受弯梁的应力相比,较为均匀

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优点

外形美观

构造较简单

跨越能力较大

能充分就地取材,可以节省大量的钢材和水泥

耐久性能好,维修、养护费用少

缺点

上承式拱桥的建筑高度大

自重大,水平推力大,对地基条件要求高

随着跨径和桥高的增大,支架或者其他辅助费用也大大增加



3

分类及总体布置

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拱桥分类

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总体布置

确定主要设计标高:桥面、拱顶底面、起拱线、基底

桥面:需要考虑桥下净空要求和线路纵断面要求

拱顶底面:桥面标高到拱顶处的建筑高度

起拱线:根据有无拱铰来确定标高

基底标高:与地基有关

确定拱桥的矢跨比:矢跨比过大会导致水平推力和附加力大;过下会导致桥下净空小、桥面纵坡大和拱脚区段过陡。除此以外还会影响到美观和施工方法的选择。

不等跨拱桥不平衡推力的处理:采用不同的矢跨比;采用不同的拱脚标高;调整拱上建筑的重力;采用不同类型的拱跨结构;采用不对称桥墩。


4

拱桥构造

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上承式拱桥

桥面:位于整个桥跨结构上面

组成:主拱(圈)、拱上传载构件或填充物、桥面系

主拱(圈)截面形式:板拱、肋拱、箱型拱

板拱

  • 主拱圈采用整体实心矩形截面的拱

  • 石板拱需错缝并设有五角石

  • 混凝土板拱的厚度大多为跨径的1/60~1/70

肋拱

  • 自重轻、恒载内力小,在大中型拱桥中得到广泛应用

  • 拱肋的数目间距以及截面形式主要根据桥梁宽度、肋型、材料性能、荷载等级、施工条件、拱上结构等各方面综合考虑决定

  • 截面形状:矩形、工字形、钢管混凝土、箱型肋拱

箱型拱

  • 主拱圈截面由多室箱构成的拱称为箱形拱

  • 主要特点:截面挖空率大、中性轴居中、抗弯和抗扭刚度大,整体性好、制作要求高,吊装设备多

拱上建筑的构造:实腹式拱上建筑、空腹式拱上建筑

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实腹式拱上建筑

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空腹式拱上建筑



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中、下承式拱桥

拱肋:钢筋混凝土、钢管混凝土、劲性骨架混凝土或钢

横向联系:增大横向刚度和稳定性

吊杆:刚性吊杆、柔性吊杆

桥面板和纵梁:固定横梁、普通横梁、刚架横梁    

横梁:增大横向刚度,但因受力复杂,能不设尽量不设

拱上门式刚架的构造:立柱与横梁刚结

5

拱桥计算方法

拱轴线的确定选取原则

  • 尽量减小拱圈截面弯矩,使得各主要截面的应力相差不大,且最大限度减小截面的拉应力

  • 满足各施工阶段要求

  • 外形美观、施工简便


上承式拱桥的计算步骤

拱轴方程的建立

结构自重作用下拱的内力计算

汽车和人群荷载的内力计算


裸拱内力计算

均匀温变和拱脚变位的内力计算

主拱计算


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1-15m钢筋混凝土拱桥带计算书

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知识点:混凝土拱桥


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只看楼主 我来说两句抢沙发
这个家伙什么也没有留下。。。

桥梁工程

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