上承式拱桥构造

定义：桥面位于整个桥跨结构之上

组成：主拱(圈)、拱上传载构件或填充物、桥面系。

一、主拱构造

普通上承式拱圈断面形式

A、板拱

1、基本上与桥同宽

不设人行道，挑出5-10cm      设人行道，挑出15-25cm

适用：

实腹单孔拱桥

采用拱式腹孔的空腹式拱

2、窄拱圈

人行道部分悬出                                 人行道全部悬出

梁式腹孔的空腹拱 

目的：

减少拱圈宽度，减小墩台尺寸 

上部结构省料

适用：采用梁式腹孔的空腹拱

拱圈厚度

与跨度、体系、荷载有关

主拱厚度及变化规律 

拱圈横截面沿跨径变化规律

目的：适应内力

变化方式 

（1）石板拱的构造

拱石：满足施工规范要求（尺寸、标号)

编号：拱石需要随拱轴线和截面形式不同而编号

错缝

限制缝宽

砂浆强度比拱石低得多，限制缝宽（几cm，与材料有关）

设五角石（支座石）或混凝土拱座和底梁——改善受力条件 

（2）混凝土板拱的构造

1）简单预制砌块板拱  

预制块代替料石，施工、构造要求同料石拱

2）分肋合龙，横向填镶砌筑板拱

适于：中、小跨

施工方法：

3）卡砌(空心)板拱    

（3）钢筋混凝土板拱的构造 

优点:简单、美观

施工：可反复用一套较窄的拱架与模板来完成施工。

（4）板肋拱

B、肋拱

肋拱是指用两条或多条分离的平行窄拱圈?即拱肋作为主拱圈的拱

肋拱具有自重轻，恒载内力小，的优点，可以充分发挥钢筋混凝土等材料的性能，在大中型拱桥中得到广泛应用（取代板拱）

1.（单一）拱肋的截面选择

2.（单一）拱肋的轮廓尺寸

两外侧拱肋最外缘间距一般不宜小于跨径的1/15（稳定）。

C、箱形拱

箱形拱：主拱圈由多室箱构成的拱，箱形拱通常采用预制拼装施工。

箱形拱截面组成方式   

1.拱圈的截面尺寸

2.箱拱内横隔板设置考虑

二、拱上建筑的构造

1.实腹式拱桥上建筑

实腹式拱上建筑构造简单，施工方便，填料数量较多，恒载较重，所以，一般用于小跨径的拱桥。实腹式拱上建筑由拱腹填料、侧墙、护拱、变形缝、防水层、泄水管以及桥面系组成

实腹式拱上建筑

特点：简单、重，多用于小跨

拱腹填料分为填充式和砌筑式两种。前者就地取材，后者在取材不易时才会采用该方式。

2.空腹式拱上建筑

三、拱顶填料、桥面铺装

当拱上填料厚度（包括桥面铺装厚度）等于或大于50cm时，设计计算中不计汽车荷载的冲击力。

若是直接在拱顶截面上缘以上铺筑混凝土桥面，此时应计入汽车荷载的冲击力

作用：扩散轮载，减小冲击

四、伸缩缝、变形缝

温度下降时候的变形

拱上建筑与主拱圈的共同作用：提高主拱圈的承载能力,约束主拱圈的变形，产生附加内力

半跨加载时的变形

使用原则

变形大时，使用伸缩缝；变形小时，使用变形缝

作用

拱上建筑尽量自由变形

符合拱上建筑不与主拱圈共同工作的计算假定

防拱上建筑开裂

五、拱铰

拱桥中铰的设置

按两铰拱或三铰拱设计的主拱圈

按构造要求需要采用两铰拱或三铰拱的腹拱圈

构造要求：两铰或三铰腹拱

六、排水与防水

桥面排水 

设置桥面纵、横坡和泄水管等

渗水排除 

实腹拱

空腹拱

防水层构造

一般有两种：

2~3层油毛毡与沥青胶贴铺而成 

沥青涂抹（少雨水处）

中、下承式钢筋混凝土拱桥的设计与构造

一、概述

中承式拱桥的行车道位于拱肋的中部，桥面系（行车道、人行道、栏杆等）一部分用吊杆悬挂在拱肋下，一部分用刚架立柱支承在拱肋上。

中承式拱桥总体布置

承式拱桥的桥跨结构由拱肋、悬吊结构和横向联结系三部分组成，如图所示。由于车辆在两片拱肋之间行驶，所以，需要用吊杆将纵、横梁系统悬挂在拱肋下，在纵、横梁系统上支承车道板，组成桥面系（行车道，人行道，栏杆等）。桥面系和这些传力构件统称为悬吊结构。

下承式拱桥总体布置

中 下 承 式 拱 桥 特 点

保持了上承式拱桥的基本力学特性。拱圈混凝土材料抗压。

更易满足净空要求

更易平衡水平推力

降低桥面高度

美观

二、中、下承式拱桥的基本组成和构造

1.拱肋

中、下承式拱桥的主要承重构件是两个分离式的拱肋，组成拱肋的材料可以是钢筋混凝土、钢管混凝土、劲性骨架混凝土或纯钢材，两片拱肋一般在两个相互平行的平面内。有时也可使两拱肋平面内倾，使之在水平面上的投影呈“X”型（即提篮式拱）以提高拱肋的横向稳定性和承载力。

提篮拱示意图

提篮拱（又称x型肋拱）显然能提高拱的横向稳定性

但提篮拱随着倾角的增加，会使下部结构工程数量也相应增加

拱肋的倾斜也会给施工带来困难

降低拱肋的面内极限承载力

X型肋拱的内倾角也不是越大越好，一般以10度附近为佳

肋拱矢跨比的取值在1/4~1/7之间。拱肋可以在拱架上立模现浇、也可采用顶制拼装

2.横向联系

为了保证两片拱肋的横向刚度和稳定以承受作用在拱肋、桥面及吊杆上的横向水平力，一般须在两片分离的拱肋间设置横向联系。

3.悬挂结构

刚性吊杆截面一般为矩形，采用预应力混凝土；除承受轴力外，还必须抵抗上下节点处的局部弯矩。为了减小刚性吊杆承受的弯矩，其截面尺寸在顺桥方向应设计得小一些，而在横桥向为了增加拱肋面外的稳定性，尺寸应该设计得大一些。

吊杆：刚性吊杆

柔性吊杆一般采用高强钢丝索或冷轧粗圆钢制作，只承受轴力。关键是保证钢索的耐久性，防止钢丝的锈蚀非常重要。

钢索的防护方法很多，主要有缠包法和套管法等。目前主要用PE热挤索套防护工艺，直接在工厂制成成品索，简单可靠，且较经济.

吊杆：柔性吊杆

（2）横梁

中承式拱桥的桥面横梁可以分为固定横梁、普通横梁和刚架横梁三类。

桥面系与拱肋相交处的横梁一般与拱肋刚性联结，其截面尺寸与刚度比其它横梁大，通常称为固定横梁；

固定横梁由于其位置特殊，它既要能传递垂直荷载和水平横向荷载，有时还要传递纵向制动力以及从拱肋和桥面传来的弯矩、扭矩和剪力，因此必须与拱肋刚性联结，且其外形须与拱肋和桥面系相适应。

（3）纵梁

横梁的间距一般在4m～10m之间，纵梁多采用T形、П形小梁，设计成简支梁结构或连续梁结构，或直接在横梁上满铺空心板、实心板

4.行车道系

行车道系组成

纵、横梁和桥面板

桥面板一般为普通钢筋混凝土结构,也可采用预应力或部分预应力结构

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