拱桥构造
- 格式:doc
- 大小:69.50 KB
- 文档页数:4
拱桥的结构
拱桥的结构由以下几个部分组成:
1.拱顶:拱桥最高点的顶部
2.拱脚:拱桥两端支撑拱的点
3.拱臂:拱脚和拱顶之间的曲线部分
4.桥墩:支撑拱桥的立柱,一般建在水中或两岸
5.拱坡:拱桥两侧坡面的曲线
6.桥面:连接拱桥两端的平面部分,作为行车通道或行人通道使用
拱桥的结构是由一系列排列良好的弧形构成。
拱的负重特性能够将桥面上的荷载分散到立柱上,并将桥面的压力均匀分布,因此拱桥是最受青睐的桥型,被广泛应用于公路、铁路和步行道等交通建设中。
拱桥采用了逐渐变化的厚度和交叉部分的力。
这使得拱桥非常牢固,能够承受大量荷载。
桥梁工程概论之拱桥构造一、按照拱上建筑的形式可以分为:实腹式拱桥及空腹式拱桥、组合体系式拱桥1、实腹式拱桥:是指拱上建筑作成实体结构,拱圈和主梁之间用石料或砌块填充的拱桥形式。
优点是刚度比较大,构造简单,施工方便;缺点是随着桥梁跨径的增大,拱桥的自重迅速加大,无法作成较大跨径的拱桥。
一般用在跨径较小的拱桥中,常用跨径为20-30m。
2、空腹式拱桥:是指拱圈和主梁之间用立柱支撑。
其优点是较实腹式拱桥轻巧,节省材料,外形美观,还有助于泄洪;缺点是施工比较麻烦,受力较复杂。
一般用在大跨径的桥梁中。
3、组合体系式拱桥:由拱和梁组成主要承重结构的拱桥。
通常用钢筋混凝土或钢结构建造。
兼有实腹式拱桥和空腹式拱桥的优点,跨越能力较大。
一般用在大、中跨度的桥梁中。
二、按照拱轴线的型式可分为:圆弧拱桥、抛物线拱桥、悬链线拱桥;1、圆弧拱桥:拱圈轴线按部分圆弧线设置的拱桥。
优点构造简单,石料规格最少,备料、放样、施工都很简便;缺点是受荷时拱内压力线偏离拱轴线较大,受力不均匀。
一般适用于跨度小于20m的石拱桥。
2、抛物线拱桥:拱圈轴线按抛物线设置的拱桥,是悬链线拱桥的一种特例。
优点是弯矩小,材料省,跨越能力较大;缺点是构造较复杂,如果是石拱桥则料石的规格较多,施工较不方便。
3、悬链线拱桥:拱圈轴线按悬链线设置的拱桥。
优点是受力均匀,弯矩不大,节省材料。
多适用于实腹拱桥,大跨度的空腹拱桥中也常常采用这种线形布置。
三、按照桥面的位置可分为:上承式拱桥、下承式拱桥、中承式拱桥;1、上承式拱桥:桥面系设置在拱圈之上的拱桥。
优点是桥面系构造简单,拱圈与墩台的宽度较小,桥上视野开阔,施工方便;缺点是桥梁的建筑高度大,纵坡大和引桥长。
一般用在跨度较大的桥梁。
如图所示:2、下承式拱桥:桥面系设置在拱圈之下的拱桥。
优点是桥梁建筑高度很小,纵坡小,可节省引道长度;缺点是构造复杂,拱肋施工麻烦。
一般用于地基差的桥位上。
如图所示:3、中承式拱桥:桥面系设置在拱肋中部的拱桥。
桥梁工程资料集>桥梁构造>拱桥构造>拱桥的主要类型
按照拱上建筑的形式可以分为:实腹式拱桥及空腹式拱桥、组合体系式拱桥
实腹式拱桥:
是指拱上建筑作成实体结构,拱圈和主梁之间用石料或砌块填充的拱桥形式。
优点是刚度比较大,构造简单,施工方便;缺点是随着桥梁跨径的增大,拱桥的自重迅速加大,无法作成较大跨径的拱桥。
一般用在跨径较小的拱桥中,常用跨径为20- 30m。
空腹式拱桥:
是指拱圈和主梁之间用立柱支撑。
其优点是较实腹式拱桥轻巧,节省材料,外形美观,还有助于泄洪;缺点是施工比较麻烦,受力较复杂。
一般用在大跨径的桥梁中。
组合体系式拱桥:
由拱和梁组成主要承重结构的拱桥。
通常用钢筋混凝土或钢结构建造。
兼有实腹式拱桥和空腹式拱桥的优点,跨越能力较大。
一般用在大、中跨度的桥梁中。
按照拱轴线的型式可分为:圆弧拱桥、抛物线拱桥、悬链线拱桥;
圆弧拱桥:
拱圈轴线按部分圆弧线设置的拱桥。
优点构造简单,石料规格最少,备料、放样、施工都很简便;缺点是受荷时拱内压力线偏离拱轴线较大,受力不均匀。
一般适用于跨度小于20m的石拱桥。
抛物线拱桥:
拱圈轴线按抛物线设置的拱桥,是悬链线拱桥的一种特例。
优点是弯矩小,材料省,跨越能力较大;缺点是构造较复杂,如果是石拱桥则料石的规格较多,施工较不方便。
悬链线拱桥:
拱圈轴线按悬链线设置的拱桥。
优点是受力均匀,弯矩不大,节省材料。
多适用于实腹拱桥,大跨度的空腹拱桥中也常常采用这种线形布置。
按照桥面的位置可分为:上承式拱桥、下承式拱桥、中承式拱桥;
上承式拱桥:
桥面系设置在拱圈之上的拱桥。
优点是桥面系构造简单,拱圈与墩台的宽度较小,桥上视野开阔,施工方便;缺点是桥梁的建筑高度大,纵坡大和引桥长。
一般用在跨度较大的桥梁。
如图所示:
下承式拱桥:
桥面系设置在拱圈之下的拱桥。
优点是桥梁建筑高度很小,纵坡小,可节省引道长度;缺点是构造复杂,拱肋施工麻烦。
一般
用于地基差的桥位上。
如图所示:
中承式拱桥:
桥面系设置在拱肋中部的拱桥。
优点是建筑高度较小,引道较短;缺点是桥梁宽度大,构造较复杂,施工也较麻烦。
如图所示:
按照有无水平推力可分为:有推力拱桥、无推力拱桥;
无推力拱桥:
在竖向荷载作用下拱脚对墩台无水平推力作用的拱桥。
其推力由刚性梁或柔性杆件承受,属于内部超静定、外部静定的组合体系拱桥。
适用于地质不良的桥位处,墩台与梁式桥基本相似,体积较大,只能做成下承式桥,建筑高度很小,桥面标高可设计的很低,降低纵坡,减小引桥长度,因此可以节约材料。
但是,结构的施工比较复杂。
有推力拱桥:
在竖向荷载作用下拱脚对墩台有水平推力作用的拱桥。
水平推力可减小跨中弯矩,能建成大跨度的桥梁。
造型美观,城市桥梁一般优先选用,可做成上承式、中承式桥。
缺点是,对地质要求很高,为防止墩台移动或转动,墩台须设计很大,施工较麻烦。
按照建筑材料的不同可分为:石拱桥、混凝土拱桥、钢拱桥;
石拱桥:
用石料建造的拱桥,外形美观,养护简便,并可以就地取材,以减低造价。
缺点是自重大,跨越能力有限,石料的开采、加工
河砌筑均需要较多的劳动力,且工期较长。
一般用于小跨径桥梁。
混凝土拱桥:
用混凝土建造的拱桥,包括素混凝土和钢筋混凝土两类。
其优点是加工和制造较石拱桥方便,工期段;缺点是由于混凝土抗拉强度很低,故其跨越能力小,且混凝土耗费量大。
一般用于小跨径桥梁。
钢拱桥:
上部结构用钢材建造的拱桥类型。
其优点是跨越能力大,且自重是三种拱桥中最轻的;缺点是结构复杂,由于三铰拱钢拱桥一般不用,所以对地基要求高,造价高,且维护费用高。
适用于大跨度桥梁中。
按照铰的多少可分为:两铰、三铰、无铰。
三铰拱:
在拱冠与拱端处均设铰的拱桥,属于静定结构。
优点是对混凝土收缩、徐变、温度变化,以及墩台位移不受影响,适用于地质条件差而要求修建大跨度桥的场合。
缺点是结构复杂,施工麻烦,维护费用高,整体刚度差,由因三处设置铰,故对应的桥面处亦需设置构造缝;拱圈挠曲在铰处急剧变化,因而对行车不利。
所以,我国仅在一些较小跨径的桥上采用。
两铰拱:
拱圈中间无铰而两端设铰与墩台铰接的拱桥,属于外部一次超静定结构。
其优点是,拱脚处不承受弯矩,较无铰拱桥可减小混凝土收缩、徐变,温度变化,以及墩台位移的影响。
缺点是,构造较复杂,对应的桥面处应设置构造缝,施工亦较麻烦,对地基要求比较高,但较无铰拱对地基要求略低。
无铰拱:
又称固端拱桥。
拱圈两端嵌固在桥墩上而中间无铰的拱桥,属于外部三次超静定结构。
优点是,较有铰拱桥桥内的弯矩分布合理,材料用量较省,结构刚度大,结构简单,施工方便,维护费用少,还可以将拱脚设计在洪水位以下,有利于降低桥面的设计标高,具有较好的经济与使用效益。
缺点是,对混凝土收缩、徐变、温度变化,以及墩台位移最敏感,会产生附加应力,应建设在可靠的地基上。
如图所示:。