拱桥的设计要点计算要点与简化计算(详细)
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混凝土拱桥设计与施工要点一、前言混凝土拱桥是一种具有很高美观性和技术难度的桥梁结构,具有强大的承载能力和抗震能力。
在建造混凝土拱桥时,需要重点考虑设计和施工的要点,以确保桥梁的安全性和可靠性。
二、设计要点1. 拱形设计混凝土拱桥的最重要的设计要点是确定拱形。
拱形的确定涉及到桥梁的承载能力,要根据地质条件、气候条件和预测的交通流量来确定拱形。
拱形的设计应考虑桥梁的水平和垂直曲率,以避免过度弯曲和过度扭转。
2. 桥墩设计桥墩是混凝土拱桥的主要承重结构,它们必须能够承受桥梁的重量和外部荷载。
桥墩的设计应考虑地质条件和桥梁的高度,以确保桥墩的稳定性和可靠性。
3. 拱腿设计拱腿是混凝土拱桥的主要承重结构之一,它们必须能够承受桥梁的重量和外部荷载。
拱腿的设计应考虑桥梁的高度和跨度,以确保拱腿的稳定性和可靠性。
4. 拱肋设计拱肋是混凝土拱桥的主要承重结构之一,它们必须能够承受桥梁的重量和外部荷载。
拱肋的设计应考虑桥梁的高度和跨度,以确保拱肋的稳定性和可靠性。
5. 基础设计混凝土拱桥的基础是桥墩和拱腿的承载结构,它们必须能够承受桥梁的重量和外部荷载。
基础的设计应考虑桥梁的高度和跨度,以确保基础的稳定性和可靠性。
6. 桥面设计混凝土拱桥的桥面应考虑桥面的水平和垂直曲率,以避免过度弯曲和过度扭转。
桥面的设计应考虑桥梁的跨度和交通流量,以确保桥面的稳定性和可靠性。
三、施工要点1. 土建施工土建施工是混凝土拱桥建造的第一步,它涉及到桥墩和拱腿的建造。
土建施工的要点是确保桥墩和拱腿的稳定性和可靠性。
施工前需要进行地质勘探和基础设计,以确保土建施工的质量和安全性。
2. 钢筋加工钢筋加工是混凝土拱桥建造的第二步,它涉及到拱肋和桥面的建造。
钢筋加工的要点是确保钢筋的质量和精度,以确保混凝土拱桥的稳定性和可靠性。
3. 混凝土浇注混凝土浇注是混凝土拱桥建造的第三步,它涉及到桥墩、拱腿、拱肋和桥面的建造。
混凝土浇注的要点是确保混凝土的质量和强度,以确保混凝土拱桥的稳定性和可靠性。
拱桥设计计算内容及方法拱桥实用计算——计算内容需要计算的部位:主拱、拱上建筑;组合体系拱:主拱圈、系梁、吊杆;桁架拱:上下弦杆、斜杆;主要荷载:结构重力、预应力、活载、常年及日照温差、拱脚水平位移推力;计算项目:主拱强度设计、验算;拱上建筑强度设计、验算;系梁、吊杆强度设计、验算;横梁、桥面板强度设计、验算;主拱稳定性验算;主拱变形计算、预拱度计算;关键局部应力验算;主拱内力调整计算。
拱桥实用计算——计算方法合理拱轴线:按照拱轴线的形状直接影响主拱截面内力大小、分布的原则选取拱轴线。
尽可能降低由于荷载产生的弯矩值,使拱轴线与拱上各种荷载的压力线相吻合,也就是合理拱轴线。
有推力主拱自重内力:无支架施工拱桥:按实际结构尺寸计算恒载集度,按施工方法确定各种荷载作用的体系与截面。
有支架施工拱桥:按一次落架计算,常采用弹性中心法。
有推力拱活载内力:利用弹性中心法公式查表计算,利用影响线加载计算。
多肋式主拱以及拱上建筑为排架的双曲拱必须考虑横向分布作用,箱形截面应作箱梁应力析。
有推力拱温差及拱脚水平位移内力:利用弹性中心法公式查表计算,或利用有限元结构计算程序进行。
拱上建筑计算:进行拱上建筑的计算时应该考虑联合作用的影响,否则是不安全的。
联合作用的计算必须与拱桥的施工程序相适应。
若是在拱合拢后即拆架,然后再建拱上建筑,则拱与拱上建筑的自重及混凝土收缩影响的大部分仍有拱单独承受,只有后加的那部分恒载和活载及温度变化影响才由拱与拱上建筑共同承担;如果拱架是在拱上建筑建成后才拆除,那么全部恒载和活载以及其它影响力可考虑都由拱与拱上建筑共同承受;拱与拱上建筑的联合作用计算是解高次超静定问题,可以应用平面杆件系统程序进行计算。
组合体系拱桥恒载内力:高次超静定结构必须采用有限元结构程序进行计算。
最优吊杆张拉力:通过吊杆张拉力和系梁内预应力大小的调整可以使主拱与系梁基本处于受压状态。
组合体系拱活载内力计算:采用影响线加载计算包络图,拱肋也必须用横向分布系数考虑车列的偏载。
拱桥的设计原那么及计算分析拱桥的设计原那么及计算分析【摘要】拱桥是我国城市桥梁上使用很广的一种桥型。
拱桥和梁桥的区别不仅在于外形,更重要的在于受力性能方面的不同。
在自重和竖向活荷载作用下,梁在支撑处将仅受到竖向反力作用,而拱桥在竖向荷载作用下,支撑处将同时承受水平和竖向反力。
拱承受的弯矩将比同跨径的梁桥小很多,拱圈主要承受轴向压力。
这样拱桥不仅可以充分利用钢材的抗拉性能,也可以充分发挥混凝土抗压性能好的特性。
【关键词】拱桥;拱肋;1、引言桥梁是市政工程建设中的重要构成局部,是城市路网建设的关键控制点,在当前城市交通迅速开展以及对城市桥梁景观要求越来越高的情况下,普通的梁桥已经不能满足城市桥梁开展的需要了。
拱桥作为景观和受力都比拟好的一种桥型,在城市桥梁中得到了广泛的运用。
2、拱桥的设计原那么2.1拱桥的组成和类型拱桥的组成拱桥和其他桥梁一致,也是由上部结构和下部结构两大局部组成。
拱桥的主要承重构件是拱圈,拱圈在横桥向有整体式和别离式两种。
根据桥面系在拱桥上部结构立面上的位置,拱桥可以分为:上承式、中承式、下承式。
上承式拱桥的桥面在拱圈之上,桥面板和拱圈之间通过传力构件或填充物过度形成平顺的桥面;中承式的桥面板在拱圈立面的中部,通过横梁处的吊杆和立柱将荷载传递到拱肋;下承式拱桥的拱圈由别离拱肋组成,拱肋立面的底部均由吊杆悬吊在拱肋上。
拱桥的类型拱桥的开展历史长,使用广泛,形式多样、构造各有差异,可以按照不同的方式将拱桥分类。
按照拱圈与桥面结构联接构造的方式,可以把拱桥分为简单体系拱桥和组合体系拱桥两大类。
简单体系拱桥按照不同的静力图式又可以分为:三饺拱、无饺拱和两饺拱;组合体系拱桥根据不同的组合方式及受力特点又可分为无推力的和有推力的外部静定和超静定的。
拱圈的横截面形式最常用的有以下几种:板拱、肋板拱、双曲拱、箱型拱等形式。
2.2 拱桥的计算过程分析设计高程确实定拱桥设计高程的控制因素主要有以下四方面:桥面高程、跨中底面高程、起拱线高程、根底底面高程。
拱桥搭建的知识点总结拱桥是一种古老的桥梁结构,它利用了拱形的特性,能够将桥梁上的荷载通过拱的结构传递到桥墩上,从而支撑起整个桥梁。
拱桥有着稳定性强、荷载传递效果好等优点,因此在古代就被广泛应用于桥梁建设。
随着建筑技术的发展,现代的拱桥已经可以采用各种材料、各种形式来搭建,逐渐形成了多样化的拱桥结构。
在这篇文章中,我们将对拱桥搭建的一些基本知识点进行总结,希望能够帮助读者对拱桥建设有一个更全面的了解。
一、拱桥的结构形式拱桥的结构形式可以分为单孔拱桥和多孔拱桥两种形式。
1. 单孔拱桥单孔拱桥是指整个桥梁只有一个拱孔的拱桥,这种形式的拱桥一般应用于短跨度的桥梁,由于整个桥梁的荷载能够集中到单个拱孔上,所以单孔拱桥在设计上相对比较简单,施工也比较方便。
而且单孔拱桥的造型美观,通常可以成为一个地标性的建筑物。
2. 多孔拱桥多孔拱桥是指整个桥梁有多个拱孔的拱桥,在设计上需要考虑不同拱孔之间的相互作用,而且在施工过程中也需要特别注意多孔拱桥各部分之间的协调性。
多孔拱桥一般应用于大跨度的桥梁,由于采用了多个拱孔来分担荷载,所以多孔拱桥的荷载传递效果比单孔拱桥要好,能够满足更大跨度的桥梁建设需求。
二、拱桥的材料选择拱桥在材料选择上可以采用混凝土、砖石、钢铁等材料。
1. 混凝土拱桥混凝土拱桥是指拱桥的主体结构采用混凝土材料建造,由于混凝土有着良好的受压性能,所以一般适用于中小跨度的桥梁建设。
同时,混凝土拱桥在施工上也比较简单,因为混凝土可以灌模成各种形状,所以在构造形式上也比较灵活。
2. 砖石拱桥砖石拱桥是指拱桥的主体结构采用砖石材料建造,这种形式的拱桥在古代比较常见,它利用了砖石材料的抗压性能来支撑桥梁的荷载。
由于砖石材料比较容易加工,所以能够制造出各种形式的拱桥,而且砖石材料还有着较好的抗风化性能,使得砖石拱桥在一定程度上具有较长的使用寿命。
3. 钢铁拱桥钢铁拱桥是指拱桥的主体结构采用钢铁材料建造,这种形式的拱桥在现代比较常见,由于钢铁材料具有较好的抗拉性能,所以能够适用于大跨度的桥梁建设。
混凝土拱桥的设计与计算方法一、绪论混凝土拱桥是一种常见的桥梁结构形式,其独特的造型、强大的承载能力和良好的经济性受到了广泛的认可和应用。
混凝土拱桥的设计与计算方法是建造这种桥梁的重要前提,本文将详细介绍混凝土拱桥的设计与计算方法。
二、混凝土拱桥的基本结构混凝土拱桥主要由桥墩、拱肋、桥面、支座和伸缩缝等部分组成。
其中,桥墩是承载拱肋和桥面荷载的主要构件,通常采用钢筋混凝土或预应力混凝土制成。
拱肋是拱桥的主要承载构件,其形状和尺寸直接影响着拱桥的力学性能。
桥面是承载行车荷载和行人重量的部分,通常采用钢筋混凝土制成。
支座用于支承拱肋和桥面,使其能够自由伸缩和旋转。
伸缩缝则用于补偿温度变形和桥梁的变形。
三、混凝土拱桥的设计方法混凝土拱桥的设计方法通常包括以下几个步骤:1、确定桥梁跨径和净空高度桥梁跨径和净空高度是拱桥设计的最基本参数,其确定需要考虑到拱桥所处的地理环境、交通流量、车辆类型和荷载等。
一般情况下,桥梁跨径和净空高度的设计应满足规范的要求和实际使用的需要。
2、确定拱肋形状和尺寸拱肋的形状和尺寸是决定拱桥力学性能的主要因素,其设计需要考虑到拱桥的荷载和几何形状。
一般情况下,拱肋的形状可以采用圆弧形、椭圆形、抛物线形等,其尺寸则需要根据实际情况进行计算和确定。
3、确定桥墩和支座桥墩和支座的设计需要考虑到拱桥的荷载、几何形状和地基条件等。
一般情况下,桥墩的形状可以采用圆柱形、矩形、T形等,其尺寸则需要根据实际情况进行计算和确定。
支座的设计需要考虑到拱桥的伸缩和旋转,一般采用橡胶支座或滑动支座。
4、确定桥面结构桥面结构是承载行车荷载和行人重量的主要构件,其设计需要考虑到拱桥的荷载、几何形状和使用要求等。
一般情况下,桥面结构可以采用钢筋混凝土梁板、钢箱梁、钢桁架等形式。
四、混凝土拱桥的计算方法混凝土拱桥的计算方法通常包括以下几个方面:1、拱肋的内力计算拱肋的内力计算是拱桥设计的重要环节,其结果直接影响着拱桥的力学性能。
拱桥设计计算内容及方法
2.拱桥整体受力计算:拱桥是一个整体结构,因此需要进行整体的受
力计算。
这包括确定整个拱桥受力的大小、方向和分布情况,以及确定拱
桥的整体稳定性。
常用的方法包括静力学平衡方法、弹性力学方法和有限
元方法等。
3.拱桥的固有频率计算:拱桥是一个动力结构,其固有频率对于设计
的安全性是非常重要的。
因此,需要计算拱桥的固有频率,以评估其在自
然频率下的抗风、抗震等性能。
4.应力和变形计算:拱桥在使用过程中会受到荷载的作用,因此需要
计算拱桥在荷载作用下的应力和变形情况,以评估拱桥的安全性能。
常用
的方法包括弹性力学法、有限元法等。
5.断面设计:根据拱桥的受力情况,进行断面设计,包括确定构件的
尺寸和材料。
断面设计需要满足强度和刚度的要求,同时还要考虑构件的
自重和施工的可行性等因素。
6.水力条件计算:对于水上拱桥来说,还需要计算水流对拱桥的冲击
力和涌浪力等水力条件,以评估拱桥的稳定性和安全性。
在进行拱桥设计计算时,常用的工具和软件包括AutoCAD、ANSYS、STAAD.Pro等。
这些工具可以帮助工程师进行受力分析、应力计算和断面
设计等。
同时,还需要参考相关的设计规范和规范,如公路桥梁设计规范、钢结构设计规范等,以确保拱桥的设计计算符合规范和标准的要求。
总之,拱桥设计计算是一项复杂而关键的工作,需要对拱桥结构进行
全面的受力、应力和变形分析,并根据工程实际要求和设计规范进行设计。
只有进行合理的设计计算,才能保证拱桥的安全性和可靠性。