拱桥的构造与设计
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拱桥讲解之上承式拱桥设计与构造上承式拱桥是一种常见的拱桥设计与构造形式。
它由一条或多条弧线形的拱构成,这些拱的下部有立柱或支墩支撑,形成了承重结构。
上承式拱桥的设计与构造需要充分考虑各种力的作用,力的平衡以及材料的选用等因素。
首先,在上承式拱桥的设计中,需要考虑到桥面的承载力和结构的稳定性。
为了保证桥面的承载力,设计师需要根据桥面的设计荷载,计算出合适的上承式拱的尺寸和形状。
此外,也需要考虑到桥面的跨度和拱的间距等因素,以保证桥梁结构的稳定性。
为此,设计师通常会使用结构力学原理进行计算和模拟,并根据结果进行反复调整和优化。
其次,上承式拱桥在构造上需要注意材料的选择和加固措施。
由于拱桥需要承受巨大的压力和弯曲力,因此在材料的选用上需要考虑到其强度和刚度。
一般情况下,常用的材料包括钢材、混凝土和石材等。
同时,设计师也需要在拱桥的关键位置进行加固,以增加结构的稳定性和抗震性能。
此外,上承式拱桥在设计与构造中还需要充分考虑各种力的平衡和分配。
在桥面上的荷载会通过上承式拱传递到支点或支墩上,以保证桥面的平衡。
为此,设计师需要在拱桥的设计中合理分配拱的形状和大小,以及支点或支墩的位置和高度,以实现力的平衡。
在实际的施工过程中,上承式拱桥的构造需要遵循一定的流程。
首先,需要进行地基的开挖和基础的浇筑。
然后,根据设计图纸进行拱的建造,包括搭建模板和浇筑混凝土等。
最后,进行桥面的铺设和桥面的修整等工作,以完成整个上承式拱桥的建设。
总之,上承式拱桥的设计与构造需要考虑到桥面的承载力和结构的稳定性,并需合理选择材料和加固措施。
同时,需要充分考虑力的平衡和分配,以实现桥面的平衡。
在实际的施工过程中,需要遵循一定的流程,包括地基的开挖、基础的浇筑、拱的建造和桥面的铺设等。
只有在严格按照设计和施工规范进行操作,才能建造出结构稳定、安全可靠的上承式拱桥。
第二章拱桥的构造及设计授课时间:2006年11月9日授课地点:试验楼试验四教学内容:1、钢管混凝土拱桥基本分类2、钢管混凝土拱桥优点3、钢管混凝土拱桥主要构造重点:钢管混凝土拱桥主要构造思考题及习题:第二节下承式及中承式钢筋混凝土拱桥的构造一、简介:(1)下承式拱桥:桥跨结构是由拱肋、悬吊结构和横向联结系三部分构成。
桥面系和这些传力构件统称为悬吊结构;(2)中承式拱桥:行车平面位于肋拱矢高的中部,桥面系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。
桥面系悬挂在吊杆上,吊杆主要承受拉力。
吊杆分刚性吊杆和柔性吊杆两类。
吊杆取相等间距。
行车道系由纵、横梁和车道板组成。
中承式拱桥中,行车道系与拱肋交会处,行车道系总是支承在B点处的固定横梁上,该横梁还起横撑的作用,而与拱肋连接在一起。
二、钢管混凝土拱桥(一)最新成果:1 重庆市巫山县巫峡长江大桥在建460 1/3.82 湖南南县茅草街大桥在建368 1/53 广州丫髻沙珠江大桥 2000 360 1/4.54 广西南宁永和大桥在建338 1/55 浙江淳安南浦大桥 2003 308 1/5.56 重庆奉节梅溪河大桥 2001 288 1/57 湖北武汉汉江三桥 1999 280 1/58 广西三岸邕江大桥 1998 270 1/59 浙江三门健大桥 2001 245 1/510 湖北武汉汉江五桥 2002 240 1/5(二)基本分类:1、根据车承形式分类上承式、中承式和下承式上承式:横向联系容易,桥面系支承于立柱上,整体性、横向稳定性和抗震性均较好,常采用单跨形式。
中承式:常用在主跨,通过边孔小跨采用小的矢跨比和较大的恒载集度比解决不等跨的不平衡推力问题。
也有用系杆平衡水平推力的带悬臂半孔的无推力拱又可分为带悬臂刚架系杆拱和连续拱梁组合体系。
2、根据纵向结构受力体系分类简单拱:一般的上承式、中承式无铰拱拱梁组合体系:系杆为纵梁,属弯拉结构,无推力刚架系杆拱:系杆为纯拉杆,主要平衡恒载水平推力拱梁组合体系根据拱肋与系杆(梁)相对抗弯刚度的大小又分为。
大跨钢管混凝土拱桥总体设计与构造要求1总体设计1.1应根据桥位地形、地质、水文条件和使用要求,合理选择上承式、中承式、下承式、有推力和无推力钢管混凝土拱桥结构体系。
1.2主跨跨径选择应考虑桥梁防撞要求、拱座基坑开挖方案的影响。
1.3跨径大于150m宜采用桁式主拱,跨径大于300m宜采用变截面桁式主拱。
1.4主拱矢跨比、拱轴线、跨径比、主拱几何参数、吊索和拱上立柱间距、拱座类型选用,应符合现行行业标准《公路钢管混凝土拱桥设计规范》JTG/TD65-06的有关规定。
1.5提篮式主拱内倾角宜为5°~10。
,中、下承式跨径大于400m宜采用平行拱。
1.6多孔钢管混凝土下承式刚架系杆拱系杆锚固和上承式制动墩设置、双肋式主拱布置和桥面梁体系、中承式和下承式行车道及防撞护栏布置、特殊细节构造的耐久性要求、附属工程设置等应符合现行行业标准《公路钢管混凝土拱桥设计规范》JTG/TD65-06的有关规定。
1.7桥梁钢管结构的完整性设计、钢结构损伤控制原则和控制技术,应符合现行行业标准《公路钢管混凝土拱桥设计规范》JTG∕TD65-06的有关规定。
2上部结构2.1主拱斜支管节点构造、桁式构造和几何参数、抗疲劳构造、焊接接头、加劲肋构造、主拱接头应符合现行行业标准《公路钢管混凝土拱桥设计规范》JTG/TD65-06的有关规定。
2.2拱肋主弦管宜采用等径管,并可根据受力情况在各节段采用不同壁厚,壁厚种类不宜大于4种。
当采用变径管时,管径类型不宜大于3种。
2.3拱肋间横撑宜采用一字式、K式、X式、米字式,与主拱宜采用焊接连接方式,其强度和刚度应满足本规程第6章和第7章要求。
2.4拱上立柱节段连接宜采用对接焊头,立柱柱脚及其与盖梁、基础连接构造应符合现行行业标准《公路钢管混凝土拱桥设计规范》JTG/TD65-06的有关规定。
2.5吊索应采用平行钢丝成品索或钢绞线成品索,长度大于30m时宜提高吊索的抗拉刚度,中、下承式拱桥最短吊索自由长度应符合现行行业标准《公路钢管混凝土拱桥设计规范》JTG∕TD65-06的有关规定。
第五章 拱桥构造与设计5.1 概述一、拱桥的发展概况二、拱桥的特点 主要受力特点:支承处不仅产生竖 向反力,还产生水平推力,从而使拱主要受压。
·主要优点:跨越能力大;能充分做到就地取材;耐久性好,养护、维修费用小;外形美观;构造较简单,有利于广泛采用。
·主要缺点:1)是有推力的结构,而且自重较大,因而水平推力也较大,增加了下部结构的工程量,对地基要求也高;2)随跨径的增大和桥高的提高,增大了拱桥的施工难度,提高了拱桥的总造价。
拱桥施工工序多,需要的劳动力多,施工工期长。
3)由于水平推力较大,在连续多孔的大、中桥中,为防止一孔破坏而影响全桥的安全,需要采取较复杂的措施,或设置单向推力墩,增加了造价;4)上承式拱桥的建筑高度较高。
拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服:200~600m 范围内,拱桥仍然是悬索桥和斜拉桁架拱 双曲拱 拱桥国外: 石拱,木拱 十八世纪铸铁拱 十九世纪 钢拱 钢筋混凝土拱国内: 石拱,木拱钢筋混凝土拱 刚架拱桁式组合拱 钢管拱新型组合体系拱1964年70年代 80年代 80年代中桥的竞争对手。
三拱桥的组成及主要类型(一)、拱桥的主要组成一般上承式拱桥,桥跨结构是由主拱圈、拱上建筑等组成。
主拱圈是拱桥的主要承重结构。
拱上结构或拱上建筑:在桥面与主拱圈之间需要有传递压力的构件或填充物,以使车辆能在平顺的桥道上行驶。
桥面系和这些传力构件或填充物统称为拱上结构或拱上建筑。
拱桥的下部结构:由桥墩、桥台及基础等组成,用以支承桥跨结构的荷载传至地基。
技术名称....:拱顶:拱圈最高点。
拱脚(起拱面):拱圈和墩台连接处。
拱轴线:拱圈各横向截面(或换算截面)的形心连线。
拱背:拱圈的上曲面。
拱腹:拱圈的下曲面。
起拱线:起拱面与拱腹相交的直线。
净跨径:每孔桥跨两个起拱线之间的水平距离;计算跨径:相邻两拱脚截面形心点之间的的水平距离,也就是拱轴线两端点之间的水平距离。
净矢高:拱顶截面下缘至起拱线连线的垂直距离;计算矢高:拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离;矢跨比:拱圈或(拱肋)的净矢高与净跨径之比,或计算矢高与计算跨径之比。