混凝土拱桥特点组成及分类[优质工程范文]
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钢筋混凝土拱桥在众多桥梁类型中,钢筋混凝土拱桥以其独特的魅力和卓越的性能,在交通建设中占据着重要的地位。
钢筋混凝土拱桥,顾名思义,是由钢筋和混凝土这两种主要材料构建而成的拱形桥梁。
它充分利用了拱形结构的力学优势,将荷载有效地传递到桥的两端,从而实现大跨度的跨越。
先来说说钢筋在其中的作用。
钢筋就像是桥梁的“骨骼”,具有出色的抗拉强度。
在受到拉力时,钢筋能够承受巨大的力量而不发生断裂。
混凝土呢,则主要承担压力,它抗压性能良好。
将钢筋嵌入混凝土中,两者相互配合,形成了一种既能够抗压又能够抗拉的复合结构,大大提高了桥梁的承载能力和稳定性。
这种拱桥的优点众多。
其一,它具有很强的跨越能力。
相比其他类型的桥梁,钢筋混凝土拱桥能够跨越更宽的河流、山谷等地形障碍。
其二,其造型美观。
拱形的结构线条流畅,给人一种优雅、大气的感觉,常常成为城市或乡村景观中的一道亮丽风景线。
其三,它的耐久性较好。
只要施工质量得到保证,并且后期维护得当,钢筋混凝土拱桥可以使用很长时间,为人们的出行提供长期的保障。
在施工方面,钢筋混凝土拱桥的建造需要经过一系列复杂而精细的工序。
首先是基础的施工,要确保桥基稳固地扎根在地下,能够承受桥体传来的巨大荷载。
然后是拱圈的浇筑或拼装。
拱圈是拱桥的关键部位,其施工质量直接关系到桥梁的整体性能。
在浇筑或拼装拱圈时,需要严格控制施工精度,保证拱圈的形状和尺寸符合设计要求。
接下来是桥面系的施工,包括铺设桥面、安装栏杆等。
然而,钢筋混凝土拱桥也并非没有缺点。
一方面,它的施工难度相对较大,尤其是对于大跨度的拱桥,需要较高的施工技术和设备支持。
另一方面,由于其自重较大,在一些地质条件较差的地区,可能会给基础带来较大的压力。
为了克服这些缺点,工程师们在设计和施工过程中不断创新和改进。
例如,采用先进的施工方法和技术,如悬臂浇筑法、转体施工法等,以提高施工效率和质量。
在设计上,通过优化拱圈的形状和结构,减轻桥体自重,同时提高桥梁的承载能力。
混凝土拱桥的设计要点一、引言混凝土拱桥是一种常见的桥梁结构,其设计要点直接关系到桥梁的安全性、经济性和美观性。
本文旨在对混凝土拱桥的设计要点进行详细介绍,包括桥梁类型、荷载分析、拱形设计、桥面铺装、桥墩及基础设计等方面。
二、桥梁类型1.根据拱形形状分为圆拱、椭圆拱、双曲线拱、抛物线拱等。
2.根据结构形式分为连续刚构拱、非连续刚构拱、拉杆拱等。
3.根据跨径分为小跨混凝土拱桥(跨度小于30m)、中跨混凝土拱桥(跨度为30m-100m)和大跨混凝土拱桥(跨度大于100m)。
三、荷载分析1.活荷载:包括车辆荷载、行人荷载等。
2.静荷载:包括桥面自重、桥墩自重等。
3.动荷载:包括地震荷载、风荷载等。
四、拱形设计1.拱形的几何形状:根据拱形的跨度、曲率和形状等因素选择适当的拱形类型。
2.拱形的尺寸:根据荷载和要求的施工工艺,确定拱形的高度、宽度等尺寸。
3.拱形的材质:根据荷载和要求的施工工艺,选择适当的材质,如混凝土、钢筋混凝土等。
五、桥面铺装1.桥面铺装的材料:根据要求选择适当的铺装材料,如沥青混凝土、水泥混凝土、陶瓷砖等。
2.桥面铺装的施工工艺:根据要求选择适当的施工工艺,如铺装、压实等。
六、桥墩及基础设计1.桥墩的形式:根据荷载和要求的美观度,选择适当的桥墩形式,如矩形、圆形等。
2.桥墩的尺寸:根据荷载和要求的美观度,确定桥墩的高度、宽度等尺寸。
3.基础设计:根据荷载和地质条件,选择适当的基础类型,如桩基础、扩底基础等。
七、桥梁施工1.混凝土拱桥的施工方式:包括预制拱段和现浇拱段两种方式。
2.施工工艺:包括基础施工、拱形施工、桥墩施工、桥面铺装等。
3.安全措施:包括施工期间的安全措施和施工后的检查及维护。
八、结语混凝土拱桥是一种常见的桥梁结构,其设计要点直接关系到桥梁的安全性、经济性和美观性。
本文对混凝土拱桥的设计要点进行了详细介绍,希望对相关人员在混凝土拱桥的设计和施工中有所帮助。
混凝土板桥的种类及结构特点一、混凝土板桥的种类混凝土板桥是一种常见的道路桥梁,根据不同的建造方式和结构特点,可以分为以下几种类型:1.平板桥平板桥是一种简单、经济的桥梁结构,主要由一层混凝土板和支撑构件组成。
这种桥梁适用于较短的跨径和轻载荷的情况,比如城市道路、乡村道路等。
2.箱形桥箱形桥是一种中等跨径的混凝土桥梁,主要由箱形梁、支座和桥墩组成。
箱形桥的梁体结构比较复杂,但是承载能力较强,适用于中等跨径和中等载荷的情况,比如高速公路、铁路等。
3.拱形桥拱形桥是一种优美、结构合理的混凝土桥梁,主要由拱形梁和桥墩组成。
这种桥梁适用于大跨度和大载荷的情况,比如河流、山谷等。
二、混凝土板桥的结构特点混凝土板桥是一种以混凝土为主要材料,通过一定的结构设计和加工制造而成的桥梁,其结构特点如下:1.强度高混凝土板桥的主要材料是混凝土,其强度和抗压能力比较强,能够承受较大的载荷和力量,保证桥梁的安全性和稳定性。
2.耐久性好混凝土板桥的混凝土材料具有较好的耐久性,不易受到自然环境的影响,能够长期使用而不会出现严重的老化和损坏。
3.施工工艺简单混凝土板桥的制造和施工工艺比较简单,可以通过模板制造和浇筑混凝土的方式完成,不需要过多的机械和设备,降低了制造和施工的成本和周期。
4.外形美观混凝土板桥在设计时可以根据实际需要进行造型设计,可以制造出优美、流畅的桥梁形态,增强了城市的美观性和风貌特色。
5.可靠性高混凝土板桥的结构设计经过严格的计算和测试,保证了桥梁的可靠性和稳定性,在使用过程中不易发生严重的事故和故障。
总之,混凝土板桥是一种常见的道路桥梁,具有强度高、耐久性好、施工工艺简单、外形美观、可靠性高等结构特点,适用于不同跨度和载荷的情况,是一种经济、实用、美观的桥梁结构。
拱桥的施工特点一、劲性骨架浇筑拱圈(一)基本原理:利用自重轻、强度、刚度均较大的钢管骨架容易架设,并具有承受后续浇筑砼重力的特点●以实现较大的跨度和降低施工费用的目的(二)适用:大跨度砼拱桥“自架设”(三)结构:1.劲性骨架砼拱桥是内填外包式的钢管砼结构2.劲性骨架:●先期形成的钢管和钢管砼起施工的劲性骨架作用●成桥后,劲性骨架也参与结构受力,但钢管砼的结构布置和截面积大小由施工受力控制3.外包拱圈:●劲性骨架砼拱桥的外包拱圈以钢管砼劲性骨架为依托,利用吊挂模板浇筑●按照横向分块纵向分环和分段的原则外包砼4.施工受力:●劲性骨架单独承担拱圈第一环的砼重力●随后各环砼的重力由先期浇筑的砼环和劲性骨架形成的组合结构承担(四)施工:1.施工程序:●劲性骨架安装→灌注管内砼→灌注钢管外包砼2.关键技术:(1)大跨度大吨位缆索吊机设计、安装、操作(2)长距离、大落差的砼两级泵送和压注工艺(3)拱圈砼浇筑的“多点平衡法”浇筑程序设计(4)劲性骨架安装及拱圈施工过程中的拱轴线控制(5)浇筑拱圈外包砼期间的结构强度和稳定性分析3.砼浇筑:(1)大跨径劲性拱圈砼拱圈(拱肋)的浇筑方法:●分环多工作面均衡浇筑法●水箱压载分环浇筑法●斜拉扣挂分环连续浇筑法(2)浇筑过程控制:●浇筑前进行加载程序设计,正确计算和分析钢骨架以及钢骨架和先期砼层联合结构的变形、应力、稳定安全度●在施工过程中监控二、装配式砼、钢筋砼拱圈●适用:箱型拱、肋拱及箱肋组合拱的少支架或无支架施工(一)无支架安装拱圈1.吊装设备:●根据桥梁规模、河流、地形、设备等条件选择吊装工具●各项机具设备和辅助结构规格、型号、数量均应按有关规定经过设计计算确定●缆索吊机在吊装前必须按规定进行试拉和试吊2.拱肋吊装时,除拱顶段之外,各段应设一组扣索悬挂3.扣架的布置规定:(1)扣架一般设在墩台顶,扣架底部应固定,架顶设置风缆(2)各扣索位置必须与所吊装的拱肋在同一竖直面内(3)扣架上索鞍顶面的高程应高于拱肋扣环高程(4)扣架应进行强度和稳定性验算(二)转体施工安装方法1.平转施工:适用:刚构梁式桥、斜拉桥、钢筋砼拱桥、钢管拱桥2.竖转施工:●适用:转体重量不大的拱桥(砼拱肋、刚架拱、钢管砼拱)或某些桥梁预制部件(塔、斜腿、劲性骨架)●转动系统:转动铰、提升体系(动、定滑轮,牵引绳)、锚固体系(锚索、锚碇)组成3.平竖结合施工(三)缆索吊装施工1.适用:●峡谷或水深流急的河段,或需要满足通航要求的河流上●拱桥施工中被广泛采用2.施工方法:●在架设好的缆索吊装设备上设置两个跑车,下面连接起吊滑车组,跑车上安装前后牵引钢丝绳,牵吊预制构件在架设安装孔上空,下落、横移、就位、安装●预制的拱肋(箱),一般均有起吊、安装等过程●必须验算吊装、搁置、悬挂、安装等状况下的拱肋强度,以保证施工安全●拱肋如采用卧式预制,还需验算平卧运输或平卧起吊时截面的侧向应力(四)钢管拱肋(桁架)施工1.钢管拱肋(桁架)安装●钢管砼拱肋施工中最重要的工序之一●钢管拱既是结构的一部分,又兼作浇筑管内砼的支架与模板(1)安装方法:①无支架缆索吊装②少支架缆索吊装③整片拱肋或少支架浮吊安装④吊桥式缆索吊装⑤转体施工⑥支架上组装⑦千斤顶斜拉扣挂悬拼(2)拱圈形成:①横向连接:●钢管拱肋成拱过程中,应同时安装横向连接系●未安装连接系的节段<1个●否则应采取临时横向稳定措施②节段焊接:●节段间环焊缝的施焊应对称进行●施焊前需保证节段间有可靠的临时连接并用定位板控制焊缝间隙●不得采用堆焊③合龙作业:●合龙口的焊接或栓接作业应选择在结构温度相对稳定的时间内尽快进行④斜拉扣索悬臂拼装法施工:●扣索与钢管拱肋的连接应进行设计计算●扣索根据扣力计算采用多根钢绞线或高强钢丝束,其安全系数>2⑤千斤顶斜拉扣挂悬拼安装:●利用吊装时用于扣挂钢管的斜拉索的索力调整来控制吊装标高和调整管内砼浇筑时拱轴线变形●与普通缆索吊装比较的优点:i.采用强度高、承载力大、延伸量小、变形稳定的钢绞线作斜拉索,可减少架设过程中不稳定非弹性变形ii.采用千斤顶张拉系统对斜拉索加卸拉力、收放索长,具有张拉能力大,行程控制精度高,索力调整和控制灵活,锚固可靠等优点iii.斜拉扣挂体系自成系统,不受缆索吊装系统干扰iv.可以准确计算悬拼架设过程中各施工阶段的索力、延伸量以及由此产生的大段接头预抬高量,作为施工检测适时控制的依据⑥拱圈形成主要分两步:●第一步:钢管拱形成●第二部:管内灌注砼形成最终拱圈2.钢管内砼浇筑(1)浇筑方法和工艺流程:①方法:●人工浇筑、泵送顶升压注●一般采用泵送顶升压注施工,由两拱脚至拱顶对称均衡地一次压注完成②钢管砼压注工艺流程:●堵塞钢管法兰间隙→清洗管内污物、湿润内壁→安设压注头和闸阀→压注管内砼→从拱顶排浆孔振捣砼→关闭压住口处闸阀稳定→拆除闸阀完成压注(2)管内砼质量要求:①压注砼:●压注前:清理管内污物,润湿管壁,泵入适量水泥浆●压注砼:管内砼应连续压注,不得中断;直至钢管顶端排气孔排出合格的砼时停止●压注完成:关闭设于压住口的倒流截止阀●一根钢管的砼灌注完成时间不得超过第一盘入管砼的初凝时间●一根钢管的砼必须连续灌注●为保证砼泵送工艺的顺利进行,对大跨径钢管砼拱桥,需按实际泵送距离和高度进行模拟砼压注试验●钢管砼的泵送顺序按设计要求进行,宜采用先钢管后腹箱的施工顺序②管内砼要求:●管内砼不能出现断缝、孔洞●管内砼不能与管壁分离●管内砼的配料强度比设计强度高10%-15%●新灌入钢管的砼,3d内承载量<设计强度×30%、7d内承载量<设计强度×80% ③检测方法:超声波检测为主,人工敲击为辅。
混凝土桥梁分类
混凝土桥梁是现代桥梁建设的主流形式之一,可以根据不同的结构形
式和用途进行分类。
1.按结构形式分类
(1)框架桥
框架桥是采用框架式结构的混凝土桥梁,通常是由两个或多个竖直柱
子和横向梁组成的,也可以加上斜向支撑。
框架桥具有刚性强、施工
方便、适用于大跨度和高速公路等特点。
(2)拱桥
拱桥是一种以拱为主体结构的混凝土桥梁,适用于跨越河流、山谷等
布满草原的地区,通常有单孔、多孔、加强筋等多种形式。
拱桥具有
承载力强、美观大方的特点。
(3)梁桥
梁桥是一种通常由多根梁构成的桥梁,适用于跨越普通道路、铁路等,
常用于公路桥的建设。
梁桥具有施工方便、适用广泛的特点。
2.按用途分类
(1)公路桥
公路桥是指为道路交通而建设的混凝土桥梁,因其跨径较小,所以多采用梁桥和框架桥,通常按照设计的用途和要求分为城市道路桥、高速公路桥、特大桥等。
(2)铁路桥
铁路桥是指为铁路交通而建设的混凝土桥梁,由于铁路运行速度快,跨度较大,所以多采用拱桥和斜拉桥等。
铁路桥具有承载力强、稳定性好、运行平稳的特点。
(3)特殊桥梁
特殊桥梁是指具有特殊用途的混凝土桥梁,如水上公路桥、机场跑道桥、高速公路交叉桥等。
这些桥梁形式多样,设计要求较高,施工难度大。
在混凝土桥梁的分类中,不同结构形式和用途的桥梁各自具有独特的
特点和优势,需要根据具体情况进行选择和设计。
未来,在科技水平不断提高的背景下,混凝土桥梁的分类也将不断拓展和更新,为人们出行带来更为便利和安全的保障。
钢管混凝土拱桥钢管混凝土拱桥(Steel-Tube Concrete Arch Bridge)是一种以钢管作为主要构件、混凝土为填充物,采用拱形结构的桥梁。
由于其结构特点,该类型的桥梁具有较高的承载能力、稳定性和整体性能,因此在短跨度桥梁中广泛应用。
本文将从钢管混凝土拱桥的构造特点、设计与施工工艺、应用与发展等方面进行探讨。
一、构造特点钢管混凝土拱桥结构特点主要表现在两个方面:拱形结构和钢管混凝土材料。
拱形结构是钢管混凝土拱桥最显著的结构特点,该结构的力学特性为受力后整体形变,荷载集中于两端,相对于梁式桥梁更加稳定。
而且,拱形结构具有较高的承载能力,在短跨度桥梁中具有明显优势。
钢管混凝土材料则是钢管混凝土拱桥的创新之处。
该材料具有混凝土和钢管的优点,可以更好地发挥两种材料的特性。
钢管可以担任桥梁的主要承载构件,中空部分可以用来加入混凝土,提高承载能力;而混凝土可以保护钢管,延长其寿命,同时具备优秀的抗压强度和耐久性。
二、设计与施工工艺钢管混凝土拱桥的设计与施工工艺需要考虑到以下因素:钢管材料的选择、拱形结构的力学特性、混凝土的浇筑工艺。
钢管材料方面,需要选择品质良好、符合标准的钢管。
在拱形结构的设计中,需要通过建立数学模型,模拟荷载作用下的力学特性,对拱形结构进行优化设计,确保承载能力和稳定性。
混凝土在钢管中的浇筑工艺通常采用顶升法或压力法。
顶升法是将混凝土从一侧注入钢管内,同时在另一侧进行顶升,使混凝土在钢管内均匀分布;压力法是通过在钢管中注入高压水泥浆,将混凝土压入钢管内。
无论采用哪种方法,都需要保证混凝土充实度,避免产生空洞、裂缝等质量问题。
三、应用与发展钢管混凝土拱桥具有优秀的结构特点和性能,已经在我国的短跨度桥梁建设中得到广泛应用。
随着技术的发展,钢管混凝土拱桥在跨度和承载能力方面也已经有了较大的突破,越来越多的工程师开始将其应用于中长跨度桥梁的设计中。
同时,在钢管材料和混凝土浇筑向导方面也有了新的突破。
第三篇 圬工和钢筋混凝土拱桥第一章 概述第一节 拱桥的现状和发展是公路上常用的一种桥梁型式。
拱桥在竖向荷载作用下,两端支承处产生竖向反力和水平推力,使拱内产生轴向压力,并减小了跨中的弯矩,跨越能力增大。
混凝土拱桥极限跨度500m 左右,钢拱桥为1200m 左右。
拱是主要承受压力的结构,可采用圬工材料,成为圬工拱桥。
1、拱桥的发展古代拱桥: 拱轴曲线造型的千变万化,其中最具有代表意义的是建于公元 595-605年的赵州桥(如图1所示,跨径L=37m ) 当代拱桥:结构型式与施工方法的丰富多彩如,97年 建成的重庆万县长江大桥(图2所示,L=420m ), 广州丫髻 沙特大桥(图3,L =360m ), 1932建成的澳大利亚 悉尼钢拱桥(图4,L = 503m )及正在建设的鲁浦大 桥(L=550m )。
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石拱,木拱 双曲拱桁架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2、拱桥的受力特点承重结构:主拱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3、主要优缺点:•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;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桥的竞争对手第二节 拱桥的结构体系及总体布置 一、拱桥的基本组成根据行车道的位置,拱桥可以分成:上承式、下承式和中承式三种类型如下图所示:一般上承式拱桥,桥跨结构是由主拱圈、拱上建筑等组成。
钢筋混凝土拱桥在混凝土拱中钢筋混凝土拱桥作为一种古老而经典的桥梁结构形式,在现代交通建设中仍然发挥着重要的作用。
其中,混凝土拱是钢筋混凝土拱桥的核心受力构件,其性能和质量直接关系到桥梁的安全性、耐久性和经济性。
混凝土拱的设计是一个复杂而精细的过程,需要考虑众多因素。
首先是荷载的计算,包括桥梁自身的重量、车辆荷载、行人荷载以及可能的风荷载、地震荷载等。
设计师需要根据这些荷载的大小和分布,精确计算出拱所承受的内力,从而确定拱的形状、尺寸和配筋。
在形状方面,常见的混凝土拱有圆弧形、抛物线形、悬链线形等。
每种形状都有其特点和适用范围。
例如,圆弧形拱造型优美,但在承受较大荷载时可能不如抛物线形和悬链线形拱经济合理。
抛物线形拱和悬链线形拱能够更好地适应荷载的分布,从而在节省材料的同时保证结构的安全性。
混凝土拱的尺寸设计也是至关重要的。
拱的高度、跨度、厚度等参数需要根据桥梁的规模、使用要求以及地质条件等因素综合确定。
一般来说,跨度越大,拱的高度和厚度也需要相应增加,以保证足够的承载能力。
配筋是混凝土拱设计中的关键环节。
钢筋的布置和数量需要根据计算所得的内力进行合理配置。
在拱的受压区,通常配置较少的钢筋,以节约成本;而在受拉区,需要配置较多的钢筋,以承受拉力,防止混凝土开裂。
同时,为了增强混凝土拱的整体性和抗裂性能,还会设置箍筋、分布筋等构造钢筋。
在混凝土拱的施工过程中,也有许多需要注意的问题。
首先是混凝土的原材料选择和配合比设计。
优质的水泥、骨料、外加剂等原材料是保证混凝土质量的基础。
合理的配合比能够使混凝土具有良好的工作性能、强度和耐久性。
施工方法的选择也会对混凝土拱的质量产生影响。
常见的施工方法有支架现浇法、悬臂浇筑法、预制拼装法等。
支架现浇法适用于跨度较小、施工条件较好的情况;悬臂浇筑法则适用于大跨度桥梁,可以减少施工对桥下交通的影响;预制拼装法施工速度快,但对预制构件的精度要求较高。
在施工过程中,混凝土的浇筑和振捣质量直接关系到拱的强度和密实性。