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建材发展导向2018年第11期66双曲拱、桁架拱、刚架拱是我国自主发明新型桥型，大多建于20世纪80年代以前，为当时我国社会发展做出许多不可磨灭的贡献。
但是随着时间的推移，各个桥型都出现了许多病害问题，使得人们对这三种桥型的耐久性以及后期应用提出了很多的质疑。
1 拱桥的组成和分类拱桥可分为上部结构和下部结构，上部结构包括主拱圈和拱上建筑（传载构件与桥面系）；下部结构包括桥墩、桥台以及桥墩基础。
拱桥的分类形式很多种，描述侧重点不同，分类也不同。
如对拱桥的建筑材料描述，可分为钢拱桥、圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢管混凝土拱桥等；对拱轴线的形式描述，可分为圆弧拱桥、抛物线拱桥、悬链线拱桥；对拱上建筑形式描述：可分为实腹式拱桥、空腹式拱桥、组合体系拱桥；对行车道位置描述，可分为上承式拱桥、中承式拱桥、下承式拱桥；对结构体系描述，可分为简单体系拱桥、组合体系拱桥、拱片桥。
双曲拱桥属于简单体系桥，桁架拱桥和刚架拱桥属于拱片桥。
2 简述双曲拱、桁架拱、刚架拱2.1 双曲拱20世纪60年代诞生于江南水乡无锡县的农桥队，因从民间砖砌双曲墓穴的拱圈中得到启发而发明。
双曲拱的主拱圈由拱肋、拱波、拱板和横向联结系等构成，其外形在纵横两个方向上均呈弧形状。
主拱圈在施工过程中经历了“化整为零”和“集零为整”两个阶段，使得安装过程可以无支架施工。
双曲拱具有施工方便、造价低廉、节约工期等优点。
据不完全统计，全国共有4万多座双曲拱桥，但目前许多省份的双曲拱桥已经陆续被拆除重建。
2.2 桁架拱为了克服双曲拱桥构造上的弱点，同济大学创造了一种适合软土地基的桁架新型桥型。
桁架拱由钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土桁架片、横向联结系和桥面系组成。
桁架拱片是主要的承重结构，由上下弦杆、腹杆、实腹段组成，它在施工阶段单独受力，在竣工后与桥面板共同受力。
桁架拱是一种既具有桁架受力特点又具有拱的受力特点的桥型，可分为普通桁架拱桥和桁式组合拱桥两种桥型。
第4章其它类型桥梁构造简介中央电大工学院王圻1．拱桥的特点如何？答：梁式结构在竖向荷载作用下，支承处仅仅产生竖向支承反力，而拱式结构在竖向荷载的作用下，支承处不仅产生竖向反力，而且还产生水平推力。
由于这个水平推力的存在，拱的弯距将比同跨径的梁的弯距小很多，整个拱主要承受压力。
这样，拱桥不仅可以利用钢、钢筋混凝土等材料来修建，而且还可以根据拱的这个受力特点，充分利用抗压性能较好而抗拉性能较差的圬工材料（石料、砖等）来修建。
由圬工材料修建的拱桥称为圬工拱桥。
2．拱桥的主要优、缺点有哪些？答：拱桥的主要优点是：(1)跨越能力较大。
由于拱的截面应力分布远比梁均匀，故能较充分地发挥全截面材料的抗力性能。
(2)能充分做到就地取材。
与钢桥、钢筋混凝土梁桥相比，可节约大量钢材和水泥。
(3)外形美观。
(4)耐久性好，养护、维修费用少。
拱桥的主要缺点是：(1)自重较大，相应的水平推力也较大，增加了下部结构的工程数量，对地基条件的要求较高。
(2)由于拱桥水平推力较大，在连续多孔的大、中桥梁中，为防止一孔破坏而影响全桥的安全，需要采用较复杂的措施，或设置单向推力墩，增加了造价。
(3)上承式拱桥的建筑高度较高，当用于城市立体交叉及平原区的桥梁时，因桥面标高提高，而使两岸接线的工程量增大，或使桥面纵坡增大，既增大造价又对行车不利。
3．拱桥基本组成有哪些？各有何作用?答：拱桥的组成，如图4-1所示。
拱桥上部结构是由拱肋或拱圈（以下统称主拱圈）和拱上建筑两大部分组成。
主拱圈是拱桥的主要承重结构。
由于主拱圈是曲线形，车辆无法直接在弧面上行驶，所以，在桥面系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面上行驶。
桥面系和这些传力构件或填充物统称为拱上结构或称拱上建筑。
拱桥下部结构由桥墩、桥台及基础等组成，用以支撑桥垮结构，并与两岸路堤相联结。
4．什么是实腹式拱桥和空腹式拱桥？答：上承式拱桥拱上建筑可做成实腹的或空腹的，相应的称为实腹式拱桥和空腹式拱桥。
第五章拱桥的构造和特点•5.1 拱桥的基本特点及其适用范围力学特点，将桥面的竖向荷载转化为部分水平推力，使拱的弯距大大减小，拱主要承受压力，充分发挥圬工材料抗压性能；•拱桥的优点：•1、具有较大的跨越能力，充分发挥圬工及其它抗压材料的性能；•2、构造较简单，受力明确简洁；•3、形式多样、外型美观；•拱桥的缺点：•1、有水平推力的拱桥，对地基基础要求较高，多孔连续拱桥互相影响；•2、跨径较大时，自重较大，对施工工艺等要求较高；•3、建筑高度较高，对稳定不利；5.2 拱桥的组成及主要类型•一、拱桥的主要组成:•拱圈（拱背、拱腹、拱顶、拱脚）、拱上结构•矢跨比f/L—反映拱桥受力特性的重要指标二、拱桥分类•按材料•圬工拱桥•钢拱桥•钢筋混凝土拱桥•钢管混凝土拱桥•型钢混凝土拱桥•圬工拱桥是使用圬工材料修建的的拱桥，如：石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥等拱桥分类•按行车道位置上承式拱桥中承式拱桥下承式拱桥•按拱轴线型式：圆弧拱桥抛物线拱桥选链线拱桥•按拱上结构形式：实腹式拱桥空腹式拱桥按截面板拱桥箱型拱桥肋拱桥双曲拱桥按结构受力图式：•简单体系：无铰拱二铰拱三铰拱组合体系（有无推力）：刚架拱桥桁架拱桥桁式组合拱梁拱组合桥系杆拱桥-按拱肋及系杆的尺寸，柔性、刚性三、拱桥的选择与布置•1、应根据地形、地质条件及施工的方便和可能确定拱桥类型及分孔；•2、多孔拱桥最好选用等跨分孔；采用不等跨分孔应采取措施减少跨间的不平衡，如：不同的矢跨比，不同的拱脚标高及调整拱上建筑重量等；•3、选则合理的矢跨比及拱轴线，一般拱桥失跨比在1/5~1/10；•4、根据环境选择结构的造型及注意全桥的美观；永保桥跨越澜沧江，主孔为下承式80m肋拱桥，东岸2x24m连续梁，西岸1孔18m斜梁。
该桥为柔性纵梁的下承式肋拱桥，主拱圈的推力分别传至两岸桥台。
高明桥是一跨越西江的大型公路桥，主通航孔采用中承式钢管混凝土拱，引桥系钢筋混凝土肋拱。
【拱桥的主要技术名称】净跨径（Lo）—每孔拱跨两个起拱线之间的水平距离.计算跨径（L）—相邻两拱脚截面形心点之间的水平距离。
因为拱圈（或拱脚)各截面形心点的连线称为拱轴线，故也就是拱轴线两端点之间的水平距离.净矢高(Fo）-拱顶截面下缘至起拱线连线的垂直距离。
计算矢高(F）—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（D或Do）-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.即Do=Fo/Lo或D=F/L。
一般将矢跨比大于或等于1/5的拱称为抖拱；矢跨比小于1/5的拱称为坦拱。
【拱桥的主要类型】按截面形式可分为：板拱桥、板肋拱桥、肋拱桥、双曲拱桥、箱型拱桥、钢管混凝土拱桥、劲性骨架硂拱桥。
按拱上建筑的形式分为:实腹式拱桥、空腹式拱桥.按结构受力图可分为：简单体系拱桥、组合体系拱桥、拱片桥.【拱的推力由系杆承受】【系杆的含义】就是一个将两拱脚相互联系在一起的水平构件（因而墩台不承受水平推力）【拱的分类】根据拱肋和系杆(梁)相对刚度的大小及吊杆的布置形式可以分为：系杆拱-具有竖直吊杆的柔性系杆刚性拱；洛泽拱—具有竖向吊杆的刚性系杆刚性拱；蓝格尔拱—具有竖向吊杆的刚性系杆柔性拱【箱形肋拱】由双肋或多肋组成,肋间设置系梁使之形成整体.【拱上建筑】是拱桥的一部分，按照拱上建筑采用的不同构造方式,可将拱桥分为实腹式和空腹式两种。
【拱桥中铰的设置】拱桥中需要设置铰的情况有四种：1.按两铰拱或三铰拱设计的主拱圈；2。
按构造要求需要采用两铰拱、三铰拱的腹拱圈；3。
需设置铰的矮小腹孔墩,即将铰设置在墩上端与顶梁和下端与地梁的连接处;4。
在施工过程中，为消除或减小主拱圈的部分附加内力，以及对主拱圈内力作适当调整时,需在拱脚处设置临时墩.【拱桥的设计】【拱桥的总体布置】一定结构体系及结构形式；拟定桥梁的长度、跨径、孔数、拱的主要几何尺寸、桥梁的高度、墩台及其基础形式和埋置深度、桥上及桥头引道的纵坡等。
桥梁的结构基础知识一．桥梁的组成部分与各部分的作用一根树干架在两岸就形成了一座最简单的单孔独木桥。
其所承受的重力（竖直的）或外力（竖直的或水平的），叫做荷载。
树干作为梁，起承受重力的作用，在桥梁上的学名就叫做承重结构。
如果木头的长度小于两岸的距离，则可在两岸之间设立一至数个木的或砖、石砌筑的支承物，然后在支承物与支承物之间及支承物与河岸之间架设由若干根木梁组成的承重结构，于是便形成了多孔桥。
为了防止河岸在承重结构的压力作用下崩塌，则可紧贴河岸用石块或木排桩做成挡墙，将承重结构支承在挡墙上。
又为了便于通行，可在并排的木梁上铺上小圆木或木板，做成桥面。
此时桥面与承重结构统称桥的上部结构。
两岸之间的支承物称作桥墩；岸边的支承物兼挡墙称作侨台。
桥墩与桥台统称为桥的下部结构。
上部结构是跨越部分，又称跨越结构或桥跨结构；下部结构是支承部分，又称支承结构。
二．上部结构近代桥梁由于所承受的载重和跨度都比较大，结构就比上面说的要复杂一点。
拿上部结构来说，如果承重结构是梁，就叫做主梁，可以用钢（钢板栗、钢箱梁、铜街梁）、钢筋混凝土（跨度不大时）或预应力混凝土做成。
承重结构如果是拱，就叫做主拱（多于一片拱时拱肋）；如果是悬索，就叫做主索或大缆。
下图是一座上承式（桥面在承重结构的上方）铁路钢桁梁组成部分的示意图。
其钢轨铺在枕木上，枕木铺在纵梁上，纵梁支承在横梁上，横梁支承在主梁（行架式承重结构）上。
此时钢轨与枕木部分叫做桥面，纵梁与横梁部分叫做桥道结构。
桥面设在承重结构上方的叫做上承式桥；桥面设在承重结构下方的叫做下承式桥（在两片（或数片）主梁之间用纵向的及横向的杆件，将两片很薄的主梁联成一个协性较大的空间结构，以抵抗横向的及纵向的力（风力、车辆摇摆力、线路在曲线上时的离心力等）。
这些联结杆件形成一个联结系统，叫做联结系。
于是上部结构便扩充为四个部分，即：1．桥面；2．桥道结构；3．承重结构及4．联结系。
三．下部结构荷载是通过上部结构的承重结构传递至下部结构的墩台顶面的。
