大跨石拱桥结构计算及承载力评定

结构设计知识：大跨度拱桥结构的设计与分析大跨度拱桥是指跨度大于100米的拱桥，通常用于跨越深谷、江河等大型水体，由于其结构特点使得其设计与分析具有一定的复杂性。

本文将从拱桥结构的基本原理、设计理论和分析方法等方面展开讨论，以深入探讨大跨度拱桥的设计与分析。

一、拱桥结构的基本原理拱桥是一种由拱体支撑的桥梁结构，其基本原理是利用拱体的受压性能来承受桥梁上的荷载，将桥面上的荷载通过拱体向两侧传递，最终通过桥台和基础传递到地基上。

拱桥的主要受力形式是受压和受拉，主要受力部位是拱体和拱脚。

拱桥结构的基本原理决定了其具有较好的受力性能，能够有效承载大跨度的荷载。

但同时也带来了一定的设计难度，需要综合考虑拱桥结构的形状、材料、受力性能等因素，以确保其安全可靠地承载荷载。

二、大跨度拱桥设计理论1.结构形式选择大跨度拱桥的设计首先需要选择合适的结构形式，常见的结构形式包括单孔拱、多孔拱和连续拱等。

在选择结构形式时需要考虑桥梁的跨度、地形条件、桥梁承载力需求等因素，以确定最适合的结构形式。

2.材料选择拱桥的材料选择对于整个结构的安全性和经济性至关重要。

常见的拱桥材料包括混凝土、钢材和预应力混凝土等，不同的材料具有不同的受力性能和经济性，需要根据实际情况进行选择。

3.受力分析大跨度拱桥在设计过程中需要进行详细的受力分析，包括静力分析和动力分析等。

静力分析主要考虑拱桥在静态荷载作用下的受力情况，动力分析则考虑拱桥在动态荷载作用下的受力情况，例如风荷载、地震等。

4.稳定性分析在大跨度拱桥的设计中，稳定性分析是至关重要的一步，需要考虑拱桥在受力过程中的稳定性问题，以确保其在各种荷载作用下具有良好的稳定性和安全性。

5.施工技术大跨度拱桥的设计还需要考虑到施工技术的问题，包括桥梁的施工方法、施工工艺、施工设备等，以确保整个施工过程安全、高效。

三、大跨度拱桥设计与分析方法1.有限元分析有限元分析是一种常用的大跨度拱桥设计与分析方法，通过建立拱桥的有限元模型，对拱桥在受力作用下的应力、变形等进行计算和分析，以确定拱桥的受力性能和稳定性。

浅析石拱桥承载力评估方法及加固措施摘要:本文结合石拱桥的相关概念和理论,详细阐述了石拱桥的承载能力评估和加固方法。

关键词:石拱桥承载力评估加固0前言随着我国城市化水平不断提高,城市的对外扩张和郊区城市化进程已成为必然趋势。

作为城市与区域城镇的联系枢纽——市政道路和桥梁必然加速建设和发展。

石拱桥作为中国传统桥型, 有着悠久的历史。

由于受地形条件、建筑材料、施工环境、结构理论与分析手段、施工与监控技术的限制, 其在现代桥梁结构中的应用与发展受到制约。

随着交通路网的改造和运输量的不断增长,加之桥梁的老化,这些旧石拱桥大多出现了承载能力不足及病害。

因此,对既有石拱桥进行评估了解其最大承载力, 并采取相应的维修和加固措施, 具有十分重要的现实意义。

1 石拱桥承载能力评估影响石拱桥的承载能力的因素是很多的, 主要有石桥原来的荷载设计等级、施工方法与质量以及桥梁结构完好状况与结构材料性能好坏等方面。

石拱桥原设计荷载及施工资料, 一般可通过查阅有关技术资料得到,若资料缺乏, 则难办到,而对于结构完好程度、材料老化程度和强度降低程度的评价, 则是一件较困难的工作。

对于石拱桥承载力的判定, 国内公路部门尚无统一的方法。

石拱桥承载力的评估通常采用分析计算法、实物调查比较法、荷载试验法等三种方法。

1.1 分析计算法首先对被检测的桥梁结构进行检查收集资料、现状检查、材质及地基的检验等,然后将检查所得的有关资料和检验测量结果, 运用桥梁结构计算理论及有关的经验系数进行分析计算, 从而评定出石拱桥的安全承载力。

这种从调查入手, 利用计算理论及经验系数, 分析计算出桥梁承载力的方法称为分析计算法。

分析计算法一般又分为经验系数折算和理论计算两种方法。

1.2 实物调查比较法实物调查比较法, 亦即由实际交通情况来检定桥梁承载力的动态求法。

具体做法:是对被检测的石拱桥进行相当长期的观测, 根据桥梁通过的车辆荷载, 并测定车辆通过时桥梁各主要部位的挠度跨中或产生最大挠度处应变、应力、裂缝开展情况等数据。

基于外观和试验检测的石拱桥技术状况及承载能力评定第一篇范文基于外观和试验检测的石拱桥技术状况及承载能力评定石拱桥，作为一种具有悠久历史和鲜明文化特色的桥梁形式，至今仍在全球范围内发挥着重要的交通运输作用。

然而，随着使用年限的增加和运输需求的提高，石拱桥的技术状况及承载能力成为人们关注的焦点。

本文将从外观和试验检测两个方面，对石拱桥的技术状况及承载能力进行评定。

一、外观评定石拱桥的外观评定主要通过对其结构完整性、表面损伤、材料风化程度等方面进行观察和评估。

1. 结构完整性：通过现场勘查和遥感技术，对石拱桥的结构完整性进行评估。

主要观察拱圈的连接处、拱脚基础以及整体结构的稳定性。

2. 表面损伤：对石拱桥表面的裂缝、脱落、空洞等损伤情况进行详细记录，并通过专业软件进行损伤程度的量化分析。

3. 材料风化程度：通过取样分析，对石拱桥所使用的石材的风化程度进行评估，以确定其承载能力。

二、试验检测评定试验检测评定是评定石拱桥承载能力的重要手段。

主要包括以下几个方面：1. 材料强度试验：对石拱桥所使用的石材进行取样，进行压缩强度、弯曲强度等力学性能试验，以确定其强度指标。

2. 结构稳定性试验：通过模型试验和现场试验，对石拱桥的稳定性进行评估。

主要试验内容包括拱圈的承载力、拱脚基础的承载力等。

3. 动力特性试验：通过振动试验和声学试验，对石拱桥的动力特性进行评估。

主要观察桥梁的自振频率、阻尼比等参数。

三、综合评定1. 优秀：外观评定和试验检测结果均表明桥梁结构完整、材料强度满足要求，可继续使用。

2. 良好：外观评定和试验检测结果表明桥梁存在轻微损伤，但承载能力尚可，可适当加固后继续使用。

3. 一般：外观评定和试验检测结果表明桥梁存在一定损伤，承载能力有所下降，需定期观测和维修。

4. 较差：外观评定和试验检测结果表明桥梁结构存在较严重损伤，承载能力明显下降，需进行加固处理。

5. 差：外观评定和试验检测结果表明桥梁结构严重损坏，承载能力不足，需立即封闭并进行加固或重建。

大跨度拱桥设计大跨度拱桥是指跨度大于500米的拱形桥梁，它在现代桥梁工程中扮演着重要的角色。

大跨度拱桥设计的目标是在保证结构安全和经济性的前提下，实现最佳的桥梁性能。

本文将从结构设计、荷载分析和材料选择等多个方面来探讨大跨度拱桥的设计。

一、结构设计大跨度拱桥的结构设计是关键的一步，它直接影响到桥梁的稳定性和承载能力。

一种常见的设计方法是采用悬索系统来支撑桥面，悬索与拱形桥塔之间形成一个平衡的力学体系。

此外，也可以采用梁-拱混合结构，将拱形桥塔与梁桥结合起来，以增加桥梁的稳定性和承载能力。

二、荷载分析荷载分析是大跨度拱桥设计中必不可少的一步，它决定了桥梁的承载能力和安全性。

在荷载分析中，需要考虑到静荷载、动荷载和环境荷载等多个方面。

静荷载主要包括桥面自重、支撑体系重量和荷载响应引起的力和应力等，动荷载则考虑到车辆荷载和行人荷载等变动的载荷。

此外，还需考虑到风荷载、温度荷载和地震荷载等环境荷载对桥梁的影响。

三、材料选择在大跨度拱桥的设计中，材料的选择起着至关重要的作用。

常见的桥梁材料包括钢材、混凝土和复合材料等。

钢材具有强度高、韧性好和施工方便等优点，适用于大跨度拱桥的结构部件制造。

混凝土则具有耐久性好、成本低和施工速度快等特点，常用于拱形桥塔的建设。

此外，在某些情况下，也可以考虑使用复合材料来替代传统材料，以提高桥梁的性能和使用寿命。

四、桥梁监测与维护桥梁的监测与维护是大跨度拱桥设计的重要环节。

监测系统可以用来实时监测桥梁的状态和性能，及时发现并处理潜在的问题。

维护工作包括定期巡检、病害修复和涂料保护等，旨在延长桥梁的使用寿命和确保桥梁的安全运行。

综上所述，大跨度拱桥设计需要从结构设计、荷载分析和材料选择等多个方面综合考虑。

在设计过程中，需要确保桥梁的结构安全和经济性，并兼顾桥梁的稳定性和承载能力。

通过合理的结构设计、准确的荷载分析和合适的材料选择，可以实现大跨度拱桥的高效建设和安全运行。

同时，桥梁监测与维护工作也是不可忽视的一部分，它能够及时发现问题并采取相应的措施，以保证桥梁的长期使用和安全性。

大跨度石拱桥承载能力检测评定赵铭伟【摘要】基于我国大量石拱桥修建历史久远且交通运营需求不断提高的现状,亟须对这些老石拱桥的承载能力和健康状况进行准确的评价.以某石拱桥为例,利用Midas软件建立有限元分析模型,对其结构承载能力进行验算,并按照现行规范进行荷载试验,以及相应的分析,为桥梁养护部门做出合理的决策提供依据.【期刊名称】《交通科技》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】5页(P39-43)【关键词】石拱桥;承载能力;结构验算;荷载试验【作者】赵铭伟【作者单位】山西省交通科学研究院太原 030006【正文语种】中文某桥建于1971年，为2×50 m+1×10 m的石拱桥，桥面净宽6.4 m，全长137.5 m；桥面横向布置为0.5 m(栏杆)+6.4 m(车行道)+0.5 m由于桥梁修建年代较早，无设计、竣工资料，故通过钻取石料心样，推定石料标号为40号粗料石。

按照《公路圬工桥涵设计规范》[1]规定，7.5号砂浆砌40号粗料石砌体抗压极限强度为7.5 MPa；又根据《公路桥涵设计通用规范》[2]，本桥不计冲击力，截面材料参数取值见表1。

采用有限元结构分析程序Midas软件对结构进行分析，本检算模型采用实测拱轴线的拟合曲线，通过对实测拱轴线坐标进行拟合，得出以下结论：主拱圈净跨径为50 m，净矢高为10 m，拱轴线与模数(m=2.514)的悬链线基本一致。

拱轴线的测试结果表明桥跨结构的几何线形良好，无明显变位。

将上述桥梁结构进行离散，全桥单元划分结果为：单跨主拱圈划分116个单元，2跨共计232个单元；第3跨划分10个单元；腹拱各划分8个单元；全桥结构共计401个单元，图2为全桥结构离散图。

根据外观检查结果，该桥主要病害为：主拱圈拱肋条石表面风化，第1，2跨的主拱圈拱腹拱脚处均有少量纵向裂缝。

腹拱砌缝存在砂浆脱落、风化、渗水、钙化等病害。

根据《公路桥梁技术状况评定标准》[3]对该石拱桥进行技术状况评定，该桥技术状况评分为72.7分，评定为3类，即有中等缺损，尚能维持正常使用功能，见表2。

结构设计知识：大跨度拱桥结构的设计与分析大跨度拱桥是一种常见的桥梁结构，通常用于跨越河流、峡谷或山谷等场所。

它的设计和分析需要考虑到诸多因素，包括桥梁的荷载、抗力、建筑材料、施工工艺等。

本文将从大跨度拱桥结构的设计与分析入手，详细介绍该领域的知识和技术。

一、大跨度拱桥结构的特点大跨度拱桥结构具有以下几个特点：1.较大的跨度：大跨度拱桥一般指跨度在200米以上的桥梁，有些甚至可以达到上千米。

这种大跨度要求桥梁结构具有良好的刚度和稳定性，以支撑起整个桥梁的自重和外部荷载。

2.拱形结构：拱桥是由一系列由张力和压力成员相互连接的曲线构成的，它的曲线形状可以是圆形、椭圆形、抛物线形或者双曲线形。

拱桥的主要受力形式是受压和受拉，通过压力和张力的相互作用来使整个结构保持稳定。

3.高度较大：大跨度拱桥由于要跨越较长的跨度，所以通常拱桥的拱顶高度较大，这既可以提高桥梁的承载能力，又能够增加桥梁的视觉美感。

4.自重较大：由于大跨度拱桥的结构体积和建筑材料消耗较大，所以整体的自重也会较大，这要求桥梁结构具有足够的承载能力。

5.施工难度大：大跨度拱桥的施工难度较大，对施工工艺和技术要求较高，需要采用特殊的施工设备和工艺方法。

二、大跨度拱桥设计的主要内容大跨度拱桥设计的主要内容包括结构分析、荷载计算、材料选用、梁体计算、节点处理、支座设计、地震效应分析等。

以下将对这些内容依次进行介绍。

1.结构分析结构分析是大跨度拱桥设计的第一步，其目的是确定桥梁的内力、位移和应力分布情况。

结构分析一般采用有限元分析方法，通过建立桥梁结构的有限元模型，计算桥梁在各种荷载作用下的受力情况。

在分析的过程中，要注意考虑到桥梁的非线性效应，包括几何非线性、材料非线性和接触非线性等。

2.荷载计算荷载计算是指根据实际使用条件和规范要求，计算桥梁在使用过程中受到的各种荷载，包括静荷载、动荷载、温度荷载、风载、地震荷载等。

荷载计算是确定桥梁结构受力情况的基础，也是桥梁设计的重要内容。

已加固石拱桥的承载能力评定Bearing Capacity Evaluation of Has Stone Arch Bridge Reinforcement■于元旭1 张玥2 ■Yu Yuanxu1 Zhang Yue2[摘要] 本文通过对包头市柳树湾石拱桥的病害情况进行分析，提出内套拱法的加固方案，并对加固后的桥梁承载能力进行评定，加固方案可以为该类桥梁的加固改造工作提供借鉴。

[关键词] 石拱桥内套拱圈加固承载能力评定[Abstract] Through the analysis of disease of Baotou City WillowBay stone arch bridge, this paper puts forward the reinforcementscheme of inner arch method, the reinforced bridge carryingcapacity evaluation, and provides reference for reinforcementscheme of this kind of bridge reinforcement and reconstructionwork.[Keywords] stone arch bridge, inner arch ring, reinforcement,bearing capacity evaluation前言石拱桥由于修建年代久远，设计荷载等级较低，使用过程中材料的老化、腐蚀及结构的不同程度破损，造成了桥梁结构承载力的相对不足，主要表现为主拱圈纵向开裂、基础下沉等。

目前，用于石拱桥加固的方法主要包括原拱圈上增设拱圈加固法（拱上套拱）、原拱圈下增设钢筋混凝土拱圈加固法（拱下套拱）、调整拱上恒载、粘贴钢板和增大截面的复合加固法、FRP 材料加固法等。

文献还介绍了灌浆、增大拱圈截面、改变拱上填料和结构体系的综合加固方法。