《混凝土拱桥》PPT课件.ppt

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1、第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第一节第一节 拱桥的现状和发展拱桥的现状和发展第二节第二节 拱桥的结构体系及总体布置拱桥的结构体系及总体布置第三节第三节 钢管混凝土拱桥钢管混凝土拱桥第四节第四节 拱桥的设计及计算拱桥的设计及计算第五节第五节 拱桥施工拱桥施工第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第一节第一节 拱桥的现状和发展拱桥的现状和发展1.1.拱桥的发展拱桥的发展 2.2.拱桥的受力特点拱桥的受力特点3.3.主要优缺点主要优缺点第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥拱桥拱桥国外：国外：石拱，木拱石拱，木拱十八世纪十八世纪铸铁拱铸铁拱十九世纪十九世纪 钢拱钢拱钢筋混凝土拱钢筋混凝土拱国内：国内：石

2、拱，木拱石拱，木拱双曲拱双曲拱桁架拱桁架拱钢筋混钢筋混凝土拱凝土拱 刚架拱刚架拱桁式组合拱桁式组合拱 钢管拱钢管拱新型组合体系拱新型组合体系拱19641964年年7070年代年代8080年代年代8080年代中年代中1.1.1.1.拱桥的发展拱桥的发展拱桥的发展拱桥的发展 第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥古代拱桥古代拱桥:拱轴曲线造型的千变万化，其中最具有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代表意义的是建于公元 595-605 595-605年的赵州桥（如图年的赵州桥（如图1 1所示，跨径所示，跨径L=37mL=37m）第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥当代拱桥当代拱桥：结构

3、型式与施工方法的丰富多彩。：结构型式与施工方法的丰富多彩。19971997年年 建成的重庆万县长江大桥（图建成的重庆万县长江大桥（图2 2，L=420mL=420m），），广州广州丫髻沙特大桥（丫髻沙特大桥（图图3 3，L L360m360m），），1932 1932建成的澳建成的澳大利亚悉尼钢拱桥（图大利亚悉尼钢拱桥（图4 4，L L503m 503m）。）。四川万县长江大桥四川万县长江大桥广州丫髻沙特大桥广州丫髻沙特大桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥19321932年，澳大利亚，悉尼钢拱桥跨度年，澳大利亚，悉尼钢拱桥跨度503m503m第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥2.2.拱桥的受

4、力特点拱桥的受力特点主拱支承处不主拱支承处不仅产生竖向反仅产生竖向反力，还产生水力，还产生水平推力，从而平推力，从而使拱主要受压。使拱主要受压。上承式、中承上承式、中承式、下承式拱式、下承式拱桥图式：桥图式：第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥3.3.主要优缺点主要优缺点主要优点：主要优点：跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，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，有养护、维修费用小；外形美观；构造较简单，有利于广泛采用。利于广泛采用。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥主要缺点：主要缺点：1 1）是有推力的结构，而且自重较大，因而水平推）是有推力的

5、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，对地基要求力也较大，增加了下部结构的工程量，对地基要求高；高；）水平推力较大，在连续多孔的大、中桥中，为）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；的措施，或设置单向推力墩，增加了造价；）上承式拱桥的建筑高度较高。）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，拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服，200200600m600m范围内，拱桥仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手。范围内，拱桥仍然是悬索桥和斜拉

6、桥的竞争对手。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第二节第二节 拱桥的结构体系及总体布置拱桥的结构体系及总体布置1.1.拱桥的基本组成拱桥的基本组成2.2.拱桥的主要类型及其特点拱桥的主要类型及其特点3.3.拱上结构拱上结构4.4.拱桥墩台拱桥墩台第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥1.1.拱桥的基本组成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。承式和中承式三种类型。一般上承式拱桥，桥跨结构是由主拱圈、拱上建一般上承式拱桥，桥跨结构是由主拱圈、拱上建筑等组成。筑等组成。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥上承式实腹拱桥上承

7、式实腹拱桥1-1-主拱圈主拱圈 2-2-拱顶拱顶 3-3-拱脚拱脚 4-4-拱轴线拱轴线 5-5-拱腹拱腹 6-6-拱背拱背 7-7-起起拱线拱线 8-8-桥台桥台 9-9-基础基础 10-10-锥坡锥坡 11-11-拱上建筑拱上建筑L L0 0-净跨径净跨径 L-L-计算跨径计算跨径 f f0 0-净矢高净矢高 f-f-计算矢高计算矢高 f/L-f/L-矢跨比矢跨比第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥上承式空腹拱桥上承式空腹拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥2.2.拱桥的主要类型及其特点拱桥的主要类型及其特点拱拱桥桥建桥材料建桥材料圬工拱桥，钢筋混凝土拱桥，钢拱桥圬工拱桥，钢筋混凝土拱桥，

8、钢拱桥拱轴线型式拱轴线型式圆弧拱桥，抛物线拱桥，悬链线桥圆弧拱桥，抛物线拱桥，悬链线桥桥面位置桥面位置上承式拱桥，中承式拱桥，下承式拱桥上承式拱桥，中承式拱桥，下承式拱桥结构体系分结构体系分简单体系拱桥：三铰拱，两铰拱，无铰拱简单体系拱桥：三铰拱，两铰拱，无铰拱组合体系拱桥：无推力拱桥，有推力拱桥组合体系拱桥：无推力拱桥，有推力拱桥主拱圈截面形式形式主拱圈截面形式形式拱上建筑形式拱上建筑形式实腹式拱桥，空腹式拱桥实腹式拱桥，空腹式拱桥板拱桥，肋拱桥，双曲拱桥，箱形拱桥板拱桥，肋拱桥，双曲拱桥，箱形拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥2.1.1 2.1.1 简单体系拱桥简单体系拱桥拱桥按受力图

9、式的分类拱桥按受力图式的分类简单体系拱桥：可以做成上承简单体系拱桥：可以做成上承式，中承式，下承式，均为有式，中承式，下承式，均为有推力拱。推力拱。2.1 2.1 按照结构体系分类按照结构体系分类第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥v 三铰拱：静定结构，在地基差的地区可采用。三铰拱：静定结构，在地基差的地区可采用。但构造复杂，施工困难，整体刚度小，主拱圈一般但构造复杂，施工困难，整体刚度小，主拱圈一般不采用。不采用。v 无铰拱：三次超静定结构。拱的内力分布较均无铰拱：三次超静定结构。拱的内力分布较均匀，材料用量较三铰拱省；构造简单，施工方便，匀，材料用量较三铰拱省；构造简单，施工方便，整体刚度大

10、，实际中使用广泛。但超静定次数高，整体刚度大，实际中使用广泛。但超静定次数高，会产生附加内力，一般希望修建在地基良好处。跨会产生附加内力，一般希望修建在地基良好处。跨径增大，附加力影响变小，故钢筋混凝土无铰拱仍径增大，附加力影响变小，故钢筋混凝土无铰拱仍是大跨径桥梁的主要型式之一。是大跨径桥梁的主要型式之一。v 两铰拱：一次超静定结构，介于三铰拱和无铰两铰拱：一次超静定结构，介于三铰拱和无铰拱之间。拱之间。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥2.1.2 2.1.2 组合体系拱桥组合体系拱桥组合体系拱桥：在拱式桥跨中，行车系与拱组合体系拱桥：在拱式桥跨中，行车系与拱组合，共同受力。同样，组合拱可以

11、做成上组合，共同受力。同样，组合拱可以做成上承式、中承式和下承式。承式、中承式和下承式。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥v 无推力拱（使用较广泛）：拱的推力由系杆无推力拱（使用较广泛）：拱的推力由系杆承受，墩台不受水平推力。承受，墩台不受水平推力。柔性系杆刚性拱柔性系杆刚性拱系杆拱系杆拱 刚性系杆柔性拱刚性系杆柔性拱蓝格尔拱蓝格尔拱 刚性系杆刚性拱刚性系杆刚性拱洛泽拱洛泽拱 用斜吊杆来代替竖直吊杆时称为尼尔森拱。用斜吊杆来代替竖直吊杆时称为尼尔森拱。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥系杆拱系杆拱蓝格尔拱蓝格尔拱洛泽拱洛泽拱第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥尼尔森系杆拱尼尔森系杆拱尼尔森蓝格尔

12、拱尼尔森蓝格尔拱尼尔森洛泽拱尼尔森洛泽拱第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥v 有推力拱：此种组合体系拱没有系杆，由单独有推力拱：此种组合体系拱没有系杆，由单独的梁和拱共同受力，拱的水平推力由墩台承受。的梁和拱共同受力，拱的水平推力由墩台承受。刚性梁柔性拱刚性梁柔性拱（倒蓝格尔拱）（倒蓝格尔拱）刚性梁刚性拱刚性梁刚性拱（倒洛泽拱）（倒洛泽拱）第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥2.1.3 2.1.3 拱片桥拱片桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥2.1.4 2.1.4 刚架拱桥刚架拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥2.2.1 2.2.1 板拱桥板拱桥主拱圈采用矩形实体截面。构造简单、施工方便，

13、主拱圈采用矩形实体截面。构造简单、施工方便，使用广泛。自重较大，不经济，通常在地基较好的使用广泛。自重较大，不经济，通常在地基较好的中小跨径圬工拱桥中采用。中小跨径圬工拱桥中采用。2.2.2 2.2.2 肋拱桥肋拱桥肋拱桥由两条或两条以上分离式拱肋组成承重结构肋拱桥由两条或两条以上分离式拱肋组成承重结构的拱桥，拱肋之间靠横向联系梁连接成整体而共同的拱桥，拱肋之间靠横向联系梁连接成整体而共同受力受力.这种桥横截面面积较小，节省材料这种桥横截面面积较小，节省材料,自重轻自重轻,跨跨越能力大，多用于较大跨径的拱桥。可以用圬工、越能力大，多用于较大跨径的拱桥。可以用圬工、钢筋混凝土、钢材建造。钢筋混凝

14、土、钢材建造。2.2 2.2 按照主拱的截面型式分类按照主拱的截面型式分类第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥2.2.3 2.2.3 双曲拱桥双曲拱桥v 主拱圈横截面由一个或数个小拱组成，其主拱主拱圈横截面由一个或数个小拱组成，其主拱圈在纵向和横向均呈曲线形。通常有拱肋、拱波、圈在纵向和横向均呈曲线形。通常有拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分。拱板和横向联系等几部分。v 公路双曲拱桥采用最多的是多肋波的截面形式；公路双曲拱桥采用最多的是多肋波的截面形式；对于跨径和荷载较小的单车道桥可采用单波的形式。对于跨径和荷载较小的单车道桥可采用单波的形式。v 双曲拱桥施工工

15、序多，组合截面的整体性差，双曲拱桥施工工序多，组合截面的整体性差，易开裂，因此，只宜在中小跨径桥梁中采用。易开裂，因此，只宜在中小跨径桥梁中采用。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥2.2.4 2.2.4 箱形拱桥箱形拱桥v 箱形拱桥拱圈横截面由几个箱室组成。截面挖箱形拱桥拱圈横截面由几个箱室组成。截面挖空率大，达全截面的空率大，达全截面的50%-70%50%-70%，较实体板拱桥可，较实体板拱桥可减少圬工用料与自重，适用于大跨度拱桥。截面减少圬工用料与自重，适用于大跨度拱桥。截面抗扭刚度大，横向整体性和稳定性好，特别适用抗扭刚

16、度大，横向整体性和稳定性好，特别适用于无支架施工。于无支架施工。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥3.3.拱上结构拱上结构3.1 3.1 桥面系与立柱桥面系与立柱桥面系：板梁、肋梁、刚架式桥面系：板梁、肋梁、刚架式 连续梁或简支梁连续梁或简支梁立柱（横墙）：支承在主拱上。立柱（横墙）：支承在主拱上。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥3.2 3.2 拱上结构的伸缩缝、变形缝拱上结构的伸缩缝、变形缝伸缩缝：避免拱上结构受到墩台的约束不能自伸缩缝：避免拱上结构受到墩台的约束不能自由变形而在两者间设置的贯通缝。由变形而在两者间设置的贯

17、通缝。变形缝：避免拱上结构与主拱共同作用而设置变形缝：避免拱上结构与主拱共同作用而设置的断缝，一般无缝宽。的断缝，一般无缝宽。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥3.3 3.3 铰铰（1 1）弧形铰）弧形铰第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥（2 2）铅垫铰）铅垫铰第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥（3 3）平铰）平铰第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥（4 4）不完全铰）不完全铰（5 5）钢铰）钢铰第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥4.4.拱桥墩台拱桥墩台4.1 4.1 桥墩型式桥墩型式 从抵抗恒载水平力的能力来看，拱桥桥墩可分为从抵抗恒载水平力的能力来看，拱桥桥

18、墩可分为普通墩普通墩和和单向推力墩单向推力墩。普通墩普通墩除了承受相邻两跨结构传来的垂直反力外，除了承受相邻两跨结构传来的垂直反力外，一般不承受恒载水平推力，或者当相邻孔不相同时一般不承受恒载水平推力，或者当相邻孔不相同时只承受经过互相抵消后消除的不平衡推力。只承受经过互相抵消后消除的不平衡推力。单向推力墩单向推力墩又称制动墩它的主要作用是在它的一又称制动墩它的主要作用是在它的一侧的桥孔因某种原因遭到毁坏时，能承受住单向的侧的桥孔因某种原因遭到毁坏时，能承受住单向的恒载水平推力，以保证另一侧的拱桥不致遭到倾坍恒载水平推力，以保证另一侧的拱桥不致遭到倾坍。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥4.1

19、.1 4.1.1 重力式桥墩重力式桥墩也称实体式桥墩，它主要靠自身的重量来平衡外力也称实体式桥墩，它主要靠自身的重量来平衡外力而保持其稳定，由墩帽、墩身和基础三部分组成。而保持其稳定，由墩帽、墩身和基础三部分组成。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥4.1.2 4.1.2 柱式桥墩柱式桥墩第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥4.1.3 4.1.3 单向推力墩单向推力墩（1 1）悬臂墩）悬臂墩 （2 2）斜撑墩）斜撑墩 （3 3）重力式墩）重力式墩第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥单向推力墩单向推力墩第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥4.2 4.2 桥台型式桥台型式 重力式重力式U U形桥台形桥台

20、齿槛式桥台齿槛式桥台 空腹式（空腹式（L L）桥台）桥台 组合式桥台组合式桥台 轻型桥台轻型桥台第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥4.2.1 4.2.1 重力式重力式U U形桥台形桥台第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥4.2.2 4.2.2 齿槛式桥台齿槛式桥台第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥4.2.3 4.2.3 空腹式桥台空腹式桥台第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥4.2.4 4.2.4 组合式桥台组合式桥台第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥4.2.5 4.2.5 轻型桥台轻型桥台第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第三节第三节 钢管混凝土拱桥钢管混凝土拱桥1.1.钢管混凝土拱桥特点钢管混

21、凝土拱桥特点2.2.主拱结构主拱结构第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥1.1.钢管混凝土拱桥特点钢管混凝土拱桥特点（1 1）钢钢管管与与混混凝凝土土共共同同工工作作，钢钢管管对对混混凝凝土土起起套箍作用，提供混凝土的抗压强度及延性；套箍作用，提供混凝土的抗压强度及延性；（2 2）混混凝凝土土提提供供了了钢钢管管壁壁受受压压时时稳稳定定性性及及其其抗抗腐蚀性能；腐蚀性能；（3 3）空空心心钢钢管管作作为为劲劲性性骨骨架架和和模模板板，施施工工吊吊装装重量轻，进度快，便于无支架吊装或转体施工；重量轻，进度快，便于无支架吊装或转体施工；（4 4）对对钢钢管管制制作作安安装装要要求求高高，钢钢管管内内

22、混混凝凝土土需需注意其密实性；注意其密实性；（5 5）钢管外表面要作防锈处理。）钢管外表面要作防锈处理。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥强度增大系数：强度增大系数：钢管混凝土套箍指标：钢管混凝土套箍指标：钢管混凝土刚度为混凝土和钢管的刚度叠加。钢管混凝土刚度为混凝土和钢管的刚度叠加。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥2.2.主拱结构主拱结构2.1 2.1 钢管混凝土分类钢管混凝土分类（1 1）钢管内灌混凝土）钢管内灌混凝土（2 2）内灌外包混凝土）内灌外包混凝土2.2 2.2 截面型式截面型式第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱

23、桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第四节第四节 拱桥的设计及计算拱桥的设计及计算1.1.拱桥的总体布置拱桥的总体布置2.2.拱轴线形式拱轴线形式3.3.实腹拱拱轴线实腹拱拱轴线4.4.空腹拱拱轴线空腹拱拱轴线5.5.主拱截面变化规律主拱截面变化规律6.6.拱内力计算拱内力计算7.7.拱稳定的近似计算拱稳定的近似计算第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥 1.1.拱桥的总体布置拱桥的总体布置 总总体体布布置置确定桥梁长度及分孔确定桥梁长度及分孔确定桥梁的设计标高和矢跨比确定桥梁的设计标高和矢跨比正确处理不等分孔问题正确处理不等分孔问题桥面标高，拱定底面标高，桥面标

24、高，拱定底面标高，起拱线标高，基础标高起拱线标高，基础标高混凝土拱桥矢跨比混凝土拱桥矢跨比1/41/41/81/8箱型拱桥矢跨比箱型拱桥矢跨比1/61/61/101/10采用不同的矢跨比采用不同的矢跨比采用不同的拱脚标高采用不同的拱脚标高调整拱上建筑的重力调整拱上建筑的重力采用不同的拱跨结构采用不同的拱跨结构第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥桥面标高：桥面标高：由两岸线路的纵断面设计来控制；要由两岸线路的纵断面设计来控制；要保证桥下净空能满足泄洪或通航的要求。保证桥下净空能满足泄洪或通航的要求。拱顶底面标高：拱顶底面标高：由桥面标高推算。由桥面标高推算。起拱线

25、标高：起拱线标高：一般宜选择低拱脚的设计方案。一般宜选择低拱脚的设计方案。基础底面标高：基础底面标高：地基、水文条件和上部结构。地基、水文条件和上部结构。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥矢跨比：矢跨比：板拱桥：矢跨比可采用板拱桥：矢跨比可采用1/31/31/71/7，不宜超过，不宜超过1/81/8。混凝土拱桥：矢跨比多在混凝土拱桥：矢跨比多在1/5 1/5 1/8 1/8间，以间，以1/61/6居多。居多。钢管混凝土拱桥矢跨比：钢管混凝土拱桥矢跨比：1/41/41/51/5之间，以之间，以1/51/5最多。最多。钢拱桥常用的矢跨比为钢拱桥常用的矢跨比为1/51/51/101/10，有推力拱中

26、，有推力拱中1/51/51/61/6最为常用。最为常用。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥 2.2.拱轴线形式拱轴线形式（1 1）圆弧线）圆弧线（2 2）抛物线）抛物线（3 3）悬链线）悬链线（4 4）其他：高次抛物线（四次、六次）其他：高次抛物线（四次、六次）第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥3.3.实腹拱拱轴线实腹拱拱轴线第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥任一任一x x截面的荷载集度：截面的荷载集度：拱脚截面：拱脚截面：因此，因此，第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥m m为拱轴系数：为拱轴系数：拱轴线与恒载压力线重合，与截面上合力方向与拱轴线与恒载压力线重合，与截面上合力方向与拱脚相切，即

27、：成拱脚相切，即：成第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥由于：由于：因此，因此，第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥利用边界条件解微分方程，得到利用边界条件解微分方程，得到式中：式中：第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥根据选定的根据选定的m m值，可以确定拱轴线方程及拱顶、值，可以确定拱轴线方程及拱顶、拱脚荷载集度：拱脚荷载集度：第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥计算步骤：计算步骤：（1 1）拟定拱圈与拱上结构各部分尺寸；）拟定拱圈与拱上结构各部分尺寸；（2 2）计算拱顶荷载集度；）计算拱顶荷载集度；（3 3）拟定）拟定m m值，计算拱脚荷载集度；值，计算拱脚荷载集度；（4 4）计算）计算m m值

28、，若与拟定的值，若与拟定的m m值不符，则修正值不符，则修正m m值，值，直到小于容许误差。直到小于容许误差。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥4.4.空腹拱拱轴线空腹拱拱轴线“五点重合法五点重合法”在在1/4L1/4L处，处，=1/2,=1/2,拱轴系数拱轴系数m m与竖坐标与竖坐标yryr有有以下关系：以下关系：第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥因为因为所以所以（a a）第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥计算步骤：计算步骤：（1 1）拟定拱圈与拱上结构各部分尺寸；）拟定拱圈与拱上结构各部分尺寸；（2 2）计算主拱及拱上结构各部分重量；）计算主拱及拱上结构各部分重量；（3 3）计算）计算yr

29、yr；所有作用力对拱脚力矩为零的条件，有：所有作用力对拱脚力矩为零的条件，有：按作用力对拱按作用力对拱1/4L1/4L点力矩为零的条件，有：点力矩为零的条件，有：第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥（4 4）然后利用（）然后利用（a a）式计算）式计算m m值，如计算的值，如计算的m m与与拟定的拟定的m m值不符，则修正值不符，则修正m m值重新计算，直到两值重新计算，直到两者误差小于容许值。者误差小于容许值。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥5.5.主拱截面变化规律主拱截面变化规律拱轴线可做成等截面和变截面。变截面有两种拱轴线可做成等截面和变截面。变截面有两种方式：变高度、变宽度。方式：变高

30、度、变宽度。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥 6.6.拱内力计算拱内力计算6.1 6.1 查表法查表法（1 1）恒载内力计算）恒载内力计算 （a a）拱的弹性中心；）拱的弹性中心；（b b）不计拱弹性压缩的恒载内力；）不计拱弹性压缩的恒载内力；（c c）拱弹性压缩引起的恒载内力；）拱弹性压缩引起的恒载内力；（2 2）活载内力的计算；）活载内力的计算；（3 3）温度、收缩产生的内力。）温度、收缩产生的内力。6.2 6.2 电算方法电算方法第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥7.7.拱稳定的近似计算拱稳定的近似计算v拱的稳定从失稳形态分：拱的稳定从失稳形态分：v面

31、内、面外；面内、面外；v分枝点失稳、极值点失稳；分枝点失稳、极值点失稳；v材料性能：线弹性稳定、非线性非弹性问题；材料性能：线弹性稳定、非线性非弹性问题；v几何方面：小挠度和大挠度问题。几何方面：小挠度和大挠度问题。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥7.1 7.1 纵向稳定性验算纵向稳定性验算v将拱圈或拱肋换算为相当稳定计算长度的压杆，将拱圈或拱肋换算为相当稳定计算长度的压杆，以验算抗压承载力的形式验算其稳定性；也就是将以验算抗压承载力的形式验算其稳定性；也就是将拱等效成梁柱，计算其稳定极限承载力，而不是计拱等效成梁柱，计算其稳定极限承载力，而不是计算其弹性临

32、界荷载。算其弹性临界荷载。7.2 7.2 横向稳定性验算横向稳定性验算vB/LB/L小于等于小于等于1/201/20时，需进行横向稳定性验算。时，需进行横向稳定性验算。第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五节第五节 拱桥施工拱桥施工1.1.有支架施工有支架施工2.2.无支架施工无支架施工第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥1.1.有支架施工有支架施工1.1 1.1 备料备料1.2 1.2 拱圈及拱架的放样拱圈及拱架的放样第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥1.3 1.3 拱架拱架1.3.1 1.3.1 拱架形式拱架形式（1 1）满布式木拱架）满布式木拱架（2 2）撑架式拱架）撑架式拱架（3 3）三

33、铰桁架式木拱架）三铰桁架式木拱架（4 4）钢拱架）钢拱架第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥1-1-弓形木；弓形木；2-2-立柱；立柱；3-3-斜撑；斜撑；4-4-卸架设备；卸架设备；5-5-水平拉水平拉杆；杆；6-6-斜夹木；斜夹木；7-7-水平夹木；水平夹木；8-8-桩木桩木第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥撑架式拱架撑架式拱架第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥1.3.2 1.3.2 拱架计算拱架计算1.3.3 1.3.3 拱架制作与安装拱架制作与安装1.3.4 1.3.4 拱架的卸落拱架的卸落1.4 1.4 拱圈及拱上建筑

34、施工拱圈及拱上建筑施工第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥2.2.无支架施工无支架施工2.1 2.1 缆索吊装施工缆索吊装施工（1 1）拱箱预制）拱箱预制（2 2）拱箱移运和吊装）拱箱移运和吊装（3 3）主拱圈安装）主拱圈安装（4 4）拱上建筑施工）拱上建筑施工（5 5）桥面系施工）桥面系施工第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥起重索布置起重索布置第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥扣索布置扣索布置第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥2.2 2.2 悬臂施工法悬臂施工法 将拱圈、立柱、临时斜拉杆、上拉杆组成桁将拱圈、立柱、临时斜拉杆、上拉杆组成桁架，用拉杆或缆索锚固于

35、台后，向河中央逐节架，用拉杆或缆索锚固于台后，向河中央逐节施工，于拱顶合拢。施工，于拱顶合拢。施工动画施工动画第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥悬臂拼装悬臂拼装第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥2.3 2.3 转体施工法转体施工法（1 1）平转）平转（2 2）立转）立转第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥丫髻沙大桥转体施工丫髻沙大桥转体施工第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥第五章第五章 混凝土拱桥混凝土拱桥本章小结本章小结1.拱桥的主要受力特点拱桥的主要受力特点2.拱桥的基本类型拱桥的基本类型3.不等跨分孔处理及单向推力不等跨分孔处理及单向推力墩概念墩概念4.钢管混凝土拱桥的特点钢管混凝土拱桥的特点5.空腹拱计算的空腹拱计算的“五点重合法五点重合法”6.拱桥的主要施工方法拱桥的主要施工方法