预应力混凝土拱桥

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1、*1桥梁工程系朱尔玉教授刘磊副教授土木建筑工程学院（SchoolofCivilEngineering）第12章预应力混凝土拱桥§12.1预应力拱桥的特点、类型、组成12.1.1：概述12.1.2：拱桥特点12.1.3：拱桥组成和分类12.1.4：预应力技术在拱桥中的应用§12.2预应力混凝土拱桥构造12.2.1：主拱圈的构造12.2.2：拱上建筑的构造12.2.3：其他细部构造一：概述：中国是拱桥的国度，在公元前282年就有了石拱桥的文字记载，考古发现公元前250年周末的墓穴中就有了砖拱。中国进入隋，唐，宋，元时期，国力相对强盛，经济发展，桥梁建设也取得了辉煌的成就，其中最具代表性的当属公元

2、606年建成的河北赵县安济桥。新中国成立后，桥梁建设水平有了新的飞跃，大，中跨径的上承式拱桥陆续被修建。但是，此种桥型多为在山区修建，因为，拱桥产生的水平推力是惊人的，把它架在两山之间当然没问题，水平力肯定推不动大山，如果在平原地区普通地质的地方修建此种桥梁，那水平推力得需要修建很大体积的基础工程才能平衡掉，所以在预应力技术出现以前，此种桥型在平原地区的竞争力不强，但随着体外预应力技术的成熟，这种平原地区梁板式桥梁-统天下的局面逐渐被打破了二、拱桥特点1：跨越能力大，目前钢筋混凝土拱桥最大跨径已达500m以上2：构造简单，技术容易被掌握，有利于推广3：外形美观，能与周围环境较好协调，特别是在

3、西部地区，山陵沟壑拱桥犹如一条彩虹飞跃两岸。4：与一般拱桥相比自重较轻，预应力混凝土拱桥适于在软地基土上施工，减少了下部结构工程量。5：受力合理，能充分发挥材料的作用，用料经济6：与其他体系桥梁相比，预应力拱桥拱桥造价较低7．装配化程度高，施工工序少，可充分利用施工单位的现有设备，达到缩短工期、节省人工的目的三、拱桥组成桥跨结构和下部结构两部分根据行车道位置不同，拱桥的桥跨结构可以做成上承式，中承式和下承式基本组成拱桥分类1：按照拱上建筑的形式可以分为：实腹式拱桥及空腹式拱桥（1）实腹式拱桥：（2）空腹式拱桥：赵州桥，又名安济桥跨径37.02米全长50.82米为空腹式石拱桥2按照拱轴线的型式

4、可分为：圆弧拱桥、抛物线拱桥、悬链线拱桥圆弧拱桥： 拱圈轴线按部分圆弧线设置的拱桥。优点构造简单，石料规格最少，备料、放样、施工都很简便；缺点是受荷时拱内压力线偏离拱轴线较大，受力不均匀。一般适用于跨度小于20m的石拱桥。抛物线拱桥： 拱圈轴线按抛物线设置的拱桥，是悬链线拱桥的一种特例。优点是弯矩小，材料省，跨越能力较大；缺点是构造较复杂，如果是石拱桥则料石的规格较多，施工较不方便。悬链线拱桥：拱圈轴线按悬链线设置的拱桥。优点是受力均匀，弯矩不大，节省材料。多适用于实腹拱桥，大跨度的空腹拱桥中也常常采用这种线形布置。（丹河大桥，位于山西省晋焦高速公路上，2000年建成，上部结构为空腹式变截面

5、悬链线石拱桥，跨径146米。全长425.6米）3按照有无水平推力可分为：有推力拱桥、无推力拱桥无推力拱桥：在竖向荷载作用下拱脚对墩台无水平推力作用的拱桥。其推力由刚性梁或柔性杆件承受，属于内部超静定、外部静定的组合体系拱桥。适用于地质不良的桥位处，墩台与梁式桥基本相似，体积较大，只能做成下承式桥，建筑高度很小，桥面标高可设计的很低，降低纵坡，减小引桥长度，因此可以节约材料。但是，结构的施工比较复杂。有推力拱桥：在竖向荷载作用下拱脚对墩台有水平推力作用的拱桥。水平推力可减小跨中弯矩，能建成大跨度的桥梁。造型美观，城市桥梁一般优先选用，可做成上承式、中承式桥。缺点是，对地质要求很高，为防止墩台移

6、动或转动，墩台须设计很大，施工较麻烦。无推力组合体系拱有推力组合体系拱4按照建筑材料的不同可分为：石拱桥、混凝土拱桥、钢拱桥石拱桥：用石料建造的拱桥，外形美观，养护简便，并可以就地取材，以减低造价。缺点是自重大，跨越能力有限，石料的开采、加工和砌筑均需要较多的劳动力，且工期较长。一般用于小跨径桥梁。混凝土拱桥： 用混凝土建造的拱桥，包括素混凝土和钢筋混凝土两类。其优点是加工和制造较石拱桥方便，工期段；缺点是由于混凝土抗拉强度很低，故其跨越能力小，且混凝土耗费量大。一般用于小跨径桥梁。钢拱桥：上部结构用钢材建造的拱桥类型。其优点是跨越能力大，且自重是三种拱桥中最轻的；缺点是结构复杂，由于三铰拱

7、钢拱桥一般不用，所以对地基要求高，造价高，且维护费用高。适用于大跨度桥梁中。5按照主拱的截面形式分类板拱，肋拱，双曲拱，箱型拱安徽铜黄太平湖提篮拱桥净跨336米6、按照铰的多少可分为：两铰、三铰、无铰三铰拱：在拱冠与拱端处均设铰的拱桥，属于静定结构。两铰拱：拱圈中间无铰而两端设铰与墩台铰接的拱桥，属于外部一次超静定结构。无铰拱：又称固端拱桥。拱圈两端嵌固在桥墩上而中间无铰的拱桥，属于外部三次超静定结构。12.