桥梁工程0803 拱式组合体系

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1、ModularUnit-0703拱式组合体系1主要内容1、拱式组合体系桥的一般特点2、主要类型及其特点3、构造特点4、*【附】其他常用类型拱桥简介21、拱式组合体系桥的一般特点1-1、体系特点：◎以梁、拱共同作为主要承重结构，具有梁、拱两种基本结构体系的特点，能充分发挥梁受弯、拱受压的结构特性及其组合作用。◎外形与拱桥相同。1-2、体系分类：按拱、梁的联结方式不同，一般分为：有推力、无推力两类31-3、无推力拱式组合体系（系杆拱桥）特点：◎外部静定、内部高次超静定；◎兼具（拱桥的）跨越能力强和（简支梁的）桥对地基适应能力强两大特点，较为常用。◎

2、可划分为：柔性系杆刚性拱、刚性系杆柔性拱、刚性系杆刚性拱。41-4、尼尔森体系特点柔性系杆刚性拱、刚性系杆柔性拱、刚性系杆刚性拱的竖吊杆，-----均可以用斜吊杆来代替，即成尼尔森体系。------由瑞典O.F.Nelson首创，故称。51-5、有推力的拱式组合体系◎无系杆；◎梁和拱共同受力，◎推力仍由墩台承受。◎一般可做成刚性梁柔性拱或刚性梁刚性拱。62、主要类型及其特点2-1．柔性系杆刚性拱◎假设系杆和吊杆均为柔性杆件，只受轴力而无压力和弯矩；◎拱肋视作普通拱桥的拱肋，为偏心受压构件。～系杆的刚度远小于拱肋的刚度【（EI）系/（EI）拱＜1

3、/80】时，忽略系杆承受的弯矩是可行的。～此时认为弯矩均由拱肋承受，系杆只受拉。◎适用跨径为20m～90m；矢跨比一般为1/4～1/5；◎拱肋高度：～公路桥：一般为跨径的1/30～1/50；～铁路桥：一般为跨径的1/25～1/40。◎随着跨径和荷载的增大，拱肋截面尺寸增大较快，系杆和拱肋的联结部位更加复杂；～故在大跨、重载条件下较少采用。72-2．刚性系杆柔性拱◎拱肋刚度远小于系杆的刚度【（EI）拱/（EI）系＜1/80】，忽略拱肋中的弯矩。◎系杆受拉、弯，拱肋只受轴向力，故称柔性拱；◎奥地利Langer首创，故称朗格尔梁。◎该体系相当于把桁架

4、弦杆与梁组合起来，以梁为受力主体，而曲线桁架对梁加劲，形成具有刚性梁的曲线桁架，特点：——内力分配均匀，刚性系杆与吊杆、横撑可以组成刚度较大的框架；——在适用跨度内，拱肋不会发生面内S状变形，拱的稳定性有充分保证。◎刚性系杆柔性拱的适用跨径可达100m，◎矢跨比通常为1/5～1/7，拱肋高度常取跨径的1/100～1/120，◎刚性系杆高度——公路桥：一般为跨径的1/25～1/35，——铁路桥：一般为跨径的1/22～1/30。82-3．刚性系杆刚性拱◎当（EI）拱/（EI）系在1/80～80之间，拱肋和系杆都有一定的抗弯刚度，二者共同承受纵向力和

5、弯矩，介于柔性系杆刚性拱和刚性系杆柔性拱之间。——该体系为德国H.Rose首创，故称洛泽梁（拱）。◎体系刚度较大，适合于设计荷载较大的桥梁。◎拱肋和系杆受力较均匀；◎该拱轴线常用二次抛物线；◎拱肋高一般为跨径的1/50～1/80，拱肋宽一般为拱肋高0.8～1.2倍。93、构造特点3-1．拱肋3-1-1、柔性系杆刚性拱的拱肋◎拱肋构造基本可参考普通的下承式肋拱桥。◎拱肋高度h＝（1/25～1/50）l,拱肋宽度b＝（0.4～0.5）h。◎拱肋截面可根据跨径的大小和荷载等级选用矩形、工字形或箱形。◎拱肋纵向受力钢筋一般沿上下缘对称布置，钢筋数量由计

6、算确定。103-1-2、刚性系杆柔性拱的拱肋◎高度h常取（1/100～1/120）l。但因刚性系杆柔性拱以梁为受力主体，故拱肋高度还可进一步减小到（1/140～1/160）l，使其保证一定的强度和稳定性即可。◎拱肋宽度一般采用b＝（1.5～2.5）h。◎拱肋截面常采用宽矮实心矩形断面。◎若采用刚性吊杆，则横向刚度较大的拱肋与吊杆、横梁组成半框架，此时拱肋间一般可不设横撑而做成敞口桥，使视野开阔些。◎拱轴线通常采用二次抛物线；为了方便施工，可用折线代替；◎拱肋截面内的钢筋可采用普通钢筋、型钢及钢管，以缩小拱肋面积。为增强混凝土的承压能力，箍筋可采

7、用螺旋筋。113-1-3、刚性系杆刚性拱的拱肋◎为便于支承节点处的构造连接，常将拱肋和系杆设计成相同的截面形式；◎多采用工字形截面。◎跨径较大时常采用箱形截面；－－拱肋高度h=（1/50～1/80）l，－－拱肋宽度b＝（0.8～1.2）h。◎为便于施工，拱肋可采用等高度截面。123-2．系杆◎考虑系杆与拱肋的连接，保证系杆能很好地与拱肋共同受力；◎考虑系杆与行车道之间的相互作用，避免行车道因约束系杆变形而遭到破坏。◎常用的构造措施：①在行车道中设置横向断缝，行车道简支在横梁上，使行车道不参与系杆的受力。②系杆采用型钢或扁钢制作，与行车道完全不接

8、触。－－为了防止行车道与系杆受力，一般还要在行车道内设置横向断缝。133-2．系杆（续）③采用独立的钢筋混凝土系杆。每个系杆由两部分组成，安放在吊杆两