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7拱桥7.1概述7.2拱桥的受力特点7.4拱桥的构造7.3拱桥的组成和分类7.5拱桥的设计图7-1赵州桥图7-2山西丹河大桥2001年，跨径146m，是目前世界上跨径最大的石拱桥。图7-3万县长江大桥世界最大跨径的钢筋混凝土拱桥，主跨420米。图7-4重庆巫山长江大桥钢管混凝土拱桥，跨径492m，同类桥梁当今世界之最。图7-5重庆朝天门大桥2009年，主跨552m，世界上跨径最大的系杆拱桥。（2）能充分就地取材，可以节省大量的钢材和水泥。（1）跨越能力范围较大。7.1概述（3）耐久性好，维修、养护费用少。（4）外形美观。（5）构造较简单。7.1.1拱桥的主要优缺点（7）拱桥一般都采用有支架施工的方法修建，随着跨径和桥高的增大，支架或其它辅助设备的费用也大大增加，从而增加了拱桥的总造价。（8）由于拱桥水平推力大，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，也会增加造价。（9）与梁式桥相比，上承式拱桥的建筑高度较高，易造成增大造价或对行车不利的影响。（6）自重较大，相应的水平推力也较大，增加了下部结构的工程量。7.2拱桥的受力特点图7-6拱和梁受力比较图7-7拱和梁受力分析图7-8拱桥的主要组成部分7.3拱桥的组成和分类7.3.1拱桥的主要组成（1）拱桥的上部结构主拱圈和拱上建筑（拱上结构）（2）拱桥的下部结构桥墩、桥台、基础拱上建筑:上承式拱桥上部结构中主拱圈以上结构的总称。7.3.2拱桥的主要类型（1）按结构受力图示分类图7-8拱桥的主要组成部分主拱圈按不同的静力图示分类①三铰拱除有时用于拱上建筑的腹拱圈外，一般不用作主拱圈。图7-9简单体系拱圈图示简单体系的拱桥的拱，均为有推力拱。1）简单体系的拱桥地基条件较差时或坦拱时选用。②二铰拱钢筋混凝土无铰拱桥。③无铰拱lll图7-11简单体系拱桥组合体系拱桥按对墩台有无推力一般可划分为有推力的和无推力的两种类型。2）组合体系拱桥由拱与梁（或系杆）组成主要承重结构的拱桥。图7-12无推力的组合体系拱①无推力的组合体系拱桥拱的推力由系杆承受。适用于地质不良桥位处。图7-13有推力的组合体系拱②有推力的组合体系拱桥拱的推力由墩台承受。图7-13有推力的组合体系拱（2）按主拱圈截面形式分类图7-14主拱圈截面变化形式1）板拱图7-15主拱圈截面形式2）肋拱4）箱形拱3）双曲拱图7-16四川九溪沟桥跨径为116m，建成时是世界上跨径最大的石拱桥图7-17流溪桥图7-18兰江桥图7-19红旗桥横截面主拱圈材料圬工、钢筋混凝土、钢和钢-混凝土组合拱上建筑形式实腹式和空腹式拱桥主拱圈线型圆弧线、抛物线和悬链线拱桥桥面位置上承式、中承式和下承式拱桥有无水平推力有推力和无推力拱桥（3）拱桥的其它分类7.4拱桥的构造7.4.1主拱圈的构造（1）板拱1）石板拱①截面形式②拱圈砌筑应满足下列构造要求：错缝图7-21拱石的错缝要求限制砌缝宽度图7-20等变截面拱的拱石编号图7-22拱圈与墩台及腹孔墩的连接设五角石2）混凝土板拱图7-23钢筋混凝土板拱的横截面（2）肋拱图7-24肋拱桥立面布置图图7-25肋拱拱肋截面型式图7-26箱形肋拱横系梁布置形式图7-27流溪桥（3）双曲拱双曲拱桥的主要特点是将拱圈以“化整为零”的方法按先后顺序进行施工，再以“集零为整”的组合式整体结构承重。图7-28双曲拱桥主拱圈横断面图7-29双曲拱桥主拱圈断面型式图7-30拱肋截面型式图7-31拱肋分段的接头位置图7-32双曲拱桥主拱圈横断面（4）箱形拱图7-33箱形拱拱圈截面示意图7-34箱形拱闭合箱的构造1）箱形拱截面的组成方式图7-35箱形拱截面的组成方式2）箱形拱的施工方法预制拱箱无支架吊装或有支架现场浇筑。图7-36红旗桥横截面7.4.2拱上建筑构造（1）实腹式拱上建筑图7-37实腹式拱上建筑实腹式拱上建筑由拱腹填料、侧墙、防水层、护拱、桥面等组成。图7-37实腹式拱上建筑（2）空腹式拱上建筑空腹式拱上建筑除具有实腹式拱上建筑相同的构造外，还具有腹孔和腹孔墩。图7-38拱式拱上建筑1）腹孔①拱式腹孔图7-39桥墩台上腹拱的布置方式紧靠桥墩台的第一个腹拱，目前较多的有两种做法：一种是将腹拱的拱脚直接支承在墩台上；一种是跨越桥墩，使桥墩两侧的腹拱圈相连，靠近墩台的第一个腹拱应做成三铰拱。图7-40延安延河桥图7-41梁式腹孔拱上建筑②梁式腹孔简支腹孔（纵铺桥道板梁）图7-41梁式腹孔拱上建筑②连续腹孔③框架腹孔图7-42梁式腹孔拱桥图7-43腹孔墩2）腹孔墩①横墙式②立柱式宝珠寺桥图7-44宝珠寺桥(1)拱上填料、桥面及人行道一般情况下，主拱圈及腹拱圈的拱顶填料厚度（包括桥面厚度）不宜小于30cm。图7-45拱上建筑7.4.3其它细部构造当填料厚度（包括路面厚度）等于或大于50cm时，设计计算中不计入汽车荷载的冲击力。图7-46小跨径实腹拱伸缩缝布置（2）伸缩缝与变形缝通常在相对变形较大的位置设置伸缩缝，而在相对变形较小处设置变形缝。对小跨径实腹拱，伸缩缝设在两拱脚的上方，并在横桥方向贯通全宽和侧墙全高及至人行道。图7-47拱式空腹拱桥伸缩缝及变形缝的布置对拱式空腹拱桥，通常紧靠墩台的第一个腹拱做成三铰拱，并在紧靠墩台的拱铰上方设置伸缩缝，且应贯通全桥宽，而其余两拱铰上方设置变形缝。在大跨径拱桥中，还应将靠拱顶的腹拱做成两铰或三铰拱，并在拱铰上方设变形缝，以使拱上建筑更好地适应主拱的变形。图7-48梁式空腹拱桥伸缩缝的布置对梁式腹孔，通常是在桥台和墩顶立柱处设置标准伸缩缝，而在其余立柱处采用桥面连续。图7-49拱桥桥面排水装置（3）排水与防水层（4）拱桥中铰的设置2）按构造要求需采用两铰拱或三铰拱的腹拱圈。1）按两铰拱或三铰拱设计的主拱圈。防水层在全桥范围内不宜断开。3）需设置铰的矮小腹孔墩。图7-50防水层与拱腹泄水管的设置4）在施工过程中，在拱脚或拱顶设置临时铰。图7-51拱桥中铰的设置图7-52拱铰图8-63-1弧形铰图7-52拱铰7.5.1拱桥的总体设计7.5拱桥的设计（1）确定桥长和分孔（2）确定桥高与矢跨比基础底面标高：河流冲刷深度、地质情况及承载力要求。起拱线标高：一般选择低拱脚。1）采用不同的矢跨比2）采用不同的拱脚标高3）调整拱上建筑的恒载重量4）采用不同类型的拱跨结构（3）不等跨连续拱桥的处理方法拱顶底面标高桥面标高：一方面由两岸线路的纵断面设计来控制，另一方面保证桥下净空能满足通航、泄洪及立交等的要求。图7-53不等跨分孔的拱桥矢跨比大时，拱脚处过陡，砌筑和现浇困难；矢跨比小时，附加内力大。图7-54罗依溪桥20m以下的小跨径拱桥。图7-55拱桥拱轴线型（1）圆弧线7.5.2拱轴线的选择实腹式拱桥（2）悬链线钢筋混凝土桁架拱和刚架拱等轻型拱桥。（3）抛物线以恒载压力线为设计拱轴线，认为基本上是适宜的。图7-56桁架拱桥的主要组成部分7.6.1桁架拱桥7.6其它类型拱桥的构造桁架拱桥上部结构由桁架拱片、横向联结系和桥面系组成。根据构造不同，桁架拱可以分为斜（腹）杆式、竖（腹）杆式、桁肋式和组合式四种。图7-56桁架拱桥的主要组成部分图7-57斜（腹）杆式桁架拱片图7-58桁架拱片图7-59斜腹杆桥图7-60桁式组合拱桥图7-61刚架拱桥的主要组成部分7.6.2刚架拱桥刚架拱桥的上部结构是由刚架拱片、横向联结系和桥面系等部分组成。图7-62刚架拱桥的基本图示图7-63刚架拱桥7.6.3中、下承式拱桥图7-64中承式钢筋混凝土拱桥的总体布置中、下承式拱桥的上部结构一般由拱肋、横向联系和悬挂结构等部分组成。图7-65中承式钢管混凝土系杆拱桥图7-66下承式拱桥7.6.4钢管混凝土拱桥图7-67钢管与钢管混凝土的组合关系图7-68南海三山西大桥总体布置图主跨为90m钢筋混凝土箱肋中承式拱图7-69拱肋截面形式钢管混凝土拱桥由钢管混凝土拱肋、立柱或吊杆、横撑、行车道系等组成。图7-70钢管混凝土拱桥