第二章
拱桥的设计要点
第一节 拱桥的总体布置
拱桥的总体布置包括：拟定 结构体系 和形式； 拟定桥梁 长度 、 跨径 、 孔数 、拱的 主要尺寸 、桥梁 高度、墩台及基础形式、桥面纵横坡等。
确定桥梁长 度 及 分 孔
2、拱桥的优缺点
优点
跨越能力较大 可节省大量钢材和水泥 耐久性好，维护费用少 形式多样，外型美观 跨径大时，自重较大 水平推力的存在增加了下部结构工程量 多孔连续拱桥互相影响，需采用复杂措施
缺点
上承式拱桥建筑高度大，可能增加纵坡
拱桥的缺点正在逐步得到克服： 200~600m 范围 内，拱桥仍然是斜拉桥和悬索桥的竞争对手。
第三节 拱桥的组成及分类
1、拱桥的主要组成
上部结构 主拱圈（主要承重结构）
拱上建筑（桥面系与拱上填充物） 桥墩 处称 拱顶 ，拱圈与墩台连接处为 拱脚 （或称起拱面）。拱圈横截面形心的连线称拱轴线， 拱圈上曲面称拱背，下曲面称拱腹，起拱面与拱腹的 交线称起拱线。
拱 桥 的 主 要 组 成 部 分
坦拱:D＜1/5 陡拱:D≥1/5 比（D=f/l）或净矢高与净跨径之比 （D0=f0 / l0）
2、拱桥的分类
按材料 (小跨径 (广泛采用 (大跨径 (新形式 按桥面位置 上承式、中承式、下承式
) ) ) )
圬工拱
钢砼拱
钢拱
组合拱
按拱圈线形 圆弧拱、抛物线拱、悬链线拱 拱桥 按拱上建筑 实腹式、空腹式 按截面形式 板拱、板肋拱、肋拱、箱形拱 双曲拱、钢管砼拱、劲性骨架
（2）按结构受力图示分类
三铰拱（构造复杂，刚度小，较少采用） 两铰拱（刚度较大，用于地基较差时） 简单体系 （有推力） 单铰拱（极少采用） 无铰拱（整体刚度大，对地基要求高） 系杆拱（柔杆刚拱） 无推力拱 蓝格尔拱（刚杆柔拱） （有系杆） 洛泽拱（刚杆刚拱） 尼尔森拱（采用斜吊杆时） 组合体系 倒蓝格尔拱（刚梁柔拱） 有推力拱 （无系杆） 倒洛泽拱（刚梁刚拱）
按受力图示 简单体系拱、组合体系拱
（1）按主拱圈截面形式分类
①板拱桥
主拱圈截面采用矩形实体截面的拱桥称板拱桥， 在中、小跨径的圬工拱桥中采用。 在较薄的拱板上增设纵向肋以提高拱圈抗弯刚
度，即构成 板肋拱。
②肋拱桥
肋拱桥是将板拱划分成多条分离的、截面高度较 大的拱肋，肋间用横系梁联结。 这种形式以较小的截面面积获得较大的截面抵抗 矩，减轻了结构自重，多用于大、中跨径的拱桥。
拱桥的主要技术名词
净跨径（l0） 每孔拱跨两个起拱线之间的平距
计算跨径（l）相邻两拱脚截面形心之间的平距 （即拱轴线两端点之间的平距） 净矢高（f0） 拱顶截面下缘至起拱线连线之间的垂距
计算矢高（f）拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之 连线的垂距 矢跨比（D 或 D0）又称矢度，计算矢高与计算跨径之
2、中、下承式拱桥
拱肋：两个分离式无铰拱
横向联系：横撑、对角撑、空格式构造
悬挂结构：吊杆、横梁、纵梁、桥面系（联梁式）
3、拱式组合体系桥
一般由拱肋、系杆、吊杆（或立柱）、行车 道梁（板）及桥面系组成。 简支梁拱组合式：无推力结构，只用于下承式 连续梁拱组合式：上、中、下承式；单、双、多肋拱 单悬臂组合式：将实腹梁挖空，只适用于上承式
好，但施工制作较复杂。适用于大跨径拱桥。
拱桥的截面形式
河南前河桥，我国跨径最大的双曲拱 150m
箱形拱闭合箱的构造
⑤钢管混凝土拱桥
钢管混凝土简称 CFST（Concrete Fillled Steel Tube ， 即在薄壁圆形钢管内填充混凝土而形成的复 合材料）, 为钢−砼组合结构的一种。 其核心砼为三向受压，抗压能力和抗变形能力都
第三篇
混凝土拱桥
内容提要
• 拱桥概述（发展、特点及分类）
• 拱桥的构造及设计 • 混凝土拱桥的计算
• 混凝土拱桥的施工简介
第一章
石拱 国外 木拱 石拱 国内 木拱
80年代 18世纪
拱桥概述
铸铁拱
19世纪
第一节 拱桥的发展及现状
拱桥 钢 拱 钢砼拱
1964 70年代
双曲拱
桁架拱
钢砼拱
80年代中
刚 架 拱 桁式组合拱
很大，最大跨径已达460m（重庆巫山长江大桥）。
⑥劲性骨架混凝土拱桥
劲性骨架混凝土拱桥以钢骨拱桁架作为受力 筋，钢骨可以是型钢或钢管，其特点相当于内填外包 型钢管砼拱。自重轻、刚度大、承载力高，最大跨径 已达420m（重庆万县长江大桥）。
重庆巫山长江大桥
钢管混凝土中承式拱桥 。2005.1.8竣工，总投资 1.96亿元。净跨460m，是世界上跨径最大的钢管混凝 土拱桥。
钢管混凝土拱 新型组合体系拱
古代拱桥
拱轴曲线造型千变万化，其中最具代表性 的是建于公元 595-605年的赵州桥，跨径 37m。
当代拱桥
结构形式与施工方法丰富多彩如： 1997 年 建成的重庆万县长江大桥（跨径420m）， 2000年 建成的广州丫髻沙特大桥（跨径360m）， 2003年 建成的上海卢浦大桥（跨径 550m ）。
③双曲拱桥
主拱圈截面由一个或多个 横向拱波组成，即主拱 圈的纵横向均呈曲线形，因而称双曲拱桥。 其截面抵抗矩比板拱大，可节省材料。但施工繁 冗、整体性差、易开裂，一般用于中、小跨径拱桥。
④箱形拱桥
箱形拱桥主拱圈截面挖空，以较少的材料可获得
较大的截面抵抗矩，减轻自重，节省材料。
箱形截面抗扭刚度很大，整体性和稳定性都较
拱片桥 （上缘与桥面纵向平行，下缘为拱形的结构）
第四节 拱桥的构造特点
1、上承式拱桥
普通型 板拱、肋拱、箱形拱、双曲拱
主拱
拱上 建筑
其他 构造
桁架拱 斜腹杆式、竖腹杆式、 桁肋式、组合式 整体型 刚架拱 拱式拱上建筑 梁式拱上建筑 简支、连续、框架式腹孔
拱上填料及桥面系 伸缩缝与变形缝 排水与防水层 铰设置 弧铰、平铰、钢铰、铅垫铰等
重庆万县长江大桥
广州丫髻沙特大桥
上海卢浦大桥
2003.6.28建成，总投资22亿余元。全长3900米， 主桥长750米，为全钢结构。其中主跨直径达550米， 居世界同类桥梁之首，被誉为“世界第一钢拱桥”。
第二节 拱桥的主要特点
1、拱桥的力学特点
拱式结 构将桥面的 竖向荷载转 化为一部分 水平推力 ， 拱圈截面的 弯距大大减 小 ， 拱主要 承受压力。