桥梁工程(拱桥构造)市政
(4)在大跨度拱桥中,钢管混凝土解决了材料高强度和施工无支架 的两大难题,跨越能力较钢筋混凝土大。
2、组成:钢管混凝土拱肋、立柱(吊杆)、横撑、行车道系、下部 3、肋的形式:实体、桁式 实体:单肢形、哑铃形、集束形
桁式: 多肢格构形、混合桁式
4、 吊杆 材料:圆钢、高强钢丝、钢绞线。
布置:
一、砖石拱桥
主拱圈 拱上建筑构造
一、主拱圈的构造
(一)板拱 1、石板拱
构造要求: 垂直 错缝(纵、横) 限制砌缝宽度 设五角石
(二)肋拱 1、组成:两条或多条分离的拱肋、横系梁、立柱、行车道部分 2、优点:轻、恒载内力小、充分发挥材料性能、经 3、适用:大、中
二、拱上建筑构造
(一)实腹式拱上建筑 1、适用:小跨径
③布设方法:
有实腹段——对称、靠拱脚 长度约为跨径的1/3~1/4,跨中存在一实腹段。 腹孔跨数以3~6孔为宜。 无实腹段——全空腹型式,一般以奇数孔为宜。 ④腹孔跨径: 减轻拱上建筑的重量 不使荷载过分集中于腹孔墩处 外型协调美观 ∴中小跨径——2.5~5.5m; 大跨径——主拱跨径的1/8~1/15
绵阳涪江三桥,主跨202
梅溪河大桥(四川)
第三节 拱桥构造
拱桥
在竖向荷载作用下,两端支承:竖向反力,水平推力。 水平推力使拱内产生轴向压力,大大减小了拱圈的截面弯矩,使之
成为偏心受压构件,截面上的应力分布与受弯梁的应力相比,较为 均匀。
可以充分利用主拱截面材料抗压强度,使跨越能力增大。
拱桥的组成及主要类型
一、拱桥组成 拱上建筑(拱上结构):桥面系和传力构件或填充物统称。 上部结构:主拱圈和拱上建筑。 下部结构 拱顶 拱脚(或起拱面) 拱轴线 拱背
5、护拱
(1)适用:拱脚段 (2)目的:
①加强拱脚段的拱圈
②便于在多孔拱桥上设置防水层和泄水管 (3)材料:浆砌块、片石
(二)空腹式拱上建筑 适用:大、中跨径的拱桥,特别是当矢高较大时 构造:实腹式拱上建筑+腹孔+腹孔墩
1.腹孔 分类:拱式拱上建筑、梁式拱上建筑
(1)拱式拱上建筑
①特点:构造简单,外形美观,重量较大 ②适用:圬工拱桥
拱腹
起拱线
二、主要类型
1)主拱圈的材料分为:圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢拱桥、钢管混 凝土拱桥;
2)拱上建筑的形式分为:实腹式拱桥和空腹式拱桥;
3)主拱圈线形分为:圆弧线拱桥、抛物线拱桥和悬链线拱桥;
4)桥面的位置分为:上承式拱桥、中承式拱桥和下承式拱桥
5)有无水平推力分为:有推力拱桥和无推力拱桥;
(2)钢管制作的工厂化加快了施工进度。 结构性能方面的优点 (1)钢管混凝土耐腐蚀性能比钢筋混凝土弱,而与钢结构相比, 比表面减少了一半。 (2)钢管混凝土耐火性能较空钢管及钢筋混凝土好,其防火性能 更加优越。 (3)钢管混凝土结构还具有较好的耐冲击能力和动力性能。圆形 钢管混凝土柱在抵抗方向不确定的地震力作用时,由于其各个 方向的强度相同,显示出其有效性。
5、横撑 上承式——等间距横撑(或横系梁) 中承式——桥面以上少量横撑,桥面以下刚度较大的K式或X式横撑
下承式——肋拱不能布置强大的K撑或X撑
旺苍东河桥位于四川省旺苍县,为净跨115m下承式钢管混 凝土预应力系杆拱桥,矢度1/6
义乌丹溪大桥 主桥为钢管混凝土拱桥,主跨 88米,主拱之间没有横撑,采用斜靠拱 抵抗侧向水平力。外观优美,不像受普通钢管拱横撑的影响,视野开阔。 桥面钢主梁采用顶推 /牵引法施工,横梁、拱圈采用带悬臂的龙门吊吊 装施工。即将竣工通车的丹溪大桥(河中临时墩尚未拆除)
2、组成:拱腹填料、侧墙、护拱、变形缝、防水层、泄水管、桥面系
3、填料:填充式、砌筑式
(1)填充式
①填料:就地取材,透水性好、土侧压力小 ——砾石、碎石、粗砂或卵石类粘土 轻质材料 ——炉渣与粘土的混合物、陶粒混凝土 ②施工:分层夯实 (2)砌筑式:
散粒料不易取得——干砌圬工
4、侧墙 (1)材料:浆砌块、片石、钢筋混凝土,为美观,可用料石镶面。 (2)作用:承受填料土侧压力和汽车作用下的土侧压力 (3)设计图式:挡土墙
二、钢管混凝土拱桥
1、优点 ①套箍混凝土三向受压、强度高、塑性好、质量轻、耐疲劳、耐冲击
②钢管作模板,不必支拆模板、可泵送
③钢管替代纵横钢筋 ④钢管施工中为劲性骨架、使用中为承重结构。省略支架、节约时间, 节省施工占地、降低造价 ⑤节约材料 ⑥可转体施工
施工方面的优点
(1)钢管可以作为施工的劲性骨架及耐侧压的模板。
6)结构受力图式分为:简单体系拱桥、组合体系拱桥和拱片拱桥;
7)拱圈截面型式分为:板拱桥、板肋拱桥、肋拱桥、双曲拱桥、箱形拱 桥、钢管混凝土拱桥、劲性骨架混凝土拱桥。
1.板拱桥——地基较好且中、小跨径且圬工拱桥
2.混凝土肋拱桥——大、中跨径 3.双曲拱桥——中、小跨径拱桥 4.箱形拱桥——大跨径、无支架 5.钢管混凝土拱桥(内填型)——以受压为主的结构 劲性骨架混凝土拱(内填外包型 )——大跨度拱桥施工的“自架设问 题”。
结构的优势: (1)与钢结构相比,钢管混凝土结构可节省钢材约50%,并减少大 量的焊接工作,提高结构的耐火性、动力性及稳定性。 (2)与普通钢筋混凝土结构相比,施工用钢相应减少,混凝土用量 和构件自重减少约50%,构件截面面积减少约一半。
(3)在高层建筑中,钢管混凝土结构解决了“胖柱”的问题,增加 了建筑的有效面积,加快了施工进度,综合效益较好。