第三章中下承式钢筋混凝土拱桥

1、第三节第三节 中、下承式钢筋混凝土拱桥中、下承式钢筋混凝土拱桥主讲：周水兴土 木 建 筑 学 院2013.43.1 适用场合一、适当场合n 净空限制n 平衡推力n 平原地区，减少引道n 景观3.2 总体布置与构造二、总体布置n组成：拱肋、横向联系、悬挂结拱肋、横向联系、悬挂结构（桥道系）构（桥道系）n作用与构造：拱肋拱肋：承重结构：承重结构截面形式：矩形、箱形、工字形截面形式：矩形、箱形、工字形拱轴线：悬链线、抛物线（二次、拱轴线：悬链线、抛物线（二次、高次）高次）立面布置：平行、倾斜（提篮拱）立面布置：平行、倾斜（提篮拱）3.2 总体布置与构造横向联系横向联系：增强横向刚度和稳定性：增强横向

2、刚度和稳定性截面形式：矩形、箱形、工字形截面形式：矩形、箱形、工字形构造形式：直撑、构造形式：直撑、K撑、撑、X撑等，宽度不宜小于其长度的撑等，宽度不宜小于其长度的1/15布置、位置：首先满足车形净空，景观（桥面以上，不设为布置、位置：首先满足车形净空，景观（桥面以上，不设为敞开型）、自身稳定要求敞开型）、自身稳定要求3.2 总体布置与构造悬挂结构：直接承受汽车等荷载，由桥面系、吊杆、拱上立柱等悬挂结构：直接承受汽车等荷载，由桥面系、吊杆、拱上立柱等构成构成吊杆：刚性吊杆、柔性吊杆吊杆：刚性吊杆、柔性吊杆刚性吊杆：钢筋砼、预应力砼。增强拱肋横向刚度；材料用量大，刚性吊杆：钢筋砼、预应力砼。增强

3、拱肋横向刚度；材料用量大，工艺复杂；工艺复杂；柔性吊杆：部分消除拱肋与桥面系间的相互影响，材料省，可以柔性吊杆：部分消除拱肋与桥面系间的相互影响，材料省，可以更换；更换；短吊杆问题短吊杆问题：无明确的定义，宜断裂，宜宾小南门桥（温度变化、：无明确的定义，宜断裂，宜宾小南门桥（温度变化、局部加载引起的非对称变形等）局部加载引起的非对称变形等）间距：间距：410m，与主跨跨径有关，与主跨跨径有关短吊杆断裂3.2 总体布置与构造拱上立柱与横梁：形成框架结构拱上立柱与横梁：形成框架结构行车道系：纵梁、横梁组成（简支、连续结构）行车道系：纵梁、横梁组成（简支、连续结构）桥面板：空心板、桥面板：空心板、T

4、梁、梁、II梁，组合梁梁，组合梁3.2 总体布置与构造一、拱肋构造一、拱肋构造截面形状：依据跨度、荷载等级、桥宽、建筑材料等确定，可截面形状：依据跨度、荷载等级、桥宽、建筑材料等确定，可选择矩形、箱形、工字形、钢管砼（圆形、哑铃型、四肢格选择矩形、箱形、工字形、钢管砼（圆形、哑铃型、四肢格构型）构型）截面变化：按截面变化：按Ritter确定确定钢筋配置：与施工、成桥受力有关，选不利配制钢筋配置：与施工、成桥受力有关，选不利配制3.2 总体布置与构造二、吊杆构造二、吊杆构造1、刚性吊杆：预应力砼结构，增强横向刚度；但本身刚度大，、刚性吊杆：预应力砼结构，增强横向刚度；但本身刚度大，不能更换，少用

5、；不能更换，少用；2、柔性吊杆：平行钢丝、钢绞线，外包、柔性吊杆：平行钢丝、钢绞线，外包PE3、连接方式：镦头锚，夹片锚（不用）、连接方式：镦头锚，夹片锚（不用）3.2 总体布置与构造三、桥面板、纵梁三、桥面板、纵梁桥面板形式：依吊杆间距、荷载等级确定桥面板形式：依吊杆间距、荷载等级确定截面形式：截面形式：T型梁、板梁、型梁、板梁、II形梁；形梁；结构形式：简支结构、连续结构结构形式：简支结构、连续结构3.2 总体布置与构造四、横梁构造四、横梁构造固定横梁（肋间横梁）固定横梁（肋间横梁）普通横梁（吊杆横梁）普通横梁（吊杆横梁）刚架横梁（拱上立柱横梁），高度小，刚度大刚架横梁（拱上立柱横梁），高

6、度小，刚度大拱上立柱与拱肋连接方式：铰接（矮立柱）、刚接（高立柱）拱上立柱与拱肋连接方式：铰接（矮立柱）、刚接（高立柱）受力：不设固定支座，减小纵向水平力。受力：不设固定支座，减小纵向水平力。3.2 总体布置与构造五、断缝（伸缩缝）设置五、断缝（伸缩缝）设置目的：为避免桥面系受拱肋变形作用而受到附加拉伸，导致目的：为避免桥面系受拱肋变形作用而受到附加拉伸，导致桥面、防水层和混凝土被拉裂，在桥面系某个部位设置断缝。桥面、防水层和混凝土被拉裂，在桥面系某个部位设置断缝。位置位置桥面系与拱肋交会处的固定横梁上；桥面系与拱肋交会处的固定横梁上；拱跨端部的桥台（墩）；拱跨端部的桥台（墩）；拱跨中间。拱跨

7、中间。第三节 主拱强度及稳定性计算一、主拱强度验算一、主拱强度验算1、按新规范计算；、按新规范计算；2、分大、小偏心计算截面强度、分大、小偏心计算截面强度二、拱肋的稳定性验算二、拱肋的稳定性验算1、纵向稳定性、纵向稳定性 强度稳定法强度稳定法2、横向稳定性、横向稳定性 强度稳定法强度稳定法第四节 吊杆及桥面系计算一、吊杆计算一、吊杆计算1、柔性吊杆：、柔性吊杆：轴心受拉轴心受拉构件构件2、刚性吊杆：与拱肋、横梁连接成刚性连接，、刚性吊杆：与拱肋、横梁连接成刚性连接，是是偏心受拉构件偏心受拉构件 预应力混凝土构件，承载力计算时，应考虑预应力混凝土构件，承载力计算时，应考虑预应力钢筋、普通钢筋的受

8、力。预应力钢筋、普通钢筋的受力。第四节 吊杆及桥面系计算二、桥面系计算二、桥面系计算（一）横梁（一）横梁1、吊杆横梁（普通横梁），按简支梁计算、吊杆横梁（普通横梁），按简支梁计算2、固定横梁（肋间横梁），固端梁计算。承、固定横梁（肋间横梁），固端梁计算。承受弯、扭、剪作用。但各国算法不同，欧美受弯、扭、剪作用。但各国算法不同，欧美（空间桁架理论）；前苏联（斜弯破坏理（空间桁架理论）；前苏联（斜弯破坏理论），中国（分开计算，后叠加）论），中国（分开计算，后叠加）第四节 吊杆及桥面系计算（二）纵梁（桥面板）（二）纵梁（桥面板）纵梁：以横梁为支点的纵梁：以横梁为支点的弹性弹性支承连续梁。支承连续梁。 弹性常数弹性常数：支点产生的单位挠度（拱肋与吊杆的变形）：支点产生的单位挠度（拱肋与吊杆的变形）所需的吊杆拉力。所需的吊杆拉力。忽略忽略，刚性支承连续梁。，刚性支承连续梁。桥面板：桥面板：连续纵梁桥面板连续纵梁桥面板、简支梁桥面连续简支梁桥面连续桥面连续计算桥面连续计算：