2015造價工程師考試土建備考資料：拱式橋

　　2．拱式橋

　　拱式橋的特點是其橋跨的承載結構以拱圈或拱肋為主。

　　拱式橋在豎向荷載作用下。兩拱腳處不僅產生豎向反力，還產生水平反力（推力）

　　由于水平推力的作用使拱中的彎矩和剪力大大地降低。設計合理的拱主要承受拱軸壓力，拱截面內彎矩和剪力均較小，因此可充分利用石料或混凝土等抗壓能力強而抗拉能力差的圬工材料。由此可見，拱式橋是鋼筋混凝土橋和圬工橋最合理的結構形式之一。拱式橋是推力結構，其墩臺基礎必須承受強大的拱腳推力。因此拱式橋對地基要求很高，適建于地質和地基條件良好的橋址。

　　拱橋按其結構體系分為：

　?。?）簡單體系拱橋。在簡單體系拱橋中，拱橋的傳力結構不與主拱形成整體共同承受荷載。橋上的全部荷載由主拱單獨承受，它們是橋跨結構的主要承重構件。拱的水平推力直接由墩臺或基礎承受。

　　①主拱構造。石板拱寬跨比不應小于1/20，石料規(guī)格一般采用料石、塊石、片石等各種類型。根據受力特點，主拱的構造應滿足下列要求：拱石受壓面應選擇較大的平整面，并使拱石的大頭向上，小頭向下，受壓面的砌縫應與拱軸線相垂直；當拱厚較大時，宜采用2～4層砌筑，并應縱橫錯縫，錯縫間距不小于100mm；砂漿砌縫寬度不應大于20～30mm；拱圈與墩臺及寬腹式拱墩連接處，應采用特制的五角石，以改善連接處的受力狀況。

　　②拱上建筑構造。拱上建筑按其采用的構造方式，可分為實腹式和空腹式兩種。

　　實腹式拱上建筑由拱腔填料、側墻、護拱和橋面系等部分組成，一般適用于小跨徑拱橋。

　　空腹式拱上建筑最大的特點在于具有腹孔和腹孔墩。腹孔有拱式腹孔、梁（板）式孔兩種形式。腹孔跨徑不宜過大，一般不大于主拱跨徑的1/8～1/15，同時腹孔的構造應統(tǒng)一。

　?、奂毑繕嬙臁榱朔乐共灰?guī)則裂縫的出現，需在相對變形較大的位置設置伸縮縫，相對變形較小的位置設置變形縫。橋面系均應在相應位置設置伸縮縫或變形縫，以適應主拱的變形。

　　實腹式拱橋的伸縮縫通常設在兩拱腳的上方，并需在橫橋方向貫通全寬及側墻的全高。目前多將伸縮縫做成直線形，以使構造簡單，施工方便。

　　對于空腹式拱橋，當采用拱式腹孔時，一般將緊靠墩臺的第一個腹拱做成三鉸拱，并在靠墩臺側拱鉸上方的側墻內設置伸縮縫，其余拱鉸上方可設變形縫。

　?。?）組合體系拱橋。組合體系拱橋一般由拱和梁、桁架或剛架等兩種以上的基本結構體系組合而成，拱橋的傳力結構與主拱按不同的構造方式形成整體結構，以共同承受荷載。根據構造方式及受力特點，組合體系拱橋可分為桁架拱橋、剛架拱橋、桁式組合拱橋和拱式組合體系橋等四大類。

　　①桁架拱橋又稱拱形桁架橋，是由拱和桁架兩種結構體系組合而成。

　?、趧偧芄皹蛞彩且环N有推力的拱橋。其主結構由拱肋構成主拱，拱上建筑取斜腿剛構．的形式，并聯(lián)結成整體，故名剛架拱橋。剛架拱橋的外形與桁架拱橋相似，但構造比桁架拱橋簡單，整個橋跨沒有豎桿，只有少量的斜桿（跨徑小于30m時，可不設斜桿）剛架拱橋的上部結構由剛架拱片、橫向聯(lián)結系和橋面系等部分組成。

　　桁架拱橋和剛架拱橋均屬于整體型上承式拱橋。

　?、坭焓浇M合拱橋是由兩端的懸臂桁架梁和中段的桁架拱組成的拱梁組合體系，也是一種有推力結構。主孔桁架一般采用斜桿式，可分為三角形式、斜壓桿式和斜拉桿式三種，其中斜拉桿式是大跨徑預應力混凝土桁式組合拱橋常用的形式。

　　桁式組合拱橋主跨是由兩端的懸臂桁架、中段的桁架拱片、橫向聯(lián)結系和橋面系等部分組成，主孔下弦桿的曲線一般采用二次拋物線形，矢跨比一般在1/6～1/9。當邊孔采用桁式拱時，應根據主跨與邊跨水平推力接近的原則來確定矢跨比。桁式組合拱上下弦桿一般采用閉合的箱形截面，較為剛勁，所以拱片間距不宜過小，對于雙車道橋梁，一般采用兩片桁式拱片。

　?、芄笆浇M合體系橋是將拱肋和系桿組合起來，共同承受荷載，可充分發(fā)揮各構件的材料強度。拱式組合體系橋可做成有推力和無推力兩種形式，也可以做成上承式、中承式或下承式三種形式。一般無推力中、下承式的拱式組合體系橋使用較多，無推力的拱式組合體系橋常稱為系桿拱橋，一般由拱肋、吊桿（或立柱）、系桿、橫向聯(lián)結系和橋面系等組成，根據拱肋和系桿（梁）相對剛度的大小，可劃分為柔性系桿剛性拱、剛性系桿柔性拱和剛性系桿剛性拱三種體系。目前出現的大跨徑系桿拱橋大多采用鋼筋混凝土或鋼管混凝土結構，除單跨外，更多的是三跨飛燕式。

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