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拱橋類型

   2005-11-04 中國路橋網(wǎng) 佚名 13320
按照拱上建筑的形式可以分為:實腹式拱橋及空腹式拱橋、組合體系式拱橋
 

 實腹式拱橋:
 

 是指拱上建筑作成實體結(jié)構(gòu),拱圈和主梁之間用石料或砌塊填充的拱橋形式。優(yōu)點(diǎn)是剛度比較大,構(gòu)造簡單,TRANBBS施工方便;缺 
 點(diǎn)是隨著橋梁跨徑的增大,拱橋的自重迅速加大,無法作成較大跨徑的拱橋。一般用在跨徑較小的拱橋中,常用跨徑為20-  
 30m。 
 

 空腹式拱橋:
 

 是指拱圈和主梁之間用立柱支撐。其優(yōu)點(diǎn)是較實腹式拱橋輕巧,節(jié)省材料,外形美觀,還有助于泄洪;缺點(diǎn)是施工比較麻煩,
受力較復(fù)雜。一般用在大跨徑的橋梁中。 
 

 組合體系式拱橋:
 

 由拱和梁組成主要承重結(jié)構(gòu)的拱橋。通常用鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)建造。兼有實腹式拱橋和空腹式拱橋的優(yōu)點(diǎn),  跨越能力較大。 一般用在大、中跨度的橋梁中。  

 
 

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按照拱軸線的型式可分為:圓弧拱橋、拋物線拱橋、懸鏈線拱橋;
 

 圓弧拱橋:
 

   拱圈軸線按部分圓弧線設(shè)置的拱橋。優(yōu)點(diǎn)構(gòu)造簡單,石料規(guī)格最少,備料、放樣、施工都很簡便;缺點(diǎn)是受荷時拱內(nèi)壓力線偏離拱軸線較大,受力不均勻。一般適用于跨度小于20m的石拱橋。
 
  拋物線拱橋:
 

   拱圈軸線按拋物線設(shè)置的拱橋,是懸鏈線拱橋的一種特例。優(yōu)點(diǎn)是彎矩小,材料省,跨越能力較大;缺點(diǎn)是構(gòu)造較復(fù)雜,如果是石拱橋則料石的規(guī)格較多,施工較不方便。 
 

 懸鏈線拱橋:
 

 拱圈軸線按懸鏈線設(shè)置的拱橋。優(yōu)點(diǎn)是受力均勻,彎矩不大,節(jié)省材料。多適用于實腹拱橋,大跨度的空腹拱橋中也常常采用這種線形布置。 

 
 

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按照橋面的位置可分為:上承式拱橋、下承式拱橋、中承式拱橋;
 

 上承式拱橋:
 

  橋面系設(shè)置在拱圈之上的拱橋。 優(yōu)點(diǎn)是橋面系構(gòu)造簡單,拱圈與墩臺的寬度較小,橋上視野開闊,施工方便;缺點(diǎn)是橋梁的建筑高度大,縱坡大和引橋長。一般用在跨度較大的橋梁。如圖所示: 
 
  
 

 下承式拱橋: 
 

 橋面系設(shè)置在拱圈之下的拱橋。優(yōu)點(diǎn)是橋梁建筑高度很小,縱坡小,可節(jié)省引道長度;缺點(diǎn)是構(gòu)造復(fù)雜,拱肋施工麻煩。一般
 用于地基差的橋位上。如圖所示: 
 
  
 
 中承式拱橋: 
 

 橋面系設(shè)置在拱肋中部的拱橋。優(yōu)點(diǎn)是建筑高度較小,引道較短;缺點(diǎn)是橋梁寬度大,構(gòu)造較復(fù)雜,施工也較麻煩。
 如圖所示: 
 
  

 
 

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按照有無水平推力可分為:有推力拱橋、無推力拱橋;
 

 無推力拱橋:
 

 在豎向荷載作用下拱腳對墩臺無水平推力作用的拱橋。其推力由剛性梁或柔性桿件承受,屬于內(nèi)部超靜定、外部靜定的組合體系拱橋。適用于地質(zhì)不良的橋位處,墩臺與梁式橋基本相似,體積較大,只能做成下承式橋,建筑高度很小,橋面標(biāo)高可TRANBBS設(shè)計的很低,降低縱坡,減小引橋長度,因此可以節(jié)約材料。但是,結(jié)構(gòu)的施工比較復(fù)雜。 
 

 有推力拱橋:
 

 在豎向荷載作用下拱腳對墩臺有水平推力作用的拱橋。水平推力可減小跨中彎矩,能建成大跨度的橋梁。造型美觀,TRANBBS城市橋梁一般優(yōu)先選用,可做成上承式、中承式橋。缺點(diǎn)是,對地質(zhì)要求很高,為防止墩臺移動或轉(zhuǎn)動,墩臺須設(shè)計很大,施工較麻煩。

 
 

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按照建筑材料的不同可分為:石拱橋、混凝土拱橋、鋼拱橋;
 
 石拱橋:
 
 用石料建造的拱橋,外形美觀,養(yǎng)護(hù)簡便,并可以就地取材,以減低造價。缺點(diǎn)是自重大,跨越能力有限,石料的開采、加工
河砌筑均需要較多的勞動力,且工期較長。一般用于小跨徑橋梁。
 

 混凝土拱橋:
 
  用混凝土建造的拱橋,包括素混凝土和鋼筋混凝土兩類。其優(yōu)點(diǎn)是加工和制造較石拱橋方便,工期段;缺點(diǎn)是由于混凝土 抗拉 強(qiáng)度很低,故其跨越能力小,且混凝土耗費(fèi)量大。一般用于小跨徑橋梁。 
 
 鋼拱橋:
 
  上部結(jié)構(gòu)用鋼材建造的拱橋類型。其優(yōu)點(diǎn)是跨越能力大,且自重是三種拱橋中最輕的;缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,由于三鉸拱鋼拱橋一般 不用,所以對地基要求高,造價高,且維護(hù)費(fèi)用高。適用于大跨度橋梁中。 

 
 

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按照鉸的多少可分為:兩鉸、三鉸、無鉸。
 
 三鉸拱:
 
 在拱冠與拱端處均設(shè)鉸的拱橋,屬于靜定結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)是對混凝土收縮、徐變、溫度變化,以及墩臺位移不受影響,適用于地質(zhì)條件差而要求修建大跨度橋的場合。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,施工麻煩,維護(hù)費(fèi)用高,整體剛度差,由因三處設(shè)置鉸,故對應(yīng)的橋面處亦需設(shè)置構(gòu)造縫;拱圈撓曲在鉸處急劇變化,因而對行車不利。所以,我國僅在一些較小跨徑的橋上采用。 
 

 兩鉸拱:
 
 拱圈中間無鉸而兩端設(shè)鉸與墩臺鉸接的拱橋,屬于外部一次超靜定結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是,拱腳處不承受彎矩,較無鉸拱橋可減小混凝土收縮、徐變,溫度變化,以及墩臺位移的影響。缺點(diǎn)是,構(gòu)造較復(fù)雜,對應(yīng)的橋面處應(yīng)設(shè)置構(gòu)造縫,施工亦較麻煩,對地基要求比較高,但較無鉸拱對地基要求略低。
 

 無鉸拱: 
 
 又稱固端拱橋。拱圈兩端嵌固在橋墩上而中間無鉸的拱橋,屬于外部三次超靜定結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)是,較有鉸拱橋橋內(nèi)的彎矩分布合理,材料用量較省,結(jié)構(gòu)剛度大,結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,維護(hù)費(fèi)用少,還可以將拱腳設(shè)計在洪水位以下,有利于降低橋面的設(shè)計標(biāo)高,具有較好的經(jīng)濟(jì)與使用效益。缺點(diǎn)是,對混凝土收縮、徐變、溫度變化,以及墩臺位移最敏感,會產(chǎn)生附加應(yīng)力,應(yīng)建設(shè)在可靠的地基上。

 
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