钢桥 第二章 钢拱桥.ppt

* * 第二章 钢拱桥 §2-1 钢拱桥的发展及分类 §2-2 拱梁组合体系桥 §2-3 钢拱桥的构造 第一节 钢拱桥的发展及分类 一、钢拱桥的发展 建桥材料的发展：铸铁拱桥—锻铁拱桥—钢拱桥 钢拱桥跨越能力的发展： 钢拱桥发展史上的里程碑——美国纽约狱门桥； 20世纪跨径超过500m的三座钢拱桥—美国贝永桥、 新河谷大桥、澳大利亚悉尼港湾大桥； 21世纪典型的钢拱桥——韩国傍花大桥。 钢拱桥施工方法的发展：悬臂施工、缆索吊挂法 组合施工法、整体顶推法 结构构造形式的发展与优化 美国狱门（Hell Gate）桥 跨径298m，通行四列列车 国外钢拱桥赏析 美国贝永（Bayonne）桥 美国贝永桥建成于1931年，跨径504m，双铰式，初期该桥公路桥宽度为12.2m，交通量大时还可以增加两条高速列车道。此桥桥型为钢桁架拱桥，起到了州间的交通纽带作用，拱肋为两根钢桁梁，中心距22.57m，拱端桁高20.4m，拱顶桁高11.3m。 悉尼港湾大桥 该桥最大的特点是拱架，其拱架跨度为503m，而且是单孔拱形，这是当时世界上罕见的。该桥矢高107m，两拱肋中心间距为48.8m，从海面到桥面高58.5m，从海面到桥顶高达134m，万吨巨轮可以从桥下通过。 韩国傍花大桥 傍花大桥是韩国典型桥梁之一，其主跨长达181.5m，大桥两侧的拱肋为对称形式。由于桥基处于地下20m深的堆积层中，而持力层处于地下37-42m处，因此在施工架设过程中，河床和岸跨处分别采用了沉井基础和桩基础。 我国的钢拱桥赏析 表1 我国部分钢拱桥一览表 Tab. 1 List of some steel arch bridges in China 552 朝天门大桥 2004 5 162+428+162 新光大桥 2003 4 420 菜园坝大桥 2003 3 550 卢浦大桥 2001 2 180+216+180 九江长江大桥 1997 1 主跨径（m） 桥梁名称 建造时间 序号 广州新光大桥全桥长1082m，中间拱跨度为428m，侧拱长度177m，是一座连续的三跨钢桁架拱桥。桥面宽度37.62m，双向六车道。新光大桥的受力特点：结构受力体系为先简支到后连续转换，技术上有重大的创新和突破。 广州新光大桥 Fig. Guangzhou Xinguang Bridge 重庆朝天门大桥 重庆朝天门大桥全长1741m，其中主桥长度932m，主拱长度552m，两侧拱长度均为190m，是一座中承式双层桥面的连续钢桁系杆拱桥。上层桥面包括双向六车道和两侧人行道；下层桥面中间为双线城市轻轨，两侧为双向两车道。 上海卢浦大桥 钢箱拱桥 ，为空间提篮中承式拱梁组合体系。 二、钢拱桥的分类 钢拱桥上部结构主要由拱圈、吊杆（或拱上立柱） 系杆、桥道梁等构件组成。 钢拱桥的组成 1、按照结构构造形式分类 （1）按照主拱圈截面形式分为：钢箱拱、钢管拱、钢桁架拱 （2）按照两拱肋的空间姿态分：平行拱肋、提篮拱肋、蝶形拱肋 （3）按照行车道系所处位置分：上承式、中承式、下承式拱桥 （4）按照吊杆的布置形式分类：平行竖吊杆、斜吊杆、网状吊杆 2、按照结构体系分类 （1）简单体系拱桥：仅有拱圈是主体受力构件，简单体系均为 有推力拱结构，拱的推力直接由墩台或基础 承受。 （2）组合体系拱桥：行车道梁与拱组合，共同受力。 大连港栈桥 引桥采用5跨112.6米简支下承式刚性系杆钢管混凝土拱桥，钢拱肋采用双拱肋，单片拱肋为双肢桁式断面 。 下承式平行肋平行 竖直吊杆钢管砼拱 平行拱肋模型图 内倾式提篮拱： 大大提高了桥梁的 侧向刚度，增加拱桥 的横向稳定性。 菜园坝长江大桥 各类蝶形拱桥 广西南宁大桥—— 蝶形曲线拱桥 第二节 拱梁组合体系桥 一、拱梁组合体系桥的分类 1、根据拱脚有、无水平推力分类：有推力拱、无推力拱。 （1）有推力拱主要用于上承式拱桥，推力由墩台承担； （2）无推力拱：行车道系与拱组合，拱的推力由系梁或系杆承受，墩台不受水平推力。 2、根据拱肋和系梁刚度的比例关系分类 1）柔性系杆刚性拱——系杆拱 2）刚性系杆柔性拱——兰格尔拱 3）刚性系杆刚性拱——洛泽拱 4）上述三种均采用竖直吊杆，采用斜吊杆来代替竖直