现代拱桥的发展.ppt

现代拱桥的发展 拱桥是一弧形承重结构。多数学者认为，人类学会建造拱桥最初得 益于自然界大量存在的天然拱。 　　拱桥在荷载作用下，支点处要产生水平推力。正是这个水平推力， 使拱内产生轴向压力，并大大减小了跨中弯矩，使它的主拱截面材料强 度得到充分发挥，跨越能力增大。 一、拱桥的历史与发展 1、拱桥的历史 中国的拱桥始建于东汉中后期，已有一千八百余年的历史。它是由伸臂木石 梁桥、撑架桥等逐步发展而成的。 在拱桥发展的早期，生产力发展水平十分低下，其发展十分缓慢。这一时 期的拱桥主要有以下特征：?????（1）拱桥的设计、建造以经验为主；???（2）所用的材料多为石材；???（3）结构形式以圆弧、实腹式拱桥为主。 修建于公元606年的河北赵县 的赵州桥代表着中国古代石拱桥 建造的最高成就。赵州桥跨径 37.4m，矢高7.23m，宽约9m， 在跨度方面曾保持记录达1350年 之久 。 拱桥的造型优美，曲线圆润，富有 动态感。 如北京颐和园玉带桥，拱圈呈抛物 线形，桥身用汉白玉，桥形如垂虹卧波。 该桥单孔净跨11.38米，矢高约7.5米。 北京宛平卢沟桥在北京广安门外30里， 跨永定河。桥始建于公元1192年。桥全 长212.2米，共11孔，净跨不等。拱圈 接近半圆形。 建水天缘桥，位于云南省建水县东，是一座3孔石拱桥，始建于清雍 正六年（公元1728年）。 北京颐和园十七孔桥 （1775） 法国古罗马加尔桥，建于公元前夕。这座桥计3层，高约50米，最长的地方为 275米，设计出这座桥的水利工程师和罗马建筑师创造了技术上同时也是艺术上 的一件杰作。 2、现代拱桥的产生 文艺复兴时期以后，特别是18世纪的工业革命以来，科学技术有了长足的 进步，桥梁建设也逐步开始走上了科学的道路。这一时期的拱桥具有如下的特 点：??（1）数学和力学逐渐在设计中起主导作用，设计理论臻于完善；??（2）结构形式多样化，摆脱了上承式实腹拱的单一模式，使拱桥的表现力 更加丰富；??（3）所用的建筑材料也不再局限于石材。 具有代表性的大跨度钢拱桥有：悉尼港大桥（503m，澳大利亚， 1932年）、Bayanne桥（503.6m，美国，1931年）和Michigan Central Railway Bridge桥（美国，1925年）。 这些桥梁的建成标志了现代拱桥与古代拱桥有了很大的变化，现代拱桥不 仅在桥跨的跨越能力，而且形式多样化。 位于澳大利亚悉尼的杰克逊海港的悉尼海港大桥，于1932 年3月19日 竣工通车，历时8年多。整个大桥桥身长度（包括引桥）1149 米，从海 面到桥面高58.5 米，万吨巨轮可以从桥下通过。 密歇根中央铁路桥（英文：Michigan Central Railway Bridge），跨越 尼亚加拉大瀑布，位于美国纽约。建于1924年-1925年。 二、现代拱桥的发展 随着生产力的不断发展，拱桥的设计和施工技术的不断进步，现代拱 桥的结构型式也愈来愈多。 按照常用的拱桥分类方法有三种： （1）按照建桥材料（主要是针对主拱圈使用的材料）可以分为圬工 拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢拱桥、钢管砼拱桥等； （2）结构型式划分有：板拱桥、双曲拱桥、箱形拱桥、肋拱桥、刚 架拱桥、系杆拱桥； （3）按照承重结构与桥面系之间的位置关系，又可分为上承式拱桥、 中承式拱桥和下承式拱桥。 1、圬工拱桥 现代石拱桥是圬土拱桥中的一支。石拱桥具有施工简单、造价低廉、 因地制宜、就地取材等优点，因此在历史上是最早出现一种拱桥，并且 到20世纪仍然有其生命力。 现代石拱桥的特征是跨径大，拱上建筑为空腹式，其立面展示出视觉 上通透，感觉上轻型。 20世纪五十年代以来，我国修建了不少石拱桥。 1959年湖南省修建的黄虎港大桥，主孔跨径60m，打破了赵洲桥保持 的最大跨径石拱桥的历史纪录。 1961年在云南省南盘江上修建的长虹桥，跨径达112.5m，第一次突 破了石拱桥跨径百米大关。 2000年建成的山西晋华高速公路的丹河大桥，跨径达146m，标志着 我国修建石拱桥技术已处于世界领先水平。 目前我国已建跨径在百米以上的石拱桥共有十几座。 中国跨度100m以上的（部分）石拱桥 2、钢筋混凝土拱桥 自从1824年波特兰水泥问世，1850年出现钢筋混凝土以来，作为重 要的结构材料，在桥梁工程中得到广泛运用，产生了多种结构型式的