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第五章拱桥构造与设计

5.1概述

一、拱桥的发展概况

十八世纪十九世纪钢拱

国外：石拱，木拱铸铁拱钢筋混凝土拱

拱桥

1964年70年代80年代钢筋混

桁架拱

国内：石拱，木拱双曲拱凝土拱

80年代中

刚架拱钢管拱

桁式组合拱新型组合体系拱

二、拱桥的特点

主要受力特点：支承处不仅产生竖向反力，还产生水平推力，从而使拱主要受压。

·主要优点：

跨越能力大；

能充分做到就地取材；

耐久性好，养护、维修费用小；

外形美观；

构造较简单，有利于广泛采用

。

·主要缺点：

1）是有推力的结构，而且自重较大，因而水平推力也较大，增加了下部结构的工程

量，对地基要求也高；

2）随跨径的增大和桥高的提高，增大了拱桥的施工难度，提高了拱桥的总造价。拱

桥施工工序多，需要的劳动力多，施工工期长。

3）由于水平推力较大，在连续多孔的大、中桥中，为防止一孔破坏而影响全桥的安

全，需要采取较复杂的措施，或设置单向推力墩，增加了造价；

4）上承式拱桥的建筑高度较高。

拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服：200~600m范围内，拱桥仍然是悬索桥和斜拉

桥的竞争对手。

三拱桥的组成及主要类型

（一）、拱桥的主要组成

一般上承式拱桥，桥跨结构是由主拱圈、拱上建筑等组成。

主拱圈是拱桥的主要承重结构。

拱上结构或拱上建筑：在桥面与主拱圈之间需要有传递压力的构件或填充物，以使车

辆能在平顺的桥道上行驶。桥面系和这些传力构件或填充物统称为拱上结构或拱上建筑。

拱桥的下部结构：由桥墩、桥台及基础等组成，用以支承桥跨结构的荷载传至地基。

技术名称：

．．．．

拱顶：拱圈最高点。

拱脚（起拱面）：拱圈和墩台连接处。

拱轴线：拱圈各横向截面（或换算截面）的形心连线。

拱背：拱圈的上曲面。

拱腹：拱圈的下曲面。

起拱线：起拱面与拱腹相交的直线。

净跨径：每孔桥跨两个起拱线之间的水平距离；

计算跨径：相邻两拱脚截面形心点之间的的水平距离，也就是拱轴线两端点之间的水

平距离。

净矢高：拱顶截面下缘至起拱线连线的垂直距离；

计算矢高：拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离；

矢跨比：拱圈或（拱肋）的净矢高与净跨径之比，或计算矢高与计算跨径之比。

一般将矢跨比大于或等于1/5的拱称为陡拱，矢跨比小于1/5的拱称为坦拱。

（二）、拱桥分类：

1、建桥材料(主拱圈的材料)分类：圬工拱桥、钢拱桥等；

2、拱上建筑的形式分类：实腹式拱桥、空腹式拱桥；

3、主拱圈的拱轴线的型式分类：圆弧拱桥、链线拱桥等；

4、按照桥面的位置可以分为：上承式拱桥、中承式拱桥和下承式拱桥

5、按照有无水平推力可分为：有推力拱桥和无推力拱桥

6、按照拱圈截面型式可分为：板拱桥、板肋拱桥、肋拱桥、双曲拱桥、箱形拱桥、钢

管混凝土拱桥、劲性骨架混凝土拱桥。

①板拱桥

主拱圈的横截面是整块的实体矩形截面。它构造简单，施工方便。但是在横截面面积

相同的条件下，实体矩形截面比其他形式截面的抵抗矩小。一般在地基条件较好的中、小

跨径（一般不大于100m）