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桥梁工程II教案1 混凝土拱桥 概述 拱桥的发展与现状 拱的特点：拱脚处有水平推力，与梁桥比使拱内弯矩分布大为改变(减小)。 [展示示意图，说明] 拱桥发展历史概述：国外罗马时代修建小于25米的圆弧拱桥，我国东汉时期开始建拱桥，世界最著名的605年李春修建的赵洲桥，技术比国外早1200多年。 1950年修建的延河大桥是堆泥模砌筑的石拱桥；60年代发明双曲拱桥；80年代以来，修建了许多世界上独一无二的桥梁，我国建桥技术是很先进的。 [展示图] 增大拱桥跨度的途径及现状：石拱桥，增加拱圈厚度和提高石料标号等；120米和146米是最大跨度。混凝土拱桥，加筋、减小自重应力和改进材料。目前现状：300米以上砼拱桥全世界5座，我国3座；200米以上全世界34座，我国6座。 钢管砼拱桥，最近10余年时间我国共建成钢管砼拱桥80余座，200米以上跨径的19座（包括在建），见表示；建造钢管砼劲性骨架拱桥11座。 [展示表格，说明] 理论跨度：根据现在的建桥材料测算，砼拱桥极限跨度在500米左右，钢拱桥在1200米左右。 [展示表格，说明] 施工技术：拱架法、移动托架悬浇法、预制节段吊装悬拼法、转体施工法和劲性骨架法。我国主要发展了大跨拱桥施工的自架设能力强的劲性骨架法、转体施工法和缆索吊装悬拼法。 劲性骨架法：自1990年建成240米宜宾金沙江大桥后，采用型钢骨架用钢量大，采用钢管混凝土劲性骨架是理想的劲性骨架材料，广西邕江大桥和万县长江大桥是成功典范。 转体施工方法：我国是最早使用转体施工方法建桥的国家，1977年第一座转体施工成功以来，共建成了60余座；1989年采用无平衡重双箱对称同步转体施工建成了跨径200米的砼拱桥—涪陵乌江大桥，2000年采用平竖综合转体施工方法建成了360米的钢管混凝土拱桥，转体重量达13685吨，采用了程控同步液压提升技术，较好解决了多扣索同步协调收放的技术难点。 缆索吊装悬拼施工方法：我国自60年代开始采用此方法以来，该方法得到不断完善和发展，它由一个独立的索吊系统和一个独立的扣锚系统组成，通过调整扣索内力调整拱轴线形，该系统较好解决了大吨位、多节段的安装和控制问题。万县长江大桥劲性骨架的 36节段悬拼安装就是采用此法。 缺 点：地基要求高、建筑高度大、平原地区修建拱桥难度大、连拱作用需设制动墩等。 使用寿命问题：材料老化、动荷疲劳损伤、超载损伤、抗震等；截止99年底全国有危桥4451座，共长160.5公里；危桥、旧桥正在大量出现。 拱桥的结构体系及总体布置 拱桥的基本组成：上部和下部，上部根据行车道位置不同分为上承式、中承式和下承式拱桥。[展示挂图，说明] 各部位名称 结合拱桥实例介绍基本组成 [展示挂图] 拱桥的分类和体系 按结构体系分类 简单体系拱桥： [画示意图] 三铰拱：国外最大跨径107米；边腹拱采用三铰拱。 两铰拱：属一次超静定结构，世界最大跨径是170米。 （3）无铰拱：三次超静定结构，世界最大跨径420米。 组合体系拱桥： （1）无推力体系；（2）有推力体系 [展示挂图] 拱片桥 [展示挂图] 按主拱的截面形式分类 [展示挂图] 板拱桥：主要材料为石料和钢筋混凝土 肋拱桥：为节省材料、减轻自重、发挥材料强度 双曲拱桥：除主拱肋外，横向由若干小拱组成 箱形拱桥：跨度大于60米后拱肋截面挖空作成箱形，有箱肋拱和箱板拱 拱桥的总体布置 [展示实例桥挂图] 确定桥梁长度及分孔：考虑桥台位置和通航要求，地形地质情况及基础形式确定分孔，分孔是非常重要的问题，必须考虑通航、上下部结构的经济比较等。 确定桥梁的设计标高和矢跨比：分孔确定后，四个设计标高及矢跨比的确定是重要的。 处理不等跨分孔问题 采用不同的矢跨比：矢跨比与推力大小成反比 采用不同的拱脚标高 调整拱上建筑的重力 采用不同类型的拱跨结构：小跨采用板拱，大跨采用肋拱或中承式拱 纵断面、横断面及平面布置 上承式拱桥 上承式拱桥的设计与构造 上承式拱桥分为两大类： 普通型上承式和整体型上承式拱桥 [展示实例挂图] 1、重庆涪陵乌江大桥； 2、贵州江界河大桥 主拱的构造与尺寸拟定 普通型上承式拱桥 板拱 板拱截面宽度、厚度及变化规律 拱圈宽度的确定：由桥面宽度决定，见图1-2-3，规范规定不小于 拱圈厚度的确定：根据跨径、矢高、荷载大小及材料等试算确定。 等厚度小跨径石拱桥，拱圈厚度按下式估算：（cm）（=4.5~6.0的系数，k是荷载系数，汽车-20取1.2） 变厚度小跨径石拱桥，拱