混凝土拱桥Ch5—2.pptVIP

一、钢筋混凝土肋拱桥构造及尺寸拟定 拱轴线 悬链线 抛物线 圆弧线 截面型式及尺寸 拱的截面变化规律 弹性中心确定 均布荷载内力计算 不考虑弹性压缩 附加内力计算 拱脚产生单位水平位移 温度变化产生的附加内力 混凝土收缩徐变引起附加内力按温降考虑 形式 组成 桁架拱片 上弦杆 下弦杆 腹杆 实腹段 构造 拱脚（“铰”） 结点 截面尺寸拟定 净矢跨比D 过大、过小导致不良后果 水平推力影响线 计算图式 水平推力影响线 内力计算 均布荷载内力 温度内力 典型杆件 形式 A、B、C形：超静定次数 斜撑：简化为两端铰支轴压构件 端立柱：避免桥台位移产生附加内力 A较B施工简单，横向稳定性好，但有附加内力；C构造简单 适用跨径：A、B为25～60m,C小于30m 组成 刚架拱片 横向联系（同桁架拱） 桥面板 构造 拱脚：“铰”、固定“铰” 上弦杆支座 大、中跨径：滑动支座 （1）聚四氟乙烯薄板 （2）橡胶板 小跨径：油毛毡 边拱片应嵌入台帽凹槽内，防其左右晃动 截面尺寸拟定 结构轴线 （1）无合理拱轴线，只能减少其（实腹段，主拱腿）偏离 （2）轴线不连续，空、实腹段不交于一点，代之以刚臂 （3）为便于设计布置，轴线以拱底曲线表示 （4）拱底曲线五点在二次抛物线上，主拱腿、实腹段各截面 弯矩较小，恒载压力线与二次抛物线重合 （5）主拱腿从受力情况看，宜做成微曲 （6）实腹段拱底曲线为二次抛物线一部分，矢跨比 （7）空、实腹段交界在四分点 矢跨比 计算图式 计算图式 计算图式的简化（c型） 内力计算阶段（少支架） 裸肋安装阶段（简支梁） 恒载阶段（拱片） 活载、温度、位移、收缩、徐变（拱桥） （1）内力计算阶段 刚架拱内力计算与其施工组合程序有密切的关系，由于结构体系的转换，各施工阶段构件截面的受力和通车运营阶段显然是不同的，因此，内力计算及其组合应该考虑这种变化过程。图中表示各施工阶段刚架拱结构上所受的荷载，当采用少支架（两支架）施工时，此时拱片分段简支在支架上，各预制构件按简支梁计算自重内力和支点反力[图（a）] 如各预制构件接头经现浇混凝土组成裸肋结构（刚架拱片）；再拆除支架，此时相当于支承点上作用有相应的集中力P[图（b）]，其大小与支承反力数值相等，但方向相反（注意，此集中力作用在裸肋上）。为简化计算，把主拱腿、上弦杆和实腹段均假定在刚臂位置上设置一个共同支承点，当该处支承拆除后，相当于在三构件交会的刚臂上施加一个集中力P，其大小为三构件在共同支承上的总支承反力[图（b）]，若实际支承点位置变更，则应按实际情况确定反力位置和反力值Rj 图（c）是在裸肋结构上铺设桥面板和现浇桥面混凝土，考虑到这些均布荷载g作用时，桥面混凝土尚未结硬，仍由裸肋结构承受，图（b）和图（c）两个阶段均为恒载作用在裸肋结构上，可以合并计算；图（d）是在桥面现浇混凝土达到设计强度，且与裸肋结构组合成刚架拱桥结构（组合结构）后承受活载；图（e）是由组合结构受拱桥水平位移、温度变化、混凝土收缩和徐变等产生附加内力时的计算图式。 （2）计算截面和截面几何特性 由于刚架拱为不规则的变截面超静定结构，在进行内力计算时，除先确定结构的基本尺寸和计算图式外，同时还应确定各计算截面及其相应的截面几何特性，以便采用分段总和法进行行计算。全桥等分16～24段（主拱腿、斜撑在内） ??? 计算截面：将全桥沿桥面轴线等分16～24段，各分段点即计算截面所在位置，斜撑、主拱腿的两端也属计算截面。 截面几何特征：由于刚架拱在施工过程中存在结构体系换的过程（图示五个阶段），因此要分别计算裸肋结构和组合结构各分段计算截面（上弦杆、实腹段和桥面组合后的截面），可简化为T形截面，其翼缘计算宽度bi可按《桥规》规采用。 注意：计算内力时采用的截面几何特性为混凝土毛截面面积，既不考虑钢筋的作用也不考虑混凝土开裂的影响。 （3）恒载内力计算 这里仅介绍A型刚架拱桥的内力计算，至于C型刚架桥的内力计算可仿此类推。 恒载内力计算图式见下图（a），作用于裸肋结构上的恒载有裸肋自重，桥面板重、桥面混凝土现浇层重。由于作用在组合结构上的人行道、栏杆、扶手这部分恒载所占总恒载的比例不大，为简化计算，可合并起来统一由裸肋承受。 ①基本未知量 ? 取下图（b）所示基本结构，由于该结构及其作用荷载是对称的，因此可进一步简化为图（c）所示的基本结构。由正则方程得