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拱橋的組成和分類(lèi)上部結(jié)構(gòu):拱圈、拱上建筑、橋面系、支座下部結(jié)構(gòu):橋墩、橋臺(tái)、墩臺(tái)的基礎(chǔ)。1、拱橋的基本組成2、拱橋的分類(lèi)按橋面位置劃分:上承式、中承式、下承式。根據(jù)橋面與受力結(jié)構(gòu)(拱)的位置關(guān)系進(jìn)行劃分。上承式:構(gòu)造簡(jiǎn)單、行車(chē)視野開(kāi)闊,廣為采用;中承式:需要布置吊桿和立柱,在橋梁建筑高度受到限制時(shí)采用,只能用拱肋;下承式:必須布置吊桿、形成懸吊結(jié)構(gòu),車(chē)輛在拱肋之間行駛。上承式
中承式
下承式按拱上建筑形式劃分:空腹式、實(shí)腹式??崭故剑涸诠皹蚬叭ι显O(shè)置小拱,橫墻或支柱來(lái)支撐橋面系,從而減輕橋梁恒載并增大橋梁瀉水面積者稱(chēng)為空腹拱橋;實(shí)腹式:在拱橋拱圈上腹部?jī)蓚?cè)填實(shí)土壤或粒料后鋪裝路面,這種拱橋稱(chēng)為實(shí)腹拱橋。小跨徑的磚,石,混凝土拱常采用這種構(gòu)造形式??崭故綄?shí)腹式按拱圈受力劃分:有水平推力,無(wú)水平推力。無(wú)水平推力拱:拱的推力由系桿承受,墩臺(tái)不受水平推力;有水平推力拱:此種組合體系拱沒(méi)有系桿,由單獨(dú)的梁和拱共同受力,拱的水平推力由墩臺(tái)承受。按結(jié)構(gòu)體系劃分:無(wú)鉸拱、雙鉸拱、三鉸拱。無(wú)鉸拱:三次超靜定結(jié)構(gòu)。拱的內(nèi)力分布較均勻,材料用量較三鉸拱?。粯?gòu)造簡(jiǎn)單,施工方便,整體剛度大,實(shí)際中使用廣泛。但超靜定次數(shù)高,會(huì)產(chǎn)生附加內(nèi)力,一般希望修建在地基良好處。跨徑增大,附加力影響變小,故鋼筋混凝土無(wú)鉸拱仍是大跨徑橋梁的主要型式之一;兩鉸拱:一次超靜定結(jié)構(gòu),介于三鉸拱和無(wú)鉸拱之間;三鉸拱:靜定結(jié)構(gòu),在地基差的地區(qū)可采用。但構(gòu)造復(fù)雜,施工困難,整體剛度小,主拱圈一般不采用。按拱圈截面類(lèi)型劃分:板拱、肋拱、雙曲拱、箱型拱、桁架拱、剛架拱、鋼管混凝土拱。板拱:拱圈由板狀矩形截面做成的一種拱橋。它可以用圬工砌筑或鋼筋混凝土澆筑,有極少數(shù)用膠合層木板制成。肋拱:拱圈由兩條或兩條以上分離的拱肋組成。拱肋之間用橫系梁(或橫隔板)聯(lián)結(jié)成整體,使拱肋共同受力和增加拱肋的橫向穩(wěn)定性。這種拱橋?yàn)槔吖皹颉O湫凸皹颍汗袄卟捎孟湫徒孛?,可以用鋼筋混凝土或鋼建造的一種形式的拱橋。鋼筋混凝土箱形拱截面挖空率可達(dá)百分之五十到百分之七十,與板拱相比可大量減少圬工體積,減輕重量,節(jié)省上下部結(jié)構(gòu)的造價(jià)。鋼箱形拱外形比較簡(jiǎn)單,一般采用二片箱形拱肋。雙曲拱:主拱圈由拱肋、拱波、拱板和橫向聯(lián)系構(gòu)件幾個(gè)部分組成,外形在縱橫兩個(gè)方向均成弧形曲線(xiàn)。主拱圈的形式有單波,多波,多波高低肋等。拱肋截面有矩型,倒T形,I形,L形,薄壁箱形等。拱橋的受力特點(diǎn)
在豎向荷載作用下,拱的兩端支承處除有豎向反力外,還有水平推力。拱主要承受壓力,而彎矩和剪力較小,所以拱是以受壓為主的壓彎構(gòu)件。
拱肋截面受壓,可以充分發(fā)揮全截面材料的性能,從而較大地提高跨越能力。所以,對(duì)于圬工拱橋而言,可以利用抗拉性能較差而抗壓性能較好的圬工材料(石料、混凝土、磚等)來(lái)建造拱橋。相對(duì)于梁氏和索式結(jié)構(gòu),拱橋的變形較小,行車(chē)條件好。但是水平推力的存在使得拱橋?qū)A(chǔ)條件的要求較高。拱橋的優(yōu)點(diǎn):1)跨越能力大;2)能就地取材,石、磚、混凝土、鋼筋混凝土、鋼都可以做為建筑材料。;3)耐久性好,養(yǎng)護(hù)、維修費(fèi)用??;4)外形美觀;5)構(gòu)造較簡(jiǎn)單,有利于廣泛采用。拱橋的缺點(diǎn):1)是有推力的結(jié)構(gòu),而且自重較大,因而水平推力也較大,增加了下部結(jié)構(gòu)的工程量,對(duì)地基要求也高;2)圬工拱橋不能采用機(jī)械化和工業(yè)化的施工方法,需要較多的勞動(dòng)力,施工工期長(zhǎng);
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