拱桥的设计流程:

1.确定桥梁长度及分孔的原则

(1)根据水文、水力计算和技术经济比较,初拟桥台之间的总长度,结合平、纵、横三方向综合考虑桥梁与路线的衔接,确定桥梁全长。

(2)根据桥址处的地形、地质,结合结构体系及形式,确定分孔(单孔、多孔)。

(3)根据通航净空和防洪条件,确定孔数和跨径:

A通航孔一般设置在常水位河床最深处或航行最方便的地方,同时满足航道等级要求。

B可能变迁的河流,必须设置几个通航桥跨,一旦主流变迁,也能满足通航要求。

C不通航孔段,尽可能按经济原则分孔,使上下部造价最低。

D深水区或不良地质地段(如软土、溶洞、岩石破碎),水下基础结构复杂、施工困难、高山峡谷、水流湍急的河流、宽阔的水库,尽可能采用大跨径跨越。

2.桥梁的设计高程

起拱线高程:

为了减小墩台底面弯矩和墩台工程数量,宜选择低拱脚方案。

为防止病害,有铰或无铰拱桥应高出最高流冰面0.25m;

有铰拱桥,拱脚高出设计洪水位0.25m。

为了美观避免就地起拱,墩台露出地面一定高度。

基础底面高程:根据冲刷深度、地基承载力等因素确定。

3.正确处理不等跨分孔的问题

某跨水库桥梁,全长376m,谷底至桥面高达80余米。经地形、地质、经济比选确定采用不等跨分孔为宜,跨深谷处采用116m,其余孔采用72m。

(1)采用不同矢跨比

采用矢跨比与推力大小成反比的关系,在相邻两孔中,大跨径采用较陡的拱(矢跨比大),小跨径采用较坦的拱(矢跨比较小),使两相邻孔在恒载作用下的不平衡推力尽量减小。

(2)采用不同拱脚标高

(3)调整拱跨结构重量

(4)采用不同拱跨结构

多跨拱桥的“不等跨”问题,可以采用的措施有:

-大跨用较大的矢跨比、小跨用较小的矢跨比;

-大跨采用较低的拱脚标高、小跨采用较高的拱脚标高;

-大跨采用较轻的拱上填料、小跨采用较重的拱上填料;

-大跨采用肋拱减轻恒载、小跨采用板拱加大恒载。

工程实例:

1)圬工拱桥(石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥,跨越能力较小)

2)双曲拱桥(中国首创的一种拱桥型式)

3)肋拱桥

4)箱拱桥

5)刚架拱桥

6)桁架拱桥

7)桁式组合拱桥

中国首创的一种桥型,它除保持桁式拱结构用料省、竖向刚度大等特点外,更具有桁梁的特性和可以采用悬臂法施工、施工阶段和运营阶段的受力趋于一致等优点。

主跨为组合预应力混凝土桁架拱。全宽13.4m,拱圈高2.7m,宽10.56m,矢跨比为1/6。采用起重量1200KN钢格构人字扒杆和直径32mm 40Si2MnVⅣ级钢轧丝锚碇体系悬臂拼装。

8)钢管混凝土拱桥

1977美国518.2m New River桥

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