第三篇拱桥第5次课首页本课主题日期3.2.4中下承式拱桥构造目的了解拱桥的分类、结构体系。序号时间讲授内容15知识回顾2301、使用条件32、总体布置2543、构造2554、实例介绍5重点：重1）中下拱桥的结构体系及总体布置点2）中下拱桥的主要类型；难难点：点中下拱桥的结构体系方采用课堂讲授，举例示范，利用多媒体课件，将桥梁的结构体系法形象化，加深学生的理解。手段实习实验
第三篇拱桥第 5 次课首页 本课主题 3.2.4 中下承式拱桥构造 日期 目的 了解拱桥的分类、结构体系。 序号 讲授内容 时间 1 知识回顾 5 2 1、使用条件 30 3 2、总体布置 25 4 3、构造 25 5 4、实例介绍 5 重 点 难 点 重点： 1）中下拱桥的结构体系及总体布置 2）中下拱桥的主要类型； 难点： 中下拱桥的结构体系 方 法 手 段 采用课堂讲授，举例示范，利用多媒体课件，将桥梁的结构体系 形象化，加深学生的理解。 实 习 实 验
教案正文2.4备注当桥梁的建筑高度受到严格限制时，若采用上承式拱桥往往有困难，可采用下承式拱桥满足桥下建筑高度：在不等跨的多孔连续拱桥中，为了平衡左右桥墩的水平推力，将较大跨径一孔的失跨比加大，做成中承式拱桥，可以减小大跨的水平推力：在平坦地形的河流上，采用中、下承式拱桥可以降低桥面的高度，有利于改善桥梁两端引道的工程数量。应注意的是中下承式拱桥是推力拱，宜选择较好的地基。砌筑石板拱主拱圈的石料主要有料石、块石、片石和砖石等。钢筋混凝土板拱根据桥宽需要可做成单条整体拱圈或多条平行板（肋）拱圈（拱圈之间可不设横向联系），拱圈纵向配置拱形的受力钢筋（主筋），最小配筋率为0.5%，且上、提问：无铰拱、两铰拱、三下缘对称通长布置，以适应沿拱圈各截面弯矩的变化。（二）箱形拱铰拱的受理区别？主拱圈截面由单室箱或多室箱构成的拱称为箱形拱，又由于箱形拱主拱截面外观如同板拱，所以也称箱板拱。1、箱形拱的主要特点（1)截面挖空率大。挖空率可达全截面的50%～70%，与板拱相比，可大量节省工体积减轻重量。提问：为什么拱桥可以采用(2)箱形截面的中性轴大致居中，对抵抗正、负弯矩具有几乎相等的能力，能较好石料建造？地适应各截面正、负弯矩变化的情况。(3)由于是闭合空心截面，抗弯、抗扭刚度大，拱圈的整体性好，应力分布比较均匀。（4)单根箱肋的刚度较大，稳定性较好，能单片成拱，便于无支架吊装。(5)预制拱箱的宽度较大，施工操作安全，易保证施工质量。(6)制作要求较高，起吊设备较多，主要用于大跨径拱桥。2.主拱圈箱形截面的组成方式(1)由多条U形肋组成的多室箱形截面。目前已较少采用。(2)多条1形肋组成的多室箱形截面。一般较少采用。(3)由多条闭合箱肋组成的多室箱形截面。(4)单箱多室截面。这种截面形式主要用于(特)大跨径混凝土拱桥中。（三）肋拱拱圈由两条或多条分离的拱肋组成的拱桥叫肋拱桥。其每条拱肋相对来说窄而高，抗弯惯矩大。上承式肋拱桥包括横隔梁、立柱和有横梁支撑的行车道部分：下承式肋拱桥则将吊杆锚固在肋拱背上。肋拱质量轻，恒载内力减小，相应活载内力的比重增大，可充分发挥钢筋等材料的性能，具有较好的经济性，现已在大、中型拱桥中广泛使用，并逐渐取代板拱。拱肋材料：砼、钢筋砼、钢管砼、劲型骨架砼拱肋的肋数：桥宽≤20m时，可采用双肋式，桥宽>20m时，可采用分离的双幅双肋拱拱肋的间距：上、下游拱肋最外缘的间距一般不宜小于跨径的1/20，以保证拱肋的横向整体稳定性
教 案 正 文 2.4 当桥梁的建筑高度受到严格限制时，若采用上承式拱桥往往有困难，可采用下承式拱 桥满足桥下建筑高度；在不等跨的多孔连续拱桥中，为了平衡左右桥墩的水平推力， 将较大跨径一孔的失跨比加大，做成中承式拱桥，可以减小大跨的水平推力；在平坦 地形的河流上，采用中、下承式拱桥可以降低桥面的高度，有利于改善桥梁两端引道 的工程数量。应注意的是中下承式拱桥是推力拱，宜选择较好的地基。砌筑石板拱主 拱圈的石料主要有料石、块石、片石和砖石等。 钢筋混凝土板拱根据桥宽需要可做成单条整体拱圈或多条平行板(肋)拱圈(拱圈之间 可不设横向联系)，拱圈纵向配置拱形的受力钢筋(主筋)，最小配筋率为 0.5％，且上、 下缘对称通长布置，以适应沿拱圈各截面弯矩的变化。 （二）箱形拱 主拱圈截面由单室箱或多室箱构成的拱称为箱形拱，又由于箱形拱主拱截面外观 如同板拱，所以也称箱板拱。 1、箱形拱的主要特点 (1)截面挖空率大。挖空率可达全截面的 50％～70％，与板拱相比，可大量节省圬 工体积减轻重量。 (2)箱形截面的中性轴大致居中，对抵抗正、负弯矩具有几乎相等的能力，能较好 地适应各截面正、负弯矩变化的情况。 (3)由于是闭合空心截面，抗弯、抗扭刚度大，拱圈的整体性好，应力分布比较均 匀。 (4)单根箱肋的刚度较大，稳定性较好，能单片成拱，便于无支架吊装。 (5)预制拱箱的宽度较大，施工操作安全，易保证施工质量。 (6)制作要求较高，起吊设备较多，主要用于大跨径拱桥。 2.主拱圈箱形截面的组成方式 (1)由多条 U 形肋组成的多室箱形截面。目前已较少采用。 (2)多条 I 形肋组成的多室箱形截面。一般较少采用。 (3)由多条闭合箱肋组成的多室箱形截面。 (4)单箱多室截面。这种截面形式主要用于(特)大跨径混凝土拱桥中。 （三）肋拱 拱圈由两条或多条分离的拱肋组成的拱桥叫肋拱桥。其每条拱肋相对来说窄而 高，抗弯惯矩大。 上承式肋拱桥包括横隔梁、立柱和有横梁支撑的行车道部分；下承式肋拱桥则将 吊杆锚固在肋拱背上。 肋拱质量轻，恒载内力减小，相应活载内力的比重增大，可充分发挥钢筋等材 料的性能，具有较好的经济性，现已在大、中型拱桥中广泛使用，并逐渐取代板拱。 拱肋材料：砼、钢筋砼、钢管砼、劲型骨架砼 拱肋的肋数： 桥宽≤20m 时，可采用双肋式， 桥宽＞20m 时，可采用分离的双幅双肋拱 拱肋的间距： 上、下游拱肋最外缘的间距一般不宜小于跨径的 l／20，以保证拱肋的横向整体 稳定性。 备 注 提问：无铰拱、两铰拱、三 铰拱的受理区别？ 提问：为什么拱桥可以采用 石料建造？
拱肋的截面形式：矩形、I形、箱形、管形和劲性骨架砼箱形矩形截面：一般仅用于中、小跨径的肋拱箱形截面：用于跨径大、桥面宽时（四）双曲拱双曲拱桥主拱圈通常由拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分组成。由于拱圈在纵、横向均呈曲线形而得名。2、拱肋截面形式：矩形、倒T形、L形、I形、槽形、开口箱等2.2简单体系拱桥拱上建筑的构造桥面系与传力构件或填充物统称为拱上建筑。按照拱上建筑采用的不同构造方式，可将拱桥分为实腹式和空腹式两种。一般情况下，小跨径拱桥多采用实腹式，大、中跨径拱桥多采用空腹式，以利于减小恒载，并使桥梁显得轻巧美观。1、实腹式拱上建筑构造实腹式拱上建筑由侧墙、拱肩填料、护拱以及变形缝、防水层、泄水管和桥面等部分组成。拱肩填料的做法，可分为填充和砌筑两种方式。在多孔拱桥中，为了便于敷设防水层和排除积水，又设置了护拱。护拱：实腹实圆弧拱中，拱脚附近往往会产生较大的弯矩，为了加强拱脚段而用混凝土或块石、片石砌筑的拱脚扩大部分称作护拱。2、空腹式拱上建筑构造空腹式拱上建筑除具有实腹式拱上建筑相同的构造外，还具有腹拱和腹孔墩。3.其他细部构造1、拱桥中铰的设置拱铰按其作用，可分为永久性铰和临时性铰两种，拱铰按其所处的位置、作用、受力大小、使用材料等条件综合考虑，常有弧形铰铅垫铰、平铰、不完全铰（假铰）、钢铰。②空腹式拱上建筑中腹拱圈按构造要求需要采用的两铰拱或三铰拱时：一一平铰或不完全铰（假铰）③空腹式拱上建筑中高度较小的腹孔墩上、下端与顶梁、底梁连接处。一一不完全铰（假铰）（2）临时性铰①施工中在拱顶或拱脚设置的临时铰。一一铅垫铰或钢铰②为消除或减少主拱的部分附加内力，以及对主拱内力做适当调整时在拱脚或拱顶设提问：结构中的铰与力学中的铰。临时性铰在施工结束后要将其封固。的铰有什么区别？4、伸缩缝与变形缝在温度变化影响下，主拱将下降或上升，拱上结构也将随着下降或上升。拱上结构自身也要伸缩。如果将墩台与拱上结构之间不设断缝，拱上结构将受到墩台的约束不能自由变形，导致拱上结构开裂。为避免这种不良的影响，应该把墩台和拱上结构用一条横向的贯通缝完全隔离开来，断缝有宽度时叫伸缩缝（一般为2～3cm），无宽度或宽度较小（<1cm）的叫变形缝
拱肋的截面形式： 矩形、I 形、箱形、管形和劲性骨架砼箱形 矩形截面：一般仅用于中、小跨径的肋拱 箱形截面：用于跨径大、桥面宽时 （四）双曲拱 . 双曲拱桥主拱圈通常由拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分组成。由于拱圈在纵、 横向均呈曲线形而得名。 2、拱肋截面形式： 矩形、倒 T 形、L 形、I 形、槽形、开口箱等 2.2 简单体系拱桥拱上建筑的构造 桥面系与传力构件或填充物统称为拱上建筑。 按照拱上建筑采用的不同构造方式，可将拱桥分为实腹式和空腹式两种。 一般情况下，小跨径拱桥多采用实腹式，大、中跨径拱桥多采用空腹式，以利于减小 恒载，并使桥梁显得轻巧美观。 1、实腹式拱上建筑构造 实腹式拱上建筑由侧墙、拱肩填料、护拱以及变形缝、防水层、泄水管和桥面等 部分组成。 拱肩填料的做法，可分为填充和砌筑两种方式。 在多孔拱桥中，为了便于敷设防水层和排除积水，又设置了护拱。 护拱：实腹实圆弧拱中，拱脚附近往往会产生较大的弯矩，为了加强拱脚段而用 混凝土或块石、片石砌筑的拱脚扩大部分称作护拱。 2、空腹式拱上建筑构造 空腹式拱上建筑除具有实腹式拱上建筑相同的构造外，还具有腹拱和腹孔 墩。 3.其他细部构造 1、拱桥中铰的设置 拱铰按其作用，可分为永久性铰和临时性铰两种。 拱铰按其所处的位置、作用、受力大小、使用材料等条件综合考虑，常有弧形铰、 铅垫铰、平铰、不完全铰（假铰）、钢铰。 ②空腹式拱上建筑中腹拱圈按构造要求需要采用的两铰拱或三铰拱时；——平铰或不 完全铰（假铰） ③空腹式拱上建筑中高度较小的腹孔墩上、下端与顶梁、底梁连接处。——不完全铰 （假铰） （2）临时性铰 ①施工中在拱顶或拱脚设置的临时铰。——铅垫铰或钢铰 ②为消除或减少主拱的部分附加内力，以及对主拱内力做适当调整时在拱脚或拱顶设 的铰。临时性铰在施工结束后要将其封固。 4、伸缩缝与变形缝 在温度变化影响下，主拱将下降或上升，拱上结构也将随着下降或上升。 拱上结构自身也要伸缩。如果将墩台与拱上结构之间不设断缝，拱上结构将受到墩台 的约束不能自由变形，导致拱上结构开裂。 为避免这种不良的影响，应该把墩台和拱上结构用一条横向的贯通缝完全隔离开来， 断缝有宽度时叫伸缩缝（一般为 2～3cm），无宽度或宽度较小（＜1cm）的叫变形缝。 提问：结构中的铰与力学中 的铰有什么区别？
第24次课尾页内容小结主要介绍中下承式拱桥的构造和尺寸拟定。思考题与作业《桥梁工程》，姚玲森，人民交通出版社；（教材）1.《桥梁工程》，范立础，人民交通出版社；参考资料《桥梁工程》，邵旭东，人民交通出版社；P4.项海帆院士报告，欧美桥梁发展现状，教学后记
第 24 次课尾页 内容小结 主要介绍中下承式拱桥的构造和尺寸拟定。 思考题与作 业 参考资料 1.《桥梁工程》，姚玲森，人民交通出版社；（教材） 2.《桥梁工程》，范立础，人民交通出版社； 3.《桥梁工程》，邵旭东，人民交通出版社； 4.项海帆院士报告，欧美桥梁发展现状， 教学后记