第12讲预应力混凝土拱桥_1.ppt

*;§12.1 预应力拱桥的特点、类型、组成 12.1.1：概述 12.1.2：拱桥特点 12.1.3：拱桥组成和分类 12.1.4：预应力技术在拱桥中的应用 §12.2 预应力混凝土拱桥构造 12.2.1：主拱圈的构造 12.2.2：拱上建筑的构造 12.2.3：其他细部构造;一：概述： 中国是拱桥的国度，在公元前282年就有了石拱桥的文字记载，考古发现公元前250年周末的墓穴中就有了砖拱。中国进入隋，唐，宋，元时期，国力相对强盛，经济发展，桥梁建设也取得了辉煌的成就，其中最具代表性的当属公元606年建成的河北赵县安济桥。新中国成立后，桥梁建设水平有了新的飞跃，大，中跨径的上承式拱桥陆续被修建。但是，此种桥型多为在山区修建，因为，拱桥产生的水平推力是惊人的，把它架在两山之间当然没问题，水平力肯定推不动大山，如果在平原地区普通地质的地方修建此种桥梁，那水平推力得需要修建很大体积的基础工程才能平衡掉，所以在预应力技术出现以前，此种桥型在平原地区的竞争力不强，但随着体外预应力技术的成熟，这种平原地区梁板式桥梁-统天下的局面逐渐被打破了;二、拱桥特点;三、拱桥组成;基本组成;拱桥分类;（2）空腹式拱桥： 赵州桥， 又名安济桥 跨径37.02米 全长50.82米 为空腹式 石拱桥 ;2按照拱轴线的型式可分为：圆弧拱桥、抛物线拱桥、悬链线拱桥;3按照有无水平推力可分为：有推力拱桥、无推力拱桥; 无推力组合体系拱 有推力组合体系拱;4按照建筑材料的不同可分为：石拱桥、混凝土拱桥、钢拱桥;5按照主拱的截面形式分类;;6、按照铰的多少可分为：两铰、三铰、无铰;12.1.4 预应力技术在拱桥中的应用; 组成：钢管混凝土拱肋，悬吊结构（立柱，吊杆，横梁，行车道系，横向联系）和下部构造等，钢管混凝土拱肋是主要的承重结构，它承受桥上全部荷载，并将荷载传递给墩台和基础 可以做成上承式，中承式或下承式，都做成肋拱桥，拱轴线常采用二次抛物线或低拱轴系数的悬链线。 文惠桥,1994年 建成通车。主桥 587米，广西第 一座中承式钢管 混凝土拱桥。 ;预应力技术的应用 预应力混凝土系杆拱桥预应力索布设： 1：系杆预应力索：系杆是以轴向拉力为主，弯矩为次的结 构．它的受力与拱肋、吊杆的刚度相关。拱肋的刚度愈大，系杆承受的轴向拉力也愈大，同时弯矩减小，而吊杆的刚度越大，系杆内力越呈现出等跨连续粱的特征，节点负弯矩和节间正弯矩都将变小。系杆是受轴向拉力开裂，因此必须施加预应力以抵抗轴向拉力 2：横梁预应力索 3：横撑，系梁预应力索 4：吊杆：吊杆是轴向受拉构件，起传递行车道系恒载和活载的作用，选择适宜的吊杆结构形式有利于施工和拱肋系杆的受力。大刚度的吊杆愈使系杆内力显示出连续梁的特征，在钢管混凝土结构内布置粗钢筋或预应力筋抵抗轴向拉力。 5：预应力锚固系统;二：桁架拱桥—普通桁架拱和桁式组合拱 （1）普通桁架拱 1）特点：兼备桁架和拱式结构的有利因素，能充分发挥材料的受力性能，可以采用钢筋混凝土或预应力混凝土材料建造，具有刚度大，质量轻，节省材料，受力合理的特点。桁架拱外部通常采用两铰拱，由温度变化，基础位移引起的附加内力较小，适合于软弱地基建造；缺点：杆件纤细，模板复杂，浇注和调运要求高。若为钢筋混凝土桁架，其受弯部位和刚性节点处的竖杆，斜杆容易开裂，影响整体刚度和耐久性，维修保养困难。 2）主要组成 上部结构：桁架拱片（上弦杆，下弦杆，腹杆，拱顶实腹段），横向联结系，桥面 根据腹杆布置和受力特性不同桁架拱片分为：斜腹杆式（斜压杆式，斜拉杆式，三角式），竖腹杆式; 用于大跨径预应力混凝土拱桥，它与普通桁架拱的不同之处在于上弦杆断点位置不同。桁式组合拱上弦杆断点设在墩台顶部至拱顶之间的某个部位，从断点到墩