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西南交通大学溷凝土桥知识
第四章拱桥的设计与计算
本章主要内容
第一算概述
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第一节概述
第一节拱桥的设计与计算概述
503m
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504m
第一节概述
第一节拱桥的设计与计算概述
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第一节概述
第一节拱桥的设计与计算概述
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二、拱桥的设计计算流程
第一节拱桥的设计与计算概述
第一节概述
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总体布置－确定桥梁长度、分跨、桥面标高、主拱矢跨比和墩台尺寸等
通航水位
满足通航泄洪要求

（1）高程系统的确定
桥面高程－由线路设计与总体布置及设计综合研究决定
拱顶底面高程－满足拱顶最小填料厚度和主拱拱顶截面高度的要求
起拱线高程－根据拱顶底面标高和桥下净空要求（通航泄洪等）拟定
基础底面高程－根据地基情况决定
第一节概述
第一节设计与计算概述-总体设计
三、拱桥的总体设计
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（2）矢跨比的确定
矢跨比：矢高与跨度的比值。拱桥的最重要设计控制参数。
满足泄洪和通航要求，还应从经济、结构受力、施工等方面综合分析比较确定。
拱的水平推力同矢跨比成反比
陡拱（f/L≥1/4 ）
坦拱（f/L＜1/8）
铁路：1/4～1/3
公路石、混凝土板拱： 1/8～1/4
公路钢筋混凝土箱形拱： 1/10～1/6
第一节概述
第一节设计与计算概述-总体设计
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（3）连拱体系中的分跨
等跨分孔和不等跨分孔

第一节概述
第一节设计与计算概述-总体设计

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不平衡水平推力的处理
不等跨分孔中应注意主跨与边跨的比例，主跨与边跨的矢跨比选择。以减小中墩两边的拱脚推力不平衡的问题。
边中跨拱脚设置在不同高度
设置刚性桥墩（抗推力墩）
第一节概述
第一节设计与计算概述-总体设计
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不平衡水平推力的处理
不平衡推力处理时的另外一个考虑因素是荷载集度。
第一节概述
第一节设计与计算概述-总体设计
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飞燕式拱桥
边跨设置半拱，在张拉通长的系杆平衡主拱的水平推力
不平衡水平推力的处理
第一节概述
第一节设计与计算概述-总体设计
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（4）拱肋的横向布置

垂直布置
倾斜布置
行车视野开阔，无笼罩感。
面外稳定控制设计，要求拱肋的横向刚度大，桥面不宜过宽。
第一节概述
第一节设计与计算概述-总体设计
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（4）拱肋的横向布置

垂直布置
倾斜布置
无风撑连接
有风撑连接
风撑的设置可以有效提高拱的横向稳定性，但影响行车视觉。
第一节概述
第一节设计与计算概述-总体设计
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（4）拱肋的横向布置

垂直布置
倾斜布置
拱肋内倾，用风撑连接
拱肋内倾，用风撑连接，拱顶合并为一段
提蓝式拱桥
第一节概述
第一节设计与计算概述-总体设计
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拱肋外倾，无风撑连接
蝴蝶桥
第一节概述
第一节设计与计算概述-总体设计
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（4）拱肋的横向布置

第一节概述
第一节设计与计算概述-总体设计
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拱轴线选择－形状直接影响主拱截面内力的分布与大小，选择拱轴线的原则，也就是尽可能降低由于荷载产生的弯矩值。

圆弧线
悬链线
抛物线
小跨拱桥
实腹拱桥
空腹拱桥
理想拱轴线－仅承受压力，无弯矩和剪力作用。
合理拱轴线－荷载压力线尽量接近理想拱轴线。
“五点重合法” －采用悬链线时，设计拱轴线与恒载压力线在拱顶、1/4跨和拱脚5处重合。
第一节概述
第一节设计与计算概述-总体设计t
三、拱桥的总体设计
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第一节概述
第一节设计与计算概述-总体设计

三、拱桥的总体设计

（1）拱圈断面形式的选择
上承式
弃用
中小跨拱桥