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双曲拱桥的主要构造和受力特点

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一、双曲拱桥的受力特点

双曲拱桥是我国公路上使用较广泛的一种桥形。双曲拱桥与梁桥的区别不仅在于外形的不同,更重要的是两者的受力性能有着较大的差异。由力学知识可知,在竖向荷载作用下,梁式结构支承处只产生竖向反力,而拱式结构在竖向荷载作用下,拱圈两端支承除了有竖向反力外,还将产生水平推力。正是这个水平推力,使得拱内产生轴向压力,从而大大减小了拱圈的截面弯矩,使之成为偏心受压构件,截面上的应力分布与受弯梁的应力相比,较为均匀。因此,可以充分利用主拱截面材料特性,使跨越能力增大。

1. 双曲拱桥的主要优点

(1) 跨越能力大。

(2) 与混凝土梁式桥相比,可以节省大量的钢材和水泥。

(3) 耐久性能好,维修、养护费用少。

(4) 外形美观。

(5) 构造较简单。

2. 双曲换桥的主要缺点

(1) 自重较大,相应的水平推力也较大,这增加了下部结构的工程量,对地基条件要求较尚。

(2) 双曲拱桥(尤其是圬工拱桥)一般都采用有支架施工的方法修建,随着跨径和桥高的增大,支架或其他辅助设备的费用相应地加大,从而增加了双曲拱桥的总造价。

(3) 由于双曲拱桥水平推力较大,在连续多孔的大、中桥梁中,为防止一孔破坏而影响全桥的安全,需要采用较复杂的措施,如设置单向推力墩,也会增加造价。

(4) 与梁式桥相比,上承式双曲拱桥的建筑高度较高。当用于城市立交及平原地区时,因桥面标高提高,使两岸接线长度增长,或者使桥面纵坡增大,既增加了造价又对行车不利,因此也使双曲拱桥的使用范围受到一定的限制。

双曲拱桥

二、双曲拱桥的受力特点

双曲拱桥是我国公路上使用较广泛的一种桥形。双曲拱桥与梁桥的区别不仅在于外形的不同,更重要的是两者的受力性能有着较大的差异。由力学知识可知,在竖向荷载作用下,梁式结构支承处只产生竖向反力,而拱式结构在竖向荷载作用下,拱圈两端支承除了有竖向反力外,还将产生水平推力。正是这个水平推力,使得拱内产生轴向压力,从而大大减小了拱圈的截面弯矩,使之成为偏心受压构件,截面上的应力分布与受弯梁的应力相比,较为均匀。因此,可以充分利用主拱截面材料特性,使跨越能力增大。

1. 双曲拱桥的主要优点

(1) 跨越能力大。

(2) 与混凝土梁式桥相比,可以节省大量的钢材和水泥。

(3) 耐久性能好,维修、养护费用少。

(4) 外形美观。

(5) 构造较简单。

2. 双曲换桥的主要缺点

(1) 自重较大,相应的水平推力也较大,这增加了下部结构的工程量,对地基条件要求较尚。

(2) 双曲拱桥(尤其是圬工拱桥)一般都采用有支架施工的方法修建,随着跨径和桥高的增大,支架或其他辅助设备的费用相应地加大,从而增加了双曲拱桥的总造价。

(3) 由于双曲拱桥水平推力较大,在连续多孔的大、中桥梁中,为防止一孔破坏而影响全桥的安全,需要采用较复杂的措施,如设置单向推力墩,也会增加造价。

(4) 与梁式桥相比,上承式双曲拱桥的建筑高度较高。当用于城市立交及平原地区时,因桥面标高提高,使两岸接线长度增长,或者使桥面纵坡增大,既增加了造价又对行车不利,因此也使双曲拱桥的使用范围受到一定的限制。


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