《上承式拱桥 》课件

上承式拱桥上承式拱桥是一种常见的桥梁类型，其特点是桥面直接架设在拱肋上这种桥梁结构简单，施工方便，且具有较高的承载能力课程目标了解上承式拱桥的定义和掌握上承式拱桥的发展历特点史上承式拱桥是一种重要的桥梁类了解上承式拱桥的发展历程，从型，具有独特的结构特征和工作古代到现代，以及不同历史时期机理的代表性拱桥学习上承式拱桥的设计与掌握上承式拱桥的维护和施工技术保养方法深入理解上承式拱桥的设计原了解上承式拱桥在使用过程中的理，掌握相关的施工工艺和技术维护和保养方法，确保桥梁的安规范全性和使用寿命上承式拱桥的定义和特点结构特点主要特点桥面直接铺设在拱圈上，拱圈由拱肋组成拱肋承受桥面荷载，并将荷•结构简洁载传递到拱台和桥墩•美观大方•施工方便•造价较低上承式拱桥的发展历史古代起源1上承式拱桥起源于古代，在罗马帝国时期，罗马人已经广泛使用拱桥技术例如，罗马的庞培城的拱桥，以及世界著名的罗马斗兽中世纪发展场2中世纪欧洲，拱桥技术得到进一步发展，出现了许多著名的拱桥，例如法国的圣米歇尔山修道院的拱桥，以及德国的科隆大教堂的拱近代应用3桥近代，上承式拱桥被广泛应用于公路和铁路桥梁建设，并不断改进设计和施工技术例如，美国的金门大桥，以及中国的武汉长江大桥上承式拱桥的工作机理拱券的压力拱桥的荷载传递方式与梁式桥不同，拱桥的荷载主要由拱券承担，拱券受到压力，将荷载传递到拱脚水平推力拱券受到的压力会产生水平推力，拱脚需要足够稳固来抵消这个水平推力，防止拱桥失稳拱桥结构拱桥的整体结构，包括拱券、拱肋、拱台、桥墩、桥台，共同承担荷载，共同抵消水平推力，保证拱桥的稳定和耐久性上承式拱桥的主要构造拱圈拱肋拱台桥墩拱圈是上承式拱桥的核心部拱肋是连接拱圈和桥台的结拱台是支撑拱圈的结构，它将桥墩是支撑桥面的结构，它将分，它承受着来自桥面和桥台构，它起到传递荷载的作用拱圈的荷载传递到地基桥面的荷载传递到地基的荷载拱台通常采用钢筋混凝土结桥墩通常采用钢筋混凝土结拱圈的形状通常为圆弧形或抛拱肋通常采用钢筋混凝土结构，其形状和尺寸根据拱桥的构，其形状和尺寸根据桥面的物线形，拱圈的材料可以是钢构，其形状和尺寸根据拱桥的跨度和荷载情况而定荷载情况而定筋混凝土、钢结构或砖石结跨度和荷载情况而定构拱圈拱圈是上承式拱桥的核心结构，承担着桥面荷载的传递和拱桥结构的稳定性它由多个拱肋组成，共同承受着桥面荷载和拱桥自身的重量拱圈的设计需要考虑材料强度、几何形状、荷载分布等因素，确保其能够安全可靠地承受各种荷载拱肋拱肋是拱桥结构中承托拱圈的主要受力构件拱肋通常采用钢筋混凝土或钢结构形式，连接拱圈，并将荷载传递到拱台或桥墩拱肋的设计需要考虑拱桥的跨度、荷载和结构形式等因素拱台拱台是上承式拱桥的重要组成部分，承担着拱圈的重量并将其传递至基础拱台的形状和尺寸根据桥梁的结构类型、荷载和地质条件而定拱台通常由混凝土、砌石或钢结构组成，并具有良好的稳定性和抗震性能桥墩支撑拱桥承重结构水下基础连接拱圈桥墩是拱桥的重要组成部分，桥墩通常采用混凝土或钢结桥墩的底部需要打入地基，以桥墩通过特殊的连接方式与拱它支撑着拱圈，将荷载传递到构，设计要确保其强度和稳定确保桥梁的稳固性圈连接，确保结构整体的受力地基性平衡桥台桥台是上承式拱桥的组成部分之一，它位于拱桥两端，起着承托拱圈和传递荷载的作用桥台通常由台身、台帽、翼墙、护坡等组成，需要根据桥梁的具体情况进行设计拱桥的优点和应用范围

11.高承载能力

22.结构稳定性拱桥结构可有效抵抗各种荷拱桥结构受力合理，具有较强载，确保桥梁的安全性和稳定的抗震性能，适用于地震多发性地区

33.美观大方

44.广泛应用拱桥造型优美，线条流畅，与拱桥可用于公路、铁路、城市周围环境相协调，具有较高的景观等多种领域，应用范围广观赏价值泛荷载和作用分析

11.永久荷载

22.活荷载桥梁自重、填土重量、铺装重车辆荷载、行人荷载、施工荷量等载等

33.温度荷载

44.风荷载温度变化引起拱桥结构膨胀或风荷载对拱桥影响较大，尤其收缩，影响拱桥受力对高耸拱桥永久荷载永久荷载是指在拱桥使用期间始终存在的荷载，包括桥本身的重量、桥面铺装、栏杆和照明设施的重量等永久荷载是拱桥结构设计中最重要的荷载之一，它对拱桥的结构安全和使用寿命起着至关重要的作用1桥体自重桥体本身的重量，包括拱圈、拱肋、拱台和桥墩的重量2桥面铺装桥面铺装材料的重量，包括沥青混凝土、水泥混凝土和钢筋混凝土等3其他设施桥面上的栏杆、照明设施、排水系统和安全设施等重量活荷载类型说明车辆荷载桥梁上行驶的车辆产生的荷载行人荷载桥梁上行人产生的荷载风荷载风力作用于桥梁结构产生的荷载地震荷载地震作用于桥梁结构产生的荷载温度荷载温度变化会影响拱桥结构的应力分布，从而影响桥梁的安全性夏季高温会使拱桥膨胀，冬季低温会使拱桥收缩，从而产生温度应力风荷载风荷载是指风对拱桥结构的作用风荷载的大小和方向会受到风速、力风向和桥梁形状的影响对于上承式拱桥，风荷载主要作用风荷载会造成拱桥的振动，从而影在桥面、拱圈和拱肋上响其安全性和稳定性地震荷载地震荷载是上承式拱桥设计中必须考虑的重要因素，直接影响结构安全和耐久性地震荷载会导致拱桥产生水平和垂直方向的振动，引发结构应力集中，进而导致破坏

7.59级级桥梁抗震设计规范规定，桥梁的设计抗震烈地震烈度越高，桥梁承受的地震荷载越大，度不应低于

7.5度抗震设计要求越严格

0.

11.0g g通常情况下，地震作用系数取

0.1g，即地震在一些高烈度地震区，地震作用系数甚至可荷载为桥梁自重的10%以达到

1.0g，即地震荷载为桥梁自重的100%结构静力学分析拱体受力分析拱台和桥墩受力分析桥面及构件受力分析拱桥的拱体承受着自身重量，拱台和桥墩承受着拱体传递来桥面承受着车辆的荷载，并将以及桥面和车辆的荷载拱体的压力，以及自身的重量和周其传递到拱体和桥墩在受力后会产生轴力、剪力以围土体的压力桥面需要设计成能够承受车辆及弯矩拱台和桥墩需要足够坚固，以的重量，并确保桥梁的安全拱体受到的压力会传递到拱承受来自拱体的压力，并确保性脚，并通过拱脚传递到桥台或桥梁的稳定性桥墩拱体受力分析水平推力拱体承受着来自桥面和自身重量的垂直荷载，并将其转化为水平推力，作用于拱脚垂直压力拱体自身重量以及桥面荷载会产生垂直压力，主要作用于拱圈的上下边缘弯矩由于拱体受力不均匀，会产生弯矩，影响拱圈的稳定性和安全剪力在拱圈连接处以及拱脚位置，会产生剪力，影响拱体的强度和承载能力拱台和桥墩受力分析垂直荷载1桥面重量、车辆荷载水平荷载2风荷载、地震荷载温度荷载3热胀冷缩影响拱台和桥墩承受垂直荷载和水平荷载垂直荷载主要来自桥面重量和车辆荷载，水平荷载主要来自风荷载和地震荷载温度荷载也会对拱台和桥墩产生影响，导致结构发生热胀冷缩拱台和桥墩需要有足够的承载能力，才能确保桥梁的安全运行桥面及构件受力分析桥面1均匀分布荷载横梁2承受桥面荷载纵梁3传递荷载支座4支撑桥面桥面受力分析需考虑各种荷载的影响，包括车辆荷载、行人荷载、风荷载、温度荷载等桥面荷载通过横梁和纵梁传递到拱圈、拱肋和桥墩横梁承受桥面荷载，纵梁将荷载传递到拱圈和拱肋支座承受桥面荷载，并传递到桥墩和拱台桥面及构件的受力分析是确保上承式拱桥结构安全的关键上承式拱桥的设计拱圈设计拱肋设计拱圈是上承式拱桥的核心，承受着桥面和荷载的压力设计需要考拱肋连接拱圈，将荷载传递至桥台和桥墩设计需要考虑拱肋的形虑拱圈的形状、尺寸、材料和施工工艺，确保其强度和稳定性状、尺寸、材料和连接方式，确保其强度和稳定性拱台和桥墩设计抗震设计拱台和桥墩支撑拱圈，承受着来自拱圈的压力设计需要考虑拱台上承式拱桥需要考虑地震力的影响，设计需要采用抗震措施，确保和桥墩的尺寸、形状、材料和基础形式，确保其强度和稳定性桥梁在地震情况下能保持安全运行拱圈设计形状和尺寸材料选择结构分析施工工艺根据桥梁的跨度、荷载和结构常用的拱圈材料有钢筋混凝采用有限元方法或其他结构分拱圈的施工工艺需要根据材料形式确定拱圈的形状和尺寸，土、钢结构和预应力混凝土，析软件进行拱圈的受力分析，选择、结构形式和施工环境确拱圈形状通常为抛物线、圆弧根据桥梁的跨度、荷载和施工计算拱圈的内力、变形和稳定定，确保施工安全和质量或多心圆弧条件选择合适的材料性拱肋设计拱肋类型拱肋材料拱肋设计要点拱肋类型多种多样，包括实心拱肋材料主要包括钢筋混凝拱肋设计要点包括确定拱肋形拱肋、空心拱肋、组合拱肋土、钢材、预应力混凝土等状、计算拱肋截面尺寸、确定等实心拱肋结构简单、强度钢筋混凝土拱肋经济实用，广拱肋的配筋方案等拱肋形状高，但材料消耗量较大空心泛应用于公路和铁路桥梁钢应根据桥梁跨度、荷载分布和拱肋重量轻、节省材料，但强拱肋强度高、重量轻，适合跨施工条件等因素综合考虑拱度较低组合拱肋结合了实心度较大的桥梁预应力混凝土肋截面尺寸和配筋方案应满足和空心拱肋的优点，可以根据拱肋具有良好的抗裂性和耐久强度、刚度和稳定性的要求桥梁荷载和跨度进行选择性，常用于大型桥梁工程拱台和桥墩设计基础类型结构形式12考虑地质条件和荷载，选择合适的拱台和桥墩基础类型，例根据拱桥的规模、跨度和荷载，设计合理拱台和桥墩结构形如桩基础、筏板基础等式，如单柱式、多柱式、组合式等尺寸计算抗震设计34根据荷载和结构形式进行详细的尺寸计算，确保结构的强根据当地地震烈度和抗震规范要求，进行抗震设计，确保拱度、稳定性和耐久性台和桥墩在地震作用下安全可靠抗震设计抗震设计上承式拱桥抗震性能非常重要结构设计要能有效抵抗地震荷载，保证桥梁安全性地震荷载根据地震烈度和桥梁位置，确定地震荷载设计抗震措施，提高结构抵抗能力抗震措施加强基础固结、设置阻尼器、采用抗震型材料等，提高桥梁抗震性能维护与养护定期检查清理杂物定期检查拱桥的结构，包括拱及时清理桥面上的杂物，防止杂圈、拱肋、拱台和桥墩等物堆积影响桥梁排水，导致桥梁腐蚀修复损坏及时修补拱桥的裂缝和损坏部位，防止损坏部位扩大，影响桥梁安全案例分析中国古代拱桥现代上承式拱桥跨度大中国古代建筑中，上承式拱桥应用广泛例现代工程技术应用于上承式拱桥设计，提高上承式拱桥具有跨越较大河流和峡谷的能如，赵州桥、卢沟桥等了桥梁的强度和耐久性力，例如法国米约高架桥总结与展望未来发展上承式拱桥设计将进一步优化，融合先进技术，例如轻型材料、智能监测等，提升桥梁性能与安全性工程应用上承式拱桥将广泛应用于城市道路、高速公路、跨江跨海等工程建设，满足日益增长的交通需求可持续发展上承式拱桥的设计将更加注重节能环保，践行可持续发展理念，为未来城市发展贡献力量。