线 5-拱腹 6-拱背Р7-起拱线 8-桥台 9-基础 11-拱上建筑РL0-净跨径 L-计算跨径 f0-净失高 f-计算失高 f/L-矢跨比Р拱桥上部结构包括主拱圈(主要承重结构)和拱上建筑(桥面系、传力构件或填充物)。拱上建筑分实腹式和空腹式。实腹式拱上建筑由侧墙、拱腹填料、护拱以及变形缝、防水层、泄水管和桥面部分组成。空腹式拱上建筑由侧墙、拱腹填料、护拱以及变形缝、防水层、泄水管、桥面部分、腹孔和腹孔墩组成。拱桥的下部结构由桥墩、拱铰及基础等组成。拱桥最高处称为拱顶,拱圈和墩台连接处为拱脚(或起拱面)。拱圈各横向截面的形心连线称为拱轴线。拱圈的上曲面称为拱背,下曲面称为拱腹。起拱面与拱腹相交的直线称为起拱线。Р2.2拱桥的力学特点Р拱桥受力合理,外形美观,是我国公路上使用较广泛的一种桥型。拱可以看做是直梁在竖向弯曲而成,但拱桥与梁桥不仅在外形上不同,而且两者的受力性能有着较大差异。Р这一改变主要优点在于结构内力发生重大变化:在竖向载荷作用下,梁式结构不产生水平反力,而拱式结构会产生水平反力,支撑处不仅产生竖向反力,而且还产生水平推力。因此,梁的截面是以受弯、剪力为主,而拱在水平力的作用下则以受压为主。拱桥与梁桥本质上的不同是,在竖向荷载作用下,支座会产生水平反力,水平反力引起拱内力中出现了轴力,同时降低了弯矩与剪力。Р2.3拱桥的优缺点Р拱桥的优点为:承载能力强且持久;跨越能力较大,充分发挥圬工及其它抗压材料的性能;节省钢材和水泥;构造简单,受力简洁;耐久性能好,维修、养护费用少;形式多样,外形美观。Р拱桥的缺点为:自重较大,水平推力较大,增加了下部结构的工程量,采用无铰拱时,对地基基础要求较高;跨径较大时自重较大,对施工工艺要求较高;建筑高度较高,对稳定不利;拱桥一般采用有支架方法修建,施工工序多,施工周期长,随着跨径和桥高的增大,费用相应的加大,增加了拱桥的造价。
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