拱桥的优缺点:
优点:
1.跨越能力较大 2.能充分做到就地取材,与梁式桥相比可以省大量的钢材和水泥 3.耐久性好,而且养护和维修费用少 4.外形美观 5.构造较简单,尤其是圬工拱桥,技术容易被掌握,有利于广泛采用 缺点:
1.自重较大,相应的水平推力也较大,增加的下部结构的工程量,对地基条件的要求较高 2.拱桥一般都采用,支架上施工的方法,修建随着跨径和桥高的增加,支架或其他附属设备的费用大大增加,建桥时间也较长 3.由于拱桥水平推力较大,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采用较复杂的措施或设置单向推力墩,增加了造价 4.与梁式桥相比,上承式拱桥的建筑高度较高,当用于城市立体交叉及平原区的桥梁时,因桥面标高提高,而使两岸接线的工程量增大,或使桥面纵坡增大,增大了造价,又对行车不利 空腹式拱上结构由横墙或钢架和桥面系组成 横墙通常用石料或混凝土砌筑成,为节省圬工,减轻重量或便于检修人员在拱上通行,当横墙较宽时,可在横墙的横向挖孔,横墙厚度一般不小于0.6m 下承式拱桥的桥跨结构由拱肋、悬吊结构和横向连接系三部分组成 中下承式拱桥一般用于以下场合:
1. 建筑高度受到限制时可采用中、下承式拱桥以满足桥下净空的要求,也可以降低桥面标 高 2. 在多孔拱桥中,为了尽量平衡桥墩所受的来自相邻跨度的推力,有时将跨度大的一孔做 成中承式,以获得较大的失跨比从而减少来自大跨空的推力 桥面系由桥面板和纵、横梁组成 钢管混凝土结构的特点:
1. 构建承载力大大提高 2. 具有良好的塑性和韧性 3. 结构自重和造价较低 4. 施工简单缩短工期 5. 防腐防火性能好 6. 结构造型美观 横撑主要设置在,拱顶、拱角、拱肋与桥面系交接处,横撑的主要作用是,将各片钢管混凝土拱肋连成成体以确保结构稳定 系杆拱桥就是无推力拱式组合体系桥,它是在拱的两拱角之间加一根系杆以承受拱的水平推力 钢架拱桥的上部结构由钢架拱片、横向联系和桥面的部分组成 钢架拱片是钢架拱桥的主要承重结构,一般由跨中实腹段的主梁,空腹段的次梁主拱腿,次拱腿等构成,与桥面板一起形成钢架拱的主拱片 为了平衡水平推力减少连拱作用可以采用以下措施减少水平推力,改善桥墩基础受力情况:
1. 采用不同的失跨比 2. 采用不同的拱角标高 3. 调整拱上建筑和恒载重量 4. 采用不同类型的拱
拱形桥的优点是承重力强,造型美观。萊垍頭條
缺点是腿脚不便的人和人力车、机动车上下通过不太方便。改进的方法是在设计施工建桥时,视情降低地表拱桥的弧度,使桥面尽可能平缓为好。條萊垍頭
①桥面在拱下方的拱桥,桥板拉住了拱足,抵消拱向外的推力,桥面被水平方向的力拉紧,增加了抗弯曲能力。桥面也比较低而平坦,方便车辆通行。
②桥面在拱上方的拱桥,桥下空间高,便于船通行
拱形桥的优点是承重力强,造型美观。
缺点是腿脚不便的人和人力车、机动车上下通过不太方便。改进的方法是在设计施工建桥时,视情降低地表拱桥的弧度,使桥面尽可能平缓为好。
1、历史悠久(记载的最早的石拱桥“旅人桥”大约建成于公元282年)。
2、几乎到处都有(即多而且分布广)。
3、大小不一,形式多样,有许多是惊人的杰作--多样杰出。
中国石拱桥的特点是在世界桥梁史上出现得比较早,不但形式优美,而且结构坚固。其中最具有代表性的是河北省赵县的赵州桥和北京丰台区的卢沟桥,历史悠久,气魄宏伟、驰名中外,有中国石拱桥的典型特点。石拱桥的桥洞成弧形,就像虹。
古代神话里说,雨后彩虹是“人间天上的桥”,通过彩虹就能上天。我国的诗人爱把拱桥比作虹,说拱桥是“卧虹”“飞虹”,把水上拱桥形容为“长虹卧波”。
拱桥上部结构是由主拱圈和拱上建筑组成的。
拱圈是拱桥的主要承重结构。
石拱桥的主拱圈通常做成实体的矩形截面。
常用的拱轴线有等截面圆孤拱和等截面悬链线拱。
所用的石料有料石、块和片石等。
石拱桥的拱上建筑一般为实腹式,在跨径较大时为了减轻自重也可做成空腹式。
石拱桥的主要优点:能充分做到就地取材,与钢桥和钢筋混凝土桥相比。
可以节省大量的钢材和水泥;耐久性好,而且养护费用少;构造比较简单。
施工工艺易为群众掌握;外型美观。
最大的缺点就是自重大,相应的水平推力也较大。
这就增加了下部结构的工程数量,对地基条件的要求较高。
其次就是与梁式桥相比,上承式拱桥的建筑高度较高。
这是一座历史悠久的石拱桥赵州桥有四个特征。
赵州桥横跨在洨河上,是世界著名的古代石拱桥,也是造成后一直使用到现在的最古的石桥。这座桥修建于公元605年左右,到现在已经1300多年了,还保持着原来的雄姿。到解放的时候,桥身有些残损了,在人民政府的领导下,经过彻底整修,这座古桥又恢复了青春。
赵州桥非常雄伟,全长50.82米,两端宽9.6咪,中部略窄,宽9米。桥的设计完全合乎科学原理,施工技术更是巧妙绝伦。唐朝的张嘉贞说它“制造奇特,人不知其所以为”。
这座桥的特点是:
(一)全桥只有一个大拱,长达37.4米,在当时可算是世界上最长的石拱。桥洞不是普通半圆形,而是像一张弓,因而大拱上面的道路没有陡坡,便于车马上下。
(二)大拱的两肩上,各有两个小拱。这个创造性的设计,不但节约了石料,减轻了桥身的重量,而且在河水暴涨的时候,还可以增加桥洞的过水量,减轻洪水对桥身的冲击。同时拱上加拱,桥身也更美观。
(三)大拱由28道拱圈拼成,就像这么多同样形状的弓合拢在一起,做成一个弧形的桥洞。每道拱圈都能独立支撑上面的重量,一道坏了,其他各道不致受到影响。
(四)全桥结构匀称,和四周景色配合得十分和谐;就连桥上的石栏石板也雕刻得古朴美观。唐朝的张鷟说,远望这座桥就像“初月出去,长虹饮涧”。
赵州桥高度的技术水平和不朽的艺术价值,充分显示了我国劳动人民的智慧和力量。桥的主要设计者李春就是一位杰出的工匠,在桥头的碑文里还刻着他的名字。
中国的拱桥的特点是独具一格、形式之多,造型之美,世界少有。
有驼峰突起的陡拱,有宛如皎月的坦拱,有玉带浮水的平坦的纤道多孔拱桥,也有长虹卧波、形成自然纵坡的长拱桥。拱肩上有敞开的如大拱上加小拱,现称空腹拱和不敞开的现称实腹拱。拱形有半圆、多边形、圆弧、椭圆、抛物线、蛋形、马蹄形和尖拱形。
孔数上有单孔与多孔,多孔以奇数为多,偶数较少,多孔拱桥,如果当某孔主拱受荷时,能通过桥墩的变形或拱上结构的作用将荷载由近及远的传递到其它孔主拱上去,这样的拱桥称为连续拱桥,简称连拱;江浙水乡的三、五、七、九孔石拱桥,一般是中孔最大,两边孔径依次按比例递减,桥墩狭薄轻巧,具有划一格局,令人钦佩。
第一,缓冲能力强;对比平桥,拱桥的缓冲能力要强得多。众所众知,当曲面面对冲击力时,可以分散冲击力,不至于让冲击力集中在一点,继而减少冲击力对曲面的损伤。拱桥通过其设计让桥面呈现曲面状,当桥面受到冲击以及承重之时,就可以将力道分散到拱圈以及桥基之上,避免发生因为冲击以及过载而导致桥面坍塌,造成伤亡。这样的安全性,较之平桥要好的多。
第二,适应范围广;拱桥的设计结构多变,能够适应不同的地理环境,例如拱桥就有板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱等等,多种多样的设计方案。这就让拱桥的适应范围,得到了极大的扩张。甚至可以根据建桥之地的情况,可以对设计适当予以调整。在需要防范洪水等灾害情况的地域,拱桥也能很好的适应,拱桥孔洞可以分散水流减少冲击,甚至可以直接设计成大跨度的单孔拱桥。
第三,建造成本低;拱桥历经长时间的考验,其设计基本都已成熟。而且在建造之时,所需要做的事便是打好地基,设计好拱形架构即可。例如像是无铰拱这类现代桥梁的结构,主体是依托于桥基而建造,无需那么复杂的设计。所以在建造之时,拱桥的建造成本相对较低,而且建造方式也来的更简单一点。
第四,发展前景高;古人积累而来的拱桥建造经验,是一笔宝贵的财富。这些经验加上现代技术的发展,可以让拱桥的应用再次变得广泛。中国古代拱桥虽然会被现代拱桥替代,但是它仍旧是拱桥。甚至随着技术的进步,原本的拱桥设计也会新的光芒,促进更多新式拱桥的诞生。
拱桥:主要受力构件是拱圈,拱圈主要承受压力,同是在拱脚处存在巨大的水平推力,这是拱桥的典型力学特点。
桥墩除承受垂直于地面的压力外,还需要随拱传递来的水平推力。所以拱桥桥墩最好建在坚固的岩石地基上,还有一种解决外推力的办法是在两个拱足处安拉杆,用拉杆的拉力去抵消拱的外推力,这种拱又叫拉杆拱。拱桥是外观形式最为多姿、活泼的桥型,桥面可在拱形以下、以上或穿过其中。拉索桥:以缆索作为承重构件的桥,根据拉索的安装方法又分悬索桥和斜拉桥。悬索桥由两个桥塔将弧形主缆架起,成为主要承力构件,主钢缆与桥两岸地下的锚碇相连,并将主钢缆中的接力传递给巨大的地基基础——锚碇。悬索桥的主要特征有三个:一是用了高耸的桥塔。二是它那条弧形主缆呈优美曲线,与挺拔的塔和刚劲的桥形成了直与曲、刚与柔的对比。三是在桥的两岸各有一个体积巨大的锚碇块用来固定接到岸边的主缆。这个锚碇块的重量要中以抵抗主缆形成的斜着向上的拔力,保证桥的安全。斜拉桥是现代才发明的一种桥梁,它是索塔往两边斜伸出的拉索易地桥梁吊起,斜拉桥不用锚碇,从经济效益上胜过了悬索桥。
拱桥上部结构是由主拱圈和拱上建筑组成的。
拱圈是拱桥的主要承重结构。石拱桥的主拱圈通常做成实体的矩形截面。常用的拱轴线有等截面圆孤拱和等截面悬链线拱。所用的石料有料石、块和片石等。石拱桥的拱上建筑一般为实腹式,在跨径较大时为了减轻自重也可做成空腹式。石拱桥的主要优点:能充分做到就地取材,与钢桥和钢筋混凝土桥相比。可以节省大量的钢材和水泥;耐久性好,而且养护费用少;构造比较简单。施工工艺易为群众掌握;外型美观。最大的缺点就是自重大,相应的水平推力也较大。这就增加了下部结构的工程数量,对地基条件的要求较高。其次就是与梁式桥相比,上承式拱桥的建筑高度较高。
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