【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 孔墩由底梁、墩身和墩帽組成。腹孔墩可采用橫墻式或排架式兩種。 ? 2 ? 采用梁式腹孔拱上建筑，可使橋梁造型輕巧美觀，減小拱上重量和地基承壓力，以便獲得更好的經(jīng)濟(jì)效果。大跨徑混凝土拱橋一般都采用梁式腹孔拱上建筑。梁式腹孔結(jié)構(gòu)又分為簡(jiǎn)支、連續(xù)或框架式三種，如圖所示。 （ 1 （ 2 （ 3 框架腹孔在橫橋向根據(jù)需要設(shè)置多片，每片之間通過(guò)系梁形成整體。 ? 拱橋的其他細(xì)部構(gòu)造 1 拱上填料作用：一方面能起到擴(kuò)大車輛荷載分布面積的作用， 另一方面還能夠減小車輛荷載對(duì)拱圈的沖擊作用，但同時(shí)也增 2 作用：為使結(jié)構(gòu)的受力與設(shè)計(jì)相符，避免拱上建筑不規(guī)則開(kāi)裂。 位置：實(shí)腹拱伸縮縫多做成直線形。拱式空腹拱橋在緊靠墩臺(tái) 的腹拱鉸上方設(shè)置伸縮縫，且貫通全橋?qū)?，而其余兩拱鉸上方 設(shè)置變形縫。 ? 3 ? 作用：將雨水及時(shí)排出，保證結(jié)構(gòu)耐久性 ? 1）橋面排水，為便于橋面排水，行車道應(yīng)根據(jù)不同的路面材料設(shè)置 %～ %的橫坡（單幅橋?yàn)殡p向坡，雙幅橋?yàn)閱蜗蚱拢?，人行道則設(shè)置與行車道反向的 1%橫坡。 ? 2 ? 實(shí)腹式拱橋防水層應(yīng)沿拱背護(hù)拱、側(cè)墻鋪設(shè)。單孔橋，不設(shè)泄水管，積水沿防水層流至兩個(gè)橋臺(tái)后面的盲溝排出路堤，多孔拱橋，在 1/4跨徑處設(shè)泄水管。 ? 空腹式拱橋中帶實(shí)腹段的拱式腹拱橋，防水層沿腹拱上方和主拱圈實(shí)腹段的拱背鋪設(shè)，泄水管宜布置在 1/4跨徑附近。 ? 防水層在全橋范圍內(nèi)不宜斷開(kāi)，當(dāng)通過(guò)伸縮縫或變形縫處應(yīng)妥善處理，使其既能防水又可以適應(yīng)變形，其構(gòu)造可見(jiàn)圖。 ? 4 ? 拱鉸的形式按照鉸所處的位置、作用、受力大小、使用材料等條件綜合考慮。 ? 目前常用的有以下幾種形式： ? 1 ? 弧形鉸一般用鋼筋混凝土、混凝土、石料等做成。它由兩個(gè)具有不同半徑弧形表面的塊件組成，一個(gè)為凹面（半徑為 R2），一個(gè)為凸面（半徑為 R1） R2與 R1的比值常在 ～ 范圍內(nèi)取用。鉸的寬度應(yīng)等于構(gòu)件的全寬，沿拱軸線的長(zhǎng)度取為拱厚的 ～ ? 2）鉛墊鉸 ? 中小跨徑的板拱或肋拱，可以采用鉛墊鉸。鉛墊鉸用厚度 15～ 20mm的鉛墊板外部包以鋅、銅（ 10～ 20mm）薄片做成。墊板寬度為拱圈厚度的 ? 1/4～ 1/3，在主拱圈的全部 ? 寬度上分段設(shè)置。鉛墊鉸也 ? 可用作臨時(shí)鉸。 ? 3）平鉸 ? 對(duì)空腹式的腹拱圈，由于跨徑較小，可以采用構(gòu)造簡(jiǎn)單的平鉸。 ? 4）不完全鉸 ? 對(duì)于小跨徑或輕型的拱圈以及空腹式拱橋的腹孔墩（柱）鉸，目前常用不完全鉸。 5 鋼鉸通常做成理想鉸。鋼鉸除用于少數(shù)有鉸鋼拱橋的永久性 鉸結(jié)構(gòu)外，更多的是用于施工需要的臨時(shí)鉸。如鋼管混凝土 拱拱桁架架設(shè)或勁性骨架混凝土拱橋勁性骨架安裝時(shí)，多采 用這種鉸 ? 5：預(yù)應(yīng)力桁式組合拱橋體系細(xì)部構(gòu)造 ? 桁式組合拱橋桿件之間的內(nèi)力傳遞是通過(guò)節(jié)點(diǎn) (桿件的交 ? 匯處）來(lái)完成的。 ? 一般采用空心節(jié)點(diǎn)，即：各桿件邊線交匯處一律以圓弧過(guò) ? 渡，桿件截面重疊部分不是全部填實(shí)，而是根據(jù)受力和設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋的需要，將腹桿的上下板、側(cè)板分別或部分伸入上、下弦，并對(duì)節(jié)點(diǎn)部分適當(dāng)加強(qiáng)，相互交叉重疊的大部分截面仍然挖空。腹桿伸入上、下弦的原則：斜桿中布置預(yù)應(yīng)力索的兩壁，伸至上弦頂面和下弦底面，以便張拉錨固；不布置預(yù)應(yīng)力索的兩壁，伸入上、下弦截面中部。豎桿的四壁伸入上、下弦中分別與斜桿伸入部分相交，這樣既保證了受力需要，又減少了工程數(shù)量和結(jié)構(gòu)自重。節(jié)點(diǎn)處上、下弦一律設(shè)置箱隔板，以加強(qiáng)橫向剛度。 ? 桁式組合拱橋桁片預(yù)制構(gòu)件之間的接頭，除拱頂采用濕接 ? 頭外，其余均采用半干性接頭。上、下弦及斜桿構(gòu)件之間采用搭接，豎桿構(gòu)件之間采用對(duì)接。無(wú)論搭接或是對(duì)接，接頭處的受力鋼筋一律用電焊連通，產(chǎn)生的縫隙用鋼板填塞后灌環(huán)氧樹(shù)脂砂漿，接頭處缺口用同標(biāo)號(hào)混凝土封閉?？鐝讲淮蟮蔫焓浇M合拱橋，上弦預(yù)制構(gòu)件接頭處均采用在截面上、下緣受力鋼筋伸出為準(zhǔn)，一般與邊箱頂、底板的厚度相同。下弦截面也采用上、下開(kāi)口。斜桿構(gòu)件接頭處，視預(yù)應(yīng)力鋼筋在截面上布置情況而定，當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋布置在截面上、下緣時(shí)，采用上、下開(kāi)口；當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋布置在截面左、右兩側(cè)時(shí)，采用四周開(kāi)口。豎桿接頭處均采用四周開(kāi)口。采用四周開(kāi)口的接頭，截面上、下緣和腹板上的鋼筋全部伸出焊接，確保構(gòu)件之間的連接強(qiáng)度和整體性。 ? 桁式組合拱橋的預(yù)應(yīng)力一般采用粗鋼筋軋絲錨體系，粗 ? 鋼筋只能布置成直索，不能設(shè)彎索 ? 上弦受力與連續(xù)梁相似，每個(gè)節(jié)點(diǎn)上弦支點(diǎn)受負(fù)彎矩控制，跨中受正彎矩控制，因此，預(yù)應(yīng)力鋼筋布置在截面的上、下緣。由于負(fù)彎矩較大，故上緣預(yù)應(yīng)力鋼筋布置較多，下緣較少，大致比例為 ： 1 ~1． 6： 1。斷縫至拱頂區(qū)段的上弦部分，施工階段受拉，體系轉(zhuǎn)換后受壓，如果節(jié)點(diǎn)彎矩較大，也可以保留一部分永存預(yù)應(yīng)力筋，以克服節(jié)點(diǎn)應(yīng)力。除了上弦布置通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力鋼筋外，在一些受力較復(fù)雜的部位還可布置短預(yù)應(yīng)力鋼筋，以克服應(yīng)力，如：拱頂區(qū)段的下緣，設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋以克服正彎矩；斷縫處的斜桿和豎桿節(jié)點(diǎn)附近，設(shè)置短預(yù)應(yīng)力鋼筋以克服較大節(jié)點(diǎn)彎矩引起的拉應(yīng)力；空、實(shí)腹相交處設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋，以加強(qiáng)空、實(shí)腹段連接的整體性。上弦預(yù)應(yīng)力鋼筋在橋臺(tái)尾張拉錨固，斜桿預(yù)應(yīng)力鋼筋除斷縫處斜桿在下端張拉錨固外，其余均在上端張拉錨固。桁式組合拱橋在主孔兩個(gè)斷縫處必須設(shè)置伸縮縫，在這個(gè)位置，上弦桁片、底板、橋面鋪裝、人行道板、欄桿等都必須斷開(kāi)，以形成一道隨溫度變化能自由伸縮的縫。在橋臺(tái)尾與兩岸引道相連處也必須斷開(kāi)，以便伸縮 。 第三節(jié) 預(yù)應(yīng)力混凝土拱橋計(jì)算 拱軸線的選擇 拱軸線型 選擇原則 ：盡可能降低由于荷載產(chǎn)生的彎矩值。 合理拱軸線 ： 拱軸線與各種荷載的壓力線相吻合；拱圈截面上只有軸向力，無(wú)彎矩及剪力作用，應(yīng)力均勻，能充分利用材料強(qiáng)度和圬工材料的良好抗壓性能，這樣的拱軸線稱為合理拱軸線 。 拱軸線選擇應(yīng)滿足： 盡量減小拱圈截面彎矩，使截面在附加內(nèi) 力影響下各主要截面的應(yīng)力相差不大，并不出現(xiàn)拉應(yīng)力； 對(duì)于無(wú)支架施工，不用臨時(shí)性施工措施， 能滿足各施工階段的要求； 計(jì)算方法簡(jiǎn)便； 線型美觀，便于施工； 壓力線作為拱軸線 公路拱橋恒載所占比重大，一般采用恒載壓力線作為拱軸線； 特殊情況，活載較大時(shí)，如鐵路拱橋，可用恒載加一半活載的壓力線作為拱軸線。 我國(guó)拱橋常用的拱軸線型 圓弧線 圓弧線拱，線型最簡(jiǎn)單，施工最方便。但是在一般情況下，圓弧形拱軸線與結(jié)構(gòu)重力壓力線偏離較大，使拱圈各截面受力不夠均勻。因此圓弧線常用于 15~20m以下的小跨徑拱橋。對(duì)于大跨徑的預(yù)制裝配式鋼筋混凝土拱橋，有時(shí)簡(jiǎn)化施工，也有采用圓弧線拱軸線的。 拱軸方程為： )//41(21)c o s1(si n0211212lflfRRyRxRyyx??????????2214xlfy ?拋物線 在豎向均布荷載作用下，拱的合理拱軸線是二次拋物線。 對(duì)于結(jié)構(gòu)重力集度比較接近均布的拱橋（如矢跨比較小的空腹式鋼筋混凝土拱橋，或鋼筋混凝土桁架拱和剛架拱等輕型拱橋）， 往往可以采用拋物線拱 。其拱軸線方程為： 懸鏈線 實(shí)腹式拱橋的結(jié)構(gòu)重力集度從拱頂?shù)焦澳_均勻增加，其壓力線是一條懸鏈線（如下圖）。一般采用結(jié)構(gòu)重力壓力線作為實(shí)腹式拱橋的拱軸線 空 腹式拱橋的結(jié)構(gòu)重力從拱頂?shù)焦澳_不再是連續(xù)分布的（如下圖），其 結(jié)構(gòu)重力壓力線是一條不光滑的曲線，難于用連續(xù)函數(shù)來(lái)表達(dá)。目前最普遍的還是采用懸鏈線作為空腹拱的拱軸線，僅需拱軸線在拱頂、 跨徑的四分之一截面和拱腳五個(gè)截面與壓力線重合。同時(shí)，理論分析證明，拱軸線與恒載壓力線的偏離對(duì)空腹式主拱的受力是有利的。 懸鏈線拱軸方程的建立（實(shí)腹拱壓力線） 彎矩 Md=0 剪力 Qd=0 結(jié)構(gòu)重力推力為 Hg 如下圖所示，設(shè)拱軸線為結(jié)構(gòu)重力壓力線，則拱頂截面的內(nèi)力為： 對(duì)拱腳截面取矩，有 : fMH g ???MgxHMy ?1? 半拱結(jié)構(gòu)重力對(duì)拱腳的彎矩。 對(duì)任意截面取矩，有： y1? 以拱頂為原點(diǎn)，拱軸線上任意點(diǎn)的坐標(biāo)； Mx ? 任意截面以右的全部結(jié)構(gòu)重力對(duì)該截面的彎矩值。