理论教育 桁架拱桥:构造、特点及适用范围

桁架拱桥:构造、特点及适用范围

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:桁架拱桥又称拱形桁架桥,是一种具有水平推力的桁架结构,其下弦杆为拱形,上弦杆一般与桥道结构组合成整体而共同工作。桁架拱桥的上部结构一般均由桁架拱片、横向联系和桥面三部分组成。桁架拱片由上弦杆、腹杆、下弦杆和拱顶实腹段组成。竖杆式桁架拱片外形美观,施工较方便,但结构整体刚度较小,竖杆与上、下弦杆连接的节点处易开裂,故适用于荷载小、跨径较小的桥梁。

桁架拱桥:构造、特点及适用范围

桁架拱桥又称拱形桁架桥,是一种具有水平推力的桁架结构,其下弦杆为拱形,上弦杆一般与桥道结构组合成整体而共同工作。桁架拱兼具桁架和拱式结构的优点,因此能充分发挥材料的受力性能。桁架拱桥外形轻巧美观,各构件截面尺寸较小,重量较轻,结构受力合理,整体性强,不仅节省材料,而且可以减少对墩台的垂直压力和水平压力。

桁架拱桥的上部结构一般均由桁架拱片、横向联系和桥面三部分组成。

桁架拱片是桁架拱桥的主要承重结构,在施工中它承受全部结构自重(包括施工荷载),竣工后它与桥面结构共同承受活荷载和其他荷载。桁架拱片由上弦杆、腹杆、下弦杆和拱顶实腹段组成。

上弦杆和实腹段上缘构成桁架拱片的上边缘,它与桥面纵向平行(单孔拱桥也可设置竖曲线);上弦杆的轴线平行于桁架拱片的上边缘。桁架拱片下弦的轴线可采用圆弧线、二次抛物线或悬链线。由于圆弧线的计算和施工放样都较方便,因此较为常用。

腹杆包括斜杆和竖杆。根据腹杆的不同布置情况,桁架拱片可分为竖杆式、三角形、斜压杆和斜拉杆四种形式。竖杆式桁架拱片外形美观,施工较方便,但结构整体刚度较小,竖杆与上、下弦杆连接的节点处易开裂,故适用于荷载小、跨径较小的桥梁。三角形桁架拱片的腹杆根数少,杆件的总长度也较短,因此用料省,整体刚度较大。但是当拱跨较大、矢高较高时,三角形桁架拱片的节间长度就过大,为了承受桥面荷载,就要增加桥面构件的钢筋用量。因此宜增设竖杆来减小节间长度,组合成带竖杆的三角形桁架拱片。根据斜杆倾斜方向的不同,桁架拱片又有斜压杆和斜拉杆两种,前者斜杆受压、竖杆受拉,后者斜杆受拉、竖杆受压,是目前采用较多的两种形式。

为把桁架拱片连成整体,使之共同受力,并保证其横向稳定,须在桁架拱片之间设置横向联系。横向联系由拉杆、横系梁、横隔板和剪刀撑等组成。(www.daowen.com)

拉杆和横系梁分别设置在上、下弦杆的节点处,拱顶实腹段每隔3~5 m也应设置横系梁。当跨径较小时,横系梁也可用拉杆代替。而对于城市宽桥,拱顶实腹段的横向联系宜加强,有利于活荷载横向分布。

横隔板一般设置在实腹段与桁架部分连接处及跨中,它在高度方向常直抵桥面板。横桥向的剪刀撑一般设置在1/4跨径附近的上、下节点之间及跨径端部。较小跨径的桁架拱桥可不设端部剪刀撑。对于大跨径桁架拱桥,除设置竖向剪刀撑外,还可在下弦杆平面内设置一些连接系杆,以加强桥梁的横向刚度。

桁架拱桥的桥面结构形式很多,有横向微弯板、纵向微弯板和预应力混凝土空心板等。横向微弯板桥面比较省钢材,但跨径较小,拱片的片数较多。较大跨径的桁架拱桥,为了减少拱片的片数,可采用纵向微弯板或预应力混凝土空心板,但纵向微弯板需要较强的横梁。这三种桥面结构形式各有优缺点,应根据具体情况选用。

桁架拱与墩(台)的连接涉及下弦杆、上弦杆与桥墩(台)的连接和多孔桁架拱桥桥跨结构之间的连接等。下弦杆与墩(台)的连接,中小跨径桁架拱桥通常是在墩(台)帽上预留深10 cm左右的槽孔,将下弦杆的端头插入,四周用砂浆填塞。在跨径较大时,可采用钢筋混凝土制成的平面铰和弧面铰连接。桁架拱上部与墩(台)的连接,以及多跨拱间的连接,有悬臂式、过梁式和伸入式三种形式,一般以过梁式为宜。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈