第一节拱桥的受力特点及适用范围

十九世纪

 

一、拱桥的发展

拱桥是我国公路上使用广泛且历史悠久的一种桥梁结构型式，它外形宏伟壮观，且经久耐用。由力学知识知道，拱式结构在竖向荷载作用下，支撑处不仅产生竖向反力，而且还产生水平推力。这样拱的弯距比相同跨径的梁的弯距小的多，而使整个拱主要承受压力。这样就可以充分利用抗压性能较好的的圬工材料来修建。

古代拱桥：拱轴曲线造型的千变万化，其中最具有代表意义的是建于公元 595-605年的由李春设计的赵州桥（跨径L=37m）。

当代拱桥：其结构型式与施工方法的丰富多彩如1997年建成的重庆万县长江大桥（L=420m）其主拱长度世界排名第一，广州丫髻沙特大桥（L＝360m）， 1932建成的澳大利亚悉尼钢拱桥（L＝503m）及正在建设的庐浦大桥（L=550m）。

二、拱桥的特点

1、拱桥主要优点：

（1）跨越能力较大；（2）就地取材，节省大量的钢材和水泥；（3）耐久性好，养护维修费用少；（4）外形美观；（5）构造简单。

2、拱桥主要缺点：

（1）自重较大，相应的水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，对地基要求高；（2）拱桥采用支架施工，支架和其他辅助设备的费用大大增加，从而增加施工难度，提高桥的造价。施工工序多，建桥周期长。（3）拱桥水平推力较大，需要设置单向推力墩，增加了造价。（4）上承式拱桥的建筑高度较高，使两岸接线的工程量增大或增大了桥面纵坡，增加的造价又对行车不利。

随着钢管混凝土在拱桥上的应用，钢管混凝土拱桥克服了拱桥传统的缺点，当跨径在200~600m范围内，拱桥仍然是悬索桥和斜拉桥的有利竞争对手。