第二节 拱轴线型选择和拱上建筑物的布置
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一、拱轴线型
1、拱轴线型选择原则:尽可能降低由于荷载产生的弯矩值。
2、合理拱轴:拱轴线与各种荷载的压力线相吻合;拱圈截面上轴向力,无弯矩作用,应力均匀;
3、拱轴线选择应满足:
(1)、尽量减小拱圈截面弯矩,使截面在附加内力影响下各主要截面的应力相差不大,并不出现拉应力;
(2)、对于无支架施工,不用临时性施工措施,能满足各施工阶段的要求;
(3)、计算方法简便;
(4)、线型美观,便于施工;
4、压力线作为拱轴线:公路拱桥恒载所占比重大,一般采用恒载压力线作为拱轴线;特殊情况,活载较大时,如铁路拱桥,可用恒载加一半活载的压力线作为拱轴线。
5、拱桥常用的拱轴线型---能表达为拱轴线方程
(1)圆弧线
特点:拱轴各点曲率相同,线型简单;矢跨比较大时,与恒载压力线偏离较大,拱圈受力不均;适合于20m以下的小跨径拱桥;
(2)抛物线
均匀荷载下,二次抛物线是拱的合理拱轴线。适合于恒载分布比较接近均匀的拱桥,如矢跨比较小的大跨径空腹式拱桥、桁架拱、刚架拱等;也可采用高次抛物线。
(3)悬链线
悬链线是实腹拱桥的合理拱轴线----恒载集度(单位长度的恒重)由拱顶向拱脚连续分布、逐渐增大;空腹拱桥恒载压力线在腹孔墩处有转折点,用悬链线作拱轴线与恒载压力线有偏离,但对拱圈控制截面有利;
悬链线作空腹拱的拱轴线可采用“五点重合法”即:在拱顶、跨径1/4及拱脚处使拱轴线与恒载压力线重合;悬链线、高次抛物线是目前大、中跨径拱桥采用最普遍的拱轴线型;

