剛架拱橋是指外形似斜腿剛架的拱橋。由剛架拱片、橫系梁與橋面系組成。剛架拱片是拱肋與拱上建築組成整體的承重結構，立面上略呈拱形，其間用橫系梁和橋面系連線成整體共同受力。這種橋較其他類型拱橋構件少，自重輕，材料省，適用於地基較差的橋位處。
基本介紹
- 中文名：剛架拱橋
- 外文名：rigid rame arch bridge
- 定義：外形似斜腿剛架的拱橋
- 組成：剛架拱片、橫系梁與橋面系
- 特點：構件少，自重輕，材料省
- 學科：公路交通科學技術
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簡述
剛架拱橋是在桁架拱橋、斜腿剛構橋等基礎上，結合我國拱橋特點及無支架施工經驗而發展起來的新橋型，屬於有推力的高次超靜定結構。剛架拱橋大部分構件偏心受壓，無純拉構件，可以充分利用混凝土抗壓能力強的特點。與桁架拱相比，混凝土用量和鋼筋用量均可以減少，經濟效益較明顯；施工方法適用性強，可採用預製吊裝、有支架吊裝、懸臂拼裝、轉體施工法等。
由於它具有構件少、整體性好、自重小、施工簡便、造價低、結構線條簡單、外形美觀大方，對地基承載力要求比其他拱橋低等特點，適用於跨徑25——70m的橋樑。
剛架拱橋的上部結構由剛架拱片、橫向連線系和橋面等部分組成。
特點
剛架拱橋是在雙曲拱橋、桁架拱橋、肋拱橋和斜腿剛構橋等基礎上，結合我國拱橋特點及無支架施工經驗而發展起來的新橋型。
剛架拱橋的上部結構是由拱腿與實腹段合龍後組成裸肋，在裸肋的基礎上架弦桿及斜撐形成剛架拱片；在剛架拱片之間設定橫系梁；安裝預製的肋腋板(或微彎板)和懸臂板，現澆混凝土填平層和橋面鋪裝組合而成。
剛架拱橋屬於有推力的高次超靜定結構。它具有桿件少、整體性好、自重輕、施工簡便、材料省、對地基承載力要求比其他拱橋低、造型美觀等優點，因此已在我國得到廣泛的套用。
鋼架拱片
剛架拱片是剛架拱橋的主要組成部分，施工階段承受上部構造自重，營運階段與橋面系連成整體，共同承受恆載、活載和附加荷載，並把其作用力傳遞到墩台上。下面介紹其各部分構造。
1．實腹段
實腹段上緣為直線，下緣為曲線，長度一般為(0.4～0.5)f0(f0為淨跨徑)。截面形式一般為凸形，對於大跨徑剛架拱，可採用工字形、箱形等截面形式。配置的下緣縱向受拉鋼筋及上緣受壓鋼筋，套用箍筋固定。箍筋直徑不小於8 mm，間距不大於受力鋼筋直徑的10倍。
2．拱腿
拱腿一般採用直桿，但從美觀考慮，可採用與實腹段下緣同一曲線的曲桿或微曲桿，但曲率不能太大。由計算知：如果拱腿曲率增大，相應的拱腿負彎矩也會增大，對拱頂、拱腿均不利。
拱腿截面應根據跨徑的大小或施工要求而選擇矩形、工字形、箱形等截面形式。
3．弦桿
弦桿是等截面直線桿件，和實腹段一樣，截面形式可為凸形、工字形、箱形等。受力狀況接近於梁，內弦桿為壓彎桿件，外弦桿以彎為主，有較小的拉力。配筋構造要求同鋼筋混凝土組合梁，除按受力要求配筋外，尚應加強小節點處上、下緣和桿件側面的構造配筋，以及大節點處上、下緣和與拱腿相交處圓弧部分的構造配筋。，
4．斜撐
斜撐是等截面直線桿件，其截面形式為矩形、工字形、箱形等。斜撐的作用是支撐弦桿，縮小弦桿段的跨度並對內弦桿提供軸力，其配筋要求同拱腿。
5．大、小節點
大、小節點處的桿件相鄰邊緣套用弧線過渡，同一桿件兩邊過渡線的起點應接近同一截面。沿過渡線邊緣應設包絡鋼筋，包絡鋼筋錨固於弦桿中應有足夠錨固長度。各桿件主筋應順桿件方向伸過節點中心截面，且應滿足錨固長度要求。拉彎桿件的伸入主筋應帶彎鉤。
在大、小節點附近箍筋應適當加密，以承受局部應力。
外形布置
剛架拱橋的合理跨徑是25～70 m。當跨徑小於30 in時，或弦桿配置預應力鋼筋時，可不設斜撐，。當跨徑較大時(70m以上)，可增加斜撐，除第一斜撐支承於橋台(墩)外，其餘斜撐支承在拱腿上。
實腹段的下底緣曲線可採用二次拋物線、懸鏈線或圓弧線，但實際上，實腹段的下底緣曲線多用二次拋物線。
拱腿可根據跨徑的大小設計成直桿或與實腹段下底緣相配合的微曲桿，跨徑25～40 m時，可簡單設計為直桿；40 m以上時，從美觀角度考慮可設計為微曲桿件。
