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【模块编号】MU-06-04

Modular Unit-0604

其他类型拱桥计算特点

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【模块编号】MU-06-04

主 要 内 容

1 、桁 架 拱 桥 计 算 特 点2 、刚 架 拱 桥 计 算 特 点

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【模块编号】MU-06-04

1 、桁架拱桥的计算特点

◎ 拱形桁架部分的各杆件主要承受轴向力，与普通桁架类似；～实腹段部分承受轴向力和弯矩，与拱圈的受力类似；

◎ 桥架部分的上弦杆，除承受轴向压力外，还直接承受节间运营荷载所产生的弯矩。

1-1 、桁架拱桥的受力特点

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【模块编号】MU-06-041-2 、桁架拱桥的计算图式

1) 拱片整体作用较强，可简化为平面桁架；2) 桁架拱片与墩台的连接可看作铰接；3) 各节点杆件看作刚结，利用有限元计算；也可看作

铰接；

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【模块编号】MU-06-041-2 、计算图式（续）

4) 整体结构，活载的横向分布采用偏心受压法计算，计算上弦杆局部荷载作用下的受弯时，采用杠杆法；

5 ）下弦杆中，以靠近拱脚的第一根下弦杆控制设计，考虑结点次弯矩影响，适当提高设计轴向力；

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【模块编号】MU-06-041-3 、内力计算要点

1-3-1 、恒载内力◎ 恒载包括桁架拱片、横向联结系和桥面的重量。◎ 需考虑两种情况：

• 恒载由桁架拱片单独承受，– 施工刚完成时– 只需将桥的自重视为均布荷载。

• 由桁架拱全桥承受；– 运营期间；– 把桥面作为桁架拱片上弦杆和实腹段截面的组成部分。

• 两种情况取最不利的内力作为设计内力。

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【模块编号】MU-06-041-3 、内力计算要点（续 1 ）

1-3-2 、活载内力◎ 应考虑桥面参与桁架拱片的共同作用。◎ 先求出各杆件的轴向力影响线和实腹段的弯矩影

响线后，按最不利情况布置活载求得。

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【模块编号】MU-06-041-3 、内力计算要点（续 2 ）

1-3-3 、关于横向分布◎ 桁架拱桥具有明显的横向分布作用；◎ 当计算整体结构的内力时，常用偏心受压法计算横向分布

系数；◎ 计算上弦杆在局部荷载作用下的受弯时，常用杠杆法。

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【模块编号】MU-06-04

2 、刚架拱桥的计算特点 ◎ 刚架拱桥除边腹孔梁为受弯构件，其它杆件均为压弯构件；

2-1 、计算假定：1 ）恒载时，主、次拱腿均为铰接；活载时为固结；2 ）恒载全部由裸肋承担，并按施工过程叠加内力；

3 ）活载及附加内力由裸肋与桥面整体结构承担；

4 ）考虑活载的横向分布，按弹性支承连续梁简化法或其他简化法；

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【模块编号】MU-06-042-2 、刚架拱桥的计算图式

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【模块编号】MU-06-042-2 、刚架拱桥的计算图式（续）

◎ 裸拱自重作用下的计算图式

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【模块编号】MU-06-042-3 、刚架拱桥的计算特点

◎ 因弯矩高峰一般出现在杆件端部，选所有杆件的端殿与拱顶为计算截面；

◎ 裸肋自重作用下，计算模式为一次超静定的二铰拱；

◎ 计算活载内力时，应考虑桥面与拱肋的共同作用，设计一根斜撑时，全桥为九次超静定结构；

◎ 需要进行构件的斜截面、结合面抗剪及稳定性等验算；

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【模块编号】MU-06-04【属于 2-3 】恒载内力计算

◎ 在裸肋自重作用下，刚架拱桥的计算简图为一次超静定的二铰拱；

◎ 但拱轴线不是光滑曲线。

◎ 计算它的恒载内力时，取主拱脚的水平推力为赘余力；

◎ 忽略轴向力对变位的影响后，

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【模块编号】MU-06-04【属于 2-3 】活载内力计算

◎ 应考虑桥面与拱肋的共同作用。

◎ 内力分析可采用力法或位移法求解；

～也可采用平面杆系的有限单元法计算；

◎ 考虑了桥面与拱肋的共同作用，也应考虑活载横向分布影响。