拱橋的現(xiàn)狀與展望演示文稿當前1頁，總共70頁。優(yōu)選拱橋的現(xiàn)狀與展望當前2頁，總共70頁。目錄拱橋的基本特點拱橋的分類以及現(xiàn)狀介紹世界大跨徑拱橋排名拱橋的展望結語當前3頁，總共70頁。一、拱橋的基本特點

拱橋（archbridge）指的是在豎直平面內以拱作為結構主要承重構件的橋梁。當前4頁，總共70頁。1、拱橋的優(yōu)缺點優(yōu)點跨越能力較大可節(jié)省大量鋼材和水泥耐久性好，維護費用少形式多樣，外型美觀缺點跨徑大時，自重較大水平推力的存在增加了下部結構工程量多孔連續(xù)拱橋互相影響，需采用復雜措施上承式拱橋建筑高度大，可能增加縱坡

拱橋的缺點正在逐步得到克服：200~600m范圍內，拱橋仍然是斜拉橋和懸索橋的競爭對手。 當前5頁，總共70頁。2、拱橋的受力特點

承重結構：主拱將橋面的豎向荷載轉化為部分水平推力，使拱的彎距大大減小，拱主要承受壓力，充分發(fā)揮圬工材料抗壓性能；當前6頁，總共70頁。二、拱橋的分類拱橋的分類以及現(xiàn)狀介紹

2.1拱橋的分類拱橋按材料按拱上建筑按橋面位置按截面形式按拱圈線形按受力圖示圬工拱小跨徑鋼砼拱廣泛采用鋼拱大跨徑組合拱新形式上承式、中承式、下承式圓弧拱、拋物線拱、懸鏈線拱實腹式、空腹式板拱、肋拱、箱形拱雙曲拱、鋼管砼拱簡單體系拱、組合體系拱當前7頁，總共70頁。2.2拱橋的現(xiàn)狀介紹

按拱橋材料

石拱橋、鋼拱橋、鋼筋混凝土拱橋和鋼管混凝土拱橋目前,石拱橋、鋼拱橋、鋼筋混凝土拱橋和鋼管混凝土拱橋跨徑的世界紀錄均在中國石拱橋：主跨徑146ｍ的山西丹河新橋鋼拱橋：主跨徑552ｍ的朝天門長江大橋鋼筋混凝土拱橋：主跨徑420ｍ的萬縣長江大橋鋼管混凝土拱橋：主跨徑530ｍ的波司登長江大橋長江大橋當前8頁，總共70頁。百余年來國內外鋼拱橋，鋼筋混凝土拱橋以及

鋼管混凝土拱橋的跨度發(fā)展概況見下圖當前9頁，總共70頁。由圖3可知,從建造時間來說,混凝土拱橋自1965年(指跨徑突破100m)以來,修建數(shù)量不斷上升,尤以1985—1998年期間發(fā)展最為迅速,此后數(shù)量增長趨勢放緩。鋼管混凝土拱橋從1990年以來,短短20年時間修建了300多座,平均每年建造有10座以上,發(fā)展速度在這3類拱橋中速度最快,而且增長率較為均勻。鋼拱橋在2000年以前發(fā)展緩慢,而在2000年以后,有明顯的增加,但總量與其他兩種拱橋相比,還較少。當前10頁，總共70頁。（1）.在1990年之前,中國雖然混凝土拱橋修建數(shù)量較多,但跨徑不大,技術水平不高。20世紀90年代以后,中國混凝土拱橋的技術進入快速發(fā)展時期,1997年重慶萬縣長江大橋建成,跨徑達420m,一躍而成為世界第一；1997年之后隨著混凝土拱橋建造數(shù)量的減小,跨徑也沒有新的突破。當前11頁，總共70頁。(2)鋼管混凝土拱橋發(fā)展的時間雖然較短,但其跨徑增大的速度一直很快。2005年建成的四川巫山長江大橋,將鋼管混凝土拱橋的跨徑推到460m。以及2012年建成的530米的波司登長江大橋。其跨徑發(fā)展還有相當?shù)目臻g。當前12頁，總共70頁。（3）對于鋼拱橋,1966年攀枝花2號橋(渡口大橋)跨徑已達180m,到1992年九江長江大橋的建成,經過26年的時間跨徑增長36m,跨徑增速相對緩慢。2009年建成跨徑為552米上海盧浦大橋,增長速度飛快，屬于跳躍式發(fā)展。根據(jù)理論推算,按現(xiàn)有的材料技術水平,鋼拱橋的極限跨度可達1200m。因此鋼拱橋的跨徑還有較大的發(fā)展空間。當前13頁，總共70頁。石拱橋的現(xiàn)狀石拱橋用天然石料作為主要建筑材料工業(yè)發(fā)達國家在十九世紀下半葉和二十世紀上半時大規(guī)模修建的鐵路中,大量應用了圬工拱橋。此后,隨著鋼鐵、混凝土材料在橋梁中的應用,機械的應用,勞動生產率的提高,圬工拱橋在歐美較少修建。當前14頁，總共70頁。在我國的當代,石拱橋不僅修建的數(shù)量較多,而且跨徑也不斷增大.從606年趙縣安濟橋的37.4ｍ,到1956年完成鐵路松樹坡橋的38ｍ,歷經1350年才得以突破.然而,此后石拱橋跨徑紀錄的改寫速度極快,并迅速越過百米大關.1972年建成的四川九溪溝大橋116ｍ的跨徑保持了18年后,120ｍ跨徑的烏巢河大橋將其打破.時隔不到10年,146ｍ丹河新橋又刷新了記錄.當前15頁，總共70頁。山西丹河新橋是晉城——焦作高速公路上的一座特大型石拱橋，主跨１４６ｍ，位列世界同類橋型第一位當前16頁，總共70頁。在我國的當代，由于石拱橋勞動生產率低、支架費用大、對地質條件要求高、修建時間長等原因,在許多情況下其經濟性較其它橋梁已從過去的優(yōu)勢變?yōu)榱觿?因而在我國石拱橋修建日少,丹河新橋的修建并不具有普遍意義也不代表著拱橋的發(fā)展方向。當前17頁，總共70頁。在建的湖南鳳凰堤溪大橋倒塌2007年8月13日,事故調查組分析該橋倒塌的原因是:由于主拱圈砌筑材料未滿足規(guī)范和設計要求,拱橋上部構造施工工序不合理,主拱圈砌筑質量差,降低了拱圈砌體的整體性和強度,隨著拱上施工荷載的不斷增加,造成1號孔主拱圈靠近0號橋臺一側約3-4ｍ寬范圍內砌體強度達到破壞極限而坍塌,受連拱效應影響,整個大橋迅速坍塌.當前18頁，總共70頁。當前19頁，總共70頁。該橋選擇石拱橋本身并不值得質疑.該橋的倒塌是質量事故,并不是橋型本身的問題.在地形地質條件適合的山區(qū),石拱橋仍是一種具有一定經濟競爭力的橋型.當前20頁，總共70頁。無論是國內還是國外,對于目前在役的以石拱橋為主的圬工拱橋,全部拆除是不現(xiàn)實也是不必要的.從1995年開始,以歐洲國家為主,每三年舉辦一次國際拱橋大會主要是關于在役拱橋的檢測、維修、加固的內容；而我國2004年西部交通建設科技項目設立了“服役石拱橋可靠性評估與加固改造技術研究”項目，說明在役圬工拱橋的評估、養(yǎng)護、維修、加固與改造已引起高度重視.當前21頁，總共70頁。鋼拱橋的現(xiàn)狀

18世紀英國的工業(yè)革命后,鋼鐵開始被應用于橋梁結構之中.第一座鑄鐵拱橋是由ＴｈｏｍａｓＰｒｉｔｃｈａｒｄ設計的塞文(Ｓｅｖｅｒｎ)橋,建于1779年。鋼鐵首次大量應用于橋梁的是1874年修建的美國的Ｅａｄｓ橋,它是一座三跨(153ｍ+158ｍ+153ｍ)的鋼桁肋拱橋。在我國,長期以來鋼橋不是發(fā)展的重點.在為數(shù)不多的鋼橋中,大部分都是跨大江大河的鐵路橋,公路橋很少。在橋梁結構形式方面,以鋼板梁和鋼桁梁為主,鋼拱橋修建很少.當前22頁，總共70頁。上個世紀我國建成跨徑最大的鋼拱橋,公路橋為跨徑180ｍ的攀枝花2號橋與3號橋；鐵路橋為九江長江大橋，它的主孔是三跨剛性梁柔性拱,跨徑組合為180ｍ+216ｍ+180ｍ.當前23頁，總共70頁。隨著我國經濟和交通的發(fā)展、鋼產量的提高,我國陸續(xù)修建了一些大跨徑鋼斜拉橋、鋼懸索橋.2009年重慶建成了大跨徑的鋼拱橋———朝天門長江大橋(552ｍ),將我國鋼拱橋的紀錄從200ｍ左右一下子躍升到世界第一.當前24頁，總共70頁。鋼拱橋的技術進步,從其跨徑來看

從1874年跨徑158.6ｍ的Ｅａｄｓ橋到1916年跨徑298ｍ的獄門橋,42年中跨徑增加88%;到1931年跨徑503.6ｍ的培虹橋,15年中又增加了69%;再到1976年跨徑518.3ｍ的新河谷橋,45年僅增加3%;2009年中國重慶建成跨徑達552ｍ的朝天門長江大橋,27年跨徑增加了6%.當前25頁，總共70頁。不同時期修建的鋼拱橋跨徑,其中給出的橋名是部分具有代表性的橋梁當前26頁，總共70頁。圖2為在各分段跨徑范圍內鋼拱橋建造的數(shù)量當前27頁，總共70頁。鋼拱橋由于鋼材強度較高,使得拱圈自重減小、而且其架設方便,因此較之于石拱橋和混凝土拱橋具有更大的跨越能力局限性：（1）橋梁的跨徑在不斷地增大,而拱以受壓為主,穩(wěn)定(包括整體穩(wěn)定與局部穩(wěn)定)問題成為主要矛盾；（2）主拱在合龍以前并不是拱結構,要有其它輔助措施,施工難度比懸索橋與斜拉橋相比困難；當前28頁，總共70頁。2.2.3.混凝土拱橋的現(xiàn)狀

1759年波特蘭水泥出現(xiàn)后,混凝土開始在拱橋中應用,為拱橋的發(fā)展注入了新的生機和活力.1875年,Ｍｏｎｉｅｒ建成了第一座混凝土拱橋-ＴｉｌｉüｒｅｄｅＣｈａｚｅｌｅｔＭａｒｑｕｉｓ宮殿花園里面的一座步行橋.我國的混凝土拱橋首先在鐵路橋梁上出現(xiàn).解放前修建的跨徑最大的是粵漢線株韶段五大拱橋中的碓凱沖橋、省界橋和燕塘橋,為各有一主孔跨徑達40ｍ的鋼筋混凝土拱橋.20世紀六七十年代后,鋼筋混凝土拱橋長期成為我國的主導橋型。當前29頁，總共70頁。1980年后,我國修建了許多大跨徑的鋼筋混凝土箱拱橋和肋拱橋.比較典型的橋梁有1979年建成的跨徑150ｍ的四川馬鳴溪大橋、1982年建成的跨徑170ｍ的四川攀枝花市寶鼎大橋、1990年建成的跨徑200ｍ的四川涪陵烏江大橋、1990年建成的跨徑240ｍ的中承式鋼筋混凝土拱橋———四川宜賓小南門金沙江大橋、1996年主跨達312ｍ的以鋼管混凝土為勁性骨架的廣西邕寧邕江大橋以及1997年建成的世界上跨徑最大的鋼筋混凝土拱橋———重慶萬洲(萬縣)長江大橋(420ｍ).當前30頁，總共70頁。重慶萬洲(萬縣)長江大橋

全橋長814米，寬23米，橋拱凈跨420米，橋面距江面高140米。主橋于1994年5月開工建設，1997年5月竣工通車當前31頁，總共70頁。從下圖可以發(fā)現(xiàn),我國混凝土拱橋的跨徑和數(shù)量在2000年以前總體上隨時間推移呈增大趨勢,但進入21世紀以后數(shù)量呈下降趨勢,跨徑則在1997年重慶萬州長江大橋達到峰值點(420m)之后也呈下降趨勢。當前32頁，總共70頁。從圖2可以看出,在跨徑不小于100m的混凝土拱橋中,以跨徑100～160m的最多,共計174座,占總數(shù)的87.9%;跨徑161～199m的為16座,占總數(shù)的8%;200m及以上跨徑的為8座,占總數(shù)的4%,其中200～300m、300～400m的分別為5座和2座,大于400m的則僅有1座。截止到2003年3月,日本土木學會進行的日本國內跨徑不小于100m混凝土拱橋的調查表明,已建與在建的共38座,跨徑100～160m的為27座,占總數(shù)的71.1%;161～199m的為5座,占總數(shù)的13.1%;200m及以上跨徑的為6座,占總數(shù)的15.8%。當前33頁，總共70頁。結論：因此,無論是從中國、還是從日本的現(xiàn)狀來看,跨徑在160m及以下跨徑的混凝土拱橋已有大量的修建,技術已日趨成熟,在山區(qū)中有著良好的經濟性,是目前混凝土拱橋最具競爭能力的跨徑范圍。跨徑在161～199m時,有一定的技術難度,但也不難克服,是較具競爭能力的跨徑范圍。跨徑在200m以上時,可以說有相當?shù)募夹g難度,其競爭力要依具體的工程情況而定。從世界范圍看,跨徑大于300m的混凝土拱橋,目前僅有6座(其中3座在中國),其技術還處于發(fā)展之中。當前34頁，總共70頁。無論數(shù)量還是跨徑,我國大跨徑混凝土拱橋建設成就均名列世界第一當前35頁，總共70頁。2.2.4.鋼管混凝土拱橋的現(xiàn)狀鋼管混凝土拱橋屬于鋼——混凝土組合結構中的一種。鋼管混凝土拱橋是將鋼管內填充混凝土，由于鋼管的徑向約束而限制受壓混凝土的膨脹，使混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而顯著提高混凝土的抗壓強度。當前36頁，總共70頁。1990年,中國第一座鋼管混凝土拱橋———旺蒼東河大橋在四川建成.，跨徑115ｍ。當前37頁，總共70頁。優(yōu)點：一方面借助內填混凝土提高鋼管壁受壓時的穩(wěn)定性,提高鋼管的抗腐蝕性和耐久性,另一方面借助管壁對混凝土的套箍作用,提高了混凝土的抗壓強度和延性,將鋼材和混凝土有機地組合起來;在施工方面,鋼管混凝土可利用空心鋼管作為勁性骨架甚至模板,施工吊裝重量輕,進度快,施工用鋼量省。由于在材料和施工方法上的優(yōu)越性,將這種結構應用于以受力為主的拱橋是十分合理的當前38頁，總共70頁。由于鋼管混凝土拱橋具有材料強度高、施工方便、造型美觀等優(yōu)點,又適逢我國大規(guī)模的交通基礎設施建設時期,鋼管混凝土拱橋便在我國得到迅速的發(fā)展.隨著數(shù)量的增多,跨徑與規(guī)模也不斷增大,分布區(qū)域也越來越廣。當前39頁，總共70頁。截止到2005年3月,跨徑大于或等于50ｍ的鋼管混凝土拱橋有230座,其中跨徑達100ｍ及以上的132座,跨徑達200ｍ及以上的有33座.調查結果表明,1995年前較少修建跨徑大于100ｍ的鋼管混凝土拱橋.此后,鋼管混凝土拱橋的跨徑和數(shù)量隨時間的推移在不斷地增大.各個時期具有代表性的橋梁有:1990年建成的四川旺蒼東河橋,跨徑115ｍ;1995年建成的廣東南海三山西大橋,跨徑200ｍ;2000年建成的廣東丫髻沙大橋,跨徑360ｍ;2005年建成的重慶巫山長江大橋,跨徑460ｍ.2012年建成波司登長江大橋，跨徑530ｍ.當前40頁，總共70頁。鋼管混凝土拱橋分類

將鋼管混凝土拱橋的結構型式分為(有推力)上承式、中承式、(下承式)拱梁組合式、飛鳥式(中承式剛架系桿拱)和下承式剛架系桿拱5大類。5種主要結構形式已建成橋梁的跨徑紀錄分別為上承式拱———主跨為288ｍ的重慶奉節(jié)梅溪河橋,有推力中承式拱———主跨為460ｍ四川巫山長江大橋,飛鳥式———主跨為368ｍ的湖南茅草街大橋,下承式拱梁組合拱———主跨為190ｍ的杭州錢江四橋,下承式剛架系桿拱———主跨為280ｍ的湖北武漢漢江三橋.當前41頁，總共70頁。重慶奉節(jié)梅溪河橋上承式拱——主跨288m當前42頁，總共70頁。巫山長江大橋是一座鋼管中承式拱橋，大橋橋面凈寬19米，雙向4車道，主跨492米。大橋引道全長7.4千米，路基寬8~12米，為山嶺重丘二級路。它被稱為“渝東門戶橋”、“渝東第一橋”。當前43頁，總共70頁。湖南茅草街大橋,主跨368米，為我國同類型橋梁單孔跨徑第一，寬跨比為世界第一當前44頁，總共70頁。杭州錢江四橋,190米跨為下承式系桿拱橋和中承式拱橋的組合。當前45頁，總共70頁。湖北武漢漢江三橋，是一座跨徑280米的下承式鋼管混凝土系桿拱橋當前46頁，總共70頁。序號橋名主跨(米)結構形式所在國家建成年限1朝天門長江大橋552鋼橋中國重慶20092盧浦大橋550鋼箱拱中國上海20043波司登長江大橋530鋼管混凝土中國四川20124新河谷大橋518鋼桁架拱美國19765合江長江大橋（建設中）507鋼管混凝土中國四川20156美國紐約貝永橋504鋼桁架拱美國19317悉尼港橋503鋼桁架拱澳大利亞19328香溪長江大橋（準備中）498鋼橋中國湖北9大瑞鐵路怒江大橋（準備中）490鋼+混凝土結構中國云南10田灣大渡河大橋（準備中）466鋼管混凝土中國四川11巫山長江大橋460鋼管混凝土中國重慶200512明州大橋450鋼橋中國浙江201113南廣鐵路西江大橋450鋼橋中國廣東201414滬昆高鐵北盤江大橋（建設中）445勁性骨架混凝土拱中國貴州201515成貴鐵路鴨池河大橋（建設中）436鋼—混凝土拱中國貴州2018三、世界大跨徑拱橋排名當前47頁，總共70頁。1朝天門長江大橋主跨長552米，全長1741米,雙層橋面

,8車道公路,2006年3月動工，并于2009年4月29日通車,此橋位于重慶市中心朝天門和江北嘴下游，視野極為壯觀。當前48頁，總共70頁。2盧浦大橋大橋主橋為全鋼結構，大橋直線引橋全長3900米，其中主橋長750米，寬28.75米，采用一跨過江，由于主跨直徑達550米，居世界同類橋梁之首，被譽為“世界第一鋼拱橋”。2000年10月開工建設，2003年6月建成通車。當前49頁，總共70頁。3波司登長江大橋主跨530m，世界上跨徑最大的最大鋼管混凝土拱橋。當前50頁，總共70頁。4新河峽谷大橋鐵質橋體，長924米，跨徑518米，橋面高出峽谷267米。是全美第一高，世界第二高的公路橋，大橋于1974年6月開始建設，1977年10月竣工，共花費370萬美元。當前51頁，總共70頁。5合江長江大橋主跨507，鋼管混凝土拱。當前52頁，總共70頁。6美國巴約納大橋504米，1931年建成，建成時是世界最大拱橋。當前53頁，總共70頁。7悉尼港大橋悉尼港大橋號稱世界第一單孔拱橋。這座大橋從1857年設計到1932年竣工，是連接港口南北兩岸的重要橋梁。當前54頁，總共70頁。8香溪長江大橋（準備中）采用主跨中承鋼管混泥土拱橋，橋面寬度：23m，雙向四車道；主線設計車道：雙向4車道。建設工期約36個月。當前55頁，總共70頁。9大瑞鐵路怒江大橋（準備中）世界最大鐵路拱橋

橋上建4線火車站，橋面距離怒江水面高約220米，因大瑞鐵路是單軌，此橋西端直接連接34.6公里長高黎貢山隧道，兩端隧道相連，無法設置車站，單軌鐵路必須一定長度內有避讓車站，所以不得已將車站建于拱橋之上。這段鐵路大體平行于滇緬公路，但穿山架橋順直很多。當前56頁，總共70頁。10田灣大渡河大橋（準備中）中央跨度466米，橋面高185米。當前57頁，總共70頁。11巫山長江大橋巫山長江大橋是一座鋼管中承式拱橋，項目總投資1.96億元。大橋橋面凈寬19米，雙向4車道，主跨492米。大橋引道全長7.4千米，路基寬8~12米，為山嶺重丘二級路。它被稱為“渝東門戶橋”、“渝東第一橋”。當前58頁，總共70頁。12明州大橋明州大橋是目前世界最大跨度中承式雙肢鋼箱系桿提籃拱橋，大橋主橋分為三跨，兩邊跨徑均為100米，主跨跨徑達450米；主橋采用全鋼、全焊接結構，主體結構鋼量達3萬余噸。當前59頁，總共70頁。13南廣鐵路西江大橋橋面采用鋼縱橫梁結合梁體系，大橋全長618.3米，主橋跨徑450米，是目前世界鐵路同類橋梁最大跨度橋梁，鋼箱拱肋截面尺寸為15×5米，截面高度為世界第一。當前60頁，總共70頁。14滬昆高鐵北盤江大橋北盤江特大橋為上承式勁性骨架鋼筋混凝土拱橋，以一跨形式跨北盤江而過。大橋全長721.25米，其中主橋跨度445米，在目前世界同類型鐵路拱橋中跨度最大。當前61頁，總共70頁。15成貴鐵路鴨池河大橋大橋全長971米，主橋為436米中承式鋼-砼結合拱橋，主梁采用單箱三室預應力混凝土梁。當前62頁，總共70頁。四.拱橋的展望

（1）

鋼管混凝土拱橋在使用過程中,出現(xiàn)了一些質量問題.比較突出的主要是索構件的安全性與耐久性問題,如吊桿與系桿的腐蝕銹斷.在吊桿與系桿的耐久性、可更換性的構造上有了許多改進.重慶宜賓小南門橋(中承式鋼筋混凝土拱)的吊桿拉斷事故、廣東佛陳大橋的系桿銹斷、武漢漢江三橋(晴川大橋)的系桿破斷等事故,都產生了巨大的損失,帶來極壞的影響,也給鋼管混凝土拱橋的結構安全與耐久敲響了警鐘.1.鋼管混凝土拱橋當前63頁，總共70頁。（2）

鋼管混凝土應用于主拱之中,較之混凝土拱強度大、較之鋼拱剛度好,在施工方面優(yōu)于其它拱橋,因此是合理的.然而,鋼管混凝土拱橋在我國的應用發(fā)展太快,理論研究相對滯后,迄今還設有專門的設計與施工規(guī)范.當前64頁，總共70頁。2.石拱橋

石拱橋在人類發(fā)展進步過程中曾經發(fā)揮了巨大的作用，時至今日還有大量的石拱橋在繼續(xù)發(fā)揮交通功能，承載著歷史和文化的古老石拱橋。因地制宜、就地取材,修建特大型石拱橋提供了范例。在地形地質條件適合的山區(qū),石拱橋仍是一種具有一定經濟競爭力的橋型。當前65頁