砌體拱橋構造和設計
一、砌體拱橋的分類
主拱圈是拱橋的主要承載結構。砌體拱橋分類主要以主拱圈材料和結構形式劃分。按材料可分為石拱橋、混凝土砌體拱橋和磚拱橋。
按拱上結構形式可分為實腹式砌體拱橋和空腹式砌體拱橋。
按主拱圈的軸線形式可分為圓弧線砌體拱橋、拋物線砌體拱橋和懸鏈線砌體拱橋。
按照砌體拱橋主拱圈橫截面形式可分為砌體板拱橋和砌體肋拱橋。主拱圈沿拱軸線可以做成等截面或變截面形式，稱為等截面拱或變截面拱。
砌體拱橋一般主拱圈受力圖式都是按有推力的無鉸拱進行設計。
二、砌體拱橋的構造
砌體拱橋一般都是上承式拱橋，它的上部結構是由主拱圈和拱上結構組成；下部結構是橋墩、橋臺和墓礎：工程組成。主拱圈是主要承重結構，作用其上的全部荷載，通過拱腳傳給墩臺和基礎。
(一)拱圈的構造
1．實體板拱
實休板拱拱圈截面為實心矩形板。板拱構造簡單，施工方便，是中、小跨徑拱橋最常用的一種截面型式。
2．空心(卡砌)板拱
空心(卡砌)板拱是用混凝土預制空心砌塊，在拱架上先拼砌而成 空心板拱的砌塊劃分要求外形簡單，種類少，便于預制和卡砌，砌塊間縱橫向都要滿足錯縫要求：
3．肋拱
肋拱橋拱圈是巾兩條或多條分離平行的砌體拱肋組成拱圈：為保證拱肋整體穩(wěn)定，肋間橫向加設鋼筋混凝土橫系梁，橋面系用鋼筋棍凝土板。
(二)拱上建筑構造
拱上建筑也稱拱上結構，是指上承式拱橋橋跨結構中拱圈以上的結構部分，分為實腹式與空腹式兩種。
1．實腹式拱上建筑
實腹式拱上建筑由拱背填料、側墻、護拱以及變形縫、防水層、泄水管和橋面等組成。
實腹式拱上建筑構造簡單，施工方便，但填料的數(shù)量較多，恒載較重，一般在小跨徑拱橋上采用。
2．空腹式拱上建筑
空腹式拱上建筑除具有實腹式拱上建筑的構造外，主要是橋面荷載是由腹孔及支承腹孔的立柱或立墻下傳。腹孔可以為梁板式或拱式結構，布置范圍一般為半跨拱腳外l/3～l/4為宜(／為主拱圈跨度)。腹孔跨度不宜過大，一般不大于l/8～l/15。
3．關于其他細部結構，如伸縮縫與變形縫，防水層與泄水管，橋面鋪裝及人行道布設等構造要求，請參照有關設計手冊處理。
關于拱橋下部結構墩臺與基礎的構造要求見本章第三節(jié)。
三、砌體拱橋的總體布置
在通過橋址方案比較確定了橋位之后，即可根據(jù)橋位處水文、地質、地形等總體情況進行拱橋的總體設計．其具體內容請參見《橋涵通用規(guī)范》。
四、拱軸線型的選用
拱橋設計中主拱匪的曲線變化形狀是由聽選擇的拱軸線型決定的。拱軸線是指主拱圈各截面重心(或形心)的連線
最理想的拱軸線是與拱上各種荷載作用下的壓力線相吻合，使拱圈各截面處于施壓狀態(tài)，截面應力均勻分布。這樣的拱軸線稱為合理拱軸線，但是這種理論上的合理拱軸線在拱橋實際受力中是不存在的；因為除恒載外，拱圈還受到活載、溫度變化和材料收縮等因素作用。即使恒載壓力線與拱軸線相吻合，怛在活載作用下其壓力線與拱軸線也不會再吻合。
實際上公路砌體拱橋，恒載聽占全部荷載的比重較大，而且跨度增大，比重也將增大，因而實際設計中可采用恒載壓力線作為拱軸線：
拱橋常用的拱軸線有圓弧線、拋物線和懸鏈線。圓弧線線型簡單，施工方便，但偏離壓力線較大，使主拱各截面受力不均勻，常用于20m以下小跨徑拱橋。拋物線和懸鏈線比較接近恒載壓力線。計算表明，懸鏈線作為空腹拱橋的拱軸線，與恒載壓力線最為接近，所以目前國內在大、中跨徑拱橋設計中，普遍采用懸鏈線作為拱軸線型。
一、砌體拱橋的分類
主拱圈是拱橋的主要承載結構。砌體拱橋分類主要以主拱圈材料和結構形式劃分。按材料可分為石拱橋、混凝土砌體拱橋和磚拱橋。
按拱上結構形式可分為實腹式砌體拱橋和空腹式砌體拱橋。
按主拱圈的軸線形式可分為圓弧線砌體拱橋、拋物線砌體拱橋和懸鏈線砌體拱橋。
按照砌體拱橋主拱圈橫截面形式可分為砌體板拱橋和砌體肋拱橋。主拱圈沿拱軸線可以做成等截面或變截面形式，稱為等截面拱或變截面拱。
砌體拱橋一般主拱圈受力圖式都是按有推力的無鉸拱進行設計。
二、砌體拱橋的構造
砌體拱橋一般都是上承式拱橋，它的上部結構是由主拱圈和拱上結構組成；下部結構是橋墩、橋臺和墓礎：工程組成。主拱圈是主要承重結構，作用其上的全部荷載，通過拱腳傳給墩臺和基礎。
(一)拱圈的構造
1．實體板拱
實休板拱拱圈截面為實心矩形板。板拱構造簡單，施工方便，是中、小跨徑拱橋最常用的一種截面型式。
2．空心(卡砌)板拱
空心(卡砌)板拱是用混凝土預制空心砌塊，在拱架上先拼砌而成 空心板拱的砌塊劃分要求外形簡單，種類少，便于預制和卡砌，砌塊間縱橫向都要滿足錯縫要求：
3．肋拱
肋拱橋拱圈是巾兩條或多條分離平行的砌體拱肋組成拱圈：為保證拱肋整體穩(wěn)定，肋間橫向加設鋼筋混凝土橫系梁，橋面系用鋼筋棍凝土板。
(二)拱上建筑構造
拱上建筑也稱拱上結構，是指上承式拱橋橋跨結構中拱圈以上的結構部分，分為實腹式與空腹式兩種。
1．實腹式拱上建筑
實腹式拱上建筑由拱背填料、側墻、護拱以及變形縫、防水層、泄水管和橋面等組成。
實腹式拱上建筑構造簡單，施工方便，但填料的數(shù)量較多，恒載較重，一般在小跨徑拱橋上采用。
2．空腹式拱上建筑
空腹式拱上建筑除具有實腹式拱上建筑的構造外，主要是橋面荷載是由腹孔及支承腹孔的立柱或立墻下傳。腹孔可以為梁板式或拱式結構，布置范圍一般為半跨拱腳外l/3～l/4為宜(／為主拱圈跨度)。腹孔跨度不宜過大，一般不大于l/8～l/15。
3．關于其他細部結構，如伸縮縫與變形縫，防水層與泄水管，橋面鋪裝及人行道布設等構造要求，請參照有關設計手冊處理。
關于拱橋下部結構墩臺與基礎的構造要求見本章第三節(jié)。
三、砌體拱橋的總體布置
在通過橋址方案比較確定了橋位之后，即可根據(jù)橋位處水文、地質、地形等總體情況進行拱橋的總體設計．其具體內容請參見《橋涵通用規(guī)范》。
四、拱軸線型的選用
拱橋設計中主拱匪的曲線變化形狀是由聽選擇的拱軸線型決定的。拱軸線是指主拱圈各截面重心(或形心)的連線
最理想的拱軸線是與拱上各種荷載作用下的壓力線相吻合，使拱圈各截面處于施壓狀態(tài)，截面應力均勻分布。這樣的拱軸線稱為合理拱軸線，但是這種理論上的合理拱軸線在拱橋實際受力中是不存在的；因為除恒載外，拱圈還受到活載、溫度變化和材料收縮等因素作用。即使恒載壓力線與拱軸線相吻合，怛在活載作用下其壓力線與拱軸線也不會再吻合。
實際上公路砌體拱橋，恒載聽占全部荷載的比重較大，而且跨度增大，比重也將增大，因而實際設計中可采用恒載壓力線作為拱軸線：
拱橋常用的拱軸線有圓弧線、拋物線和懸鏈線。圓弧線線型簡單，施工方便，但偏離壓力線較大，使主拱各截面受力不均勻，常用于20m以下小跨徑拱橋。拋物線和懸鏈線比較接近恒載壓力線。計算表明，懸鏈線作為空腹拱橋的拱軸線，與恒載壓力線最為接近，所以目前國內在大、中跨徑拱橋設計中，普遍采用懸鏈線作為拱軸線型。