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一般来说,拱桥设计中所选择的拱轴线应满足以下几个方面的要求:
(1)尽量减小主拱圈截面的弯矩,并较大限度减小截面的拉应力,较好是不出现拉应力;
(2)满足各施工阶段的要求,并尽量少用或不用临时性施工。
目前,拱桥常用的拱轴线形有以下几种:
1.圆弧线
圆弧线是对应于均布径向荷载作用下的压力线,当计算矢高和计算跨径Z已知时,根据上述关系可算出各几何量。
特点是:全拱曲率相同,线形较简单,施工较方便;但与拱桥的实际恒载压力线偏离大,且拱圈各截面受力不够均匀。因此适用于20m以下的小跨径拱桥。有些较大跨径的钢筋混凝土拱桥,为了方便各拱节段的预制拼装,简化施工,也采用圆弧线作为拱轴线。例女1961年建成的法国Serriere桥,跨径125m,采用了等截面圆弧线拱圈。
2.悬链线
悬链线是实腹式经桥的恒载象度(单位长度的重量)自拱顶向拱脚连续分布、逐渐增大时作用下的压力线。因此,采用悬链线作为实腹式拱桥的拱轴线。在恒作用下,当不计壬拱圈由恒载弹性压缩产生的影响时,其与恒载压力线重合,一般认为悬链线是实腹式拱桥在恒载作用下的合理拱轴线。
空式拱桥的恒载自拱顶向拱脚不再是连续分布的,其空腹部分的荷载有两部分组成,既拱圈自重的分布荷载和拱上立柱(或横墙)传来的集中荷载。其相应的恒载压力线,也不冉是一条平滑的悬链线,而是一条在腹孔墩处有转折的多段曲线,虽然采用悬链线作为拱轴线与恒载压力线有偏离,但此对拱圈控制截面的內力是有利的,凶此,空腹式拱桥也广泛采悬链线作为拱轴线。所以,悬链线是目前我国大、中跨径拱桥采用较普遍的拱轴线形。
3.抛物线
二次抛物线是在竖向均布荷载作用下拱的压力线。对于恒载分布比较接近均布的拱桥,例如矢跨比较小的空腹式钢筋混凝土拱桥、钢筋混凝土桁架拱和刚架拱等轻型拱桥,往往可以采用二次抛物线作为拱轴线。抛物线的拱轴方程为:
在某些大跨径拱桥中,也会采用奄盜地翅选如三次、四次甚成六次抛物线,作为拱轴线的。重庆君正生产的桥梁箱梁内模,是先用氯丁橡胶、天然橡胶与锦纶布复合而成的材料,后用硫化工艺后制成橡胶充气芯模。既有很好的抗胀强度,又有弹性和柔韧性,抗高温并有良好的脱离性能,桥梁箱梁内模同时也具有良好的耐老化,耐磨性能,使用寿命长等特点,取代传统的刚模木模。