石拱结构分析

发布 2021-05-29 12:00:28 阅读 3525

赵州桥:

我国古代石拱桥的杰出代表是举世闻名的河北省赵县的赵州桥是一座空腹式的圆弧形石拱桥,净跨37m, 宽9m,拱失高度7.23m,在拱圈两肩各设有二个跨度不等的腹拱,这样既能减轻桥身自重,节省材料,又便于排洪、增加美观。

赵州拱用于跨度比较小的桥梁比较合适,而大跨度的桥梁选用半圆形拱,就会使拱顶很高,造成桥高坡陡、车马行人过桥非常不便。二是施工不利,半圆形拱石砌石用的脚手架就会很高,增加施工的危险性。为此,李春和工匠们一起创造性地采用了圆弧拱形式,使石拱高度大大降低。

赵州桥的主孔净跨度为37.02米,而拱高只有7.23米,拱高和跨度之比为1:

5左右,这样就实现了低桥面和大跨度的双重目的,桥面过渡平稳,车辆行人非常方便,而且还具有用料省、施工方便等优点。当然圆弧形拱对两端桥基的推力相应增大,需要对桥基的施工提出更高的要求。

采用敞肩。这是李春对拱肩进行的重大改进,把以往桥梁建筑中采用的实肩拱改为敞肩工,即在大拱两端各设两个小拱,靠近大拱脚的小拱净跨为3.8米,另一拱的净跨为2.8米。

这种大拱加小拱的敞肩拱具有优异的技术性能,首先,可以增加泄洪能力,减轻拱可洪水季节由于水量增加而产生的洪水对桥的冲击力。古代佼河每逢汛期,水势较大,对桥的泄洪能力是个考验,四个小拱就可以分担部分洪流。据计算四个小增加过水面积16%左右,大大降低洪水对大桥的影响,提高大桥的安全性。

其次,敞肩拱比实肩拱可节省大量土石材料,减轻桥身的自重。据计算四个小拱可以节省石料26立方米,减轻自身重量700吨,从而减少桥身对桥台和桥基的垂直压力和水平推力,增加桥梁的稳固。第。

三、增加了造型的优美,四个小拱均衡对称,大拱与小拱构成一幅完整的图画,显得更加轻巧秀丽,体现建筑和艺术的完整统一。第。

四、符合结构力学理论,敞肩拱式结构在承载时使桥梁处于有利的状况,可减少主拱圈的变形,提高了桥梁的承载力和稳定性。

五亭桥:扬州五亭桥无北海开阔水面,当然无法把五龙亭照搬。但聪明的工匠别出蹊径,将亭、桥结合,形成亭桥,分之为五亭,群聚于一桥,亭与亭之间以短廊相接,形成完整的屋面。

桥亭秀,桥基雄,两者如何配置和谐呢?这里关键是如何把桥基建得纤巧,与桥亭比例适当,配置和谐。造桥者把桥身建成拱卷形,由三种不同的卷洞联系,桥孔共有十五个,中心桥孔最大,跨度为7.

13米,呈大的半圆形,直贯东西,旁边十二桥孔布置在桥础三面,可通南北,亦呈小的半圆形,桥阶洞则为扇形,可通东西。正面望去,连同倒影,形成五孔,大小不一,形状各殊,这样就在厚重的桥基上,安排了空灵的拱卷,在直线的拼缝转角中安置了曲线的桥洞,与桥亭自然就配置和谐了。难怪后人把桥基比成北方威武的勇士,而把桥亭比做南方秀美的少女,这是力与美的结合,壮与秀的和谐。

五亭桥的造型典雅秀丽,黄瓦朱柱,配以白色栏杆,亭内彩绘藻井,富丽堂皇,具有南方建筑的特色。而桥下则是具有北方建筑特色的厚实桥墩,和谐地把南北方建筑艺术,把园林设计和桥梁工程结合起来。五亭桥有15个桥洞,十五月圆之夜,每洞各衔一月,15个圆月倒悬水中,争相辉映,泛舟穿插洞间,别具情趣。

结构分析的目的 结构模型以及分析与结构设计的关系

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