对于跨径大于150米的拱桥,哪种截面形式最为合适?

请考虑拱桥的结构稳定性、材料用量以及施工难度等因素,对不同截面形式的拱桥进行比较分析,并给出推荐意见。

2 个回答

木天子
对于跨径大于150米的大跨径拱桥,**箱形截面**是更为合适的截面形式选择。主要原因如下: --- ### 1. **抗弯及抗扭刚度高** 箱形截面为闭合空心结构,具有优异的抗弯和抗扭刚度,能有效抵抗大跨径拱桥在荷载作用下的弯矩和扭转效应。 公式表达: 抗扭刚度 \( J \propto \frac{4A^2}{\oint \frac{ds}{t}} \) (闭合截面抗扭性能显著优于开口截面) --- ### 2. **材料利用效率高** - 箱形截面通过腹板、顶底板形成整体受力体系,应力分布均匀,可减少局部应力集中。 - 可灵活调整截面尺寸(如顶底板厚度、箱室数量),适应不同跨径和荷载需求。 --- ### 3. **空气动力学性能优异** 闭合箱形截面对风荷载的阻力系数较低,能有效减少风致振动问题(如颤振、涡振),尤其适用于大跨径桥梁。 --- ### 4. **施工适应性好** - **混凝土拱桥**:可采用分环分段浇筑或预制拼装工艺。 - **钢拱桥**:箱形截面易于工厂预制、现场焊接或栓接,适合悬臂拼装或整体提升。 --- ### 5. **工程案例验证** 国内外著名大跨径拱桥多采用箱形截面: - **重庆朝天门长江大桥**(跨径552米,钢箱截面) - **上海卢浦大桥**(跨径550米,全焊钢箱截面) - **万州长江大桥**(跨径420米,混凝土箱形截面) --- ### 其他截面形式的局限性 | 截面形式 | 缺点 | |----------------|-----------------------------| | 工字形/肋板式 | 抗扭刚度低,易发生横向失稳 | | 桁架式 | 节点构造复杂,维护成本高 | | 圆形管状 | 局部稳定性差,需额外加劲措施 | --- ### 结论 **箱形截面**凭借其高刚度、高效材料利用率、良好的抗风性能及成熟的施工工艺,是大跨径(>150米)拱桥的最优选择。
dglxha
对于跨径大于150米的拱桥,最适合的截面形式通常是箱型截面或板拱截面。这两种截面形式在结构稳定性、材料用量和施工难度方面都有较好的表现。箱型截面由于腹板较厚,可以提供更好的横向刚度,而板拱截面则因其扁平的形状,在施工过程中更容易控制形状和尺寸。具体选择哪种截面形式还需根据实际工程的具体情况进行综合考虑。