双曲拱桥

1964年江苏无锡建桥职工造的桥

双曲拱桥,是1964年江苏无锡县建桥职工的创新成果。 它的主拱圈由拱肋、拱波、拱板和横向联系构件组成,横竖双向都呈弧形,故名双曲拱。 南京长江大桥 公路引桥就是双曲拱桥。

双曲拱桥建成后,吸引了国内众多桥梁专家学者到无锡考察研究,著名桥梁专家 茅以升 称其为 中国 建桥史上的又一奇迹。自1972年起,22个国家和地区的专家学者先后前来考察。1978年,双曲拱桥被交通部评为重要科技成果,还出现在 邮票 上。双曲拱桥对无锡经济发展贡献巨大,到1986年, 无锡市 建成3900多座永久性双曲拱农用桥和公路桥,在全国率先实现乡乡村村通公路。

简介

双曲 拱桥 【two-way curved arch bridge】指的是拱圈由纵向拱肋和横向拱波组成的拱桥。

形式及特点

形式

主拱圈的形式有单波,多波,多波高低肋等。拱肋截面有矩型,倒T形,I形,L形,薄壁箱形等。

双曲 拱桥 按其行车道所处的位置属于上承式拱桥。若从主拱圈的横截面上看,它是由拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分组成。由于介于拱肋之间的拱波也呈曲线形,且与主拱圈的曲线 正交 ,故而称为双曲拱桥。这种桥型是20世纪60年代我国 江苏省 无锡市 由建桥职工首 创的一种桥型,它充分发挥了预制装配的优点,可以不要拱架施工,节省木料,加快施工进度,而所耗用的工料又不多。

双曲拱比单曲拱能承受更大的载荷,主要是因为双曲拱不仅在一个方向上呈拱形,而且在与其垂直的另一方向也呈拱形。自行车的挡泥板就是这种双曲拱形的。当它受力时,力使沿着两个拱的方向更均匀地传递;某一局部受力过大时,双曲拱能迅速自行调整平衡,使整个双拱曲不会因局部受力过大而损坏。拱形结构除了能用于建造桥梁外,另一个重大的用处就是建造水坝。特别是双曲拱形坝,由于拱形顶所受的水压力能通过拱体均匀地传递给河岸,依靠坚固的两岸来维持的稳定,它与完全靠自身重量来维持平衡的重力坝相比,不仅可以减少体积,节约材料,而且还有一定的弹性,对 地基 的局部变形具有一定的适应能力,有较好的抗震性能。

特点

它的最主要特点是:将主拱圈以“化整为零”的方法按先后顺序进行施工,再以“集零为整”的方式组合成承重的整体结构。因主拱圈分期形成,呈现组合结构的受力特征,整体性较弱,在地震 荷载 作用下容易破坏。

在中国 石拱桥 一文中有介绍

拱圈由纵向拱肋和横向拱波组成的 拱桥 。所谓双曲拱是指桥梁有纵、横两个方向的桥拱。纵向拱的是指桥梁的主拱圈,在外形上与一般拱桥完全一样,为弧度不同的拱圈。横向拱是双曲拱的主要奥秘,它是指在纵向的大拱圈上,并排砌筑几组小拱圈,就像是一排排向上鼓起的瓦垄,由于 切面 像波浪一样,所以称为拱波。这个 波形 的展开方向与纵向纵圈相互垂直,使桥梁整体表现为纵横两个方向的曲形,因此叫双曲拱。

现状

上世纪六、七十年代, 中国 尚不能建造大跨度混凝土桥梁( 钢桁架 梁除外)。1964年4月17日,一座造型别致的桥梁在无锡东亭诞生了,这是 无锡市 交通局桥梁工程队发明创造的。这种桥吸收了我国古代 石拱桥 的优点,将承重受力部分结构做成横向与纵向都用拱形曲线,类似自行车挡泥板。东亭桥是我国第一座双曲拱桥,后在全国各地推广。1973年,上海科教电影厂制成《双曲拱桥》专题片,1978年邮电部 特种邮票 中有一枚是双曲拱桥。

上世纪六七十年代建造的大多数双曲拱桥的桥龄都老化了,而且这种设计建造已经不能满足现代交通量增加及 荷载 等级的提高,双曲拱桥正慢慢地被各种新的桥梁设计所替代了。

历史文化

现存的最古老的 石拱桥 是我国的 赵州桥 。赵州桥是 隋朝 石匠 李春 设计监造的,自公元616年建成,已经有将近1400多年的历史了。这座石桥横跨在 赵县 城南 河上,有着一个弧形的桥洞,犹如跨在河上的长虹。在漫长的岁月里,赵州桥经受了地震的摇撼,洪水的冲击,车马的压轧,仍然屹立在洨河上。赵州桥不但有个弧形的大拱,而且在桥肩还有4个小拱。当 山洪 暴发时,小拱可以把洪水泄走。赵州桥坚固的秘密正在拱上。我国 科技人员 和工人继承并发展了 拱桥 建筑的传统,运用现代强度理论以及工程学,创造了双曲拱桥。双曲拱桥的外形同一般的空腹式拱桥好像没有什么区别。但是你如果走到桥下一看,就会发现它的肚皮是凹的,好像由几条自行车的挡泥板拼起来的,真是拱中有拱。这种桥的优点是造价低,载重负荷大,施工方便,节省材料。宏伟的 南京长江大桥 的公路引桥便是这种双曲拱桥。

我们的脚上就长着“双曲拱桥”,它就是人的 足弓 正常的脚都可以区分出三个足弓:两个纵向的纵弓和一个横断面上的横弓。

目 前最长的双曲拱公路桥是 江苏省 沐阳的 新沂河大桥 ,全长1267米,有39孔,1969年建成通车。 河南省 嵩县的 前河桥 是我国单孔跨径最大的双曲拱桥,孔距跨度达150米,矢跨比为1∶10,1969年建成。在铁路工程中,也广泛采用了双曲拱型桥梁。我国第一座用于铁路双曲拱桥是位于 湖南省 长沙与 韶山 之间的东方红双曲拱桥,1967年底建成通车。

参考资料

  1. 建成中国第一座双曲拱桥 无锡市人民政府 2024-03-09
  2. 金陵风物:秦淮新河上最早的十座桥梁 南京地方志 2024-03-09