什么是双曲拱桥

一种由民间建造的拱桥——双曲拱桥于六十年代诞生于江南水乡无锡。由于这种桥梁结构比较轻盈，适宜于软土地基上建造，是当时条件下农村小跨轻载桥梁的合理桥型，后被广泛采用。

由于双曲拱桥在施工中隐定性不足，断面抗弯性能较弱等缺点，使它先天不足，难以适应大跨度和重载以及软土地基条件，在使用若干年后出现了不少隐患，影响了桥梁的寿命。

双曲拱桥主拱圈通常是由拱肋、拱波，拱板和横向联系等几部分组成。在施工中采用“化整为零”，预制拱肋和拱波，再组合拼装起来与现浇混凝土拱背层形成拱圈，使桥梁以组合式整体结构承重。

拱肋是主拱圈的重要组成部分，它参与拱圈共同承受全部恒载和活载，对主拱圈质量有重大影响。因此必须保证拱肋具有足够的强度、刚度、纵向和横向稳定性。拱肋通常利用支架现浇混凝土或采用预制安装的方法施工。预制的拱肋，如果长度太大，不便于预制、运输和吊装，则常常分成几段。由于拱顶往往是受力最不利的截面，因引拱肋分段时接头不宜布置在拱顶。而接头宜设置在拱肋自重作用下弯矩最小的地方，一般在跨径的0.29～0.32倍附近。这样，拱肋一般均分为三段。

拱波参与主拱圈共同承受荷载，拱板在拱圈截面中占有最大比重，而且现浇混凝土拱板又将拱肋、拱波连成整体，使拱圈能以实现“集零为整”。因此，拱板在加强拱圈整体性方面起着重要的作用。

双曲拱桥试验表明，它与梁桥一样，当拱肋间无横向联系时，在集中荷载（车辆荷载）作用下，各片拱肋的变形在横桥方向是很不均匀的。有较强横向联系的拱圈，各肋间的变形就比较均匀一致。这说明设置和加强横向联系可以使拱圈在外荷载作用下受力均匀，避免拱波顶可能出现的纵向裂缝。显然，对于宽桥，横向联系的作用就更加突出。

所谓双曲拱是指拱桥在有纵断面与横断面两个方向均呈弧形拱式结构。纵向主拱圈呈弧形拱式结构，与一般拱桥的主拱圈线形一样，为各种曲率不同的曲线拱圈，常用的有圆弧线形拱、悬链线形拱及抛物线形拱。横向弧形拱是双曲拱的主要组成部分之一，预制的拱形单元，支撑在相邻的纵向主拱肋上，多组横向连续的弧形拱，从横断面上看去就像是房屋建筑中的隆起的一波一波的瓦垄，像波浪一样，所以称为“拱波”。拱波与主拱圈使得桥梁整体在纵横两个方向的都呈现出双向弯曲的形状，因此叫“双曲拱”。

最初双曲拱桥构造简单，施工工艺粗糙，材料等级低，既有混凝土，又有砖块。但组合截面的雏形基本形成，主拱圈包括预制的钢筋混凝土拱肋，拱肋之间设置预制的横向联系，形成框架以后，然后在两拱肋之上砌筑砖拱波，再在砖拱波上现浇拱板，拱板将拱肋、拱波及横向拉杆连接成整体而形成主拱圈，实质上早期的双曲拱主拱圈就已呈现组合截面的性质，包含了拱肋、拱波(后期拱波为预制钢筋混凝土拱波)、拱板和横向联系。

双曲拱桥指的是拱圈由纵向拱肋和横向拱波组成的拱桥。

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县由建桥职工首 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。

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。

双曲拱桥外形在纵横两个方向均成弧形曲线，因之称为双曲拱。站在桥的侧面看到桥的纵向主拱，你如果站在桥的下面仰望桥腹，会看到主拱圈横向也是单个或多个拱形，称为单波、多波、多波高低肋等。你知道自行车、摩托车挡泥板（瓦盖），就是典型的双曲拱，薄薄的一层铁皮，压成双曲形状就会不容易产生变形。可见，双曲拱桥不仅是为了外在美观，还可以延长其使用寿命。