拱脚为铰接且拱体有一铰接节点（一般位于拱顶）的拱形 结构。

拱形结构轴线顶点到两拱脚连线的距离。

工程造价标准规范范本2. 1.13 矢跨比

拱形结构轴线顶点到两拱脚连线的距离与拱脚间路 比值。

2.1.14等代梁eguivalent beam

拱形结构在外荷载作用下由于拱轴线压缩变形，导致拱在 内由上凸的位形突然失去稳定，转变为下凹的位形

从设计图纸中确定的构件或节点的空间位置坐标，是结构 完毕的目标位形。

结构安装时构件或节点的位形与设计位形的坐标差值。按照 施工变形预调值安装结构，其成型状态能满足设计位形的要求。

2. 1. 18 拆撑

采用临时支撑进行安装的钢结构工程，构件安装完毕后按照 一定顺序逐步拆除临时支撑的过程，

2.2.1作用和作用效应设计值

A 截面面积； Ae 等效截面面积； Ac 单根分肢钢管内混凝土的截面面积； Ab 单根平腹杆钢管的截面面积； Ad 单根斜腹杆钢管的截面面积； As 单根分肢的钢管面积； Asc 钢管混凝土构件的组合截面面积； I 毛截面惯性矩； I. 混凝土毛截面惯性矩； Isc 钢管混凝土组合截面毛截面惯性矩：

2.2.4计算系数及其他

αE 钢材和混凝土的弹性模量比， 构件截面含钢率； 轴心受压拱的稳定系数； Po 轴心受压桁架拱的稳定系数； 钢管桁架拱的整体与构件稳定相关作用系数； 矢跨比对钢管混凝土拱结构轴压稳定承载力的影响 系数；

YxYy 对主轴&、y的截面塑性发展系数； 钢管混凝土的约束效应系数标准值，设计值用%。 表示； K 拱脚推力计算系数； Kao 拱形钢结构弹性弯扭屈曲系数； ka一 腹板开孔钢拱的平面内弹性屈曲系数； kcr 长期荷载作用对钢管混凝土拱结构的影响系数； Ksn 跃越屈曲计算系数。

3.1.1：拱形钢结构宜采用Q345、Q390、Q420和Q460 其质量与性能应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T7 《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。

3.1.1：拱形钢结构宜采用Q345、Q390、Q420和Q460钢材，

3.1.2拱形钢结构处于侵蚀性介质的外露环境或对耐腐蚀 别要求时，可采用符合现行国家标准《耐候结构钢》GB/T 的焊接耐候钢

3.1.2拱形钢结构处于侵蚀性介质的外露环境或对耐腐蚀有特

3.1.3拱形钢结构所用钢材J

度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应有碳当量的合 证。同时，焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的 还应具有冷弯试验的合格保证。对需要验算疲劳的结构所 材，尚应有冲击韧性的合格保证

3.1.4承受地震作用并可能进入弹塑性工作状态的拱

构件，其钢材性能除应符合本规程第3.1.3条的规定外，尚 合屈强比不大于0.85，伸长率不小于20%且具有良好的可 和合格的冲击韧性等附加性能要求，

约束力与工作拉应力作用，在沿板厚方向承受较大拉应力时 按现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB5313的规定，附 证厚度方向性能要求，其板厚方向的断面收缩率不应小于1

1圆钢管宜选用符合现行国家标准《直缝电焊钢管》GB 3793的直缝焊接圆钢管，其规格宜按现行国家标准《结构 否空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T6728或本

规程附录A选用； 2圆钢管选用热轧无缝钢管时，其材质、性能等应符合现 行国家标准《结构用无缝钢管》GB/T8162的规定； 3矩形钢管宜选用符合现行行业标准《建筑结构用冷弯矩 形钢管》JG/T178的焊接矩形钢管，并要求为I级产品，其规 格可按本规程附录A选用。

3.1.7索拱结构中索体可采用

3.1.7索拱结构中索体可采用钢丝绳、钢绞线、钢丝束和钢拉

勾钢》GB/T699、《合金结构钢》GB/T3077和《一般工程 告碳钢件》GB/T11352的规定

1.9拱形钢结构所用铸钢节点，其钢材牌号、质量与性 支术条件应符合现行国家标准《焊接结构用铸钢件》GB/T 的规定，

3.1.10在拱形钢结构的设计和钢材订货文件中，应注

冈材的钢号、等级、对钢材力学性能、工艺性能的附加要求 网材质量、性能所依据的标准名称等。

拱形钢结构的焊接材料应符合下列规定： 手工焊接采用的焊条，应符合现行国家标准《碳钢焊条》

手工焊接采用的焊条，应符合现行国家标准《碳钢焊条》

GB/T5117或《低合金钢焊条》GB/T5118的规定，选择的焊 条型号应与主体金属力学性能相适应； 2埋弧焊用焊丝和焊剂，应符合现行国家标准《理弧焊用 碳钢焊丝和焊剂》GB/T5293、《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》 GB/T12470及《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB T8110的规定； 3熔化嘴电渣焊和非熔化嘴电渣焊采用的焊丝，应符合现 行国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T14957的规定； 4焊材的强度与性能应与母材相匹配，当两种不同强度的 钢材焊接时宜采用与低强度钢材相适应的焊接材料。 3.2.2拱形钢结构螺栓连接的材料应符合下列规定： 1普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓》GB/T 5782和《六角头螺栓C级》GB/T5780的规定； 2高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用扭剪型高强 度螺栓连接副》GB/T3632或《钢结构用高强度大六角头螺栓》 GB/T1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T1229与《钢 结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB T1231的规定。

采用泵送混凝土且无实测数据时，表中高强混凝土的弹性模量E.应乘折减 数0.95。

4.1.1拱形钢结构的截面形式与轴线形状、节点构造与拱 造，应根据建筑物的功能要求、荷载条件、跨度大小、施工 及基础条件综合确定。

板开孔钢拱、钢管桁架拱、钢管混凝土拱以及上述各种形式 拱与拉索（或拉杆）、撑杆组合形成的索拱结构。

4.1.3拱形钢结构的轴线形状可选用圆弧形、抛物线形、椭圆 线形、悬链线形以及变曲率线形等，拱脚约束条件可采用铰接或 固接等。

4.1.4当拱形钢结构为非落地拱时，其支承柱或框架柱应具有

足够的刚度和承载力以抵抗拱脚推力。当拱脚沉降或侧移 时，应考虑对无铰拱与两铰拱受力性能的影响。

4.1.5拱形钢结构的选型应考虑面外支撑的设置要求。面外支

4.2.1拱形钢结构宜根据荷载及荷载效应组合的控制工况，进 行轴线形状的优化分析。全跨水平均布竖向荷载作用的控制工 况，宜优先选用抛物线拱。沿轴线均布竖向荷载作用的控制工 况，宜优先选用悬链线拱。

4.2.2拱形钢结构可采用实腹式截面拱及腹板开孔钢

面拱可采用工字形截面、箱形截面或圆管截面。腹板开孔 可采用工字形或组合截面，组合截面的翼缘可采用钢板、圆 成矩形钢管等形式，腹板上可开圆形、椭圆形、方（矩）形！

及六边形孔等（图4.2.2)。

图 4.2.2腹板开孔钢拱

4.2.3钢管架拱可采用平面桁架和立体桁架。立体桁架可采 用三角形、矩形及梯形截面等（图4.2.3），其弦杆与腹杆可采 用圆钢管、矩形钢管或其他型钢等，斜腹杆与弦杆的夹角宜控制 在30°～60°范围内。对于三角形截面的钢管桁架拱，宜优先选 择正三角形截面。

图4.2.34 钢管桁架拱

索拱结构应综合考虑拱轴线的形式、矢跨比、主要荷载 支座条件、使用功能及构造要求等因素确定合理的布索形

类型、支座条件、使用功能及构造要求等因素确定合理

式，可选用如下类型：

4.2.5车辐式索拱的矢跨比宜选择在0.3～0.5之间，索益

应控制在拱脚连线之上，宜位于拱矢高的一半附近。 4.2.6钢管混凝土拱截面可选用单钢管混凝土截面、哑铃形截 面、桁架式截面等。哑铃形截面与桁架式截面的弦杆可采用钢管 混凝土构件，且不宜断开，腹杆可采用圆钢管或者方矩管（图 4. 2. 6) ,

（a）单钢管混凝上截面

图4.2.6钢管混凝土拱

4.3.1拱形钢结构节点选型与设计应遵循构造简单、整体刚度 好、传力明确、安全可靠、节约材料和施工方便等原则。 4.3.2实腹式截面拱、腹板开孔钢拱的拼接节点可采用对接焊 缝连接、法兰连接或端板连接。钢管桁架拱的弦杆宜通长设置 腹杆与其连接可采用直接相贯焊接或通过节点板连接。节点构造 与计算应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的 规定。

4.3.3索拱结构中的钢索可穿过拱体截面锚固在上翼缘，

通过夹具或锚具连接于拱体或其连接板上。单撑杆与拱体的 节点宜采用铰接连接。

4.3.4撑杆和钢索之间的连接可采

当撑杆在索轴线平面内呈V字形布置时，索与撑杆宜采用滑动 节点，或施工张拉成型后再与撑杆节点固定，形成非滑动节点。 当撑杆为单杆且与拱体铰接连接时，其撑杆与拉索的连接节点应 采用非滑动节点。

4.3.5车辐式索拱结构的索盘可采用平板节点、铸造

式（图4. 3.5)。

图4.3.5车辐式索拱结构的索盘

6在钢管混凝土桁架拱中，腹杆宜与弦杆直接相贯焊接或 节点板连接，可采用图4.3.6的构造形式。

7当钢管混凝土拱的跨度超过30m时，可在跨中设置法兰 节点(图 4. 3. 7)。

3. 7 钢管混凝士拱跨中法兰拼接

4.4.1拱脚支座应采用传力可靠、连接简单的构造形式，开应 符合计算假定。

4.4.2拱形钢结构应考虑拱脚推力对基础（落地拱时

4.4.3实腹式截面拱采用铰接拱脚时，可设置拱脚加劲肋并采 用销轴连接；拱脚刚接时，拱脚部位的截面高度宜适当扩大，或 采取加强措施如设置加劲肋或填充混凝土等。腹板开孔钢拱的拱 脚附近宜避免开孔。

一点；采用刚接拱脚时，可将每个弦杆分别与基础刚接

5.1.2对于风荷载、雪荷载等可变荷载，应考虑其在拱轴 面内的最不利分布作用，还应考虑其可能在拱平面外产生的 作用。

当拱脚支承结构变形较大时，在计算中应考虑拱脚位移的影响， 建立包含支承结构的整体模型或等效弹性支承模型进行分析。 5.1.5跨度大于120m的拱形钢结构，应考虑温度变化对内力 和变形的影响，给出安装合龙温度区间。

5.2.1两铰拱与三铰拱在竖向荷载作用下任意截面C处的内力 （图5.2.1)，可按下式计算：

(图5.2.1)，可按下式计算：

中:M一 截面在拱轴线平面内的弯矩（N·m），以使拱的P 缘纤维受拉为正；

图5.2.1 拱的内力计算

5.2.2承受竖向荷载作用的等截面两铰拱及无拱，

式中：心 拱脚推力调整系数，可按本规程附录B中表B 采用； K2一一与截面刚度相关的折减系数； N。一一拱脚推力基准值（N)。 1与截面刚度相关的折减系数K可按下式计算：

当承受全跨或半跨水平均布荷载q时：

当承受拱顶集中或1/4跨集中荷载F时：

式中L 拱的跨度（m)。

式中：.L 拱的跨度（m）。 5.2.3承受竖向荷载作用的三铰拱，其拱脚反力可按下列公式 计算：

NH=H M Nv = N!

式中：NH 拱脚水平推力； M一一等代梁的跨中弯矩； Nv一拱脚竖向反力; Nα一一等代梁的支座竖向反力。 5.2.4 实腹式等截面圆弧形两铰拱的竖向变形可按下列公式 计算：

螺母标准竖向均布荷载作用下：

竖向集中荷载作用下：

8=al FL3 +a2 FL EI GA

he 1. 70 ·R te = 1. 58 : R

2竖向变形可按下列公式计算： 竖向均布荷载g作用时：

图5.2.5腹板开圆形孔钢拱的等效示意

=a1 qL 4 qL 2 +a2 N 1 qL EI. GA. h

竖向集中荷载F作用时：

肉制品标准FL:3 FL d=al +a2 1+ )FI EI GA 5