陈宝春，张梦娇，刘君平，李聪

(1. 福州大学土木工程学院，福建 福州 350108； 2. 桥梁技术创新与风险防治国际联合研究中心，福建 福州 350108)

0 引言

拱桥是一种重要的桥梁类型. 古代的桥梁结构形式主要有梁桥、 悬索桥和拱桥. 究其主要受力结构，梁和悬索可能是人模仿自然现象开始建造的，而自然界中天生拱的受力与拱结构相差极大，人类不可能通过仿照来修建，拱完全是人类发明出来的. 因此，有人认为拱是人类在结构领域最早、 最伟大的发明，与轮子的发明一样让人感到惊奇[1]. 拱由于能将竖向荷载转化为压力，其弯矩和剪力比同跨径的梁小许多，可节省材料，增大跨径能力. 与悬索结构相比刚度大、 抗变形能力强、 适用性好. 因此，拱在相当长的历史时期内一直是大跨径桥梁的主要形式. 由于它以受压为主，能够采用石材修建，耐久性好. 迄今为止，保存上千年的桥梁，也只有石拱桥[2].

混凝土是一种抗压强度较高而抗拉强度较低的材料，应用于以受压为主的拱结构中具有天然的合理性. 在公元前，古罗马的天然混凝土就已用到拱结构中. 1759年波特兰水泥出现后，人工混凝土也首先在拱结构中得到应用. 此后，混凝土拱桥技术得到不断发展，修建的数量不断增多，跨径也不断加大[3-4]. 混凝土拱桥一直是我国的重要桥型. 改革开放前，混凝土拱桥在我国公路桥梁中占主导地位[5]，期间还提出并发展了自重轻、 用材省、 方便施工的双曲拱、 桁架拱和刚架……