De bovenbouw van stalen boogbrug bestaat voornamelijk uit boogring, ophangstang (of boogkolom), trekstang, brugbalk en andere componenten.

Voor boven- en middendragende constructies moeten diagonale schoren of schaarbalken worden geplaatst tussen de bovenste kolommen van de boogzitting, en schaarbalken moeten worden geplaatst tussen de boogvoet en de boogrib van de eerste rij kolommen nabij de boogvoet, om de relatieve integriteit van de brugdwarsrichting en de boogrib in de lengterichting te waarborgen.

1. Volgens de structuur van de vorm van classificatie:
   • Volgens de sectievorm van de hoofdboogring: stalen kokerboog, stalen buisboog, stalen vakwerkboog
   • Volgens de ruimtelijke houding van de twee boogribben: parallelle boogribben, mandboogribben, vlinderboogribben
   • Volgens de positie van het rijbaansysteem: bovenste draagtype, midden draagtype en onderste draagtype boogbrug
   • Volgens de lay-out van de giekclassificatie: parallelle verticale giek, schuine giek, netgiek
2. Volgens de structurele systeemclassificatie:

   Stalen boogbruggen hebben zowel composietsysteemboogbruggen als eenvoudige systeemboogbruggen. Er zijn verschillende soorten gecombineerde systeemboogbruggen, zoals trekboog, loserboog, langeboog en andere gecombineerde systeemboogbruggen.

   • Eenvoudige systeemboogbrug: alleen de boogring is de belangrijkste krachtcomponent
   • Gecombineerde systeemboogbrug: rijbaalbalk en boogcombinatie, gemeenschappelijke kracht

Stalen boog kan worden ontworpen in vakwerkboog, kokerboog, plaatboog. Veel vakwerkboogbruggen worden in het buitenland gebouwd en er worden meer dan tien stalen kokerboogbruggen in China gebouwd. Vakwerkboogbrug is een belangrijke vorm van stijve boogbrug met grote overspanning.

De hoofdboog van de vakwerkboogbrug in de overspanningsrichting: gelijke hoogte, variabele hoogte.

De algemene ontwerpparameters van een stalen vakwerkboogbrug met grote overspanning zijn:

• Lay-out van boogribvakwerk
• Boogas
• Vector overspanningsverhouding
• De selectie van de hoogte van de boog en de boogvoet
• Randvoorwaarden
• Vakwerksectievorm
• Vakwerksectieoppervlak

Vakwerkboogrib kan worden onderverdeeld in Pratt-vakwerk, Warren-vakwerk, K-vakwerk, sub-vakwerk en andere vormen volgens de belangrijkste vakwerkkaderclassificatie.

• De mechanische eigenschappen van K-type vakwerk zijn het beste
• Economisch, W-type vakwerk met de minste hoeveelheid staal
• Structurele constructie en esthetiek, P-type vakwerk heeft voordelen

1. Boogrib

   De belangrijkste dragende elementen van de constructie dragen voornamelijk axiale druk, maar dragen ook een deel van het buigmoment, en de excentrische drukelementen worden voornamelijk samengedrukt.

   Volgens de vorm van de sectie is deze onderverdeeld in: koker, buis, vakwerkvorm. Vakwerkboogrib heeft een licht gewicht, grotere overspanningscapaciteit en goede economie.

2. Giek

   Het is een krachtoverbrengingscomponent, die de dekbelasting overbrengt naar de boogrib van het dragende element, de giek is voornamelijk een axiaal trek-element.

   De stijve giek is gemaakt van multifunctionele stalen buis of profielstaal en kan druk weerstaan. De flexibele giek is gemaakt van hoogwaardige staaldraadbundel of staalkabel, die alleen kan worden uitgerekt, handige constructie en een mooi uiterlijk.

   Hoogte-opstelling van de giek: De giekafstand is de overspanningslengte van de langsbalk van de rijbaan, en deze neemt meestal gelijke afstand.

   Volgens de lay-out in het boogvlak is de giek onderverdeeld in: parallelle verticale giek, schuine giek, netgiek. Volgens de plaatsingshoeveelheid is de giek ook onderverdeeld in enkele giek, dubbele giek.

3. Trekstang (balk)

   Voor de niet-stuwende boog wordt de stuwkracht van de boog gedragen door de trekstang, en de trekstang draagt de grotere axiale spanning.

   Onderverdeeld in: stijve trekstang, flexibele trekstang.

4. Dwarsverband

   Om de dwarsstijfheid en stabiliteit van de twee boogribben te waarborgen en de dwarskrachten die op de boogribben, het brugdek en de giek werken, te weerstaan, is het noodzakelijk om de dwarssteunen te plaatsen.

   Het dwarsverband kan de buiten-vlak-stijfheid en torsiestijfheid van de hele brug aanzienlijk verbeteren, maar verbetert in principe de in-vlak-stijfheid niet.

   Basisvereisten:

   De structurele vorm van het dwarsverband: De meest voorkomende zijn "één-woord beugel", "K-vormige beugel", "X-vormige beugel", "meter-vormige beugel".

   De positie van het dwarsverband komt overeen met de positie van het hijspunt en is symmetrisch ten opzichte van de oneven opstelling van het boogdak.

   De boog wordt over het algemeen opgezet met "één-woord ondersteuning", en de boogribben nabij 1/4L worden over het algemeen opgezet met "K-vormige ondersteuning".

   De lange overspanning brede brug is meestal uitgerust met "meter-vormige steunen" op het boogdak en "K-vormige steunen" aan beide zijden.

   Het is geplaatst op het booggedeelte buiten de reikwijdte van de vrije hoogte van de brugvloer. De breedte van de beugel mag niet minder zijn dan 1/15 van de lengte.

5. Boogkolom

   De standkolom wordt gebruikt voor het bovenste draaggedeelte van de bovenste draagboogbrug of de middelste draagboogbrug, en is de krachtoverbrengingsstructuur tussen het brugvloersysteem en de hoofdboogrib.

De belangrijkste ontwerpparameters van een stalen vakwerkboogbrug met grote overspanning zijn als volgt: balkoverspanningsverhouding, selectie van boogas, keuze van boog en booghoogte.

Stijgings-overspanningsverhouding: Voornamelijk volgens de topografie van de bruglocatie, geologische omstandigheden, brugvrijheidseisen en andere factoren om te bepalen. Het gemeenschappelijke bereik van de boogriboverspanningsverhouding is 1/4~1/7, de overspanningsverhouding van de stalen vakwerkboogbrug is meestal 1/4~1/5. Hoe kleiner de overspanningsverhouding, hoe groter de horizontale stuwkracht van de boogvoet. Wanneer de geologische omstandigheden slecht zijn, kan een grotere vector-tot-overspanningsverhouding worden gebruikt om de horizontale stuwkracht te verminderen.

As van de boog: De ideale boogas komt overeen met de drukkrachtlijn op de boog, en de sectie draagt alleen de druk zonder buigmoment, waardoor de materiaalsterkte volledig kan worden benut. Veelvoorkomende vormen van boogas: booglijn, kwadratische parabool, kettinglijn.

Selectie van boogribboog en boogvoethoogte: Afhankelijk van de variatie van de boogribhoogte kan deze worden onderverdeeld in boogrib met gelijke hoogte en boogrib met variabele hoogte. Wanneer de overspanning groot is, wordt de boogrib met variabele hoogte gebruikt om zich aan te passen aan de interne krachtverdeling van de boogrib en de hoeveelheid engineering te besparen.

De stuwkracht van de trekboog wordt verteerd door het interne systeem, dat geschikt is voor een stijve boogbrug met grote overspanning. De Roser-boog met stijve boog en stijve balk is geschikt voor zware spoorwegbruggen; De Rangel-boog met stijve balk en flexibele boog is geschikt voor de dubbeldeksopstelling van zowel wegen als spoorwegen.

Het brugpaneel kan worden samengesteld uit geprefabriceerde micro-buigplaten, in situ gestorte betonvullaag, brugdekverharding, enz., of het kan worden samengesteld uit geprefabriceerde holle platen, in situ gestorte betonlaag en brugdekverharding.

• Kosten-effectiviteit: Stalen boogbruggen kunnen kosteneffectief zijn in termen van zowel constructie als onderhoud.
• Veelzijdigheid en aanpasbaarheid: Stalen boogbruggen bieden veelzijdigheid in termen van ontwerp en aanpasbaarheid aan verschillende locatieomstandigheden. Ze kunnen worden aangepast om verschillende wegbreedtes, voetgangersbehoeften of specifieke projectvereisten te accommoderen. Stalen boogbruggen kunnen ook worden geconstrueerd met verschillende boogprofielen, waardoor ontwerpflexibiliteit en optimalisatie van structurele prestaties mogelijk zijn.

• Boogvorm: Het meest prominente kenmerk van stalen boogbruggen is hun boogvormige ontwerp.
• Dek en rijbaan: Het brugdek is het oppervlak dat de belasting van voertuigen, voetgangers en ander verkeer draagt.
• Overspanningslengte: Stalen boogbruggen kunnen worden ontworpen om verschillende lengtes te overspannen, variërend van korte tot lange overspanningen.