拱轴线计算

目录一、说明 (1)主要技术规范 (1)结构简述 (1)材料参数 (2)设计荷载 (3)荷载组合 (4)计算施工阶段划分 (4)有限元模型说明 (5)二、主要施工过程计算结果 (5){张拉横梁第一批预应力张拉工况 (5)张拉系梁第一批预应力工况 (6)拆除现浇支架工况 (7)架设行车道板工况 (9)张拉第二批横梁预应力束工况 (11)二期恒载加载工况 (13)三、成桥状态计算结果 (16)组合一计算结果 (16)组合二计算结果 (17)组合三计算结果 (17)组合四计算结果 (18)~组合五计算结果 (19)四、变形结算结果 (21)五、全桥稳定性计算结果 (23)六、运营状态一根吊杆断裂状态计算结果 (24)各荷载组合作用下计算结果 (24)持久状况承载能力极限状态验算 (27)全桥稳定性计算结果 (27)七、运营状态两根吊杆断裂状态计算结果 (28)各荷载组合作用下计算结果 (28)持久状况承载能力极限状态验算 (31)全桥稳定性计算结果 (32)~八、上构计算结论汇总 (33)施工过程主要构件应力计算结果 (33)成桥状态计算结果汇总 (33)断一根吊杆状态计算结果汇总 (34)断两根吊杆状态计算结果汇总 (35)各状态稳定性结果汇总 (36)九、主墩墩身及承台强度验算 (36)墩身强度验算 (37)承台强度验算 (39)、一、说明主要技术规范《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）(以下简称《通用规范》)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）（以下简称《桥涵规范》）《斜拉索热挤聚乙稀高强钢丝拉索技术条件》 GB/T18365-2001《公路桥梁抗风设计规范》 JTG/T D60-01-2004《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTG D63-2007结构简述1）主桥上部构造本桥结构形式为Lp=72m下承式钢筋混凝土简支系杆拱桥。

拱肋的理论计算跨径为72m，计算矢高14.4m，矢跨比1/5，理论拱轴线方程为：Y=1296*(X-36)2+ (坐标原点为理论起拱点)。

B
FH
A
y x
FQ0
FH
M = M 0 FH y
FVA
A
FP1
FP2 B
FV B
②剪力,轴力计算公式
0 FQ = FQ cos φ - FH sin φ
0 FN = FQ sin φ - FH cosφ
F0yA φ
M
FP1 K M
0
F0yB
0 FQ —相应简支梁对应截面上的剪力 FN
φ
FH
A x
0 FQ R = FQR cos φ - FH sin φ = 5 × 0.8944 6( 0.4472) = 1.789kN
0 FNL = FQL sin φ - FH cos φ = (1) × (0.4472) 6 × 0.8944 = 5.814kN
0 FNR = FQR sin φ - FH cos φ = (5) × (0.4472) 6 × 0.8944 = 7.602kN
例3-5 作图示三铰拱的内力图
M = M 0 FH y
1kN/m C
y f=4m
4kN D
= 5 × 4 6 × 3 = 2kN m FH A
A
x
B
FHB
FV B
0 FQL = 1kN
FVA
l1=8m
4m l=16m
4m
F
0 QR
= 5kN
A
1kN/m C
F0yA
4kN B
F0yB
0 FQ L = FQL cos φ - FH sin φ = 1 × 0 . 8944 6 ( 0 . 4472 ) = 1 . 789 kN
FVA = F
0 yA
FHA

拱轴线确定的经济性问题
总结词
详细描述
经济性是拱轴线确定中不可忽视的问题之一， 它涉及到项目的成本和经济效益。
在拱轴线确定过程中，需要考虑经济性因素。 不同的拱轴线设计方案可能会导致不同的成 本和经济效益。因此，需要在满足结构性能 要求的前提下，选择经济合理的拱轴线设计 方案，降低项目的成本和提高经济效益。同 时，需要考虑后期维护和检修的成本，以确 保整个项目的经济性。
水利工程中的拱轴线确定
01
02
03
在水利工程中，拱轴线的确定需 要考虑水压力、地质条件、施工 条件等因素。
常用的拱轴线形式有圆弧线、二 次抛物线和三次抛物线等，选择 合适的拱轴线形式可以减小水压 力对结构的影响，提高结构的稳 定性。
在实际工程中，需要根据具体情 况进行拱轴线的调整和优化，以 确保水利工程的安全性和经济性。
拱轴线的分类
抛物线形拱轴线
抛物线形拱轴线是一种常见的拱轴线形式，其形状类似于抛物线。这种形式的拱轴线在承受均布荷载时具有最优的内 力分布。
圆弧形拱轴线
圆弧形拱轴线也是一种常见的拱轴线形式，其形状类似于圆弧。这种形式的拱轴线在承受集中荷载时具有较好的内力 分布性能。
其他形式的拱轴线
除了抛物线形和圆弧形之外，还有多种其他形式的拱轴线，如二次曲线形、椭圆弧形等。这些形式的拱 轴线可以根据实际工程需要进行选择和设计。
基于实验的方法
模型实验法
制作拱轴线的模型，通过实验观察其受力性能和变形情况，从而确定合理的拱轴线形状和参数。
实桥观测法
通过对实际桥梁的拱轴线进行长期观测，分析其受力性能和变形规律，从而确定合理的拱轴线形状和 参数。
基于数值模拟的方法
有限元法
利用有限元分析软件，建立拱轴线的 数值模型，通过模拟分析其受力性能 和变形情况，从而确定合理的拱轴线 形状和参数。

y1ds ∫s EI (9.21) ys = ds EI f (chξk − 1) (6) y1 = m −1
dx l1 = = dξ = l 1 + tg 2ϕ dξ ds cos ϕ cos ϕ 2
l = 1 + η 2 sh 2 kξ dξ 2
f ys = ⋅ m −1
∫0 (chkξ − 1)
2
−1
(
)
(7 )
（2）若已知m，则y1由（6）求得，换言之，当跨径和矢 高确定后， y1仅随m而变化，故有不同的m可得到不同的 拱轴线形状。其线形特征可用1/4点纵坐标的大小表示：
y1 =
4
f ⎛ k ⎞ ⎜ ch − 1⎟ m − 1⎝ 2 ⎠
k chk + 1 m +1 Q ch = = 2 2 2
y1 ∴
4
f
=
m +1 −1 1 2 = m −1 2(m + 1) + 2
(8)
可见，随m 增大，拱轴线抬高
（3）一般的拱桥中，
g j > gd
故 m>1(悬连线拱的拱轴系数，宜采用2.814~1.167， 随跨径的增大或矢跨比的减小而减小)； 当m=1时，表示恒载压力均布，压力线为二次抛物 线，
9.3 拱桥的计算
拱桥计算包括成桥状态受力分析和强度、刚度、稳定验 算以及必要的动力分析，施工阶段结构受力分析和验算。
9.3.1 悬链线拱的拱轴方程及几何性质
（一）实腹式悬链线拱 采用恒载压力线（不计弹性压缩）作为拱轴线
M d = 0 Qd = 0
Hg
1、悬链线拱轴方程
Mx 对任意截面取矩： y1 = Hg
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