三拱桥计算
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桥面板计算书该系杆拱采用纵铺桥面板式的桥道系结构,根据跨径采用预制矩形实心板,将其直接置于吊杆横梁之上;为减少伸缩缝,纵铺的桥面板做成结构连续(先简支后连续),其受力在自重时为简支,二期横载及活载作用下为连续,预制时负弯矩筋伸出端部,安装时两端钢筋相连,现浇湿接头混凝土。
最外侧为宽2.5m的桥面板,里侧为宽2m的桥面板,横梁长宽均为1.2m,桥面板尺寸为2.5×5m2和2×5m2。
图1.具体尺寸示意图一.桥面板荷载计算1.连续板:下承式刚架系杆拱的桥面板是支承在一系列纵横梁之上的多跨连续单向板,板搭接在纵横梁上,三者整体连接在一起形成一个整体,因此各纵横梁的不均匀下沉和桥面板本身的抗扭刚度必然会影响到桥面板的内力,所以桥面板的实际受力情况是十分复杂的。
通常我们采用简便的近似方法进行计算,即把纵横梁之间的桥面板看作单向板来计算。
桥面铺装采用最薄处8cm和最厚处12cm的混凝土三角垫层,上加2cm厚的沥青混凝土面层。
混凝土垫层容重为25 KN/m3,沥青混凝土容重取为23KN/m3 ,在纵向取1m宽的板条计算。
1.1 22.55m的中桥面板1.1.1恒载内力:以纵向梁宽为1.0m 板梁计算: 净跨径0 1.9l m =,板宽m t 25.0=;计算跨径10 L =L +t=1.9+0.25=2.15m 20 2.5L L b m =+= 12min(,) 2.15L L L m == 每延米上恒载:10.021230.46g kN m =⨯⨯=,2g =0.1125=2.5kN m ⨯⨯ 桥面板: 3 g =0.25125=6.25kN m ⨯⨯ 123 g= g +g + g =9.21kN m ∑ 计算og M : 21/8 5.322og M gL KN m ==g计算og Q :0 1.9L L m == 018.74952og Q gL kN ==1.1.2活载内力:①弯矩计算当加载两个车轮时,影响线竖标值之和较一个车轮在中心时小,故弯矩计算只考虑一个车轮加载的情况。
拱结构水平推力的传递--由九江长江大桥引发的几点思考摘要:传统的桥梁一般采用梁式桥或拱桥的桥型,梁式桥的受力简单,但是不利于弯矩的传递,同时也不利于跨度的加大或加大跨度需要付出的代价相比于拱桥大得多。
而拱桥则能大大减小桥面的弯矩,变桥面弯矩为拱桁架的轴向压力,然而拱桥有一个很大的致命弱点就是由于拱的影响会有很大的水平推力作用于桥的两个支座处,如何解决水平推力的传递问题已经是拱桥发展中间的一个很大的因素,同时采用一定的拱形式能够将弯矩变为零,使整个桁架处于零弯矩状态可以有效地利用材料性能,节约工程成本。
关键字:拱结构梁结构水平推力弯矩材料性能0 引言九江长江大桥于1993年1月16日建成,是京九铁路和合九铁路的“天堑通途”,为双层双线铁路、公路两用桥。
铁路桥长7675米,公路桥长4460米,其中江上正桥长1806米,10个桥墩,11孔钢梁,不论长度和跨度为160米的普通钢桁梁外,主航道为三孔刚性桁、柔性拱,桁高16米,跨度为180米,中间一孔最大跨度达216米,最大知高32米。
目前九江大桥不仅是中国,而且是世界最长的铁路、公路两用的钢桁梁大桥,既是我国南北交通的大动脉,又是九江最引人注目的新旅游景点。
九江长江大桥和武汉长江大桥都是桁架梁桥,为什么要在中间三跨加拱,加了拱之后,拱脚处的水平推力由什么东西来承担?长江上要通航,所以跨度就要增大,如果还采用梁桥形式则要加大桥梁厚度来增加刚度,这样一来,就会影响通航高度,如果加拱的话,相当于在梁上加了很多弹性支撑,梁上的弯矩就会小很多,就可以增大跨度,同时,吊杆受拉,拱圈受压,充分发挥了材料性能,但是,拱的特点是有水平推力,且有时水平推力很大,如果不把水平推力抵消的话,桥梁肯定不稳,极易破坏。
连拱中,拱与拱之间的水平力可以通过改变失挎比来平衡,边拱则采用飞燕式来平衡支座处得水平力,这样就将水平力通过桁架梁传到桥台,水平推力得以平衡,此外,主航道为刚性桁、柔性拱,桁架梁本身也可分担一定的水平力。
1 结构力学多媒体课件一、拱式结构的特征 1、拱与曲梁的区别拱式结构:指的是杆轴线是曲线,且在竖向荷载作用下会产生水平反力(推力)的结构。
FABH A =0 FABH A =0 三铰拱F PF P曲梁H≠0H≠0是否产生水平推力,是拱与梁的基本区别。
拱结构的应用:主要用于屋架结构、桥梁结构。
拱结构的应用:主要用于屋架结构、桥梁结构。
拱桥 (无铰拱)超静定拱 世界上最古老的铸铁拱桥(英国科尔布鲁克代尔桥) 万县长江大桥:世界上跨度最大的混凝土拱桥 灞陵桥是一座古典纯木结构伸臂曲拱型廊桥, 号称“渭水长虹”、“渭水第一桥” 主跨:40 米 建成时间:三峡工程对外交通专用公路下牢溪大桥(上承式钢管混凝土拱桥,主跨:160米 ,建成时间:1997)2、拱的类型三铰拱两铰拱无铰拱拉杆拱静 定 拱超 静 定 拱3、拱的优缺点a、在拱结构中,由于水平推力的存在,其各截面的弯矩要比相应简支梁或曲梁小得多,因此它的截面就可做得小一些,能节省材料、减小自重、加大跨度b、在拱结构中,主要内力是轴压力,因此可以用抗拉性能比较差而抗压性能比较好的材料来做。
c、由于拱结构会对下部支撑结构产生水平的推力,因此它需要更坚固的基础或下部结构。
同时它的外形比较复杂,导致施工比较困难,模板费用也比较大4、拱的各部分名称lf 高跨比 BACf拱顶拱轴线拱高 f拱趾 起拱线跨度 l 平拱斜拱二、三铰拱的计算 1、支座反力的计算L 2L 1Lb 2a 2b 3a 3b 1a 1k y kx kCBAfF P1F P2F P3kCBAF P1F P2F P3B M =∑0Pi iYA YAFbF FL ==∑0A M =∑0Pi iYB YBF a F FL==∑取左半跨为隔离体:CM=∑()()01111212YA P P CH F L F L a F L a M F ff⨯----==F HF H1、支座反力的计算L 2L 1Lb 2a 2b 3a 3b 1a 1k y kx kCBA fF P1F P2F P3kCBAF P1F P2F P3在竖向荷载作用下,三铰拱的支座反力有如下特点: 1)支座反力与拱轴线形状无关,而与三个铰的位置有关。
三铰拱侧向推理和拱高
拱桥是一种古老而经典的建筑结构,具有优越的承重能力和良好的稳定性。
其中,三铰拱是一种常见的拱桥结构形式。
在设计和建造过程中,侧向推理和拱高是两个重要的考虑因素。
首先,侧向推理是指拱桥在承受侧向荷载时的能力。
由于外部因素的影响,拱桥可能会受到来自侧向的力。
为了保证拱桥的稳定性和安全性,设计者需要进行侧向推理。
这意味着设计师需要根据桥梁的几何形状、材料特性和荷载情况等因素,计算出合适的侧向荷载能力。
通过合理的设计和计算,拱桥可以更好地抵抗侧向力的作用,确保桥梁的整体稳定性。
其次,拱高是指拱桥中心线至拱顶的垂直距离。
拱高的大小直接关系到拱桥的承重能力和结构稳定性。
一般而言,拱高越大,拱桥的承重能力就越强。
这是因为较大的拱高可以增加拱桥的受力面积,从而分散荷载,减小拱顶和拱脚的受力。
同时,较大的拱高还可以提高拱桥的刚度和稳定性,减小桥梁的变形和挠度。
然而,过大的拱高也会带来一些问题。
首先,过大的拱高会增加桥梁的自重,导致结构材料的消耗增加。
其次,过大的拱高可能会影响桥梁的美观性。
因此,在设计拱桥时,需要综合考虑承重能力、结构稳定性和美观性等因素,确定合适的拱高。
总之,三铰拱侧向推理和拱高是设计和建造拱桥时需要考虑的两个重要因素。
侧向推理可以保证拱桥在承受侧向荷载时的稳定性和安全性,而拱高则决定了拱桥的承重能力和结构稳定性。
只有在合理的设计和计算基础上,我们才能建造出稳定、安全、美观的拱桥,为人们提供便利和安全的交通通道。