圬工拱桥设计计算表 新规范
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目录等截面悬链线圬工拱桥上部构造设计 (1)一设计资料 (1)1.1总体布置 (1)1.2拱上建筑 (1)1.3主拱圈 (1)1.4设计荷载 (1)1.5采用规范 (1)二拱轴系数确定 (2)2.1五点重合法 (2)2.2拟定上部构造尺寸 (2)2.3 自重恒载计算 (4)2.4验算拱轴系数 (7)三主拱圈恒载内力计算 (8)四主拱圈活载内力计算 (10)五主拱圈温度内力计算 (13)六主拱圈强度验算 (14)6.1主拱圈截面受压强度验算 (14)6.2 主拱圈截面直接受剪强度验算 (16)七主拱圈整体强度-稳定性验算 (17)八裸拱强度及稳定性验算 (18)8.1 裸拱截面强度验算 (18)8.2 裸拱整体强度-稳定性验算 (19)九附录 (20)附录1 恒载内力计算结果 (20)附录2 内力影响线结果 (21)附录3 裸拱内力计算结果 (23)等截面悬链线圬工拱桥上部构造设计一设计资料1.1总体布置上部构造采用石砌板拱,净跨径l0=35m,净矢高f0=7m,净矢跨比f0l0=15。
桥面净空:净 7+2x0.75m 人行道,桥梁全宽 9m,主拱圈宽度 B=8.5m。
1.2拱上建筑拱顶侧墙为浆砌片石,实腹段拱腔填料为砂砾夹石灰炉渣黄土,平均重力密度为γ1= 19kN/m3。
桥面系按此重力密度和主拱圈宽度折算的厚度为ℎq=0.28m。
腹拱圈护拱为浆砌片石,包括侧墙平均重力密度为γ2=25kN/m3.腹拱圈为10号砂浆砌30号粗料石,腹拱墩为7.5号砂浆砌30号块石,两者重力密度均为γ3=25kN/m3。
实腹段拱腔填料为砂砾夹石灰炉渣黄土,包括侧墙、护拱、平均重力密度为γ4=19kN/m3。
1.3主拱圈材料为M10砂浆砌MU50块石,重力密度γ5=24kN/m3。
主拱圈设计温度差为±16℃;岩石地基,不考虑基础的非均匀沉降。
主拱圈材料轴心抗压强度设计值f cd=3.85MPa,直接抗剪强度设计值f vd=0.073MPa,弹性模量E m=7300MPa。
一、设计资料(一)设计标准1.设计荷载:2.跨径及桥宽净跨径l 0=20.22净矢高f 0=3.8桥面净宽为(二)各部分尺寸及其材料1.主拱圈主拱圈采用等截面板供,其宽度B=,主拱圈厚度D=,主拱圈用块石筑成,材料容重γ0= kN/m³,抗压极限强度Rj= MPa,砌体弹性模量=2、腹拱圈主拱圈上每半跨布置 个圆弧形腹拱,腹拱圈净跨径l0=1.93m,腹拱厚度d=0.43m,腹腹拱圈选用块石筑成,材料容重γ0= kN/m³,抗压极限强度Rj= MPa,砌体弹性模量=二、桥跨结构计算(一)拱轴系数1、上部结构几何特征(1)主拱圈截面积:A=8.16静面距:S=3.264中性轴:y 下=0.4y 上=0.4惯性矩:I=0.4352回转半径:r w =0.230940108r w 2=0.0533333331/5sin φj =0.65447cos φj =0.75609x=d*sin φj =0.523576y=d*cos φj =0.604872计算跨径及矢高:l=l 0+2y 下sin φj =20.743576f=f 0+y 下(1-cos φj )=3.897564主拱圈截面坐标0.864315667曲面的坐标y'1=y 1-y 上/cos φ,腹拱曲面相应点的坐标y''1=y 1+y 下/cos φ,具体见下表:截面号x y 1/f y 1123412000110.8643156670.0063970.024********1.7286313330.0256330.099906258拱脚投影及倾角函数:假定m=1.534,f 0/l 0=将拱中性轴沿跨径24等分,每等分长为l/24=9 2.5929470.0578410.2254389998 3.4572626670.1032460.4024078937 4.3215783330.1621620.6320367736 5.1858940.2350.915927545 6.0502096670.322265 1.2560484624 6.9145253330.424565 1.6547692637.7788410.542609 2.11485330428.6431566670.677219 2.63950439519.5074723330.82933 3.232366752010.3717881 3.897564(2)拱上结构a、腹拱拱脚的投影由f'0/l'0=1/6查《拱桥》(上册)表(Ⅲ)-20(3)3-2得:sinφ0=0.6cosφ0=0.8投影x’=d'sinφ0=0.09y’=d'cosφ0=0.12b、腹拱重力作用线横坐标φx1#横墙9.73#横墙5.72#横墙7.74#横墙3.8空实腹段界线3.7552、上部结构恒重(1)主拱圈拱脚P0~12=[《拱桥》(上册)表(Ⅲ)-19(3)值]*A*γ1*L=2235.957027KN拱顶P0~12=[《拱桥》(上册)表(Ⅲ)-19(3)值]*A*γ1*L=0KN拱脚M=[《拱桥》(上册)表(Ⅲ)-19(3)值]*A*γ1*L*L/4=11046.63324KN*m1/4拱M=[《拱桥》(上册)表(Ⅲ)-19(3)值]*A*γ1*L*L/4=2663.748082KN*m拱顶M=[《拱桥》(上册)表(Ⅲ)-19(3)值]*A*γ1*L*L/4=0KN*m(2)拱上空腹段a、腹拱上部腹拱外弧跨径:l'外=l'+2d''sinφ0l'==1.68腹拱内弧半径:R0=[《拱桥》(上册)表3-2值]*l'=1.2374腹拱圈重:P a=[基表3-25值]*(R0+d'/2)*d'*B0*γ2=47.22316422腹拱护拱重:P b =[基表3-27值]*(R 0+d'/2)^2*B 0*γ3=15.17489531路面及桥面系重:P c =349.5744腹拱墩以上部分:P d =69.4008一个腹拱重:P=466.1983642b、腹拱墩重1#腹拱墩:P=336.7836面积=1.375752#腹拱墩:P=192.168面积=0.785c、腹拱集中恒重1#腹拱恒载:P 1=802.98196423#腹拱恒载:P 3=645.18436422#腹拱恒载:P 2=658.36636424#腹拱恒载:P 4=202.8644621(3)拱上实腹段拱上填料及桥面系P 5=781.3404m=1.543k=0.999931383ξx=l x /l 1=0.362039795l x =k ξx=0.362014953f 1=f+y 上(1-1/cos φ)=3.883913535x0=3.147419581sh ξx=0.3700007183、验算拱轴系数上部结构的恒载对拱跨l/4截面和拱脚截面的力矩比值等于或接近选定的m系数相1/4/f值(1)半拱恒载对拱跨l/4截面和拱脚的力矩力臂(m)力矩(KN*m)P 0~122235.9570272663.748082P 1802.9819642P 2658.3663642P 3645.1843642P 4202.8644621 1.385894281.1486409P 5781.3404 1.4308941118.015295326.6945824062.912013(2)验算拱轴系数设计的拱桥在主拱圈两截面的恒重力矩的比值0.177711583假定的拱轴系数m=1.543,相应的y1/4/f=0.235分块号恒重l /4截面(二)拱圈弹性中心及弹性压缩系数ys=[表(Ⅲ)-3值]f= 1.3556rw^2/f^2=0.00351085u1=[《拱桥》(上册)表(Ⅲ)-9值rw^2/f^2=0.03837183u=[《拱桥》(上册)表(Ⅲ)-11值rw^2/f^2=0.031886273u1/(1+u)=0.037186104(三)永久荷载内力计算1.不计弹性压缩的恒载推力H'g=5865.8158862.计入弹性压缩的恒载内力项目拱顶3l /8截面l/4截面y100.2254389990.91592754y 1.3556 1.1301610430.439672502cos φ10.983130.9336Ng 5647.6890485752.023*******.364374Mg 295.692751246.518454995.90437273(四)可变荷载内力计算1.基本可变荷载汽车和挂车荷载,统称为活载l^2=430.2959453K202K20Mmax 88.3876176.7752相应H 168.7190137.438Mmin 60.9994121.9988相应H145.616291.2324Mmax 86.5438173.0876相应H 152.0086104.0172Mmin 57.0738114.1476相应H147.133894.2676Mmax 58.0202116.0404相应H 149.904499.8088相应V 44.984889.9696Mmin 66.3348132.6696相应H130.422060.844相应V56.3402112.68042.计入弹性压缩的汽车-20级内力拱顶项目截面等代荷载拱顶3l/8截3l/8截面拱脚项目MmaxMmin Mmax cos φsin φ与M相应的H1955.919618637.0648272722.779616与M相应的VN 955.919618637.0648272735.1821387ΔH 35.546926123.6899587726.8773578ΔN 35.546926123.6899587726.42393677Np 920.3726919613.3748684708.7582019M 471.6070411-274.0269744617.4300185y1y ΔM 57.3691840338.2332244530.37574272Mp528.9762251-235.79375647.80576123.计入弹性压缩的挂车-100内力MmaxMmincos φsin φ与M相应的H1885.7714574531.1610849与M相应的VN 885.7714574531.1610849ΔH 32.9383893219.75181122ΔN 32.9383893219.75181122Np 852.833068511.4092736M 408.8184805-189.827091y1y ΔM 53.1592665331.87744812Mp461.977747-157.9496434.温度内力拱圈合拢温度15℃拱圈砌体线膨胀系数α=0.000008变化温差Δt=±15℃弹性模量E=4.0*10^6温度下降在弹性中心产生的水平力:Ht=21.35752344温度下降在拱圈中产生的内力:项目拱圈3l/8截面拱脚cos φ10.983130.75609y 1.6139 1.130161043-2.54196396Nt 21.3575234420.9972220216.1482099Mt -34.4689071-24.1374409754.29005482轴力弯矩1.130110.9801弯矩项目项目拱顶轴力1.61390.181.613900.225400(五)主拱圈强度和稳定性验算1.主拱圈正截面受压强度验算(1)荷载效应汇总荷载安全系数及荷载效应汇总表MN恒载295.6927515647.689048汽车-20级Mmax 528.9762251920.3726919汽车-20级Mmin -235.79375613.3748684挂车-100Mmax 461.977747852.833068挂车-100Mmin -157.9496426511.4092736温度下降-34.4689070821.357523441.2354.83130136777.2268580.9266.12347595082.920143汽车-20级Mmax 740.56671511288.521769汽车-20级Mmin -330.1112499858.7248158挂车-100Mmax 646.76884581193.966295挂车-100Mmin -221.1294996715.9729831温度下降-48.2564699229.90053282(2)荷载效应组合系数及荷载效应最不利组合的设计值Mj(恒+汽)Mmax 1095.398016(恒+汽)Mmin -63.987774(恒+汽)Mmax+温降837.7132372(恒+汽)Mmin+温降-89.7953951(恒+挂)Mmax 801.2801177(恒+挂)Mmin35.99518107(3)结构(主拱圈)抗力效应的设计值结构抗力效应的设计值为:RN=8477.922078αkN其中:α=[1-(e0/y)^3.5]/[(1+e0/rw)^2],e0=Mj/Nj 计算结果如下:αRN(恒+汽)Mmax 0.7260936986155.765797(恒+汽)Mmin 0.9978269118459.498798组合II (恒+汽)Mmax+温降0.7465748726329.403591(恒+汽)Mmin+温降0.9933967078421.939873(恒+挂)Mmax 0.758178826427.780958拱顶11.4荷载效应系数荷载效应组合系数系数组合I恒载组合II组合III1拱顶0.8荷载效应组合组合III组合I(恒+挂)Mmin0.9993239988472.190985(2)与(3)比较得到两者数值相接近,若裂缝继续发展,则可能导致桥梁倒塌!(4)主拱圈裸拱强度和稳定性计算1.弹性中心的弯矩和推力Ms=[表(Ⅲ)-15值]Ayl^2/4=3891.33904Hs=[表(Ⅲ)-16值]Ayl^2/4(1+u)f=2757.2932152.截面内力裸拱截面内力项目拱顶3l/8截面拱脚cosφ10.983130.75609sinφ00.182920.65447表(Ⅲ)-19值00.125710.5504N2757.2932152804.1925563548.128622ys-y1 1.6139 1.130161043-2.54196396表(Ⅲ)-19值00.031540.52435M-558.65648110.6913543-146.354225e0-0.202610470.039473521-0.041248293.裸拱圈强度验算项目拱顶3l/8截面拱脚Nj2547.7389312591.0739213278.470847e0-0.202610470.039473521-0.04124829α0.5128011730.9713205080.968743356φ0.8417705520.9119975610.911721639RN17191.6905935280.2848135176.03195计算表明4.主拱圈稳定性验算Nj e0(恒+汽)Mmax8065.7486260.135808598(恒+汽)Mmin5941.644959-0.01076937组合II(恒+汽)Mmax+温降6476.5193270.129346211 (恒+汽)Mmin+温降4777.236394-0.01879651组合III(恒+挂)Mmax6376.9545220.125652475 (恒+挂)Mmin5994.5598730.006004641拱荷载效应组合组合I组合IIIMPa,砌体弹性模量=1.93m,腹拱厚度d=0.43m,腹拱座宽b=24m,MPa,砌体弹性模量=截面宽B=10.2厚度D=0.8查《拱桥》(上册)表(Ⅲ)-20(3)得:每等分点拱轴线的纵坐标y1=[《拱桥》(上册)表(Ⅲ)-1值]f,相应拱背/cosφ,具体见下表:cosφy上/cosφy下/cosφy'1y''15678910.40.4-0.40.40.998120.4007534160.40075342-0.375820.4256860.992480.4030307920.40303079-0.303120.5029370.983130.4068637920.40686379-0.181420.6323030.970120.4123201250.41232013-0.009910.8147280.953570.4194762840.419476280.21256 1.0515130.93360.4284490150.428449010.487479 1.3443770.910410.4393624850.439362490.816686 1.6954110.884230.4523709890.45237099 1.202398 2.107140.855350.4676448240.46764482 1.647208 2.5824980.824110.4853720980.4853721 2.154132 3.1248760.790880.5057657290.50576573 2.726601 3.7381320.756090.5290375480.52903755 3.368526 4.426602-20(3)3-2得:腹拱圈厚度=0.15主拱圈材料容重=24*γ1*L*L/4*γ1*L*L/4*γ1*L*L/41.5d'=0.153#腹拱墩:P=178.986面积=0.324254#腹拱墩:P=4.46568面积=0.008093.755shkξx=0.36997423chξx=1.066255chkξx=1.066246系数相应的y1/4/f值的条件。
新规范桥梁构件计算表格汇总(2020版)
截面半径r (mm):
600截面换算高度h (mm):1200截面纵向配筋半径r s (mm):
500g=r s /r=
0.8333截面有效高度h 0(mm):
1100
构件计算长度l 0(mm):
2000荷载偏心率对截面曲率影响系数ξ1:0.649ξ1计算值是否大于1NO 荷载偏心率对截面曲率影响系数ξ2:
1.000ξ2计算值是否大于1
YES 偏心距增大系数η:
1.008偏心距增大后数值ηe 0(mm):
184
构件混凝土强度等级f cu,k (Mpa):30混凝土轴心抗压设计强度f cd (Mpa):
13.8混凝土材料极限压应变εcu :0.0033普通钢筋弹性模量E S (MPa): 2.00E+05受拉钢筋设计强度f s d (MPa):330受压钢筋设计强度f's d (MPa):
330结构重要性系数γ0
1.10承载极限状态设计轴向压力N d (kN):1641γ0N d (kN):1805承载极限状态设计偏心弯矩M d (kN.m):300γ0M d (kN.m): 330
轴向力对截面重心轴的偏心距e 0(mm):
183
圆形截面偏心受压钢筋混凝土构件配筋计算几何信息
材料信息
设计荷载
20-11.70
22-9.67不同钢筋直径对应配筋根数
25-7.49
28-5.97
32-4.57。
截面半径r (mm):
600截面换算高度h (mm):1200截面纵向配筋半径r s (mm):
500g=r s /r=
0.8333截面有效高度h 0(mm):
1100
构件计算长度l 0(mm):
2000荷载偏心率对截面曲率影响系数ξ1:0.649ξ1计算值是否大于1NO 荷载偏心率对截面曲率影响系数ξ2:
1.000ξ2计算值是否大于1
YES 偏心距增大系数η:
1.008偏心距增大后数值ηe 0(mm):
184
构件混凝土强度等级f cu,k (Mpa):30混凝土轴心抗压设计强度f cd (Mpa):
13.8混凝土材料极限压应变εcu :0.0033普通钢筋弹性模量E S (MPa): 2.00E+05受拉钢筋设计强度f s d (MPa):330受压钢筋设计强度f's d (MPa):
330结构重要性系数γ0
1.10承载极限状态设计轴向压力N d (kN):1641γ0N d (kN):1805承载极限状态设计偏心弯矩M d (kN.m):300γ0M d (kN.m):
330
轴向力对截面重心轴的偏心距e 0(mm):
183
圆形截面偏心受压钢筋混凝土构件配筋计算
几何信息
材料信息
设计荷载
20-11.70
22-9.67不同钢筋直径对应配筋根数
25-7.49
28-5.97
32-4.57。
H=1.2h1=60L0=F0/L0=F0=一.截面几何特性计算拱圈由二个拱箱组成(如图),整个设计按全宽进行 1.截面积m^2 2.绕箱底边缘的静面矩S=m^33.主拱圈截面重心轴 y下=S/A=m y上= 1.2=4.主拱圈截面绕重心轴的惯性矩Ix=m^4Rw=(Ix/A)^(1/2)= 二.确定拱轴系数(一)上部结构构造布置1.主拱圈k=ln(m+(m^2-1)^(1/2))=cos φj=则主拱圈的计算跨径和计算矢高:L=m F=m 拱脚截面的水平投影和竖向投影:X= 1.2*Y= 1.2*将拱轴沿跨径24等分,每等分长△L=L/24=截面号xy 1/fy 10.00025.411 1.00010.1841.00023.2940.8188.3302.00023.2940.659 6.7163.00019.0590.522 5.3194.00016.9410.404 4.1195.00014.8230.304 3.0976.00012.7060.220 2.2407.00010.5880.151 1.5358.0008.4700.0950.9729.000 6.3530.0530.54210.000 4.2350.0240.24011.000 2.1180.0060.06012.0000.0000.0000.0002.拱上腹孔布置 从主拱两端起拱线向外延伸2.15m后向跨中对称布置四对圆弧小拱50.8228110.183980.59310.438假定m=2.24,相应的Y/F=0.220.730570.20.60251.8623A= 3.091-0.6498主拱圈几何特性0.730570.68284排架式腹拱墩支承的宽为0.6m的钢筋混凝土盖梁上。
腹拱拱顶的拱背和主拱拱顶的拱背在同一拱线的高度h=y 1+y 上*(1-1/cos φ)-(d'+f 0'),分别计算如下表:项目Lx ξ=2*Lx/L k ξ1号立柱21.5000.846 1.2232号立柱16.9000.6650.9613号立柱12.3000.4840.7004号腹拱座7.9680.3140.453空实腹段分界线7.8850.3100.449由F 0'/L 0'=sin φ0=腹拱拱脚的水平投影和竖向投影:x'=d'sin φ0=y'=d'cos φ0=(二)上部结构恒载计算恒载计算,首先把桥面系换算成填料厚度,然后按主拱圈、横隔板、拱上实腹段、拱上空腹段1.桥面系拱顶填料及沥青表处面层重力1/2*(0.56+.63)*2*7/2*23=则换算容重γ=23KN/m^3的计算平均填料厚度为24h d =(9.4+95.795)/9.8/23=2.主拱圈P 0-12=M l/4=M J =*3.横隔板横隔板的设置受箱肋接头位置的控制,必须先确定接头位置后载按箱肋轴线等弧长(1)箱肋有关几何要素1)箱肋截面积A′=3.02*0.1+3.16*0.1+4*1/2*2)箱肋截面静矩J′=3.02*0.1*(+=3)截面重心距箱底的距离y F ′=J′/A′=4)箱肋计算跨径L′=L 0+2*y F ′*sin φj =5)箱肋轴线弧长S′=(2)确定箱肋接头、设置横隔板1)确定接头位置箱肋分三段吊装合拢,接头宜选在箱肋自重作用O.O870.5240.126腹拱0.1250.552S x ′=2)布置横隔板横隔板沿箱肋中轴线均匀设置,取板间间距△L′S 11/2=1/2*(则接头位置刚好在ε= 端段箱肋弧长S 1=1/2*( 端段箱肋设(3)横隔板与接头加强部分的重力横隔板厚均为0.06m。
计算报告目录一、结构计算分析依据 (2)二、结构计算分析 (2)2.1 拱轴系数计算 (2)2.1.1 计算标准 (2)2.1.2 材料及其数据 (2)2.1.3 上部结构计算 (2)2.2 计算分析模型 (7)2.2.1 建立模型 (7)2.2.2 材料特性 (8)2.2.3计算分析说明 (8)2.2.4 计算分析结果 (9)2.2.4.1 主拱圈承载能力极限状态承载能力计算结果 (9)2.2.4.2 主拱圈应力计算结果 (11)2.2.4.3 主拱圈抗剪验算 (14)2.2.4.4 刚度验算 (15)2.2.4.5 桥台稳定性和抗滑移验算 (15)三、结构计算分析结论 (23)一、结构计算分析依据1、交通部《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)2、交通部《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)3、交通部《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)4、交通部《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)5、交通部《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)6、交通部《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)7、交通部部标准《公路砖石及混凝土桥涵设计规范(JTJ022-85》8、《公路桥涵设计手册-拱桥》(上、下册),人民交通出版社,1994年9、《公路桥涵设计手册-基本资料》,人民交通出版社,1993年二、结构计算分析2.1 拱轴系数计算2.1.1 计算标准设计荷载:公路-Ⅱ级净跨径:L0=80m净矢高:f0=13.33m桥面净宽:净4.5+2×0.5m(防撞护栏)2.1.2 材料及其数据拱顶填料厚度hd=0.62m,γ4=24KN/m3拱腔填料单位重γ3=23KN/m3腹孔结构材料单位重γ2=25KN/m3主拱圈采用C40钢筋混凝土,γ1=26KN/m3,轴心抗压强度设计值fcd=18.4MPa,弹性模量E=3.00×104MPa。
等截面悬链线圬工拱桥设计任务书设计说明1)该课程设计是一座圬工无铰拱桥(一跨50米)的上部结构的设计计算。
2)拱桥的拱轴线形为悬链线。
主要技术指标1)设计荷载:公路-Ⅱ级,人群荷载3.5kN/m2。
2)桥面净宽:净7+2×1.0m。
3)净跨径:L0=50.00m,净矢高:f0=10.00m。
4)桥面纵坡为0%,双向横坡1.0%。
材料及相关数据拱上建筑拱顶填土0.5m,包括桥面系的计算厚度为0.736m,换算平均容重γ1=20kN/m3,拱上护拱为浆砌片石,容重γ2=23kN/m3,腹孔结构材料容重γ3=24kN/m3,主拱拱腔填料为砂、砾石夹石灰渣黄土,包括两侧侧墙的平均容重γ=19kN/m3。
4主拱圈10号砂浆40号块石,容重γ5=24kN/m3,极限抗压强度R a=6.5Mpa=6.5×103kN/m2,极限直接抗剪强度R t=0.33Mpa=0.33×103kN/m2,弹性模量E=800R a=5.2kN/m2。
拱圈设计温度差为±15℃。
桥墩7.5号砂浆30号片石,材料容重γ6=23kN/m3,极限抗压强度Ra=3.0kN/m2。
地基土为中等密实的卵石夹砂、碎石,其容许承载力〔σ0〕=500kN/m2,基础与地基间的滑动摩擦系数取μ=0.5。
桥台5号砂浆砌30号片石、块石,容重γ7=23kN/m3,极限抗压强度Ra=2.5kN/m2,极限直接抗剪强度Rt=0.24kN/m2。
墩、台基础为15号片石混凝土γ8=24kN/m3。
台后填砾石土,夯实,内摩擦角φ=35°,填土容重γ9=18kN/m3。
地基条件与桥墩相同。
设计依据及参考文献1)中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004,人民交通出版社,2004年9月;2)中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004,人民交通出版社,2004年9月3)公路桥涵设计手册《拱桥》上册,1994年6月,人民交通出版社;4)公路桥涵设计手册《基本资料》,1993年7月,人民交通出版社;5)桥梁计算示例集《拱桥》第二版,2000年10月,人民交通出版社;6)本课程教材《桥梁工程》,人民交通出版社;7)有关拱桥设计图纸。
等截面悬链线圬工拱桥设计The document was finally revised on 2021设计标准1)设计荷载汽车-20级,挂车-100,人群2/kN m 。
2)主拱跨径及桥宽本桥上部结构为双跨跨径60m 的等截面悬链线石砌拱桥,下部结构为重力式桥墩和U 形桥台,均置于非岩石土上。
净跨径060l m =,净矢高010f m =,净矢跨比0016f l =。
桥面净宽为净—7+2×(m +m 人行道), 09B m =。
材料及其依据1) 拱上建筑拱顶填料厚度,0.5d h m =,包括桥面系的计算厚度为0.736m ,换算平均容重2120/kN m γ=。
拱上护拱为浆砌片石,容重2223/kN m γ=。
腹孔结构材料容重2324/kN m γ=。
主拱拱腔填料为砂、砾石夹石灰炉渣黄土,包括两侧侧墙的平均容重2419/kN m γ= 2) 主拱圈10号砂浆砌40号块石,容重2524/kN m γ=。
极限抗压强度326.5 6.510/j a R MPa kN m ==⨯。
极限直接抗剪强度320.330.3310/j j R MPa kN m ==⨯。
弹性模量62800 5.210/j a E R kN m ==⨯。
拱圈设计温度差为15C ︒±。
3.主拱圈计算确定拱轴系数拱轴系数m 值的确定,一般采用“五点重合法”,先假定一个m 值,定出拱轴线,拟定上部结构各种几何尺寸,计算出半拱恒载对拱桥截面形心的弯矩j M ∑和自拱顶至4l跨的恒载对4l跨截面形心的弯矩4l M ∑。
其比值∑∑M Mj l4=f y l 4。
求得f y l4值后,可由m=1)2(2124--ly f中反求m 值,若求出的m 值与假定的m 值不符,则应以求得的m 值作为假定值,重复上述计算,直至.两者接近为止。
拟定上部结构尺寸主拱圈几何尺寸1)截面特性截面高度d=β·K ·,667.10460002.18.4330cm l =⨯⨯=取d=; 主拱圈横桥向取1m 单位宽度计算,横截面面积A =2m ; 惯性矩:I=;09647.012143m d = 截面抵抗矩:W=;1838.06132m d =截面回转半径:。