拱桥设计计算书

鲁东大学本科毕业设计1 设计说明本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定,对六苏木二桥进行方案比选和设计的。

对该桥的设计，本着“安全、经济、美观、实用”的八字原则，本文提出四种不同的桥型方案：方案一石拱桥，方案二为简支梁桥，方案三为斜拉桥，方案四为钢构桥。

1.1设计标准1.1.1 设计标准 公路—Ⅱ级汽车荷载，人群荷载3kN/m 21.1.2 跨径及桥宽 净跨径600=l 米，净矢高120=f 米，净矢跨比5/1/00=l f 桥面净宽为 净7+2×(0.5防护栏+1.5m 人行道) =0B 11m1.2材料及其数据1.2.1 拱上建筑：主（腹）拱顶填土高度 c h =0.5m拱圈材料重力密度 31/25m KN =γ拱上护拱为浆砌片石容重 32/23m KN =γ 腹孔结构材料容量 33/24m KN =γ拱腔填料单位容重 34/20m KN =γ1.2.2 主拱圈： M10砂浆砌60号块石 容重35/25m KN =γ极限抗压强度 23/10064.52.122.4m KN Mpa R j a ⨯=⨯=极限直接抗剪强度 23/1030.030.0m KN Mpa R j j ⨯==弹性模量 26/103.7500m KN R E j a ⨯==拱圈设计温差为 ±15℃1.2.3 桥台: M5砂浆砌30号片石、块石 容重36/23m KN =γ 极限抗压强度 23/105.2m KN R j a ⨯=极限直接抗剪强度 23/1024.0m KN R j j ⨯= 基础为15号片石混凝土 37/24m KN =γ台后填砾石土，夯实。

内摩擦角 ︒=35ϕ填土容重 38/18m KN =γ1.3设计依据(1)交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》，（JTG D60-2004）2004年。

简称《通规》； (2)交通部部标准《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）2005年，人民交通出版社，《规范》；(3)《公路设计手册-拱桥》上下册，人民交通出版社，1978。

目录1.设计依据与基础资料 (1)1.1标准及规范 (1)1.1.1标准 (1)1.1.2规范 (1)1.1.3参考资料 (1)1.2主要尺寸及材料 (1)1.2.1主拱圈尺寸及材料 (1)1.2.2拱上建筑尺寸及材料 (2)1.2.3桥面系 (2)2.桥跨结构计算 (2)2.1确定拱轴系数 (2)2.2恒载计算 (4)2.2.1主拱圈恒载 (4)2.2.2拱上空腹段恒载 (5)2.2.3拱上实腹段的恒载 (6)2.3验算拱轴系数 (7)2.4拱圈弹性中心及弹性压缩系数 (8)2.4.1弹性中心计算 (8)2.4.2弹性压缩系数 (8)3.主拱圈截面内力计算 (8)3.1恒载内力计算 (8)3.1.1不计弹性压缩的恒载推力 (8)3.1.2计入弹性压缩的恒载内力 (8)3.2汽车荷载效应计算 (9)3.3人群荷载效应计算 (12)4.荷载作用效应组合 (13)5.主拱圈正截面强度验算 (14)6.拱圈总体“强度－稳定”验算 (16)等截面悬链线板拱式圬工拱桥1.设计依据与基础资料 1.1标准及规范 1.1.1标准跨径：净跨径m L 600=, 净矢高m f 100=,6100=L f 设计荷载：公路—II 级汽车荷载，人群荷载桥面净宽：净7+20.75m 人行道。

1.1.2规范《公路工程技术标准》JTG B01-2003《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2004（以下简称《通规》） 《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005（以下简称《圬规》）1.1.3参考资料《公路桥涵设计手册》拱桥上册（人民交通出版社 1994）（以下简称《手册》）1.2主要尺寸及材料半拱示意图 图1-11.2.1主拱圈尺寸及材料主拱圈采用矩形截面，其宽度m B 9=，厚度m D 3.1=，采用M10砂浆砌筑MU50粗料石，容重为3125M KN=γ，抗压强度设计值：，抗剪强度设计值：，弹性模量：Ef .MPa m cd ==⨯=210021003858085。

目录目录 (I)第一章前言 (6)第二章基本设计资料及技术指标 (7)2.1设计依据 (7)2.2工程地质条件与评价 (7)2.2.1 地形地貌 (7)2.2.2 地基土的构成及工程特性 (7)2.2.3水文地质条件 (7)2.2.4不良地质现象及地质灾害 (7)2.3主要技术标准 (8)第三章桥梁结构设计方案比选 (9)3.1设计要求 (9)3.1.1设计标准及要求 (9)3.1.2主要技术规范 (9)3.2.桥型的方案比选 (9)3.2.1桥型选取的原则 (9)3.2.2入选方案 (9)3.3.3 推荐方案说明 (15)第四章模型设计及计算 (17)4.1 桥型与孔跨布置 (17)4.2主要技术标准及设计采用规范 (17)4.2.1主要技术标准 (17)4.2.2设计采用规范 (17)4.3桥梁结构设计说明 (18)4.3.1上部结构设计说明 (18)4.3.2下部结构设计说明 (18)4.4桥面工程及其它 (18)4.5桥梁结构分析方法 (19)4.5.2荷载内力组合 (19)4.6主要建筑材料 (19)第五章上部结构计算 (21)5.1 桥梁的总体布置 (21)5.2 桥底标高 (21)5.3 拱肋刚度的取值： (21)5.4 毛截面几何特征计算 (22)5.5 拱肋承载力计算： (23)5.6 拱肋稳定系数计算 (24)5.7 作用组合 (24)5.8 横梁的计算 (25)5.8.1按平面静力计算 (25)5.9 建立全桥模型 (26)5.9.1 建立主拱圈模型 (27)5.9.2 矢跨比 (28)5.9.3 拱顶和拱脚高度 (28)5.10 全桥模型的建立 (29)5.11 辽河大桥静力特性分析 (32)5.11.1活载作用下主拱内力及应力 (32)5.12 辽河大桥动力特性分析 (38)5.12.1动力特性的分析方法 (38)5.13 全桥验算 (39)5.13.1 稳定性验算 (39)第六章施工阶段分析 (42)6.1 加工阶段介绍 (42)6.2 施工计算中的钢材应力标准: (42)6.3 施工中关键问题在施工计算中的考虑 (42)第七章下部结构计算 (44)7.1 埋置式桥台设计 (44)7.1.2 基底偏心距演算 (49)7.1.3基础稳定性演算 (49)7.1.4 沉降计算 (50)7.2 桥墩墩柱设计计算 (51)第八章施工组织设计 (60)8.1 编制依据 (60)8.2 编制范围 (60)8.3 编制原则 (60)8.4 工程范围 (60)8.5 进度计划安排 (61)8.6 劳动力安排 (61)8.7 确保工期的措施 (64)8.7.1 工期保证措施 (64)8.8 施工准备 (66)8.8.1项目部组建 (66)8.9 施工方案 (66)8.9.1 钢管拱桥的施工方法 (66)8.9.2 辽河大桥的施工过程 (68)8.9.3 辽河大桥施工要点 (74)8.9.4 雨季施工其它注意事项 (74)8.9.5 安全保证体系 (75)8.10 他应说明的事项 (78)8.10.1 现场文明施工 (78)8.10.2 环境保护 (78)第九章报价计算 (80)总结与展望 (81)总结 (81)结论 (81)展望 (81)谢辞 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。

空腹式等截面悬链线箱型无铰拱桥设计计算书一、 设计资料（自拟）设计荷载：公路—Ⅰ级，人群荷载3。

5KN/m2净跨径:L 0=50+学号=50+24=74m,矢跨比：f 0/L 0=1/5，所以f 0=14.8m ，桥宽2.5+10+2。

5拱顶填土包括桥面的平均高度h d =0.6m ，材料容重1γ=22。

5KN/m 3护拱及拱腔为1号石灰砂浆砌筑片石，1γ＝22.5 KN/m 3 主拱圈40号钢筋混凝土,材料容重：2γ=25 。

5KN/m 3腹拱圈30号混凝土，材料容重：3γ= 24.5 KN/m 3拱上立柱(墙)材料容重：4γ＝25 KN/m 3桥面铺装为 8cm 钢筋混凝土（4γ＝25 KN/m 3）+6cm 沥青混凝土（5γ＝23 KN/m 3) 人行道板及栏杆重52。

0 KN/m （双侧) 合拢温度：15o c最高月平均温度 35o c 最低月平均温度 0o c二、 设计内容1、 确定主拱圈截面构造尺寸，计算拱圈截面几何特性、物理力学特征值;2、 确定主拱圈拱轴系数m,拱轴线悬链线方程及拱上建筑的构造布置和几何构造尺寸；3、 拱圈弹性中心及弹性压缩系数；4、 主拱圈结构内力计算(恒载、活载);5、 温度变化、混凝土收缩徐变引起的内力；6、 主拱结构的强度和稳定计算。

三、 流程图 四、 详细计算（一） 主拱圈截面构造及截面几何要素计算1、主拱横截面设计拱圈截面高度按经验公式估算D=L0/100+Δ=74/100+0。

8=1.54m为方便计算，取D=1.6m拱圈由9个1.5m宽的拱箱组成,全宽B0=13。

5m构造图如附图所示：2、箱型拱圈截面几何性质截面积：A=（1.6*1.5-1。

2＊1。

2+0。

1＊0。

1＊2）*9=8.82 m2绕箱底边缘的净矩：S=［1.6＊1.5*0。

8—1*1.2*0。

8—(0。

1＊0。

1+1＊0.1）＊0.8＊2］＊9=7。

056 m3主拱圈截面重心轴：y下=S/A=0.8m y上=1。

景观桥结构设计计算书设计阶段施工图部位拱圈、基础审核人校核人计算人2010年2月目录一、工程概况 (1)二、计算内容 (1)三、基本设计资料 (1)四、地质、水文资料 (2)1、地形地貌 (2)2、地基岩土的构成 (2)3、地下水 (3)4、场地及地基条件综合评价 (3)5、建议 (4)五、计算程序 (4)六、说明 (4)1、拱圈结构验算 (4)2、地基承载力、基础稳定性验算 (10)一、工程概况本桥为小区内的一座景观桥，是小区工程的一部分，主要用于小区内日常通行和消防通行。

桥梁基本尺寸和外观由景观设计人员结合小区总体情况进行拟定后，我们对此桥进行了桥梁结构设计.本桥为一座一跨14米的钢筋混凝土板拱桥。

桥梁横断面布置则为：2x0。

4m栏杆+2x1。

5m人行道+2x4.5m 车行道=12.8m。

桥梁拱圈采用等截面钢筋混凝土圆弧拱,拱圈外半径为9.1m，内半径为8.7m,拱圈夹角为105。

29°。

拱圈中心线矢高3。

5m,跨径14。

15m，矢跨比为1/4。

04。

拱圈采用等截面，截面高0。

4m,宽12。

8m。

桥台采用重力式桥台,桥台台身长12.8m。

基础为浅基础，基础长13。

8m。

桥梁轴线按道路线型近似取值进行设计，桥梁正交.二、计算内容拱圈结构验算,地基承载力、基础稳定性验算，按极限状态法设计.三、基本设计资料1、设计荷载：（1) 永久荷载:●恒载：片石混凝土容重25KN/m3,钢筋混凝土容重26KN/m3，人行道石栏杆2。

6KN/m,沥青混凝土铺装24KN/m3。

●基础变位作用:不均匀沉降0。

01m。

(2)可变荷载:●车道荷载:按双向二车道加载，荷载采用：公路-Ⅱ级，车道荷载见规范.●人群荷载： 3。

0kN/m².●温度荷载:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004）取值。

(3）偶然荷载:地震动峰值加速度为0。

10g，建筑场地为稳定的建筑场地。

2、材料性能：1) 拱圈、拱座采用C35混凝土。

设计计算书一、设计资料（一）设计标准设计荷载：汽车-20级，挂车-100，人群荷载3KN/m2 净跨径：L0=16m净矢高：f0=2.28m桥面净宽：净6.5+2*（0.25+1.5m人行道）(二)材料及其数据拱顶填土厚度h d=0.5m,γ3=22KN/m3拱腔填料单位重γ=20KN/m3腹孔结构材料单位重γ2=24KN/m3主拱圈用10号砂浆砌号60块石,γ1=24KN/m3,极限抗压强度R j a=9.0MP a,弹性模量E＝800R a j。

(三)计算依据1、交通部部标准《公路桥涵设计通用规范（JTJ021-89）》，人民交通出版社，1989年。

2、交通部部标准《公路砖石及混凝土桥涵设计规范（JTJ022-85）》，人民交通出版社，1985年。

3、《公路设计手册-拱桥》（上、下册），人民交通出版社，1994年。

4、《公路设计手册-基本资料》，人民交通出版社，1993年。

二、上部结构计算（一）主拱圈1、主拱圈采用矩形横截面，其宽度b0＝10.0m,主拱圈厚度d=mkl01/3=6*1.2*16001/3=84.2cm,取d=85cm。

假定m=1.988,相应的y1/4/f=0.225,查《拱桥》附表（Ⅲ）-20（9）得Ψj=33003′32″,sinΨj=0.54551, cosΨj=0.83811 2、主拱圈的计算跨径和矢高L=l0+dsinΨj=16+0.85*0.54551=16.4637mf=f0+d/2-dcosΨ/2=2.28+0.85/2-0.85*0.83811/2=2.3488j3、主拱圈截面坐标将拱中性轴沿跨径24等分，每等分长Δl=l/24=0.6860m,每等分点拱轴线的纵坐标y1=[《拱桥》（上册）表（Ⅲ）-1值]f,相应拱背曲面的坐标y′1=y1-y上/cosΨ,拱腹曲面相应点的坐标y″1=y1+y下/cosΨ,具体位置见图1-1，具体数值见表1-1。

主拱圈截面计算表表1-1(二)拱上结构1、主拱圈拱上每侧对称布置截面高度d′＝0.25m的石砌等截面圆弧线腹拱圈，其净跨径l′＝1.5m,净矢高f′＝0.3m,净矢跨比为1/5。

目录算例1 预应力混凝土空心板计算示例 (1)1基本资料与计算依据 (1)1.1桥位纵断面 (1)1.2标准及规范 (1)1.2.1 标准 (1)1.2.2 规范 (1)2 方案拟定与比选 (2)2.1方案拟定 (2)2.1.1一般要求 (2)2.1.2 桥孔布置 (2)2.1.3 工程数量的统计 (4)2.1.4 工程造价 (4)2.1.5 桥梁设计基本流程 (5)2.2方案介绍 (6)2.2.1方案1：3×20米的简支空心板桥 (6)2.2.2方案2：60米的圬工拱桥 (7)2.3推荐方案 (8)3．计算资料拟定 (8)3.1 主要材料 (9)3.2 设计要点 (9)3.3横断面布置 (9)3.4 空心板截面尺寸 (10)4 汽车荷载横向分布系数、冲击系数的计算 (10)4.1 汽车荷载横向分布系数计算 (10)4.1.1 跨中横向分布系数 (10)4.1.2 支点横向分布系数： (12)4.1.3 车道折减系数 (12)μ值计算 (12)4.2 汽车荷载冲击系数μ (12)4.2.1汽车荷载纵向整体冲击系数4.2.2 汽车荷载的局部加载的冲击系数 (12)5 作用效应组合 (13)5.1 作用的标准值 (13)5.1.1 永久作用标准值 (13)5.1.2 汽车荷载效应标准值 (13)5.2 作用效应组合 (16)5.2.1 基本组合（用于结构承载能力极限状态设计） (16)5.2.2 作用短期效应组合(用于正常使用极限状态设计) (17)5.2.3 作用长期效应组合（用于正常使用极限状态设计） (17)5.3截面预应力钢束估算及几何特性计算 (19)5.3.1A类部分预应力混凝土受弯构件受拉区钢筋面积估算 (19)5.3.2 换算截面几何特性计算 (21)6 持久状态承载能力极限状态计算 (22)6.1 正截面抗弯承载能力 (22)6.2 斜截面抗剪承载力验算 (22)6.2.1 验算受弯构件抗剪截面尺寸是否需进行抗剪强度计算 (22)6.2.2 箍筋设置 (25)7 持久状况正常使用极限状态计算 (26)7.1 预应力钢束应力损失计算 (26)7.1.1 张拉控制应力 (26)7.1.2 各项预应力损失 (26)7.2 挠度验算 (30)7.2.1 汽车荷载引起的跨中挠度 (30)7.2.2 预制板是否设置预拱值的计算 (31)8 桥面板配筋计算 (33)8.1 荷载标准值计算 (33)8.1.1 计算跨径 (33)8.1.2 跨中弯矩计算 (33)8.1.3 支点剪力 (35)8.2 极限状态承载力计算 (35)8.2.1 荷载效应组合计算 (35)8.2.2 正截面抗弯承载力 (35)8.2.3 斜截面抗剪承载力 (36)8.3 抗裂计算 (36)9．施工组织设计 (37)9.1空心板预制施工工艺流程 (37)9.2人工挖孔桩施工 (38)9.3墩台的施工 (39)9.4墩柱、盖梁的施工 (39)9.5支座安装 (40)9.6预应力混凝土空心板的架设 (40)9.7桥面铺装施工 (40)算例2 等截面悬链线板式圬工拱桥计算示例 (42)1．基本资料与计算依据 (42)1.1桥位纵断面 (42)1.2标准及规范 (42)1.2.1标准 (42)1.2.2规范 (42)1.3参考资料 (42)2 方案比选 (42)3．计算资料拟定 (43)3.1主拱圈尺寸及材料 (43)3.2拱上建筑尺寸及材料 (43)3.3桥面系 (43)4.桥跨结构计算 (44)4.1确定拱轴系数 (44)4.2恒载计算 (45)4.2.1主拱圈恒载 (45)4.2.2拱上空腹段恒载 (46)4.2.3拱上实腹段的恒载 (47)4.3验算拱轴系数 (48)4.4拱圈弹性中心及弹性压缩系数 (49)4.4.1弹性中心计算 (49)4.4.2弹性压缩系数 (49)5.主拱圈截面内力计算 (49)5.1恒载内力计算 (49)5.1.1不计弹性压缩的恒载推力 (49)5.1.2计入弹性压缩的恒载内力 (49)5.2汽车荷载效应计算 (50)5.3人群荷载效应计算 (53)6.荷载作用效应组合 (54)7.主拱圈正截面强度验算 (55)8.拱圈总体“强度－稳定”验算 (57)9.拱脚截面直接抗剪验算 (59)9.1 d V的计算 (59)N的计算 (59)9.2k9.3直接抗剪验算 (59)10.施工组织设计 (59)10.1场地清理及基础开挖 (59)10.2.桥台及拱座砌筑 (60)10.3支架搭设及预压 (61)10.4砌筑拱圈 (61)10.5拱上建筑砌筑 (62)10.6桥面系及后续工作 (62)参考文献 (63)附录 (64)算例1 预应力混凝土空心板计算示例1基本资料与计算依据1.1桥位纵断面图1.1 桥位纵断面图桥位处为一常年无水的干沟，该处1、表层为2-3m不等厚强风化泥岩，下为中分化泥岩，可作为基础的持力层，容许承载力为1.0Mpa。

等截面悬链线圬工拱桥计算一． 设计资料（一） 设计标准1．设计荷载公路二级，人群荷载3kN/㎡。

2．跨径及桥宽净跨径l 0=40m ，净失高m f 8= ,净失跨比5100=l f 。

桥面净宽为净7+2×（0.25+0.75m 人行道），m B 9= 。

（二） 材料及其数据中国范文网【/】详细出处参考：/post/215.html 还有海量相关文章1.拱上建筑拱顶填料厚度，m h d 5.0=，包括桥面系的计算厚度为0.736m ，平均重力密度31/20m kN ＝γ。

拱上护拱为浆砌片石，重力密度32/23m kN =γ。

腹孔结构材料重力密度33/24m kN =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重力密度4γ=kN/3m 2.主拱圈M10砂浆砌MU40块石，重力密度33/24m kN =γ。

轴心抗压强度设计值cd f =2323/1012.42.1/1044.3m kN m kN ⨯=⨯⨯。

抗剪强度设计值MPa f vd 073.0=。

弹性模量MPa E m 073.0=。

拱圈设计温差为C 15± 3.桥墩地基土为中等密实的软石夹沙、碎石，其容许承载力[0σ]=500kN/㎡。

基础与地基间的滑动摩擦系数取5.0=μ。

(三)设计依据1.交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》，（JTG D60-2004）2004年。

简称《桥规1》；2.交通部部标准《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）2005年，人民交通出版社，《简称桥规2》；3.交通部部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》，人民交通出版社，简称《桥规3》；4.《公路设计手册-拱桥》上下册，人民交通出版社，1978。

简称《拱桥》。

二、主拱圈计算（一）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 ∑。