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目录摘要第一章绪论.................................................1.1拱桥概述............................................拱桥的特点..............................................国内外发展状况 ........................................我国拱桥的发展方向及主要结构型式........................我国拱桥的施工方法......................................1.2论文简述............................................课题介绍 ...........................................建模依据 ...........................................第二章ANSYS软件介绍.....................................2.1 ANSYS 发展........................................2.2主要功能及特点......................................2.3典型的分析过程.....................................2.4负载定义及附表...................................... 第三章有限元分析 ........................................3.1模型参数............................................3.2建模过程............................................3.3加载及后处理........................................简述自重(deadweight) 作用在中跨处施加车辆荷载(load)第四章模型实验简介第五章数据分析比较4.1 .....................第六章结论...........展望 .............致谢 .............参考文献 .........拱桥静载受力分析和模态分析计算摘要：本文对跨度为3米，矢跨比为1/6的系杆拱桥在一定外力作用下的应力、应变、位移和拱桥模态利用an sys软件，进行了有限元建模和分析计算，得到了相应的计算结果，并与实验结果进行了比对，证明了建模是合理的，计算结果是可信的。
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。
拱桥设计计算内容及方法
2.拱桥整体受力计算：拱桥是一个整体结构，因此需要进行整体的受
力计算。
这包括确定整个拱桥受力的大小、方向和分布情况，以及确定拱
桥的整体稳定性。
常用的方法包括静力学平衡方法、弹性力学方法和有限
元方法等。
3.拱桥的固有频率计算：拱桥是一个动力结构，其固有频率对于设计
的安全性是非常重要的。
因此，需要计算拱桥的固有频率，以评估其在自
然频率下的抗风、抗震等性能。
4.应力和变形计算：拱桥在使用过程中会受到荷载的作用，因此需要
计算拱桥在荷载作用下的应力和变形情况，以评估拱桥的安全性能。
常用
的方法包括弹性力学法、有限元法等。
5.断面设计：根据拱桥的受力情况，进行断面设计，包括确定构件的
尺寸和材料。
断面设计需要满足强度和刚度的要求，同时还要考虑构件的
自重和施工的可行性等因素。
6.水力条件计算：对于水上拱桥来说，还需要计算水流对拱桥的冲击
力和涌浪力等水力条件，以评估拱桥的稳定性和安全性。
在进行拱桥设计计算时，常用的工具和软件包括AutoCAD、ANSYS、STAAD.Pro等。
这些工具可以帮助工程师进行受力分析、应力计算和断面
设计等。
同时，还需要参考相关的设计规范和规范，如公路桥梁设计规范、钢结构设计规范等，以确保拱桥的设计计算符合规范和标准的要求。
总之，拱桥设计计算是一项复杂而关键的工作，需要对拱桥结构进行
全面的受力、应力和变形分析，并根据工程实际要求和设计规范进行设计。
只有进行合理的设计计算，才能保证拱桥的安全性和可靠性。
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 ∑。
推荐方案：钢混组合梁蝶形拱桥计算分析1 主桥结构概况主桥为双索面的下承式系杆拱桥，主桥跨径为156m；主拱肋为钢箱形拱结构，副拱肋、连杆和横联均为圆管结构，桥面系为钢混组合梁结构。
吊杆为平行钢丝吊索。
拱肋分为主拱和副拱，主拱外倾，副拱内倾。
两片副拱肋之间设置“一”字撑使其连成整体。
1.计算模型成桥状态模拟计算分析图式结构分析采用空间模型建立全桥计算图式，主梁、主拱、副拱、连杆、横撑、横梁等结构采用空间梁单元，吊杆采用空间桁架单元。
计算模型如图所示。
桥面系采用双梁计算模型，计算程序采用MIDAS CIVIL 2010软件。
2.计算荷载计算主要考虑荷载：桥梁结构自重，二期铺装和管线等附属设施，车辆荷载、人群荷载、温度荷载以及风荷载。
1）恒载2）温度荷载体系整体按升温+30°C，降温-30°C计。
桥面板局部升降温按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）梯度温度效应计算。
3）活载公路－Ⅰ级，根据桥宽，横向按双向四车道或六车道进行加载，横向偏载系数1.15。
3.施工过程模拟1）支架施工主梁、横梁和拱肋；2）安装吊杆，安装预制桥面板并现浇湿接缝，拆除支架，张拉第一轮拉力；3）上桥面铺装，张拉成桥吊杆力，调整系杆力；2 结构空间静力计算单位及符号说明：轴力单位为kN，以拉为正，以压为负；弯矩单位为kN*m，下缘受拉为正；位移单位mm；应力单位MPa，以受拉为正，受压为负。
1. 成桥阶段计算结果（1）成桥阶段主拱轴力图（2）成桥阶段主拱弯矩图（3）成桥阶段副拱轴力图（4）成桥阶段副拱弯矩图（5）成桥阶段主梁轴力图（6）成桥阶段主梁弯矩图（7）成桥阶段主拱应力图（8）成桥阶段副拱应力图（9）成桥阶段连杆应力图（10）成桥阶段钢梁上缘应力图（11）成桥阶段钢梁下缘应力图（12）成桥阶段主梁混凝土板上缘应力图（13）成桥阶段主梁混凝土桥面板下缘应力图2. 正常使用阶段计算结果经计算表明，本桥最不利荷载工况为恒载+车辆+人群+温度的组合。
目录1.方案比选 (3)设计原则 (3)方案设计 (3)方案选择 (6)2.设计要求及基本数据 (7)设计要求和数据 (7)3.结构计算 (7)主拱圈截面要素及尺寸拟定 (7)拱轴系数的确定 (9)上部结构设计 (9)上部恒载计算 (11)内力计算 (15)主拱圈内力计算 (15)桥面系计算 (19)盖梁计算 (28)立柱计算 (37)各结构的配筋计算及应力验算 (39)空心板配筋计算及应力验算 (39)盖梁配筋计算及应力验算 (44)立柱配筋计算 (47)主拱圈配筋计算 (48)支座计算 (52)桥台计算 (53)1.方案比选桥梁设计原则1)．适用性：满足车辆个人群的通行，即要满足基本的交通量问题。
此外，除桥面交通量，桥下如果有过水量，桥下通行高度、通行量要求是，设计也需要考虑。
并要求考虑到长久发展问题，即将未来交通量的增长考虑进去，保证增长后的交通量，持续发展还包括桥梁的修理、维护保养，设计都需要考虑到。
2).安全与舒适性：在满足交通量的同时，还需要保证车辆、人群通行的舒适问题。
桥面的竖向、横向震动要得到控制。
安全问题在所有设计中都应放在第一位，桥面系需要有足够的承载力安全保障，桥下支撑结构同样需要验算各种受力问题。
3).经济性：经济性包括施工难以程度，桥梁材料的消耗，建成后的后期维修、保养费用，在设计中都需要考虑到。
4).先进性：桥梁设计施工等都应劲量优先使用先进的设计、施工技术和理念。
便于施工、架设。
运用先进的施工技术还能够有效的减短施工周期，保证在短时间完成最优、最安全的设计工程。
5).美观：建筑发展中美观也是一个必不可少的因素，桥梁设计需要考虑与周围景色的协调，保证整体的美观效果。
方案设计方案一：双塔三跨式斜拉桥①桥梁整体布置：9+32+9，全长50m，布置图见图。
②上部结构布置：桥面净宽+2×加上的人行道护栏，桥面横坡为双向2%。
③下部构造：采用钻孔灌注桩做主塔基础，每个主塔采用4根钻孔桩。
