拱桥的计算

拱高

f

(m)拱跨度

L矢高比(D=f/L)桥宽

(m)拱圈厚度

d

(m)拱顶填

料厚度

hs

(m)拱顶桥

面与拱脚桥面

的高差

▽sinφ0cosφ0

3.25130.256.50.50.590.20.80.6

拱顶荷载

强度qs拱脚处填

料厚度拱脚处填

料荷载强

度拱脚处拱

圈自重荷

载拱脚荷载

强度qk

24.7123.47333369.466672090.37867

静止土压

力系数

£拱高

f

(m)填土容重

r

(kN/m3)拱顶填

料厚度

hs

(m)拱圈厚度

d

(m)拱顶桥

面与拱

脚桥面

的高差

▽拱顶土

压力

q1拱脚土

压力

q2

0.453.25170.590.50.26.4329.76

注：静止土压力系数£：砂土：0.25，亚砂土：0.35，亚粘土：0.45，粘土0.55.

拱高

f拱跨度

L矢高比

(D=f/L)拱顶荷载

强度qs拱脚荷载

强度qk拱顶土

压力

q1拱脚土

压力

q2sinφ0cosφ0

3.25130.2524.71290.378676.4329.760.80.6

汽车后轴

重(kn)汽车前轴

重(kn)桥宽

(m)冲击系数

(1+u)后轴荷载

P后前轴荷

载

P前拱顶轴

向力

Ns拱脚轴

向力

Nk

100506.51.215.384627.692321.413.8

2、跨径L<20米时，冲击系数=1.2

3、跨径L≤8米时，不布置前轴荷载。恒载计算

主拱圈恒载内力计算侧向土压力计算

主拱圈活荷载内力计算

注：1、拱顶填料厚度小于50cm时，后轴荷载作用在拱顶要计入冲击系数

项目恒载活载恒载+活载

拱顶Ns254.821.4276.3拱脚Nk360.013.8373.8

较小坚直

反力

Va最大水平

推力

Ha坚直反力

Va水平推力

Ha

59.6119.21968.91274.3

根据＜＜农桥＞＞一书中拱桥章节编写。P74最大拱推力及相应的竖直反力拱顶截面强度

(σa=N/(0.4A))

(Mpa)拱圈内力组合及截面强度验算

拱顶截面强度

(σa=N/(0.57A))

(Mpa)

1.31

2028.51393.5拱脚对桥台的竖

拱高

f

(m)拱跨度

L矢高比(D=f/L)桥宽

(m)拱圈厚度

d

(m)拱顶填

料厚度

hs

(m)拱顶桥

面与拱脚桥面

的高差

▽sinφ0cosφ0

3.2160.290.850.40.180.68970.7241

拱顶荷载

强度qs拱脚处填

料厚度拱脚处填

料荷载强

度拱脚处拱

圈自重荷

载拱脚荷载

强度qk

29.3123.25809565.161928.17142994.24533

静止土压

力系数

£拱高

f

(m)填土容重

r

(kN/m3)拱顶填

料厚度

hs

(m)拱圈厚度

d

(m)拱顶桥

面与拱

脚桥面

的高差

▽拱顶土

压力

q1拱脚土

压力

q2

0.453.2170.40.850.186.3129.41

注：静止土压力系数£：砂土：0.25，亚砂土：0.35，亚粘土：0.45，粘土0.55.

拱高

f拱跨度

L矢高比

(D=f/L)拱顶荷载

强度qs拱脚荷载

强度qk拱顶土

压力

q1拱脚土

压力

q2sinφ0cosφ0

3.2160.229.31294.245336.3129.410.68970.7241

汽车后轴

重(kn)汽车前轴

重(kn)桥宽

(m)冲击系数

(1+u)后轴荷载

P后前轴荷

载

P前拱顶轴

向力

Ns拱脚轴

向力

Nk

1005091.211.111115.555620.110.8恒载计算

主拱圈恒载内力计算侧向土压力计算

主拱圈活荷载内力计算

注：1、拱顶填料厚度小于50cm时，后轴荷载作用在拱顶要计入冲击系数

2、跨径L<20米时，冲击系数=1.2

3、跨径L≤8米时，不布置前轴荷载。

项目恒载活载恒载+活载

拱顶Ns423.820.1443.9拱脚Nk546.610.8557.4

较小坚直

反力

Va最大水平

推力

Ha坚直反力

Va水平推力

Ha

62.5156.33668.93299.4

根据＜＜农桥＞＞一书中拱桥章节编写。P741.31

3731.43455.7拱脚对桥台的竖

直反力

Va

(kn)拱脚对桥台的水

平推力

Ha

(kn)备注

50号砂浆砌

块石[σ]=1.7mpa

活荷载作用下恒荷载作用下拱圈内力组合及截面强度验算

拱脚1/4L拱顶1/4L拱脚

012345678910111211'10'9'8'7'6'5'4'3'2'1'0'

净跨径L01/2计算跨径L/2

失跨比R

计算失高f

净失高f0=L0*R

设计拱轴系数m

拱圈厚度D

拱顶预拱度Δf=L/600

Kk=ln(m+(m^2-1)^0.5)

横坐标X1.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0008.0009.00010.00011.00012.00013.00014.00015.00016.00017.00018.00019.00020.00021.00022.00023.00024.00025.000

ξ=X/(L/2)0.0360.0720.1070.1430.1790.2150.2510.2870.3220.3580.3940.4300.4660.5010.5370.5730.6090.6450.6810.7160.7520.7880.8240.8600.895

未设预拱度拱轴纵坐标y=f/(m-1)*(ch(k*ξ)-1)0.0100.0400.0910.1620.2530.3650.4980.6530.8301.0291.2511.4961.7652.0602.3802.7263.1003.5023.9344.3974.8915.4195.9816.5807.216

拱轴线上任意点水平倾角φ=argtg(2fKshKξ/L/(m-1))0.0200.0400.0610.0810.1010.1220.1430.1640.1860.2070.2290.2520.2750.2980.3220.3460.3700.3950.4200.4460.4720.4990.5260.5530.580

未设预拱度拱腹纵坐标y1=y+D/2/cosφ0.7100.7410.7920.8640.9571.0701.2061.3631.5421.7441.9692.2192.4932.7923.1173.4703.8514.2614.7015.1735.6776.2166.7917.4028.053

２０１４年第０２期　总第１８８期　福　建　建　筑　

Ｆｕｉｉａｎ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｎｏ０２・２０１４　Ｖｏ１・１８８　

系杆拱桥吊杆张拉力的计算　

韦　伟　

（厦门中平公路勘察设计院有限公司　福建厦门３６１００８）　

摘要：系杆拱桥吊杆张拉力的确定对系杆拱桥在施工过程中和成桥阶段的受力十分重要。本文介绍了在计算系杆拱桥吊杆初始张拉　力时常用的两种方法：影响矩阵法和倒拆法；对两种方法做了对比分析，并以实际工程为例，应用矩阵法和倒拆法分别求解了吊杆初始　

张拉力，可为同类工程提供参考。　关键词：系杆拱桥；影响矩阵法；倒拆法；吊杆张拉力　中图分类号：Ｕ４４２．５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００４—６１３５（２０１４）０２—００３３—０３　

Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　ｆｏｒ　Ｓｏｌｖｉｎｇ　Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ　Ｔｅｎｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｔｉｅｄ—Ａｒｃｈ’Ｓ　Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ　Ｒｏｄ　

ＷＥＩ　Ｗ　

（Ｘｉａｍｅｎ　Ｚｈｏｎｇｐｉｎｇ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｓｕｒｖｅｙ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉａｍｅｎ　３６１００８）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｗ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｍａｔｒｉｘ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｂａｃｋｗａｒｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ，ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｏ　ｃａｌｃｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ　ｔｅｎｓｉｏｎ　ｉｎ　ｔｉｅｄ—ａｒｃｈ　ｂｒｉｄｇｅ．　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｔｈｅ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｗａｓ　ｍａｄｅ　ａｓ　ｓｏｌｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｍａｔｒｉｘ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｂａｃｋｗａｒｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　

ｍｅｔｈｏｄ。Ａｎｄ　Ａ　Ｔｉｅｄ—Ａｒｃｈ’ｓ　Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ　Ｒｏｄ　ｗａｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｓ　ａｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｅａｓｅ，ｗｈｉｃｈ　ｗｏｕｌｄ　ｏｆｆｅｒ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｉｓ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｂｒｉｄｇｅｓ．