拱桥计算
第三章 拱桥计算
第一节 拱轴方程的建立
教学内容：1、实腹式悬链线拱拱轴方程的建立
2、空腹式悬链线拱拱轴方程的建立
3、悬链线无铰拱的弹性中心
重点：空腹式悬链线拱拱轴方程的建立、悬链线无铰拱的弹性中心 难点：1、逐次逼近法 2、五点重合法 3、弹性中心
（一）实腹式悬链线拱拱轴方程的建立
1、拱轴线方程的得出：
实腹式悬链线拱采用恒载压力线作为拱轴线
在恒载作用下，拱顶截面：
0=d M ，
由于对称性，剪力0=d Q ，
仅有恒载推力g H 。对拱脚截面取矩，则有：
f
M
H j
g ∑=
式中 ∑j
M
——半拱恒载对拱脚截面的弯
矩；
g H ——拱的恒载水平推力（不考虑弹性压缩）；
f ——拱的计算矢高。
对任意截面取矩，可得：g
x
H M y =
1 式中 x M ——任意截面以右的全部恒载对该截面的弯矩值；
1y ——以拱顶为坐标原点，拱轴上任意点的纵坐标。
将上式两边对x 求二阶导数得：
g
x x
g H g dx M d ．H dx y d ==2
22121 解此方程，则得拱轴线方程为：
)1(1
1--=
ξchk m f
y 2 拱轴系数m ：
拱轴系数：为拱脚与拱顶的恒载集度比
拱脚截面：ξ=1，y 1=f ， )1m m ln(m ch k 21-+==- 当1=m 时，均布荷载。压力线方程为：2
1ξf y = (二次抛物线) 当拱的矢跨比确定后，拱轴线各点的纵坐标（拱轴形状）将取决于m 。 （表3-3-1）供设计时根据拱轴系数确定拱轴坐标。 3．实腹式悬链线拱拱轴系数m 的确定方法：
d
j g g m =
, d h g d d γγ+=1， γ?γγj
d j d
h h g cos 21+
+=
式中 d h ——拱顶填料厚度，一般为～0.50m ；
d ——拱圈厚度；
γ——拱圈材料容重
1γ——拱顶填料及路面的平均容重；
2γ——拱腹填料平均容重
j ?——拱脚处拱轴线的水平倾角。
j
d d f h ?cos 22-+
= 由于j ?为未知，故不能直接算出m 值，需用逐次逼近法确定； 逐次逼近法：
（1）根据跨径和矢高假定m 值，
（2）由表3-3-4查得拱脚处的?tg ，求得?cos 值； （3）代入求得j g 后，再连同d g 一起代入算得m 值。
（4）与假定的m 值比较，如相符，则假定的m 值即为真实值；如两者不符，则以算得的m 值作为假定值，重新进行计算，直至两者接近为止。
当拱的跨径和矢高确定之后，悬链线的形状取决于拱轴系数m ，其线型特征可用4/l 点纵坐标4/1y 的大小表示。
)12
k ch (1m 1f y 4
l --=
∵
2
121
2+=+=m chk k
ch
∴
2
)1m (211m 1
21
m f
y 4
l ++=
--+=
拱跨
4
L
点纵坐标与
m
的关系
j g 、d g 、m 与拱轴线坐标的关系
由上式可见，4
l y 随m 的增大而减小，随m 的减小而增大。当m 增大时，拱轴线抬高；反之当m 减小时，拱轴线降低。
(二)空腹式悬链线拱
1、特点：集中力的存在，恒载压力线是一条在集中力下有转折的曲线，不是悬链线，不是光滑的曲线。
2．M 值求解思路： 五点重合法：
要求拱轴线在全拱有五点（拱顶、两点4/l 和两拱脚）与其相应三铰拱恒载压力线重合，根据上述五点弯矩为零的条件确定m 值。
条件：（1）拱顶弯矩为零
（2）恒载对称
拱顶：弯矩0=d M ，剪力0=d Q 。
由
∑=0A M ，得 f
M H j
g
∑=
由
∑=0B M ，得 ∑=-04/4/l l g M y H 和4
/4
/l l g y M
H ∑=
将H g 代入上式，可得：
∑∑=j
4/l 4
/l M
M f
y
式中
∑j
Μ
——半拱恒载对拱脚截面的弯矩；
∑4
/l M
——拱顶至拱跨4/l 点区域的恒载对4/l 截面的弯矩。
4/l M 、j M 可由表3-3-3查得。
1)2(2124
/--=
l y f m 求得m 值。 3．M 值求解方法：（逐次逼近法）
（1）先假定一个m 值，定出拱轴线，作图布置拱上建筑， （2）计算拱圈和拱上建筑的恒载对4/l 和拱脚截面的力矩
∑4
/l M
和
∑j
M
，根据式(3-3-18)求出f y l /4/
（3）利用1)2(2124
/--=
l y f m 算出m 值，如与假定的m 值不符，则应以求得的m 值作为新假定值，重新计算，直至两者接近为止。
4．偏离影响的计算：
（1）除五点重合，其它截面都有不同程度的偏离。 计算证明，从拱顶到4/l 点，一般压力线在拱轴线之上； 而从4/l 点到拱脚，压力线则大多在拱轴线之下
拱轴线与相应三铰拱恒载压力线的偏离类似于一个正弦波。 （2）偏离附加内力计算
对于静定三铰拱： y H M p p ??=；
对于无铰拱：以y H M p p ??=作为荷载，算出无铰拱的偏离弯矩值。 由结构力学知，荷载作用在基本结构上引起弹性中心的赘余力为：
????
?
?
?-=-
=-
=?-
=?I
ds ds I y H I
ds ds
I M EI
ds M ds EI M M X s s g
s p
s
s
p
s
p
21111
11δ
?
?
?
?
?==
?-
=?I
ds y ds I y
y H EI
ds M ds EI M M X s
s
g
s
p
s
p
222222
22δ 1X ?数值较小。若I
yds
s
??
=0，则1X ?=0。 2X ?恒为正值（压力）。
任意截面之偏离弯矩：
21X X M ?-?=?·p M y +
式中 y ——以弹性中心为原点（向上为正）的拱轴纵坐标。
对于拱顶、拱脚截面，0=p M ，偏离弯矩为：
?
??
>-?+?=?
式中 s y ——弹性中心至拱顶之距离.
（3）结论：
空腹式无铰拱桥，采用“五点重合法”确定的拱轴线，而与无铰拱的恒载压力线实际上并不存在五点重合的关系。由于拱轴线与恒载压力线有偏离，在拱顶、拱脚都产生了偏离弯矩。拱顶的偏离弯矩d M ?为负，而拱脚的偏离弯矩j M ?为正，恰好与这两截面控制弯矩的符号相反。偏离弯矩对拱顶、拱脚都是有利的。 因而，空腹式无铰拱的拱轴线，用悬链线比用恒载压力线更加合理。
(三)悬链线无铰拱的弹性中心 利用拱的弹性中心的概念目的：
是将求解三个赘余力的联立方程的问题解耦，从而变为解三个独立的一元一次方程的问题。
在荷载作用下，以半拱悬臂为基本结构，在拱顶处会产生三个赘余力X 1、X 2、
X 3，典型方程为：??
?
??
=?+++=?+++=?+++000333323213123232221211313212111p p p X X X X X X X X X δδδδδδδδδ
赘余力中弯矩1X 和轴力2X 是正对称的，剪力3X 是反对称的，故知副系数：
?
??====0032233113δδδδ
如果能设法使2112δδ=也等于零，则典型方程中的全部副系数都为零，解三个独立的一元一次方程的问题，从而简化计算。
我们讨论的是对称拱，弹性中心在对称轴上。
以悬臂曲梁为基本结构，由计算得知，作用于弹性中心的三个赘余力以单位
力分别作用时引起的内力为??
?
???=?==?=?-=====sin N ,cos Q ,x M cos N ,sin Q ,y M 0
N ,0Q ,1M 333222111
（x 轴向左为正，y 轴向下为正，弯矩以使拱下缘受拉为正，剪力以绕隔离体逆时针方向转动为正，轴力以压力为正，上式中?在右半拱取正，左半拱取负），因此：
00212121212112++?=?+?+?==????EI
ds M M GA ds Q Q k EA ds N N EI ds M M s s s s
δδ
=
EI
ds
y EI ds y EI ds y y EI ds y
s
s s s s s ????-=-=11)( 令021
12==δδ，便可得到弹性中心距拱顶之距离为：EI
ds EI
ds
y y s s s ??=1
式中 ζ
?
?ξd l dx ds chk m f
y cos 12cos )1(1
1?==--=
其中 ξ
η?
?k sh tg 2
2
2
1111cos +=
+=
则 ξξηd k sh ds 2212
1
+=
以1y 及ds 代入式（3-3-28），并注意到等截面拱中I 为常数，则：
f d k sh d k sh chk m f
ds
ds
y y s
s
s
?=++-?-=
=
???
?12222110
1
1)
1(01
1
αξ
ξηξ
ξηξ （由表3-3-5查
得）
第三章 拱桥计算
教学内容：1、不考虑弹性压缩的恒载内力
2、弹性压缩引起的内力
3、结构总内力
重点：1、不考虑弹性压缩的恒载内力 2、弹性压缩引起的内力 难点：1、弹性压缩引起的内力
第二节 恒载作用下拱的内力计算
一、计算内容：不考虑弹性压缩影响的内力+仅因弹性压缩引起的内力=恒载作用下的总内力。
（一）、不考虑弹性压缩的恒载内力 1．实腹拱恒载内力
实腹式悬链线拱的拱轴线与恒载压力线完全吻合，可按纯压拱的公式计算。
由公式（3-3-9）)1(212
-?=m f
H g l k g d
f l
g k f l g k
m H d g d g 22
2
41=?-= 式中 2
41k
m k g -=
。 ??==ξd l g dx g l V x x g 110
1
将公式（3-3-8）、式（3-3-11）代入上式积分得：
l g k l g m m m V d g d g '22)]
1[ln(21=-+-=
式中 )]
1[ln(212
2'
-+-=
m m m k g
系数g
k
、g
k
'
可自表3-3-6查得。
结构重力产生的水平推力系数g ' m
g k
g k '
因为恒载弯矩和剪力均为零，拱圈各截面的轴向力N 按下式计算：
?
=cos H N g
2．空腹拱恒载内力
（1）考虑拱轴线与恒载压力线偏离弯矩
空腹式无铰拱桥的恒载内力=不考虑偏离的影响+偏离引起的恒内力。 （2）不考虑偏离的影响时，空腹拱的恒载内力亦按纯压拱计算 f
M H j
g ∑=
，∑=
P V g （半
拱恒载重）
弯矩和剪力均为零，所以轴力?
cos g H N =
注：（1）设计中、小跨径的空腹式拱桥时，可偏安全地不考虑偏离弯矩的影响。
（2）大跨径空腹式拱桥，偏离一般比中、小
跨径大，恒载偏离弯矩是一种可供利用的有利因素，应当计入偏离弯矩的影响。
（二） 、弹性压缩引起的内力
拱轴长度的缩短，会在拱中产生相应的内力。
取悬臂曲梁为基本结构，弹性压缩会使拱轴在跨径方向缩短l ?，则在弹性中心必有一个水平拉力S ，使拱顶的相对水平变位为零。
弹性压缩产生的赘余力S ，可由拱顶的变形协调条件求得，即022
'
=?-l S δ
∴22
'
δl
S ?=
从拱中取出一微段ds ，则?cos ?=ds dx ，在轴向力N 作用下缩短ds ?，其水平分量为?cos ??=?ds dx ，则整个拱轴缩短的水平分量为：
??cos cos 0???=??=?=?EA Nds ds dx l l a s
??
?=?=??
?cos 0cos 0EA dx
l H EA dx H l l g g
由单位水平力（x 2=1）作用在弹性中心产生的水平位移（考虑轴向力影响）为：
EI
ds y EA ds EI ds y EA ds N EI ds M s s s s s
222222222
'
)1(cos ?????+=+=+=μ?δ
式中 EI
ds y EA ds s s
22cos ??
=
?μ μμ?
μ+?=?+=??1cos 01112
g s g H EI
ds
y EA dx
l H S 式中 EI
ds y EA dx l
s 21cos 0??=?
μ
等截面拱的 1μ和μ，也可直接由表3-3-9查出。
注：对于砖石及混凝土的拱圈结构，在下列情况下，设计时可不计弹性压缩的
影响：1）3/1,
30≥≤l f m l ；2）4/1,20≥≤l f m l ；3）5/1,10≥≤l
f
m l （三）、恒载作用下拱圈各截面的总内力
拱中内力的符号规定： 拱中弯矩以使拱圈下缘受拉为正，
轴向力则使拱圈受压为正。
1、 当不考虑空腹拱恒载压力线偏离拱轴线的影响时，拱圈各截面的恒载内力为： 不考虑弹性压缩的恒载内力+弹性压缩产生的内力
轴向力：?μ
μ?
cos 1cos 1
g g H H N +-
=
弯矩：)(111
y y H M s g -+=
μ
μ 剪力：?μ
μsin 11
g H Q +±
= （上式中，上边符号适用于左半拱，下边符号适用于右半拱）
从以上各式可见，考虑了恒载弹性压缩之后，拱中便有恒载弯矩和剪力，这就说明，不论是空腹式拱还是实腹式拱，考虑弹性压缩后的恒载压力线，将无法与拱轴线重合。
计入偏离的影响之后，截面的恒载总内力为：
????
?
?
????±?++=?+-?++=
?++-
?+=
?
?μ
μ
μμ?μμ??sin sin )(1))((1cos )(1cos cos 221121
21
2X X H Q M y y X H M X H X H N g s g g g μ
下承式拱桥设计计算书
下承式拱桥设计计算书 一、设计资料 1设计标准 设计荷载：汽车-20级，挂车-100，人群荷载3.0kN/M2。桥面净宽：净-9m+和附2?1.0m人行道拱肋为等截面悬链线矩形拱,矩形截面高为2.2m,宽为1.0m 。净跨径：l=110m 净矢高：f=22m 净矢跨比: f l= 1/5 2主要构件材料及其数据 桥面铺装：10cm厚C50混凝土，γ1 =25kN/m3; 2cm沥青砼桥面铺装,材料容重 γ =23kN/m3; 2 桥面板：0.5m厚空心简支板，C30级钢筋砼γ3 =25kN/m3; γ =25 kN/m3; 主拱圈、拱座：C40级钢筋砼矩形截面， 4 γ=18kN/m3拉杆：HDPE护套高强度钢丝束，上端为冷铸锚头，下端为穿销铰。 5 3 计算依据 1）中华人民共和国交通部标准《公路桥涵设计通用规范》人民交通出版社，1985年。 2）中华人民共和国交通部标准《公路桥涵设计手册—拱桥》上、下册，人民交通出版社，1978年。 3)中华人民共和国交通部标准，《公路桥涵地基与基础设计规范》，人民交通出版社，JTJ024-85 二、主拱圈截面几何要素的计算 （一）主拱圈横截面尺寸如图1所示
图1 拱圈横断面构造（尺寸单位：cm ） （二）主拱圈截面几何性质 截面积： 1.8 2.0 3.6A =?= 绕肋底边缘的静面矩： 2.0 1.8 1.0 3.6S =??= 主拱圈截面重心轴 y 下=S A =1.0m y 上= y 下=1.0m 主拱圈截面绕重心轴的惯性矩 3 211 1.8 1.201212 2.0x bh I =?=??= 主拱圈截面绕重心轴的回转半径 w 0.577r = = = （三）计算跨径和计算矢高 计算跨径: j ?=45.039、j d =2.2m 、d d =1.8m L =0L sin 90 2.2sin 45.039J j d ?+=+= 计算矢高: 0 cos 2 2 j j j f d d f ?= +-= 三、 主拱圈的计算 （一）拱轴系数的确定 吊杆及拱圈构造如图2
系杆拱桥计算书
目录 一、说明............................................ 错误!未定义书签。 主要技术规范................................. 错误!未定义书签。 结构简述...................................... 错误!未定义书签。 材料参数..................................... 错误!未定义书签。 设计荷载..................................... 错误!未定义书签。 荷载组合..................................... 错误!未定义书签。 计算施工阶段划分............................. 错误!未定义书签。 有限元模型说明............................... 错误!未定义书签。 二、主要施工过程计算结果............................ 错误!未定义书签。 张拉横梁第一批预应力张拉工况................. 错误!未定义书签。 张拉系梁第一批预应力工况..................... 错误!未定义书签。 拆除现浇支架工况.............................. 错误!未定义书签。 架设行车道板工况............................. 错误!未定义书签。 张拉第二批横梁预应力束工况................... 错误!未定义书签。 二期恒载加载工况............................. 错误!未定义书签。 三、成桥状态计算结果................................ 错误!未定义书签。 组合一计算结果............................... 错误!未定义书签。 组合二计算结果............................... 错误!未定义书签。 组合三计算结果............................... 错误!未定义书签。 组合四计算结果............................... 错误!未定义书签。 组合五计算结果............................... 错误!未定义书签。 四、变形结算结果.................................... 错误!未定义书签。 五、全桥稳定性计算结果.............................. 错误!未定义书签。 六、运营状态一根吊杆断裂状态计算结果................ 错误!未定义书签。 各荷载组合作用下计算结果..................... 错误!未定义书签。 持久状况承载能力极限状态验算.................. 错误!未定义书签。 全桥稳定性计算结果............................ 错误!未定义书签。
拱桥设计计算说明书书
目录 一、设计背景 (1) （一）概述 (1) （二）设计资料 (1) 1、设计标准 (1) 2、主要构件材料及其参数 (1) 3、设计目的及任务 (2) 4、设计依据及规范 (2) 二、主拱圈截面尺寸 (4) （一）拟定主拱圈截面尺寸 (4) 1、拱圈的高度 (4) 2、拟定拱圈的宽度 (4) 3、拟定箱肋的宽度 (4) 4、拟定顶底板及腹板尺寸 (4) （二）箱形拱圈截面几何性质 (5) 三、确定拱轴系数 (6) （一）上部结构构造布置 (6) 1、主拱圈 (6) 2、拱上腹孔布置 (7) （二）上部结构恒载计算 (8) 1、桥面系 (8) 2、主拱圈 (8) （三）拱上空腹段 (9) 1、填料及桥面系的重力 (9) 2、盖梁、底梁及各立柱重力 (9) 3、各立柱底部传递的力 (9) （四）拱上实腹段 (9) 1、拱顶填料及桥面系重 (9) 2、悬链线曲边三角形 (10) 四、拱圈弹性中心及弹性压缩系数 (12) （一）弹性中心 (12) （二）弹性压缩系数 (12) 五、主拱圈截面内力计算 (13) （一）结构自重内力计算 (13) 1、不计弹性压缩的恒载推力 (13) 2、计入弹性压缩的恒载内力 (13) （二）活载内力计算 (13) 1、车道荷载均布荷载及人群荷载内力 (13) 2、集中力内力计算 (15) （三）温度变化内力计算 (17) 1、设计温度15℃下合拢的温度变化内力 (18) 2、实际温度20℃下合拢的温度变化内力 (18)
（四）内力组合 (19) 1、内力汇总 (19) 2、进行荷载组合 (19) 六、拱圈验算 (21) （一）主拱圈正截面强度验算 (21) 1、正截面抗压强度和偏心距验算 (21) （二）主拱圈稳定性验算 (22) 1、纵向稳定性验算 (22) 2、横向稳定性验算 (22) （三）拱脚竖直截面(或正截面)抗剪强度验算 (22) 1、自重剪力 (22) 2、汽车荷载效应 (23) 3、人群荷载剪力 (24) 4、温度作用在拱脚截面产生的内力 (24) 5、拱脚截面荷载组合及计算结果 (25) 七、裸拱验算 (26) （一）裸拱圈自重在弹性中心产生的弯矩和推力 (26) （二）截面内力 (26) 1、拱顶截面 (26) 2、1 4 截面 (26) 3、拱脚截面 (26) （三）强度和稳定性验算 (27) 八、总结 (28) 九、参考文献 (29)
60m拱桥计算书
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 2 1.1.2 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 11m 1.2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 3 1/25m KN =γ 拱上护拱为浆砌片石容重 3 2/23m 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 =γ 1.2.2 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 ?=35? 填土容重 38/18m KN =γ 1.3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。简称《拱桥》。
圬工拱桥课程设计
等截面悬链线空腹式圬工拱桥 设计计算书 专业：道路与桥梁工程 课程：《桥梁工程》课程设计 学号： 学生： 指导教师： 日期： 桥梁工程课程设计任务书
一、设计容及要求 1、拟定各部分尺寸及所用材料 2、选定拱轴系数 3、拱圈弹性中心及弹性压缩系数 4、永久荷载力计算（结构自重、混凝土收缩） 二、设计原始资料 跨径50米等截面悬链线圬工拱桥计算 桥面净空：净---7+2×0.75m。 设计荷载：公路I级荷载，人群3.0KN/m。 三、设计完成后提交的文件和图表 1、设计说明书 2、图纸：桥梁总体布置图，平、纵、横。 四、主要参考资料 1．《公路桥涵设计通用规》（JIJ021一89）人民交通 2．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JIJ023一85）人民交通3．《桥梁工程概论》亚东，西南交通大学； 4．《桥梁工程》玲森，人民交通； 5．《混凝土简支梁（板）桥》易建国，人民交通； 6. 《桥梁计算示例集》易建国，人民交通。 五、课程设计成果装订顺序 1．封面 2．设计任务书 3．目录 4．正文 5．设计总结及改进意见 6. 参考文献 7. 图纸或附表
目录 1、设计资料 (4) 1.2 材料及其数据 (4) 2、主拱圈计算 (5) 2.1 确定拱轴系数 (5) 2.2 拱轴弹性中心及弹性压缩系数 (11) 2.3 主拱圈截面力计算 (11) 2.4 主拱圈正截面强度验算 (14) 2.5主拱圈稳定性验算 (16) 2.6主拱圈裸拱强度和稳定性验算 (17) 2.6.1.弹性中心的弯矩和推力 (17) 2.6.2截面力 (17)
1、设计资料 1.1 设计标准 1. 设计荷载 公路I 级，人群20.3m kN 。 2.跨径及桥宽 净跨径050l m =，净矢高0f 10m =，净矢跨比5 100=l f 。 桥面净空为净720.75m +?，B 8.5m =。 1.2 材料及其数据 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m 736.0，平均重力密度3120m kN =γ。 拱上护拱为浆砌片石，重力密度3223m kN =γ。 腹孔结构材料重力密度3324m 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 3419m kN =γ。 2. 主拱圈 M10砂浆砌MU40块石，重力密度3524m kN =γ。 极限抗压强度26500m kN R j a =。 弹性模量25200000800m kN R E j a m == 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[]20500m kN =σ。基础与地基间的滑动摩擦系数取5.0=μ。
浅谈经典系杆拱桥的设计与应用
浅谈经典系杆拱桥的设计与应用 摘要：本文结合经典系杆拱桥发展的现状，通过简要介绍，总结出经典系杆拱桥的结构受力特点、分类方法和计算思路，并且对新的应用技术进行展望，希望对今后的系杆拱桥设计和分析具有参考价值。 关键词：经典系杆拱桥；静动力计算；设计分析 引言 随着科研水平的持续进步和土建材料的不断发展，混凝土和钢结构逐步应用到拱桥结构中。优化材料的应用使拱桥的结构形式变得更为多元[1]。最突出的特点是拱桥突破了上承式结构的限制，将拱圈形式分离成拱肋式，桥面发展为板梁式的结构。伴随着人们对桥梁认识的逐步加深和实践经验的日益积累，拱桥的多种优化形式相继出现，梁拱组合体系就是其中的一种优化形式。梁拱组合体系，是梁与拱的有机结合，车辆荷载直接作用于主梁，梁结构主要承受弯矩，拱结构的刚度较大，主要承受轴向压力，因此材料特性得以充分利用[2]。 1 概述 经典系杆拱桥是指由系杆、桥面系梁(板)、拱结构和吊杆等所组成的组合结构体系。体系中设置系杆来平衡拱脚处对地基产生的水平推力。结构通过系杆承受的拉力来平衡拱脚处的推力，以形成无推力结构。因此在地质条件不好的地区,这种桥型极具竞争力[3]。 经典系杆拱桥的布置形式多样，与桥位所处的环境相搭配时，可设计出既满足承载需要又具有美学价值的样式[4]。 2 经典系杆拱桥受力特点 经典系杆拱桥具有如下特点[5-7]: (1) 经典系杆拱桥作为一种无推力结构，能够有效地降低结构对地基和基础的承载要求。经典系杆拱桥可以修建于地质条件不佳的地区，如软土及深水地基，基础的构造可以设计得相应的简单，从而降低修筑基础的成本。 (2) 经典系杆拱桥的桥面系主要承受弯矩，并将作用在桥面上的荷载通过吊杆传递到拱助上。吊杆材料一般使用合金钢、钢绞线或平行钢丝束。吊杆不仅传递荷载，还具有非保向力作用，有效地提高拱结构的横向稳定性。基于这种特点，吊杆可取代横撑用于敞开式和单拱面拱桥。 (3) 经典系杆拱桥的横向稳定性，通常是由拱助间的横向联结系来提供。横撑的设计形式有多种，其中较为常见的有一字撑、K形撑和X形撑。结构的横向稳定性与横撑的布设形式和数量均有关，合理的横向联结系对经典系杆拱桥的
拱桥设计说明
中粮本源别墅区（北岛）市政工程 三期B区4#桥梁工程 一、概况 本工程是位于中粮本源别墅区（北岛）三期B区的一座新建正交单跨4米，失跨比为1/5的无铰圆弧拱桥。 二、设计依据 1、甲方提供的《设计任务委托书》 2、工程地质勘察报告 3、道路平、纵断面设计资料 4、交通部《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004 5、交通部《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005 6、交通部《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2005 7、交通部《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTG D63-2007 8、中华人民共和国行业标准《城市桥梁设计准则》 CJJ 11-93 9、《公路设计手册——拱桥》（上册、下册） 三、技术标准 1、荷载等级：城-B，3.5Kn/m2。 2、桥梁宽度：全桥宽11米，其中车行道2x3米，人行道2x2米，安全带2x0.5米。 3、桥面坡度：车行道横坡为2%，人行道横坡为1.5%，桥梁纵向设置1.222%的单向纵坡（北高 南低）。 4、桥梁高度：桥下净空1米(拱底至常水位之间的高差)，拱脚标高1.400米，拱底标高2.200 米，拱顶标高2.500米，桥面中心标高4.104米。（以上均为1985国家高程基准）。 四、设计及施工要点 基础采用C25钢筋混凝土浇筑，布15x15厘米单层钢筋网，采用直径16mm的Ⅱ级钢。基础顶面应预埋钢筋，以加强基础与C25素砼台身的连接强度。 拱圈及拱座均采用C30砼浇筑，施工前根据拱圈放样图，先搭设支架及拱架，拱架根据规范设预拱度，拱顶预拱度为1厘米。 搭设支架及拱架时应注意落架装置的设置，落架设施应安全可靠，并应考虑多次缓慢下落的要求。 待拱圈混凝土达到设计强度后，在暂不落架的情况下继续浇筑桥台侧墙及拱上侧墙，拱上侧墙的浇筑应注意对称均匀的浇筑要点，并且应注意拱顶的标高变化情况，如果有上抬现象则应在拱顶向两侧浇筑拱上侧墙。拱上侧墙及台后侧墙均采用C25砼浇筑。 桥面结构为4cm的细粒式沥青混凝土+5cm的粗粒式沥青混凝土+15cm的C40砼铺装层，在C40砼铺装层内设10x10cmφ8的钢筋网。施工前，应清洗钢筋并除去油污，清洗干净后才能开始浇筑桥面铺装砼，其表面应按道路水泥砼路面的施工方法进行压纹处理，并且应搭设仓面脚手后浇筑砼，施工人员不可直接在钢筋网上行走施工，以保证其不变形。台后桥面结构与道路做法一致。 在本桥拱脚处侧墙上设2厘米伸缩缝，伸缩缝设置于拱桥侧墙，可用锯木沥青按1：1的重量比制成预制板在施工时嵌入缝内，栏杆下槛应在相应位置断开。 防水层的施工：防水层应沿拱背、护拱、侧墙铺设，积水沿防水层流至两个桥台的盲沟，再由盲沟排出桥梁。防水层采用1cm三油二毡，在全桥范围内不宜断开，当通过伸缩缝处应妥善处理，使其既能防水也能适应变形。 拱腹填料为砂、级配碎石(1:1),台后填料在标高 1.000以下为级配碎石(土工布包裹)，之上铺设30cm粘土层，然后铺筑40cm级配碎石，然后铺筑砂、级配碎石(1:1)。 栏杆下槛及侧石均采用花岗岩材质，栏杆下槛与侧墙之间采用环氧树脂粘结牢靠。 桥梁侧面装饰、底面装饰、人行道桥面结构及桥梁栏杆详见景观图纸。 五、其他注意事项 施工前，请复测标高与坐标，应在确定无误的情况下方可施工，否则请通知设计院会商处理。 由于本桥梁缺乏准确地勘报告，参考附近点地质情况，地基处理方式如下：若基坑开挖后，未到达第④层粘土层，则继续开挖至第④层粘土层，然后采用毛石混凝土回填至-0.500，铺筑10cmC15素砼垫层后，再进行基础浇筑。 施工中应注意各相邻工序之间的配合，上道工序必须预埋好下道工序中的钢筋，切不可漏埋钢筋，并要保证钢筋的焊接质量。 本说明未尽事宜均按照图纸说明或交通部颁发的《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）及有关规范、标准执行。
拱桥计算书
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=,6 100=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1-1 1.2.1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
桥梁工程课程设计(拱桥)
2015桥梁工程课程设计任务书 空腹式等截面悬链线无铰拱设计 一、设计资料 1．设计标准 设计荷载：汽车荷载公路－I 级，人群荷载3.5kN/m2 桥面净空净－8+2×(0.75m+0.25 m)人行道+安全带 净跨径L0＝50ｍ 净高f0＝10m 净跨比f0/L0＝1/5 2．材料数据与结构布置要求 拱顶填料平均厚度(包括路面，以下称路面)hd＝0.5m，材料容重γ1＝22.0kN/m3 主拱圈材料容重(包括横隔板、施工超重)γ2＝25.0kN/m3 拱上立柱（墙）材料容重γ2＝25kN/m3 腹孔拱圈材料容重γ3＝23kＮ/m3 腹孔拱上填料容重γ4＝22kN/m3 主拱圈实腹段填料容重γ1＝22kN/m3 本桥采用支架现浇施工方法。主拱圈为单箱六室截面，由现浇30号混凝土浇筑而成。拱上建筑采用圆弧腹拱形式，腹拱净跨为5m，拱脚至拱顶布置6跨。 3．设计计算依据 交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60－2004) 交通人民出版社 交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62－2004) 交通人民出版社 交通部部颁标准《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005) 交通人民出版社 《公路设计手册-拱桥(上)》人民交通出版社，2000.7 二、课程设计内容 1. 确定主拱圈截面构造尺寸，计算拱圈截面的几何、物理力学特征值； 2. 确定主拱圈拱轴系数m 及拱上建筑的构造布置和几何构造尺寸； 3. 结构恒载计算； 4. 主拱结构内力计算(永久作用、可变作用)； 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； 7. 拱上立柱(墙)的内力、强度及稳定性计算；
拱桥施工方法 全(图文精选)
上承式拱桥的施工 一、有支架施工 二、缆索吊装施工 三、劲性骨架施工 四、转体施工 五、悬臂施工
满膛支架、拱架(圬工拱桥)就地砌筑简易排架+吊装设备预制安装就地浇筑拱架梁式支架(组合体系拱 )满膛支架 劲性骨架法有支架施工斜吊式悬浇法劲性骨架与塔架斜拉联合法悬臂桁架法 塔架斜拉索法悬拼法 悬浇法悬臂法缆索吊装法 有平衡重 无平衡重 平转 竖转 竖转和平转的组合 转体施工法 无支架施工拱 桥 的 施 工 方法
一、有支架施工 在事先设置的拱架上进行拱体的砌筑、浇注、安装，最后落架并完成余部分施工。 适用情况：砖石、混凝土块、混凝土拱桥 砖石拱圈及拱上建筑砌筑 钢筋混凝土拱圈就地浇注
（一）砖石拱圈及拱上建筑砌筑 1、拱架及拱石的准备 2、拱圈砌筑顺序 3、拱圈三分法砌筑 4、拱架预压 5、分段支撑砌筑 6、拱圈合拢 7、拱上建筑安装
1、拱架及拱石的准备－拱圈施工放样 拱圈或拱架的准确放样，是保证拱桥符合设计要求的基本条件之一。 石拱桥的拱石，要按照拱圈的设计尺寸进行加工，为了保证尺寸准确，需要制作拱石样板。 一般采用放出拱圈大样的办法来制作样板，即在样台上将拱圈按1：1的比例放出大样，然后用木板或锌铁皮在样台上按分块大小制成样板，并注明拱石编号，以利加工。 样台必须保证在施工期间不发生过大变形。 对于对称的拱圈，为节省场地，可只放出半孔大样。 常用的放样方法有直角坐标法、多圆心法等。拱弧分点越多，用这种方法放出的拱圈尺寸越精确。
1、拱架及拱石的准备－拱架构造及安装拱架要求： 结构简单，稳定性好，可重复使用。 拱架在各种施工荷载作用下，其内力须经计算确定。 拱架安装时，应预先设置预拱度，以抵抗施工过程中的各种变形和下沉。预拱度值采用二次抛物线分配。 拱架的卸落时间应严格掌握，卸落设备应简单可靠。 支架基础必须稳固，承重后应能保持均匀沉降且沉降值不得超过预计范围。
拱桥计算书
16m空腹式拱桥 计算书 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=16.4637m f=f0+d/2-dcosΨj/2=2.28+0.85/2-0.85*0.83811/2=2.3488 3、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
拱桥设计计算书
目录 目录 ............................................................................................................................................. I 第一章前言 .. (1) 第二章基本设计资料及技术指标 (1) 2.1设计依据 (1) 2.2工程地质条件与评价 (1) 2.2.1 地形地貌 (1) 2.2.2 地基土的构成及工程特性 (1) 2.2.3水文地质条件 (1) 2.2.4不良地质现象及地质灾害 (1) 2.3主要技术标准 (2) 第三章桥梁结构设计方案比选 (3) 3.1设计要求 (3) 3.1.1设计标准及要求 (3) 3.1.2主要技术规范 (3) 3.2.桥型的方案比选 (3) 3.2.1桥型选取的原则 (3) 3.2.2入选方案 (3) 3.3.3 推荐方案说明 (9) 第四章模型设计及计算 (11) 4.1 桥型与孔跨布置 (11) 4.2主要技术标准及设计采用规范 (11) 4.2.1主要技术标准 (11) 4.2.2设计采用规范 (11) 4.3桥梁结构设计说明 (12) 4.3.1上部结构设计说明 (12) 4.3.2下部结构设计说明 (12) 4.4桥面工程及其它 (12) 4.5桥梁结构分析方法 (13)
4.5.2荷载内力组合 (13) 4.6主要建筑材料 (13) 第五章上部结构计算 (15) 5.1 桥梁的总体布置 (15) 5.2 桥底标高 (15) 5.3 拱肋刚度的取值： (15) 5.4 毛截面几何特征计算 (16) 5.5 拱肋承载力计算： (17) 5.6 拱肋稳定系数计算 (18) 5.7 作用组合 (18) 5.8 横梁的计算 (19) 5.8.1按平面静力计算 (19) 5.9 建立全桥模型 (20) 5.9.1 建立主拱圈模型 (21) 5.9.2 矢跨比 (22) 5.9.3 拱顶和拱脚高度 (22) 5.10 全桥模型的建立 (23) 5.11 辽河大桥静力特性分析 (26) 5.11.1活载作用下主拱内力及应力 (26) 5.12 辽河大桥动力特性分析 (32) 5.12.1动力特性的分析方法 (32) 5.13 全桥验算 (33) 5.13.1 稳定性验算 (33) 第六章施工阶段分析 (36) 6.1 加工阶段介绍 (36) 6.2 施工计算中的钢材应力标准: (36) 6.3 施工中关键问题在施工计算中的考虑 (36) 第七章下部结构计算 (38) 7.1 埋置式桥台设计 (38)
实用拱桥计算
实用拱桥计算 非常实用的拱桥计算 2012-3-5 14:29 | 系统分类: 经验体会 拱桥实用计算——计算内容 需要计算的部位： 主拱、拱上建筑； 组合体系拱：主拱圈、系梁、吊杆； 桁架拱：上下弦杆、斜杆； 主要荷载： 结构重力、预应力、活载、常年及日照温差、拱脚水平位移推力； 计算项目： 主拱强度设计、验算； 拱上建筑强度设计、验算； 系梁、吊杆强度设计、验算； 横梁、桥面板强度设计、验算； 主拱稳定性验算；
主拱变形计算、预拱度计算； 关键局部应力验算； 主拱内力调整计算； 拱桥实用计算——计算方法 合理拱轴线： 按照拱轴线的形状直接影响主拱截面内力大小、分布的原则选取拱轴线。尽可能降低由于荷载产生的弯矩值，使拱轴线与拱上各种荷载的压力线相吻合，也就是合理拱轴线。 有推力主拱自重内力： 无支架施工拱桥：按实际结构尺寸计算恒载集度，按施工方法确定各种荷载作用的体系与截面。 有支架施工拱桥：按一次落架计算，常采用弹性中心法。 有推力拱活载内力: 利用弹性中心法公式查表计算，利用影响线加载计算。多肋式主拱以及拱上建筑为排架的双曲拱必须考虑横向分布作用，箱形截面应作箱梁应力析。有推力拱温差及拱脚水平位移内力： 利用弹性中心法公式查表计算，或利用有限元结构计算程序进行。 拱上建筑计算： 进行拱上建筑的计算时应该考虑联合作用的影响，否则是不安全的。 联合作用的计算必须与拱桥的施工程序相适应。若是在拱合拢后即拆架，然后再建拱上建筑，则拱与拱上建筑的自重及混凝土收缩影响的大部分仍
有拱单独承受，只有后加的那部分恒载和活载及温度变化影响才由拱与拱上建筑共同承担； 如果拱架是在拱上建筑建成后才拆除，那么全部恒载和活载以及其它影响力可考虑都由拱与拱上建筑共同承受； 拱与拱上建筑的联合作用计算是解高次超静定问题，可以应用平面杆件系统程序进行计算。 组合体系拱桥恒载内力： 高次超静定结构必须采用有限元结构程序进行计算。 最优吊杆张拉力:通过吊杆张拉力和系梁内预应力大小的调整可以使主拱与系梁基本处于受压状态。 组合体系拱活载内力计算： 采用影响线加载计算包络图，拱肋也必须用横向分布系数考虑车列的偏载。桁架拱桥计算： 桁架拱桥是高次超静定结构，横载、活载以及各种次内力均必须采用有限元结构分析程序计算。 活载计算必须考虑横向布系数。 纵向稳定验算 ： 细长比不大时纵向稳定性验算一般可表达为强度校核的形式，即将拱圈换
兰州交大MIDAS作业之拱桥空间分析计算报告
一、建模思路 1、定义材料和截面 按给定材料和截面数据定义相关材料和截面，其中虚设梁为指定车辆移动荷载而设。对虚设梁的材料和截面可输入任意的足够小的值以使其不致于对分析结果产生影响。 2.建模 先利用拱桥建模助手，输入矢高和跨径，生成拱肋。然后利用扩展线单元，选择“投影”并选中吊杆节点，选择相应材料、截面建立吊杆。全选复制生成另一拱肋及吊杆单元。扩展线单元生成横系梁及纵梁，桥面系斜撑的建立可先复制后镜像生成。最后建立拱上斜支撑和横向支撑及虚拟梁。（其中吊杆单元为桁架单元，其余均为梁单元）。建立完成后的模型如图1： 图1.全桥模型 3.边界条件 按照题目所给B1-B4约束条件对模型施加边界约束，支撑构件的两端对单元坐标系y、z轴为铰接条件，与主梁相连接的横系梁两端对单元坐标系y、z轴为铰接条件。吊杆与拱肋及主梁选择刚性连接。边界施加后如图2所示。
图2.边界条件 4. 车辆移动荷载和静力荷载 按要求输入人行道荷载和固定荷载，加载方式为梁单元均布加载。以虚拟梁为参照，进行车辆移动荷载加载。选择的公路工程技术标准(JTG B01-2003)的荷载，程序默认为公路-I 级荷载。移动荷载分析控制数据里需输入基频，因此需将自重转换为质量，并将恒载转为质量，求解出基频。经计算，基频为0.000442。程序运行结果如图3所示。（附：可能是程序破解狗有问题，程序得出的基频不正常，太偏小。） 图3.自振周期及频率 为求得吊杆初张力，先假设为18根吊杆初张力均为1KN。运行结果后再进行调试。初张力数值表如图4所示。
图4.初张力数据表 5.运行分析，查看结果 运行后，进行荷载组合。将自重、固定荷载及人行道荷载组合做为恒载状况。分别查看恒载和活载内力图及变形图。图形结果如图所示。 图5.恒载作用下内力图
拱桥毕业设计计算说明书
拱桥毕业设计计算说明书
毕业设计(设计) 题目联积塘大桥设计 学院名称城市建设学院 指导教师伍琼芳 职称讲师 班级道桥101班 学号20104690127 学生姓名王知堂 2014年5月25日任务书
任务书 说明 1.毕业设计/设计任务书由指导教师参照示例结合自己的题目详细 认真填写，并经教研室审定，下达到学生。 2.毕业设计任务书一式三份，一份系部存档，一份指导老师保存， 一份下达学生。 3.学生根据指导教师下达的任务书独立完成开题报告，4周内提交给 指导教师批阅。 4.本任务书学生必须妥善保管，并认真按任务书的要求和进度完成 毕业设计的内容，复习相关知识，培养对应能力。
一、毕业设计目的 训练学生综合应用所学的基础课、技术基础课和专业课知识，培养学生独立完成桥梁设计的能力，它是培养专业人才教学过程中最后也是极为重要的一部分。通过设计，学生应了解和熟悉桥梁设计的一般原则、步骤和方法；掌握桥梁设计、计算方法以及编制设计说明书和绘制施工图的要求和方法。 二、设计任务 毕业设计内容包括以下三大方面： 1）初步方案设计与方案比选 各位同学根据各自的毕业设计题目、设计有关地形图及毕业设计内容与要求，进行初步方案设计与方案比选，方案包括预应力混凝土连续梁桥（或连续刚构）、拱桥、斜拉桥与悬索桥四大基本桥型的其中三种。鼓励提交一些组合桥型的创新设计方案。 2）钢筋混凝土连续拱桥设计 根据指导教师提供的基本设计参数，进行一钢筋混凝土连续拱桥的结构分析与设计，主要内容包括：结构整体布置、施工程序及阶段确定、结构验算。使该桥各施工及成桥运营阶段均满足设计要求。 3）专业文献翻译 翻译指导教师指定的英文文献一篇，禁止用翻译软件。 设计内容的第1项（初步方案设计与方案比选）定义为毕业设计第一阶段；设计内容的第2项（预应力钢筋混凝土连续梁桥设计）及第3项（专业文献翻
拱桥的施工方法
第四章主要分项分部工程施工方案 一、施工测量 （一）测量前的准备 1、在施工测量前首先对仪器设备全站仪、水准仪、钢尺等进行校正，使用已进行周期检验校核的测量仪器并检查标识得有效性，使仪器个项的指标合乎规范要求，处于受控状态。 2、根据施工图纸进行现场实地考察，明确各分部分项工程之间的相对关系，施工道路走向，熟悉施工区内的地形地貌，分析其对施工测量的影响程度，拟定对应解决办法。 3、根据监理工程师提供的测量基准点、基准线和水准点及基本资料和数据，进行校核，核准后设置施工测量平面和高程控制网点，报经业主及监理工程师复核、审定。 （二）、控制测量 1、施工放样流程图（见下图） 2、放样人员组织 测量放样，是工程施工质量达到预期效果的重要环节，为此，工地成立专门放样小组，由具有理论与实际施工经验的测量工程师担任组长，并配备2名有实际经验的专业测量技术人员组成，在整个施工过程中，充分发挥放样工作的先锋尖兵作用。 3、放样工作程序 （1）根据监理工程师提供的测量资料，进行实地复核，并将复核的结果报监理工程师审核。 （2）根据复核的测量结果，按工程施工的需要，扩大布置放样控制网，建立轴线及其它控制线，经复核准确无误后，报监理工程师批准，并加以妥善保护。 （3）根据扩大布置的放样，原始资料存档备查。 （4）临时水准点应设在施工干扰少，沉降稳定处，且临时水准点必须与设计控制网水准点闭合。对于施工中常用的控制点线，应定期进行复核，发现问题及时予以纠正。
三、基础开挖及浇筑 鹿邑县实施全国新增1000亿斤粮食生产能力规划项目第八标段为新建桥梁11座。墩台基础类型为明挖扩大基础。无论在旱地或水中，基坑开挖均采用无支护方法施工，遇有地面水时，设置防水围堰，采用装土编织袋砌筑并夹填粘土。 1、基坑平面尺寸：施工前根据当地水文与地质情况妥善决定，拟定基坑平面尺寸时考虑以下几点：为便利立模和设置排水沟与集水井，坑底平面尺寸四周各增宽70cm；基坑边坡遇有粘土层时采用1:0.5,在基岩内的基坑底部开挖尺寸与基底平面尺寸一致，满灌底层混凝土基础，以增强桥身稳定性。 2、基坑开挖：开挖时备足抽水设备，以排除岩隙中可能遇到的地下水。基坑开挖用反铲挖掘机进行，辅以人工修整，遇玄武岩时采用人工风动工具，必要时使用小爆破。陡坡基坑严禁拉槽开挖，边壁采用M5浆砌片石回填反压嵌补。 3、扩大基础施工：挖到设计标高后，认真进行基底检验与处理。基底岩层倾斜时将岩石凿平或凿成台阶处理；对碎石（块石）土基底整平后先铺一层5cm 厚稠水泥砂浆，再立模抓紧浇筑砼，勿使基坑暴露太久。明挖基础均用M5浆砌片石回填至基顶、而后对其进行强度检验，是否满足设计强度。。 4、施工放样：模板安装前，应先测量放出基坑边四个角，技术员按四个角放出基坑轮廓线，弹出墨线，放完后内部监理进行检查，合格后安装模板。 5、模板安制：采用普通曲面模板，扩大基础采用大面积模板。 扩基模板应按轮廓墨线安装，模板采用定型大模板，模板表面均需刷脱模剂。模板安装不得与脚手架连接，以免引起模板变形。模板的各部支撑，螺栓要紧固拧牢。模板的各尺寸标高均应符合设计要求，按图纸和规范施工，纵横轴线不得有误。 6、砼施工： 施工前将砂石料清理干净（去除杂草、土块等），砼按配合比通知单进行拌合。各种材料数量过称计量，砼搅拌设专人监督控制。 浇注砼前模板内的杂物清除干净，模板面洒水润湿，但模内不得有积水。砼灌注从低处开始逐层扩展升高，并保持水平分层。振捣时使用插入式振动器，其分层厚度为30cm。振动器插入的距离以直线行列插捣时，不得超过作用半径，振动器应尽量避免与模板发生碰撞。
空腹式拱桥设计
成都理工大学工程技术学院毕业论文 四川荣县旭水大桥空腹式拱桥设计 作者姓名：张晋玮 专业名称：土木工程 指导教师：王刚讲师
精选资料. 可修改编辑 成都理工大学工程技术学院 学位论文诚信承诺书 本人慎重承诺和声明： 1.本人已认真学习《学位论文作假行为处理办法》（中华人民共和国教育部第34号令）、《成都理工大学工程技术学院学位论文作假行为处理实施细则（试行）》（成理工教发〔2013〕30号）文件并已知晓教育部、学院对论文作假行为处理的有关规定，知晓论文作假可能导致作假者被取消学位申请资格、注销学位证书、开除学籍甚至被追究法律责任等后果。 2.本人已认真学习《成都理工大学工程技术学院毕业设计指导手册》，已知晓学院对论文撰写的内容和格式要求。 3.本人所提交的学位论文（题目：四川荣县旭水大桥空腹式拱桥设计），是在指导教师指导下独立完成，本人对该论文的真实性、原创性负责。若论文按有关程序调查后被认定存在作假行为，本人自行承担相应的后果。 承诺人（学生签名）： 20 年 月 日
摘要 拱桥是我国最常用的一种桥梁型式，其式样之多，数量之大，为各种桥型之冠，特别是公路桥梁，据不完全统计，我国的公路桥中7%为拱桥。本桥是单跨的，净跨径为80m等截面悬链线拱桥。采用空腹式拱上结构，在主拱上侧布置立柱，主拱圈为等截面钢筋混凝土箱型截面。 本设计主要包括两方面： 一是全桥方案的设计。包括：拱圈、立柱、承台、桥面板及桥面铺装层的材料及尺寸的确定；拱圈几何力学性质的计算；拱轴系数的确定；主桥设计计算。其中主桥设计计算主要包括相关参数的计算、恒载内力计算、活载内力计算、温度变化和混凝土收缩引起的内力计算。 二是拱圈整体“强度—稳定”验算，全桥方案设计的验算包括：主拱圈截面强度验算、整体“强度—稳定”验算、拱圈整体“强度—稳定”验算、拱脚直接抗剪强度验算。 关键词：拱桥箱型拱内力强度稳定性
拱桥计算书
目录 1.方案比选 (3) 1.1 设计原则 (3) 1.2 方案设计 (3) 1.3 方案选择 (6) 2.设计要求及基本数据 (7) 2.1 设计要求和数据 (7) 3.结构计算 (7) 3.1 主拱圈截面要素及尺寸拟定 (7) 3.2 拱轴系数的确定 (9) 3.2.1 上部结构设计 (9) 3.2.2 上部恒载计算 (11) 3.3 内力计算 (15) 3.3.1 主拱圈内力计算 (15) 3.3.2 桥面系计算 (19) 3.3.3 盖梁计算 (28) 3.3.4 立柱计算 (37) 3.4 各结构的配筋计算及应力验算 (39) 3.4.1 空心板配筋计算及应力验算 (39) 2.4.2 盖梁配筋计算及应力验算 (44) 3.4.3立柱配筋计算 (47) 3.4.4 主拱圈配筋计算 (48) 3.5 支座计算 (52) 3.6 桥台计算 (53)
1.方案比选 1.1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：桥樑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。 1.2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7.5m+2×1.5m加上0.75m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。④主塔塔柱采用空心矩形截面，外壁厚度取0.5m。双塔整体高度（承台以上）18m。