拱桥设计实用计算表2
圬工拱桥设计计算表(新规范)
弹性中心ys=附表（Ш）-3值*f0
2.00580777
μ1=附表（Ш）-9值*(r/f0)*(r/f0),r=I/A μ=附表（Ш）-11值*(r/f0)*(r/f0),r=I/A
μ1/（1+μ） Hg'
0.01594132 0.01312243 0.01573484 787.005393
（Ш）-7（10）
布荷载效应乘以X）
为汽车均布荷载的X倍 0.214250006
拱脚 负弯矩 Mmin
5.7359044 -6.700998
负弯矩Mmin 正弯矩Mmax
负弯矩 Mmin
104.4330035 58.2040649 96.2001574 95.040408
91.59662509 -32.272632 145.170763 148.31733
注：规范5.1.1条，汽车荷载产生的拱各截面正弯矩，拱顶至拱脚1/4点，乘以 0.7折减系数；拱脚乘以0.9折减系数，拱跨1/4点至拱脚，用直线插入法确定。
单位 kN
人群荷载效应汇总表
拱顶
正弯矩 负弯矩
Mmax
Mmin
拱脚 正弯矩 Mmax
5.7917484 4.6389346 7.3340132
kN.m 3.8206578 -2.128087 10.313796
温度引起 的弹性中 心赘余力
结构升温 23.4
度
结构降温 -15.1
度
表值 u a
0.098911 0.01332 0.000008
kN
自重产生的剪力为：
＝ 1062.027692
kN
2）汽车荷载剪力
拱桥拱架设计与承载验算
拱桥拱架设计与承载验算一、基本情况和有关数据1、拱桥设计净跨径L 『1800厘米，拱圈宽度B 0 = 430厘米，矢 高f=360厘米 取拱架预拱度A f=L 0/600=3厘米 则拱架净矢高f 0=f+△f=360+3=363厘米。
考虑到拱圈施工时会产生振动，拱圈浆砌块石 容重取Y = 2.4x 1.20=2.88t/m 3o2、拱盔立柱的纵、横向间距划分靠两桥台排柱和第一节弓形木的平距分别取30厘米和270厘米， 则跨中段的4间档纵平距设五根立柱，@纵二［1800 - (30+270) x2 边］/4档=300厘米，拱盔桁片的横向间距取@横二［430 - 2x15］/3间 档= 133厘米，即拱板间距L 板、跨中立柱、托木和拉梁平均宽度为 16厘米外，其余拱盔桁片宽为14厘米。
3、拱板验算单元宽取20厘米，板厚取7厘米，则85厘米厚拱 圈及拱板等的单位长度重q 拱二(0.85x2.88+0.07x0.75)x0.2 = 0.5001t/m 。
施工集中荷载取p 施= 200kg o4、作用于每棍拱盔桁片上的单位长度的施工荷载为E q ,,=拱(0.5001/0.2+其它 0.16) x1.3+拱盔约 0.32 = 3.779t/m ，取施工荷载 p 施 =400kg o二、拱板强度验算板按二跨连续计算，由《结构静力计算手册》得：E M 板=-0.125 xq 拱 x L 板 2 - O.094xp 施 x L 板=-0,125x 0,5001x 1，332-0.094x0.2x1.33= - 0.13558t-m（支点处弯矩值为负），板的单元宽抗弯截面模量W板二20x72/6=163.33cm3 ,则板的应力6板=E M板/W板=13558/163.33=83.01kg/cm2，因6板v [6]=95kg/cm2，故板的强度可以满足要求。
三、拱盔承载验算及技术措施1、跨中立柱承受垂直荷载最大，且立柱最长（立柱长取363-24=339厘米），其上荷载为N柱=E q拱火@纵+ p施=3.779x3.00+0.4=11.737t，柱截面尺寸取 16x16 厘米，其截面面积A .= 16x16 = 256cm2，截面惯性半径为i柱= 0.289x16=4.6 厘米，柔度入柱=339/4.6=73.70<80，稳定系数查表得⑴柱=0.536，则应力6压柱=N柱/6柱公柱= 11737/（0.536x256）=85.54kg/cm2，因6压v [6]=90kg/cm2 , 故立柱承载能力满足要求。
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。
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 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。
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=,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。
圬工拱桥设计计算表 新规范
弹性中心ys=附表（Ш）-3值*f0
2.00580777
μ1=附表（Ш）-9值*(r/f0)*(r/f0),r=I/A μ=附表（Ш）-11值*(r/f0)*(r/f0),r=I/A
μ1/（1+μ） Hg'
0.01594132 0.01312243 0.01573484 787.005393
（截面号17’）
拱顶
拱脚
正弯矩Mmax
负弯矩Mmin 正弯矩Mmax
负弯矩 Mmin
均布荷载
M均
N均
M集
H中
集中力
△H
△M=△H*(y1-ys) H=H中+△H
M=M集+△M
与Mmax相应左拱脚反力
与Mmin相应左拱脚反力
轴向力＝H中cosw+Rsinw 轴向力＝H中cosw+Rsinw
17.83270788 -9.9327259 48.1390715 -31.27654
线总面积，按拱桥上附表（Ш）-14（75）为：（Ｃ－Ｄ）*l*l=
弯矩为：
按第8款，由于在合龙之前，裸拱受力时间不长，温度变化不大， 所以温度作用效应乘以0.7。温度作用轴向力按下式计算：
＝ 8.193322419
kN
＝ 5.287143954
kN
温度作用的偏心距计算，可先计算温度作用下1/4跨弯矩，然后除以 相应轴向力。温度作用下1/4跨弯矩为：
温度上升Ｍ＝0.7Ｈt(y1-ys)= -4.481857473 温度下降Ｍ＝0.7Ｈt(y1-ys)= -2.892138797
kN/m kN/m
拱脚截面直接抗剪强度验算的荷载效应
拱桥设计计算
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。
拱桥结构计算书
B2= -12.15810
C2= -10.6084
D2= -3.7665
A2*B1-A1*B2= -32.3521
aEcI= 462424.49
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007附录P第 P.0.4第三条规定 ：
−
h =αh
13.46 m＞2.5m时， kh=0
(1)当H0=1时
Pmix= 95.6214 kN
2）、桩基最大水平位移的验算
按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007附录P表P.0.4中公式计算 x0
x0
=
δ H (0) 0 HH
+
M
0δ
(0) HM
=
0.0058 m
= 5.80 ＜6mm
φ0 值：
符合设计要求
φ0
=
−(H0δM(0H)
+
M0δ
(0) MM
所以，b1=
1.58 m
（2）、桩的变形系数
α = 5 mb1 式中EI=0.8EcI= 1099560 EI
KN/m2
承台底以下hm=2(d+1)= 4
m深度内深度内只有一层土 故m值直接查《公路桥涵地基
与基础设计规范》JTG D63-2007附录P表P.0.2-1取用，即m=
3000
则α =
0.34
根据《公路桥涵设计手册 墩台与基础》中得到：
ρ=
fcd fsd
.
Br − A(ηe0) C(ηe0) − Dgr
=
= 0.0111
1.113 %
Nu = Ar2 fcd +Cρr2 fsd = 1876.63 KN ＞ 1377.01 kN
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重力
底梁重力
P1=号[0立.5柱*0重.5
力2号:立P=柱3*重(
力3号:立P=柱3*重(
4号腹拱座 力: P=3*(
重(力3):腹P孔=(
集中力
P13 =
P14 =
P15 =
5.拱上实 P16 =( 腹段(1()如拱顶 填料及桥 P17=Lxhd
(2)悬链 γB =
线曲边三 f1=f+y上
(1-1/cosφ
m^2
0.6512 0.6508
0.79641
m m
0.60476 0.79641
y1/f
主拱圈几何特性表
1 0.821783 0.665442 0.52911 0.411164 0.310395
6.000 7.000 8.000 9.000 10.000 11.000 12.000
2.拱上腹 孔布置
y
3.824
△M
36.435
20.458
Mp
1331.124 1353.853
考虑弹 性压缩的
项目 cos 与Ms相in应的 与M相H1应的 V N △H △N Np M y △M Mp
拱顶截面
Mmax
Mmin
1.000
0.000
105.952
97.384
105.952
97.384
1.855
1.705
公路1级
相应的H1 公路1级
拱脚截面 相应的V1 公路1级
不计弹性 压缩的人
截面
拱顶截面
l/4截面
考拱虑脚弹截性面 压缩的汽
项目 cos 与Ms相in应的 与M相H1应的 V N △H △N
项目 Mmax 相应的H1 Mmin 相应的H1 Mmax 相应的H1 Mmin 相应的H1 Mmax 相应的H1 相应的V1 Mmin 相应的H1 相应的V1
k=
1)^(1/2))=
c则os主φ拱j=圈 的计算跨
L=
70.7876
F拱=脚截面 的水平投
11.7992
X=
1.3 *
Y将=拱轴沿 跨径24等
1.3 *
截面号 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000
x
35.3938 32.4443 29.4948 26.5454 23.5959 20.6464
Kε=2*Sx/L′ 0.072 0.144 0.215 0.287 0.359 0.376 0.448 0.000 0.520 0.591 0.663 0.735 0.807 0.878 0.950 1.022
16号
0号
中接头
拱脚加强段
4.拱上空 腹段(1)腹孔 上部(如 腹拱圈外弧
跨腹径拱L圈外内=L弧0 半腹径拱R圈0=重L0力′ P腹a=拱2φ上0面Rd的′ 护拱重力
截面
拱顶截面
l/4截面
编号 8 9 10 11 12 13 8 9 10 11 12 13
M 808.256 1331.124 (1353.853) 132.052 (82.361) (419.048) 719.262
M 2981.378 (1017.731) 2552.224 3667.767 (1416.868) (301.325)
荷载类型 人群荷载 人群荷载 人群荷载 人群荷载 人群荷载 人群荷载 人群荷载
拱顶截面
Mmax
Mmin
1.000
0.000
544.231
305.579
544.231 9.527 9.527
305.579 5.349 5.349
7.875 270 7.875 270 7.875 270 7.875 270 7.875 270
Qr 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75 3.75
l/4截面 Mmax
0.955 0.297 454.636
434.169 7.958 7.600
Np
534.705
300.229
M
1294.689 1374.310
cos
1.000
0.955
y
3.824
1.170
Nt
109.571
104.638
Mt (419.048) (128.156)
主拱 五. 圈正
426.568 1375.978
1.170 9.308 1385.286
l/4截面 Mmax
0.955 0.297 63.288
60.439 1.108 1.058 59.381 163.668
0
ξ=2*Lx/L 0.945 0.843 0.742 0.646 0.644
0.125
腹拱墩高度
0.51682
0.53659 0.12592
3.横隔板
横隔板的设 置（受1）箱箱肋肋接 有关几何要
1）箱肋截面积 A′ 2)箱肋截面静 =3.02*0.1+3.16*0.1+4*1/2*0.05*0 矩
Rn 35695.440 41807.155 37419.133 32668.022 40917.092 42734.155 38026.331 38681.387 38604.580 37189.335 38380.102 39397.505
L/4截面 0.95498 0.29667 -217.06243
-3.79967 -203.66167 29.41117
1.16962 24.96699
2."拱轴线 恒1)载推"力内力Hg =2()∑考虑弹 性压考缩虑的弹 性压缩的"
项目
cosφ
Hg′=Hg-F
(1-μ1/(1+μ)Hg′
拱顶截面 1.000
拱顶截面 1.00000 0.00000 -217.06243
-3.79967 -213.26276 -45.21717
3.82445 -59.74882
q ∑ML/4+ xL^2/32 ∑Mj + qxL^2/8
-3.9928
不计弹性压缩的假载内力 影响线面积ω
表值 0.00226 0.12801 -0.00147 0.12801 0.00527 0.12801 0.50000
F0/HL= 1.3 0=
h1= 60 1/6
一.
拱
1.
A=
3.2570
2.
S3=.主 拱圈y 下y 上4.=主 拱圈
2.1189
m^3
1.3
Ix= (=
二. 拱(一轴)
上部
1.主拱圈
假定m=1.98l8n,(相m+应(m的^2Y-/F=0.225
1.170 1.296 164.964
拱脚截面
0.796 (7.975) 87.263 873.803
根据
1.荷载组 合荷载汇总 及荷载组
编号 内力汇总
1
恒载
2
汽车Mmax
3
汽车Mmin
4
人群Mmax
5
人群Mmin
6
温度上升
7
温度下降
荷载组合
8
9
组合Ⅰ
10
11
12
13
组合Ⅱ
2.拱圈截 面抗主力拱圈 为C30拱钢圈筋 抗力效应
集中力编号 1号 2号 3号 4号 5号 6号 7号
Sx 2.540 5.080 7.620 10.160 12.700 13.300 15.840
8号 9号 10号 11号 12号 13号 14号 15号
18.380 20.920 23.460 26.000 28.540 31.080 33.620 36.160
拱轴线假载 11180.614 10984.898 748.507
级车道荷载:
均布荷载qk =
截面
项目
荷载类型
Mmax
公路2级
相应的H1 公路1级
Mmin
公路1级
拱顶截面 相应的H1 公路1级
Mmax
公路1级
相应的H1 公路1级
Mmin
公路1级
l/4截面 相应的H1 公路1级
Mmax
公路1级
11287.127 180.191 11106.936 1.170 220.691
长S1=1/2*(
(3)横隔板 端段箱肋设 与接头加强 横隔板厚均
为加0厚.006.m1。m,靠加拱强 厚的断面尺寸
1)横隔板重力
空心板P=[(1.16*
2)中接头加强 实心板P=(1.16* 部分重力
P=[2*0.1*0.54*
3)拱脚加强段
4)各P=集[2中*0力.1作* 用线各的集横中坐力标作 用线的横坐标
J′=3.02*0.1*（
3)截面重心距 = 箱底的距离
4）箱肋计算跨 yF′=J′/A′=
径
y 5）箱肋轴线弧 L′=L0+2* F′*sinφj=
长
（2）确定 箱肋接头、 1）确定接头位
置箱肋分三段 吊装合拢，接
S′=
Sx′=
2)布横置隔横板隔沿板箱 肋中轴线均匀
则接头位置
刚好端在段ε 箱肋= 弧
0.000 0.000 13.000 37.065
填料及桥面 系腹重拱力墩P起c=拱L 线以上部分
Pd=[(0.6-2*
0.000 0.000 0.367 1.048
Pb=(2sinφ0-sinφ0cosφ0-φ 0)R^2γB
=(2* =
横隔板的横坐标
则一个腹拱 =
(2)腹拱 总重力P=∑