圬工拱桥课程设计报告全解

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圬工和钢筋混凝土拱桥设计 拱桥构造

圬工和钢筋混凝土拱桥设计 拱桥构造

钢筋混凝土板拱
n据桥宽需要可采用整体式 板拱或分割成若干板块
第二节 拱桥构造 一、主拱圈的构造 2、肋拱
纵梁
横梁
立柱
横系梁
拱肋
拱肋
第二节 拱桥构造 一、主拱圈的构造 2、肋拱 (1)材料
筋混凝土
混凝土
混凝土
普通钢筋
钢管
混凝土
管混凝土
混凝混土凝混凝土土
普通钢筋
型钢
拱肋的材 料形式
普通钢筋
混混凝凝土土
梁式拱上 建筑
第二节 拱桥构造 2、空腹式拱上建筑 1)腹孔
第二节 拱桥构造 二、拱上建筑的构造
2、空腹式拱上建筑 1)腹孔
(1)拱式拱上建筑
特点:构造简单,外形美观,重量较大。 布置:一般对称布置在靠近拱脚侧的一定区段内(1/3~1/4跨径 范围),一般3~6跨,也有采用全空腹型式。 跨径:根据主拱的受力条件确定,中小跨径2,5~5.5m,大跨径 (1/8~1/15)l。
2、伸缩缝与变形缝(※)
作用:使结构的计算图式尽量与实际的受力情况相符合;避免 拱上建筑不规则的开裂,以保证结构的安全使用和耐久性。 伸缩缝与变形缝的做法区别: 伸缩缝0.02—0.03m,施工时将木屑与沥青按1:1的比例配合压制 而成的预制板嵌入砌体或埋入现浇混凝土中即可。 变形缝:不留缝宽,可干砌、用油毛毡隔开或用低标号砂浆砌 筑。 设置位置区别:通常在相对变形(位移或转角)较大的位置 设置伸缩缝,在相对变形较小处设置变形缝。
第二节 拱桥构造 三、拱桥的其他细部构造
4、拱中铰的设置
(2)平铰
平铰接缝间可用低标号的砂浆填塞,也可用垫衬油毛毡或者 直接干。 中小跨径钢筋混凝土整体式拱桥。
第二节 拱桥构造 三、拱桥的其他细部构造

等截面悬链线圬工拱桥计.doc

等截面悬链线圬工拱桥计.doc

黑龙江东方学院建筑工程学部课程设计等截面悬链线圬工拱桥专业:道路与桥梁课程:《桥梁工程》学号:044175104学生姓名:指导教师:余诗泉教授完成期限:2007-6-25——2007-7-02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 ∑。

拱桥科学实验报告

拱桥科学实验报告

一、摘要本实验旨在通过搭建拱桥模型,研究拱桥的结构特性,验证其受力分布与稳定性。

实验过程中,我们对拱桥模型进行了加载测试,分析了其受力情况,并探讨了拱桥设计的优化方向。

本报告详细描述了实验目的、器材、步骤、现象、结论及讨论。

二、实验目的和要求1. 了解拱桥的基本结构特点及其受力分布。

2. 掌握拱桥模型搭建的方法和步骤。

3. 通过加载测试,分析拱桥的受力情况。

4. 探讨拱桥设计的优化方向,提高其稳定性和承载能力。

三、实验设备(环境)及要求1. 实验器材:木材、胶水、剪刀、尺子、螺丝刀、砝码、支架等。

2. 实验环境:干净整洁的实验场地,确保实验过程中的安全。

四、实验步骤1. 搭建拱桥模型:根据设计图纸,用木材和胶水搭建拱桥模型,确保拱桥的形状和尺寸符合要求。

2. 设置加载点:在拱桥模型的跨中设置加载点,用于施加荷载。

3. 加载测试:逐步增加砝码重量,观察拱桥模型的变形和受力情况。

4. 记录数据:记录不同荷载下拱桥模型的变形量、受力情况等数据。

5. 分析数据:根据实验数据,分析拱桥的受力分布和稳定性。

五、实验结果1. 在较小的荷载下,拱桥模型表现出良好的承载能力,无明显变形。

2. 随着荷载的增加,拱桥模型的变形逐渐增大,但整体结构保持稳定。

3. 在达到一定荷载后,拱桥模型出现明显的变形,但未发生破坏。

六、讨论和分析1. 实验结果表明,拱桥模型具有良好的承载能力和稳定性,符合设计要求。

2. 拱桥的受力分布主要集中于拱顶和拱脚,这与拱桥的结构特点有关。

3. 在设计拱桥时,应充分考虑拱桥的受力分布和稳定性,优化拱桥结构,提高其承载能力。

七、结论1. 本实验验证了拱桥结构在受力分布和稳定性方面的特点。

2. 通过实验,我们掌握了拱桥模型搭建的方法和步骤,为后续拱桥设计提供了参考。

3. 在实际工程中,应充分考虑拱桥的受力分布和稳定性,优化拱桥结构,确保工程安全。

八、改进建议1. 在实验过程中,可以尝试不同形状和尺寸的拱桥模型,进一步研究拱桥的受力特性。

建造拱桥实验报告总结

建造拱桥实验报告总结

一、实验背景拱桥作为一种古老的桥梁形式,因其结构独特、受力性能优越而广泛应用于各类桥梁建设中。

为深入研究拱桥建造技术,提高桥梁安全性和耐久性,本次实验以拱桥为研究对象,通过模拟拱桥建造过程,对拱桥结构设计、施工工艺、材料选用等方面进行探讨。

二、实验目的1. 掌握拱桥结构设计的基本原理和方法;2. 熟悉拱桥施工工艺流程及关键节点;3. 评估不同材料在拱桥建造中的应用效果;4. 提高拱桥建造技术在实际工程中的应用水平。

三、实验内容1. 结构设计本次实验以一座单跨拱桥为研究对象,主跨长度为10米,拱轴系数为1/8,拱肋截面为矩形。

根据荷载情况和材料性能,设计拱桥结构参数,包括拱肋截面尺寸、拱脚尺寸、拱圈厚度等。

2. 施工工艺(1)基础施工:根据地质勘察报告,确定基础类型和尺寸,进行基础施工。

(2)支架搭建:根据结构设计,搭建临时支架,确保施工安全。

(3)模板安装:根据拱肋截面尺寸,制作模板,确保模板平整、严密。

(4)混凝土浇筑:选用高性能混凝土,按照设计配合比进行浇筑。

(5)拱肋安装:待混凝土达到设计强度后,进行拱肋安装。

(6)拱上结构施工:完成拱肋安装后,进行拱上结构施工。

3. 材料选用(1)基础材料:采用C30混凝土和HRB400钢筋。

(2)拱肋材料:采用C50混凝土和HRB400钢筋。

(3)模板材料:选用钢模板。

四、实验结果与分析1. 结构设计根据实验结果,本次拱桥结构设计合理,满足荷载要求。

拱肋截面尺寸、拱脚尺寸、拱圈厚度等参数符合设计规范。

2. 施工工艺(1)基础施工:基础施工顺利进行,未发现异常情况。

(2)支架搭建:支架搭建稳固,满足施工要求。

(3)模板安装:模板安装质量良好,未出现变形、裂缝等问题。

(4)混凝土浇筑:混凝土浇筑均匀,无蜂窝、麻面等现象。

(5)拱肋安装:拱肋安装精确,误差控制在允许范围内。

(6)拱上结构施工:拱上结构施工顺利进行,质量符合要求。

3. 材料选用(1)基础材料:C30混凝土和HRB400钢筋满足基础承载要求。

桥梁工程课程设计(完整版)

桥梁工程课程设计(完整版)

桥梁工程课程设计报告书一、设计资料1 桥面净宽净-7 +2×1.5m人行道2 主梁跨径及全长标准跨径l=21.70m(墩中心距离)计算跨径l=21.20m(支座中心距离)主梁全长l=21.66m(主梁预制长度)全3 设计荷载公路—I级;人群荷载3.02kN/m4 设计安全等级二级5 桥面铺装沥青表面处厚5cm(重力密度为233kN/),混凝土垫层厚6cm(重力密度为m243mmkN/kN/),T梁的重力密度为2536 T梁简图如下图主梁横截面图二、 设计步骤与方法Ⅰ. 行车道板的内力计算和组合(一)恒载及其内力(以纵向 1m 宽的板条进行计算) 1)每延米板上的恒载 g沥青表面 1g : 0.05×1.0 ×23 = 1.15kN m / 混凝土垫层 2g : 0.06×1.0 ×24 =1.44kN m /T 梁翼板自重3g :30.080.14g 1.025 2.752+=⨯⨯=kN m / 合计:g=g 5.34i =∑kN m /2)每米宽板条的恒载内力悬臂板长 ()0160180.712l m -==弯矩 22115.34(0.71) 1.3522Ag M gl =-=-⨯⨯=-·kN m 剪力 0 5.340.71 3.79Ag Q gl ==⨯=kN(二)汽车车辆荷载产生的内力1)将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力为 140kN ,轮压分布宽度如图 5 所示,车辆荷载后轮着地长度为 a 2 = 0.20m ,宽度 b 2 = 0.60m ,则得:a 1 = a 2 + 2H = 0.2 + 2×0.11= 0.42mb 1 = b 2 + 2H = 0.6 + 2× 0.11 = 0.82m荷载对于悬臂梁根部的有效分布宽度:12l 0.421.420.71 3.24m o a a d =++=++⨯=2)计算冲击系数μ结构跨中截面的惯矩c I : 翼板的换算平均高度:()1814112h =⨯+=cm 主梁截面重心位置:()()111301601811130182241.18160181113018a -⨯⨯+⨯⨯==-⨯+⨯cm则得主梁抗弯惯矩:()()22326411111301601811160181141.2181813041.2 6.6310122122c I m ⎛⎫⎛⎫=⨯-⨯+-⨯⨯-+⨯⨯130+⨯⨯-=⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭结构跨中处单位长度质量c m :3315.4510 1.577109.8c G m g ⨯===⨯ 22/Ns m 混凝土弹性模量E : 取102.8010E =⨯ 2/N m由以上数据可得简支梁桥的基频:3.790f===Hz按照《桥规规定》f介于1.5Hz和14Hz之间,冲击系数按照下式计算:()()110.1767ln0.0157 1.22f-μ=+-=由于这是汽车荷载局部加载在 T 梁的翼缘板上,故冲击系数取 1+μ=1.22 3)作用于每米宽板条上的弯距为:()114020.821 1.30.7114.18444 3.244Ap obPM la⨯⎛⎫⎛⎫=-+μ-=-⨯⨯-=-⎪⎪⨯⎝⎭⎝⎭·kN m 作用于每米宽板条上的剪力为:()14021 1.328.5244 3.24ApPQa⨯=-+μ=⨯=⨯kN(三)内力组合1)承载能力极限状态内力组合计算ud g1.2 1.4 1.2( 1.35) 1.4(14.18)21.47A APM M M=+=⨯-+⨯-=-·kN m ud g1.2 1.4 1.2 3.79 1.428.5244.48A APQ Q Q=+=⨯+⨯=kN2)正常使用极限状态内力组合计算ud g0.7 1.350.7(14.18)11.28A APM M M=+=-+⨯-=-·kN mud g0.7 3.790.728.5223.75A APQ Q Q=+=+⨯=kNⅡ. 主梁荷载横向分布系数计算(一)当荷载位于支点处时(应按杠杆原理法计算)根据《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004)规定,在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。

拱桥课程设计摘要

拱桥课程设计摘要

拱桥课程设计摘要一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握拱桥的基本原理和设计方法,包括拱桥的结构、材料、受力分析等,培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。

1.了解拱桥的基本概念和结构特点;2.掌握拱桥的材料选择和受力分析;3.熟悉拱桥的设计方法和步骤。

4.能够运用理论知识分析拱桥的结构和稳定性;5.能够运用计算机软件进行拱桥的设计和模拟;6.能够独立完成拱桥设计方案的撰写和展示。

情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和团队合作精神;2.培养学生的工程责任和环保意识;3.培养学生对桥梁工程学科的兴趣和热情。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括拱桥的基本原理、设计方法和实践操作。

1.拱桥的基本原理:包括拱桥的定义、结构特点和受力分析,涉及材料力学、结构力学等相关知识。

2.拱桥的设计方法:包括拱桥的设计步骤、设计原则和设计要点,涉及工程图纸、结构计算和施工技术等相关内容。

3.拱桥的实践操作:包括拱桥模型的制作、实验操作和工程案例分析,涉及模型制作技巧、实验数据分析和社会实践等相关活动。

三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法:通过教师的讲解和演示,向学生传授拱桥的基本原理和设计方法。

2.讨论法:通过小组讨论和课堂讨论,培养学生的思考能力和团队合作精神。

3.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生更好地理解和应用理论知识。

4.实验法:通过制作拱桥模型和进行实验操作,培养学生的实践能力和实验技能。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。

1.教材:选择权威、实用的桥梁工程教材,作为学生学习的主要参考资料。

2.参考书:提供相关的桥梁工程书籍,丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,生动展示拱桥的原理和设计方法。

4.实验设备:准备合适的实验设备,为学生提供实践操作的机会。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多种形式,以全面客观地评价学生的学习成果。

桥梁拱桥课程设计

桥梁拱桥课程设计

桥梁拱桥课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解桥梁拱桥的基本结构特点,掌握其力学原理。

2. 学生能掌握桥梁拱桥的类别及适用场合,了解我国桥梁拱桥的发展历程。

3. 学生能运用数学和物理知识分析桥梁拱桥的承重能力和稳定性。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的桥梁拱桥模型,并展示其结构特点。

2. 学生能够通过实验和数据分析,评估桥梁拱桥的承重能力和稳定性。

3. 学生能够运用团队合作和沟通技巧,完成桥梁拱桥的设计和展示。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对桥梁工程领域的兴趣,激发探索精神和创新意识。

2. 学生通过学习桥梁拱桥知识,增强对国家基础设施建设的自豪感和责任感。

3. 学生在团队合作中,学会互相尊重、支持和协作,培养良好的团队精神。

课程性质:本课程为工程技术类课程,旨在通过理论与实践相结合,让学生深入了解桥梁拱桥的结构和原理。

学生特点:六年级学生具有一定的数学、科学和动手能力,对新鲜事物充满好奇,善于合作和分享。

教学要求:教师应注重启发式教学,引导学生主动探究和学习,关注学生的个体差异,提高学生的实践操作能力和创新能力。

通过本课程的学习,使学生达到以上设定的课程目标,并为后续相关课程打下基础。

二、教学内容1. 桥梁拱桥的基本概念:介绍桥梁拱桥的定义、结构特点及其在桥梁工程中的应用。

教材章节:《工程与技术》第四章第二节2. 桥梁拱桥的分类及适用场合:讲解不同类型的拱桥结构,如石拱桥、钢拱桥、混凝土拱桥等,及其各自适用的场景。

教材章节:《工程与技术》第四章第三节3. 桥梁拱桥的力学原理:分析拱桥的受力特点、承重原理及其稳定性。

教材章节:《工程与技术》第四章第四节4. 桥梁拱桥设计方法:引导学生学习如何运用数学和物理知识进行拱桥设计,包括结构计算、材料选择等。

教材章节:《工程与技术》第四章第五节5. 桥梁拱桥案例分析:介绍国内外著名的桥梁拱桥实例,分析其设计原理和施工技术。

教材章节:《工程与技术》第四章第六节6. 实践活动:组织学生分组设计桥梁拱桥模型,并进行承重实验,评估模型的稳定性和承重能力。

桥梁拱桥课程设计

桥梁拱桥课程设计

桥梁拱桥课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解桥梁的基本概念,特别是拱桥的结构特点及其在桥梁工程中的应用。

2. 学生能掌握拱桥的基本力学原理,包括受力分析、压力和推力的概念。

3. 学生能了解不同类型的拱桥及其在设计、施工中的特点。

技能目标:1. 学生能够运用所学的知识,分析并绘制简单的拱桥结构图,进行基础的受力分析。

2. 学生通过小组合作,设计并构建一个简单的拱桥模型,展示对拱桥原理的理解和应用。

3. 学生能够运用数学和物理知识解决拱桥设计中遇到的问题,培养实际问题解决能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对桥梁工程及建筑科学的兴趣,增强对工程技术的尊重和认识。

2. 学生通过团队合作完成项目,提升合作意识和沟通能力,培养团队精神。

3. 学生在探索和实践中,发展创新思维和动手能力,体会科学探究的乐趣。

4. 学生通过对拱桥案例的学习,认识到科学技术与社会生活的紧密联系,增强社会责任感。

本课程目标针对初中年级学生设置,旨在结合学生好奇心强、动手能力逐渐增强的特点,以实际工程案例为背景,引导学生学习科学知识,培养其综合运用多学科知识解决实际问题的能力。

课程设计注重理论与实践相结合,鼓励学生主动探索与创造,从而提高学生的综合素养。

二、教学内容1. 桥梁基础知识:介绍桥梁的定义、分类和功能,重点讲解拱桥的结构组成和特点。

(对应教材第一章)- 桥梁的历史发展- 拱桥的结构类型- 拱桥的力学优势2. 拱桥力学原理:阐述拱桥的受力分析、压力与推力的关系,引入力学基本概念。

(对应教材第二章)- 拱桥的受力特点- 力学原理在拱桥中的应用- 压力与推力的计算方法3. 拱桥设计及施工:介绍拱桥设计的基本原则、方法,以及施工技术。

(对应教材第三章)- 拱桥设计流程- 桥梁材料的选择- 拱桥施工技术及注意事项4. 拱桥案例分析:分析国内外著名的拱桥案例,了解其设计、施工和运行情况。

(对应教材第四章)- 我国著名拱桥介绍- 国外典型拱桥案例分析- 案例中的技术创新和工程亮点5. 实践活动:组织学生进行小组合作,设计并制作一个简单的拱桥模型,锻炼学生的动手能力和团队协作能力。

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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:学生姓名:指导教师:日期:桥梁工程课程设计任务书一、设计内容及要求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、永久荷载内力计算(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范》(JIJ021一89)人民交通出版社北京2.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JIJ023一85)人民交通出版社3.《桥梁工程概论》李亚东,西南交通大学出版社;4.《桥梁工程》姚玲森,人民交通出版社;5.《混凝土简支梁(板)桥》易建国,人民交通出版社;6. 《桥梁计算示例集》易建国,人民交通出版社。

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 主拱圈截面内力计算 (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截面内力 (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5100=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。

2、主拱圈计算2.1 确定拱轴系数拱轴系数m 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跨截面形心的弯矩∑4l M 。

其比值f y M Mlj l44=∑∑。

求得fy l 4值后,可由122124--=)(l y f m 中反求m 值,若求出的m 值与假定的m值不符,则应以求得的m 值作为假定值,重复上述计算,直至两者接近为止。

1. 拟定上部结构尺寸 (1)主拱圈几何尺寸 1)截面特性截面高度d m K 4.8 1.298.49m=0.9849m c =⋅=⨯=,取m d 0.1=。

主拱圈横桥向取m 1单位宽度计算,横截面面积20.1m A =;惯性矩430833.0121m d I ==; 截面抵抗矩321667.061m d w ==;截面回转半径2887.012==d w γ。

2)计算跨径和计算失高假定 3.142m =,相应的40.205ly f=。

查《拱桥》表(III )-20(8)得sin 0.70980j φ=,cos 0.70440j φ=。

计算跨径0j l sin 50 1.00.7098050.70980l d m φ=+⋅=+⨯=; 计算失高0 1.0(1cos )10(10.70440)10.1478m 22j d f f φ=+⋅-=+⨯-=。

3)拱脚截面的投影水平投影sin 0.7098j x d m φ=⋅=; 竖向投影cos 0.7044j y d m φ=⋅=。

4)计算主拱圈坐标(图1-1)将拱圈沿跨径24等分,每等分长l 2.112924lm ∆==。

以拱顶截面的形心为坐标原点,拱轴线上各截面的纵坐标[]f -III y ⨯=值)表(11,相应拱背坐标j cos d y y ϕ211-=',相应拱腹坐标jcos dy y ϕ211+=''。

其数值见表1-1主拱圈截面坐标表 表1-1注:第2栏由《拱桥》附录(III )表(III )-1查得 第4栏由《拱桥》附录(III )表(III )-20(3)查得出现的[表(III )-Δ值]或[表(III )-Δ(Δ)值]均为《拱桥》下册相应表格的数值。

(2)拱上构造尺寸 1)腹拱圈腹拱圈为M10号砂浆砌M30粗料石等截面圆弧拱,截面高度m d 3.0=',净矢高m f 6.0=',净矢跨比51=''f 。

查《拱桥》上册表3-1得689655.00=ϕn si ,724138.00=ϕcos ;水平投影m sin d x 2069.00='='ϕ; 竖向投影m cos d y 2172.00='='ϕ。

2)腹拱墩腹拱墩采用M7.5砂浆M30块石的横墙,厚m 8.0。

在横墙中间留出上部为半径m R 5.0=的半圆和下部高为R 宽为2R 的矩形组成的检查孔。

腹拱的拱顶拱背和主拱圈的拱顶拱背在同一水平线上,从主拱圈拱背至腹拱起拱轴线之间横墙中线的高度)()11(21f d cos d y h '+'--+=ϕ,其计算过程及其数值见表1-2腹拱墩高度计算表 表1-2注:横墙高度也可根据表1-1的有关数据内插计算得到。

(k ln 1.8116m ==2. 恒载计算恒载分主拱圈、拱上实腹和腹拱三部分进行计算。

不考虑腹拱推力和弯矩对主拱圈的影响。

其计算图示见图1-2.(1)主拱圈恒载0125()19(9)A 0.55342 1.050.709824673.5316P III l kN γ-=-=⨯⨯⨯=⎡⎤⎣⎦表值22514A M ()19(9)0.12668 1.050.70982441954.5334N m4l III k γ=-=⨯⨯⨯=⋅⎡⎤⎣⎦表值225j A M ()19(9)0.52278 1.050.70982448065.9219N m 4l III k γ=-=⨯⨯⨯=⋅⎡⎤⎣⎦表值(2)拱上空腹段的恒载 1)腹孔上部(图1-3)腹拱圈外弧跨径m sin d l l 4138.320='+'='ϕ外; 腹拱圈内弧半径m l R 1750.2725001.00='= 腹拱圈重kN d d R P a 4786.25)2(52202.130=''+=γ 腹拱侧墙护拱重kN d R P b 7504.16)(11889.0220='+=γ以上三个系数依次分别查《拱桥》上册表3-1、表1-10、表1-9)填料及路面重kN h l P d 2510.501='=γ外两腹拱之间起拱线以上部分的重量(图1-4)[]()()()[]()kNx h y d f y x P d d 8421.142069.028.020736.0232172.03.06.0242172.02069.08.028.0)()8.0(123=⨯-⨯⨯+⨯-++⨯⨯-='-+'-'+'+''-=γγγ一个腹拱重kN p P da3221.1078421.142510.507504.164786.25=+++==∑2)腹拱下部#2#2#1[6.6957(0.50.5/2)/9]0.824126.65342[4.1541(0.50.5/2)/9]0.82477.854713(2.42470.2172)0.20692412.57942P kNP kN P kNππ=-+⨯⨯⨯==-+⨯⨯⨯==+⨯⨯⨯=横墙横墙拱座3)集中力131415107.3221126.6534233.9755107.322177.8547185.1768(107.322114.8421)/212.579458.8194P kN P kNP kN =+==+==-+=(3)腹拱上实腹段的恒载(图1-5)拱顶填料及面重16114.50710.73620213.5445x d P l h kN γ==⨯⨯=悬链线曲边三角形部分重量1117004()(1)241.681l f Pshk k m k kNξξγ=--=式中:11 1.01(1)10.1478(1)9.9380cos 20.71319i j f f y m φ=--=-⨯-=0114.5071=0.572225.3549x l l ξ== 重心位置000000()(1)/20.7544110.9443()x x x k shk chk k l l l m shk k ξξξξηξξ---===- 各块恒载对拱脚及拱跨1/4截面的力矩见表1-3半拱恒载对拱脚和1/4拱跨截面的弯矩 表1-3由表1-3得43417.91990.20477216691.3033LJM M ∑==∑该比值与假定拱轴系数 3.142m =相应得140.205y f=十分接近,故可确定3.142为设计拱轴系数。

2.2 拱轴弹性中心及弹性压缩系数1. 弹性中心[3]0.33054310.1478 3.3543y III f m =-⋅=⨯=表()值2. 弹性压缩系数2222110.0833120.08330.0008089110.147811.16480.000808910.0090319.203900.000808910.0074450.008961a waw I d m A f ττμμμμ======⨯==⨯==+2.3 主拱圈截面内力计算大跨径拱桥应验算拱顶、3/8拱跨、1/4拱跨和拱脚四个截面,必要时应验算1/8拱跨截面。

对中小跨径桥只验算拱顶、1/4拱跨和拱脚三个截面的内力。

其余截面,除不计弹性压缩的内力必须在影响线上直接布载求得以外,其步骤和1/4拱跨者相同。

1.恒载内力计算计算拱圈内力时,为利用现有的表格,一般采用所确定的拱轴线进行计算。

但是在确定拱轴系数时,计算得的恒载压力线与确定的拱轴线很难在“五点”完全重合,二者相差0.2050-0.204772=0.000228。

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