拱桥设计计算说明书

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60m拱桥计算书

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

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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。

拱桥设计计算书

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目录目录 (I)第一章前言 (6)第二章基本设计资料及技术指标 (7)2.1设计依据 (7)2.2工程地质条件与评价 (7)2.2.1 地形地貌 (7)2.2.2 地基土的构成及工程特性 (7)2.2.3水文地质条件 (7)2.2.4不良地质现象及地质灾害 (7)2.3主要技术标准 (8)第三章桥梁结构设计方案比选 (9)3.1设计要求 (9)3.1.1设计标准及要求 (9)3.1.2主要技术规范 (9)3.2.桥型的方案比选 (9)3.2.1桥型选取的原则 (9)3.2.2入选方案 (9)3.3.3 推荐方案说明 (15)第四章模型设计及计算 (17)4.1 桥型与孔跨布置 (17)4.2主要技术标准及设计采用规范 (17)4.2.1主要技术标准 (17)4.2.2设计采用规范 (17)4.3桥梁结构设计说明 (18)4.3.1上部结构设计说明 (18)4.3.2下部结构设计说明 (18)4.4桥面工程及其它 (18)4.5桥梁结构分析方法 (19)4.5.2荷载内力组合 (19)4.6主要建筑材料 (19)第五章上部结构计算 (21)5.1 桥梁的总体布置 (21)5.2 桥底标高 (21)5.3 拱肋刚度的取值: (21)5.4 毛截面几何特征计算 (22)5.5 拱肋承载力计算: (23)5.6 拱肋稳定系数计算 (24)5.7 作用组合 (24)5.8 横梁的计算 (25)5.8.1按平面静力计算 (25)5.9 建立全桥模型 (26)5.9.1 建立主拱圈模型 (27)5.9.2 矢跨比 (28)5.9.3 拱顶和拱脚高度 (28)5.10 全桥模型的建立 (29)5.11 辽河大桥静力特性分析 (32)5.11.1活载作用下主拱内力及应力 (32)5.12 辽河大桥动力特性分析 (38)5.12.1动力特性的分析方法 (38)5.13 全桥验算 (39)5.13.1 稳定性验算 (39)第六章施工阶段分析 (42)6.1 加工阶段介绍 (42)6.2 施工计算中的钢材应力标准: (42)6.3 施工中关键问题在施工计算中的考虑 (42)第七章下部结构计算 (44)7.1 埋置式桥台设计 (44)7.1.2 基底偏心距演算 (49)7.1.3基础稳定性演算 (49)7.1.4 沉降计算 (50)7.2 桥墩墩柱设计计算 (51)第八章施工组织设计 (60)8.1 编制依据 (60)8.2 编制范围 (60)8.3 编制原则 (60)8.4 工程范围 (60)8.5 进度计划安排 (61)8.6 劳动力安排 (61)8.7 确保工期的措施 (64)8.7.1 工期保证措施 (64)8.8 施工准备 (66)8.8.1项目部组建 (66)8.9 施工方案 (66)8.9.1 钢管拱桥的施工方法 (66)8.9.2 辽河大桥的施工过程 (68)8.9.3 辽河大桥施工要点 (74)8.9.4 雨季施工其它注意事项 (74)8.9.5 安全保证体系 (75)8.10 他应说明的事项 (78)8.10.1 现场文明施工 (78)8.10.2 环境保护 (78)第九章报价计算 (80)总结与展望 (81)总结 (81)结论 (81)展望 (81)谢辞 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。

(完整版)14米景观板拱桥计算书

(完整版)14米景观板拱桥计算书

景观桥结构设计计算书设计阶段施工图部位拱圈、基础审核人校核人计算人2010年2月目录一、工程概况 (1)二、计算内容 (1)三、基本设计资料 (1)四、地质、水文资料 (2)1、地形地貌 (2)2、地基岩土的构成 (2)3、地下水 (3)4、场地及地基条件综合评价 (3)5、建议 (4)五、计算程序 (4)六、说明 (4)1、拱圈结构验算 (4)2、地基承载力、基础稳定性验算 (10)一、工程概况本桥为小区内的一座景观桥,是小区工程的一部分,主要用于小区内日常通行和消防通行。

桥梁基本尺寸和外观由景观设计人员结合小区总体情况进行拟定后,我们对此桥进行了桥梁结构设计.本桥为一座一跨14米的钢筋混凝土板拱桥。

桥梁横断面布置则为:2x0。

4m栏杆+2x1。

5m人行道+2x4.5m 车行道=12.8m。

桥梁拱圈采用等截面钢筋混凝土圆弧拱,拱圈外半径为9.1m,内半径为8.7m,拱圈夹角为105。

29°。

拱圈中心线矢高3。

5m,跨径14。

15m,矢跨比为1/4。

04。

拱圈采用等截面,截面高0。

4m,宽12。

8m。

桥台采用重力式桥台,桥台台身长12.8m。

基础为浅基础,基础长13。

8m。

桥梁轴线按道路线型近似取值进行设计,桥梁正交.二、计算内容拱圈结构验算,地基承载力、基础稳定性验算,按极限状态法设计.三、基本设计资料1、设计荷载:(1) 永久荷载:●恒载:片石混凝土容重25KN/m3,钢筋混凝土容重26KN/m3,人行道石栏杆2。

6KN/m,沥青混凝土铺装24KN/m3。

●基础变位作用:不均匀沉降0。

01m。

(2)可变荷载:●车道荷载:按双向二车道加载,荷载采用:公路-Ⅱ级,车道荷载见规范.●人群荷载: 3。

0kN/m².●温度荷载:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)取值。

(3)偶然荷载:地震动峰值加速度为0。

10g,建筑场地为稳定的建筑场地。

2、材料性能:1) 拱圈、拱座采用C35混凝土。

拱桥计算书

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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。

完整石板拱桥设计总说明书

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设计说明一、概述xx市xx大桥位于xx至xx烟汕路上。

原来道路已不能满足交通需要, 故在原线路基础上进行新建, 以满足城市计划要求。

该新建拱桥桥面宽确定为净-14+2×1.5米,全桥设置为两孔, 设计净跨径为20+20米,全桥总长为61.52米。

本桥上部结构采取空腹式等截面石板拱桥, 拱轴线为悬链线, 下部结构采取重力式U型桥台、重力式桥墩, 基础采取刚性扩大基础。

区内大致以艾山、雨山为分水岭, 分东西两个汇水域, 多属季风雨源型河流, 设计水位48m, 设计流速2.5m/s。

该区属于北温带湿润季风海洋性气候, 四季分明, 气候温和, 年平均气温11.8℃, 无霜期约为200天, 年降水量700-800mm, 多集中在7、 8、 9月。

道路等级: 公路一级设计车速: 60km/h汽车荷载等级: 公路—Ⅰ级人群荷载: 3.5KN/M2桥面坡度: 纵为0%, 橫为2%地震烈度: 按7度设防, 设计基础地震加速度为0.15g。

二、技术标准及设计规范〈一〉中国交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)〈二〉中国交通部部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85)〈三〉《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)〈四〉《公路桥涵抗震设计规范》(JTJ004-89)〈五〉中国交通部部标准《公路工程技术标准》(JTJ001-97)〈六〉中国交通部部标准《砌体结构设计规范》(CZB-3-88)三、关键材料四、设计关键点〈一〉、主拱圈按弹性无铰拱进行计算, 采取等截面悬链线石板拱桥, 拱轴系数m=3.142,矢跨比为1/5。

〈二〉、主拱圈计算时未考虑墩台变形对拱圈受力影响, 同时也没有考虑拱上建筑联合作用; 不考虑混凝土收缩影响力; 也没考虑温度改变影响力。

〈三〉、抗震设防: 拱桥桥位基础选择在河底弱风化岩石上, 拱上填料为轻质材料。

〈四〉、活载引发侧向土压力按30度分布于二分之一台高处, 活载强度换算成破坏棱体范围内等土层厚度计算, 土内摩擦角为 =350, 土容量采取r=18KN/m3计算。

课程设计---拱桥结构设计计算说明书

课程设计---拱桥结构设计计算说明书

课程设计---拱桥结构设计计算说明书《桥梁工程》课程设计专业:姓名:班级:****** ******第1页桥梁工程课程设计─────………................................................. ……………………拱桥结构设计计算说明书一.课程设计的目的1. 培养学生综合运用所学桥梁工程理论知识,解决钢筋混凝土拱桥结构的设计和计算问题,掌握钢筋混凝土拱桥结构分析和计算的理论与方法。

2. 强调规范在桥梁结构设计中的重要性,培养学生运用专业理论知识和专业规范进行桥梁结构设计的能力。

3. 进一步提高学生绘制桥梁工程施工图、使用计算机的能力。

二.课程设计的内容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; 8. 绘制 1~2 张相关施工图。

装……………………………………………………………………………………………………...订三.课程设计的时间时间:两周;安排在理论课结束之后。

四.课程设计的方法1.独力思考,继承与创新设计时要认真查阅和阅读参考资料,继承前人的设计成果和经验,根据课程设计的具体要求,大胆改进和创新。

2.结合和参考本指导的算例,进行拱桥结构的设计计算,掌握拱桥的计算理论和设计内容与方法。

线五.课程设计的步骤1.设计准备:了解设计任务书,明确设计要求、设计内容、设计步骤;通过查阅教科书和相关设计资料,了解设计的理论和方法;准备好设计所需资料、工具书、工具软件;拟好设计计划。

2.设计实施:根据课程设计任务书的要求,参考设计指导书和教科书,确定设计的主要内容、计算顺序;根据相关计算理论,计算和填写相关图表的内容。

设计计算说明书

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摘要本桥是双跨,净跨径60m的等截面悬链线无铰拱拱桥。

按照设计资料的各种数据采用空腹式拱上结构,在主拱上两侧布置3孔净跨径为3.6m的腹拱。

各孔矢跨比基本一致,拱圈采用板拱截面,拱座采用两铰拱形式,拱上建筑为空腹式,下部结构为重力式桥墩和U形桥台,均置于非岩石土上。

通过对此悬链线板形拱桥的设计,我对桥梁营运阶段的设计有了总体的了解,掌握了拱桥中主拱圈截面几何要素的计算、拱轴系数的确定、主拱圈正截的强度验算、主拱圈稳定性验算、裸拱圈强度和稳定性验算以及荷载计算等。

本设计主要对该桥的主拱进行设计。

先根据地质条件对正桥的跨径和矢高进行拟订,计算主拱圈的弹性中心和弹性系数,验算恒载和活载对拱顶、1/4截面和桥墩产生的内力,重点考虑了用“假载法”计入“五点”存在的偏离的影响拱,再计算温度和混凝土收缩产生的内力。

然后对主拱圈的强度和稳定性进行验算。

最后进行桥墩和桥台的尺寸拟定,及其荷载计算,强度计算和稳定性验算。

【关键词】拱桥等截面悬链线无铰拱拱轴系数腹拱AbstractIt is,two-span ,a uniform cross section catenary fixed arch bridge。

It is 60m of clear span。

According to the different kinds of design data adopt open spandrel upper structure,both sides disposaled three hole clear span diameter for 3.6m on the abdomen of main arch upper.The same to each hole ratio of rise to span substantial,arch ring adopt U rib multichamber case compound section,and skewback adopt double-hinged arch form,arch upper construction be blank abdominal type. Through designing the medium of withal catenary box ribbed arch bridge,I had a population known with bridge transport operation phasic designed,knowing clearly arch bridge suffer main arch circle section geometric element' figure , arch axis modular ascertain, main arch circle abscissus intensity proven, main arch circle stability proven, nakedness arch ring intensity and stability proven grade up.These design mostly designed the main arch. Priority on the basis of elastic center and coefficient of elasticity,proven dead load and alive load gemel arch apex, skew back 1/4 section and bridge pier bring internal force,emphases take with "dummy propeller boss farad" number "cinephile" available off normal impact arch,recalculation temperature and concrete shrinkage procreative internal force into consideration forth from nature condition alignment pontine bay and bilge proceed drawn out,count main arch circle.Second, I proven the main arch circle 's intensity and stability proceed. At last, the count of dimension, load, strength, stability for bridge pier and abutment.【Keyword】arch bridge uniform cross section catenary fixed arch arch axis coefficient abdomen arch1 绪论拱桥外形美观,且其形状反应出桥的受力状况。

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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 (3)(一)拟定主拱圈截面尺寸 (3)1、拱圈的高度 (3)2、拟定拱圈的宽度 (3)3、拟定箱肋的宽度 (3)4、拟定顶底板及腹板尺寸 (3)(二)箱形拱圈截面几何性质 (4)三、确定拱轴系数 (5)(一)上部结构构造布置 (5)1、主拱圈 (5)2、拱上腹孔布置 (6)(二)上部结构恒载计算 (7)1、桥面系 (7)2、主拱圈 (7)(三)拱上空腹段 (7)1、填料及桥面系的重力 (7)2、盖梁、底梁及各立柱重力 (7)3、各立柱底部传递的力 (8)(四)拱上实腹段 (8)1、拱顶填料及桥面系重 (8)2、悬链线曲边三角形 (8)四、拱圈弹性中心及弹性压缩系数 (10)(一)弹性中心 (10)(二)弹性压缩系数 (10)五、主拱圈截面内力计算 (11)(一)结构自重内力计算 (11)1、不计弹性压缩的恒载推力 (11)2、计入弹性压缩的恒载内力 (11)(二)活载内力计算 (11)1、车道荷载均布荷载及人群荷载内力 (11)2、集中力内力计算 (13)(三)温度变化内力计算 (14)1、设计温度15℃下合拢的温度变化内力 (14)2、实际温度20℃下合拢的温度变化内力 (15)(四)内力组合 (15)1、内力汇总 (16)2、进行荷载组合 (16)六、拱圈验算 (17)(一)主拱圈正截面强度验算 (17)1、正截面抗压强度和偏心距验算 (17)(二)主拱圈稳定性验算 (18)1、纵向稳定性验算 (18)2、横向稳定性验算 (18)(三)拱脚竖直截面(或正截面)抗剪强度验算 (18)1、自重剪力 (18)2、汽车荷载效应 (19)3、人群荷载剪力 (20)4、温度作用在拱脚截面产生的内力 (21)5、拱脚截面荷载组合及计算结果 (21)七、裸拱验算 (22)(一)裸拱圈自重在弹性中心产生的弯矩和推力 (22)(二)截面内力 (22)1、拱顶截面 (22)2、14截面 (22)3、拱脚截面 (22)(三)强度和稳定性验算 (23)八、总结 (24)九、参考文献 (25)一、设计背景(一)概述在我国公路桥梁建设中,拱桥,特别是圬工拱桥得到了广泛的应用。

本次设计为等截面悬链线无铰拱结构,拱桥设计在桥梁建设中应用十分重要,也较为复杂,需结合理论力学、材料力学、结构力学的基础力学知识,根据桥梁专业特点来进行设计并解决设计中遇到的各种问题。

本设计任务书,主要包括了主拱圈截面的几何要素计算,确定拱轴系数,弹性中心位置以及计算弹性压缩系数,温度及混凝土收缩时产生的内力,拱圈截面强度验算,拱圈整体稳定及强度验算,拱脚截面直接抗剪验算以及它们所包含的荷载计算、拱圈内力的调整等。

(二)设计资料1、设计标准(1) 设计荷载:公路—Ⅰ级,人群荷载按规范取23/kN m 。

(2) 桥面净空:拱顶桥面标高+50.0m(3) 净跨径:0l =[70+(学号-10)×5]m=[70+(13-10)×5]m=85m (4) 净矢跨比:001/6f l =,即净矢高014.17f m = (5) 桥梁净宽:净-8+2×(0.25m 栏杆+1.0m 人行道)=10.5m(6) 设计合拢温度为15℃,月平均最高温度40℃,月平均最低气温-5℃2、主要构件材料及其参数(1) 主拱圈为C40钢筋混凝土箱形截面,3425/kN m γ=(2) 桥面铺装为8cm 的钢筋混凝土(1γ=253/m kN )+6cm 沥青混凝土(3γ=233/m kN )(3) 拱上简支梁为C30钢筋混凝土,3125/kN m γ= (4) 拱上桥墩为C30钢筋混凝土矩形截面墩,3125/kN m γ= (5) 拱顶填料平均高度'0.55d h m =,拱顶填料容重3320/kN m γ=(6)主拱圈截面参考图图1-1主拱圈截面参考图(单位:cm)3、设计目的及任务本设计主要是独立完成一座等截面悬链线空腹式无铰箱型板砼拱桥设计和计算,旨在通过本设计进一步熟悉拱桥的纵横断面和平面布置以及它的主要构件和各构件的主要尺寸及构造细节;进一步掌握圬工拱桥上部结构的内力计算步骤,原理和方法;熟悉有关拱桥内力计算图表的用法。

本设计主要任务包括以下九点:(1)桥型布置和尺寸拟定。

(2)拱轴系数的确定。

(3)悬链线无铰拱的几何性质及弹性中心。

(4)恒载作用下悬链线无铰拱的内力计算。

(5)活载作用下悬链线无铰拱的内力计算。

(6)裸拱内力计算。

(7)温度变化、混凝土收缩和拱脚变位的内力计算。

(8)拱圈强度和稳定性验算。

(9)拱圈内力的调整。

4、设计依据及规范[1]中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004,人民交通出版社,2004年9月。

[2]中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004,人民交通出版社,2004年9月。

[3]邵旭东主编.《桥梁工程》,人民交通出版社。

[4]公路桥涵设计手册《拱桥》上册,1994年6月,人民交通出版社。

[5]公路桥涵设计手册《基本资料》,1993年7月,人民交通出版社。

[6]王国鼎主编.《桥梁计算示例集——拱桥》(第二版),2000年10月,人民交通出版社。

[7]向中富.桥梁工程毕业设计指南,人民交通出版社,2010,P129-142[8]有关拱桥设计图纸。

[9]拱桥设计任务书。

二、主拱圈截面尺寸(一)拟定主拱圈截面尺寸1、拱圈的高度按经验公式估算:0850.8 1.65100100x l H m =+∆=+=式中:h ——拱圈高度(m );0l ——拱圈净跨径(m );0∆——常数,一般取0.7~0.9m ,本设计取0=0.8m ∆。

2、拟定拱圈的宽度为了节省材料,箱型拱可以通过采用悬挑桥面减少拱圈宽度,即采用窄拱圈形式。

根据经验值,拱圈宽度一般为桥宽的1.0~0.6倍,桥面悬挑可达到4.0m 但为了保证其横向稳定性,拱宽不宜小于跨径的1/20。

本次设计取桥宽的1.0倍,即拱宽为10.5m 。

3、拟定箱肋的宽度拱宽确定后,在横向划分为几个箱肋,主要取决于(缆索)吊装能力。

目前我国缆索吊机的吊装能力超过100t ,箱肋宽度一般取1.2~1.7m 。

结合本地施工设备和吊装能力,本设计取边箱肋宽1.5m ,内箱肋宽1.4m 。

拱圈底面宽0 1.45 1.520.04610.24B m =⨯+⨯+⨯=,边箱肋上沿向外悬挑出13cm 。

图2-1主拱圈横断面尺寸(单位:cm )4、拟定顶底板及腹板尺寸对常用的由多条闭口箱肋组成的箱型拱,其截面各部分尺寸取值与跨径及荷载大小有关。

顶板、底板厚度一般为15~22cm ,顶板和底板可以等厚,也可以不等厚,在跨径大、拱圈窄时取大值。

本设计取顶底板等厚为20cm 。

两边箱外腹板厚一般为12~15cm ,内箱肋腹板厚常取4~5cm ,以尽量减轻吊装重量为先。

本设计考虑到拱圈顶板、底板、腹板太薄可能出现压溃,所以取边箱外腹板厚为15cm ,内箱肋腹板厚为5cm 。

填缝宽度根据受力大小确定(主要考虑轴力大小),一般采用20~35cm 。

本设计去填缝宽度为28cm 。

为保证填缝混凝土浇筑质量,安装缝通常取4cm ,本设计也取安装缝为4cm 。

拱圈横断面的尺寸构造如上图2-1所示。

(二)箱形拱圈截面几何性质整个主拱截面的面积为:222110.5 1.652[(1.650.2)0.250.050.120.2]217[(1.6520.2)(1.420.1220.05)40.05]27.310A m=⨯-⨯-⨯-⨯-⨯-⨯-⨯⨯-⨯-⨯-⨯⨯=绕箱底边的面积矩为:22223110.5 1.6521.650.210.050.22[(1.650.2)0.250.05(1.650.2)0.12]22221.650.050.225 1.4257[(1.6520.2)(1.42(0.120.05))4]2226.136S m =⨯⨯--⨯-⨯⨯-⨯⨯---⨯+-⨯-⨯⨯-⨯+⨯-⨯⨯= 主拱圈截面重心轴为:6.1360.8397.310S y m A ===下 1.65-0.839=0.811y m =上主拱圈截面对重心轴的惯性矩:32324223231 1.6510.5 1.65+-0.81110.5 1.65122(1.650.2) 1.650.22{[0.25+ 1.65-0.20.25]1220.050.050.05[(0.8110.2)]36320.120.20.2[(0.838)0.120.2]}122(1.6520.2)7{[(1.412I =⨯⨯⨯⨯---⨯⨯⨯⨯-+--⨯⨯-+-⨯⨯-⨯-⨯⨯-()(0.839-)()24222242(0.120.05))1.65(0.811)(1.6520.2)(1.42(0.120.05))]20.050.050.050.050.05[42(0.8110.2)2(0.8390.2)]}3632322.628m ⨯++-⨯-⨯⨯-⨯+-⨯+⨯--⨯+⨯--⨯= 主拱圈截面绕中心轴的回转半径:0.5996i m ===三、确定拱轴系数(一)上部结构构造布置上部结构构造布置如下图所示:图3-1上部结构构造尺寸(单位:cm )1、主拱圈拱轴系数m 值的确定,采用“五点重合法”,先假定一个m 值,定出拱轴线,拟订上部结构各种几何尺寸,然后计算拱圈和拱上建筑恒载对/4l 和拱脚截面的力矩/4Ml ∑和Mj∑,求比值/4/4M //l jl Mf y =∑∑,再利用式2/41(2)12l f m y =--算出m 值,如与假定的m 值不符,则以求得的m 值作为假定值,重新计算,直至两者接近为止。

对于空腹式拱,设计时拱轴系数m 是根据全桥恒载确定的。

采用无支架施工时,为了兼顾裸拱阶段的受力状态,在设计时宜选用较小的m 值。

本设计初步选定拱轴系数 1.167m =,相应得/4001/0.245,/6l y f f l ==,查《拱桥》(上册)表(Ⅲ)-20(1)得:sin 0.56490,cos 0.82516j j φφ==主拱圈的计算跨径和计算矢高:002sin 8520.8390.5649085.948421-cos 14.1720.83910.82516)14.4602j j l l y mf f y m φφ=+=+⨯⨯==+⨯=+⨯⨯-=下下()(拱脚截面的水平投影和竖向投影:sin 1.650.564900.9321cos 1.650.82516 1.3615j j x H m y H mφφ==⨯===⨯=将拱轴沿跨径24等分,每等分长85.9484 3.58122424l l m ∆===,每等分点拱轴线的纵坐标11y y f f ⎡⎤=⨯⎢⎥⎣⎦(其中1y f ⎡⎤⎢⎥⎣⎦由《拱桥》(上册)表(Ⅲ)-1查得),相应的拱背曲面坐标11cos y y y φ'=-上,拱腹曲面坐标11cos y y y φ''=+下。

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