桥梁工程课程设计算例

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1、南京工业大学课程设计用纸-19-第19页二.主拱圈截面几何要素的计算(一)主拱圈横截面设计……….................................................……………………装…………………订……………………线……………………………………………………………...拱圈截面高度按经验公式估算=70000/100+600=1.300m(Δ=0.6～0.8)拱圈由六个各为1.5m宽的拱箱组成，全宽B0=9.0m。(二)箱形拱圈截面几何性质拱圈横断面的构造如图所示：截面积：A=(11

2、00×150×2+1300×200×2+250×100×2)×6=5.4m2面积对底边的面积矩：主拱圈截面重心轴：y下=0.65my上=1.3-0.65=0.65m主拱圈截面绕重心轴的惯性矩：拱圈截面绕重心轴的回转半径：……….................................................……………………装…………………订……………………线……………………………………………………………...三、确定拱轴系数-19-南京工业大学课程设计用纸-19-第19页(一)上部结构构造布置

3、1.主拱圈假定m=2.514，相应的，，查《拱桥》(上册)表(III)-20(7)得：主拱圈的计算跨径和计算矢高：;拱脚截面的水平投影和竖向投影：将拱轴沿跨径48等分，每等分长Δl=l/48=1.476m，每等分点拱轴线的纵坐标y1=[表(III)-1值]×f，相应的拱背曲面坐标：；拱腹曲面坐标：。具体数值见表-19-南京工业大学课程设计用纸-19-第19页2.拱上腹孔布置从主拱两端起拱线起向外延伸后向跨中对称布置四队对圆弧小拱，腹拱圈厚，净跨径，净矢高，座落在宽为1m、0.9m、0.8m、0.7m的钢筋混凝

4、土排架式腹拱墩支承上。腹拱拱顶的拱背和主拱拱顶的拱背在同一标高。腹拱墩墩中线的横坐标，以及各墩中线自主拱拱背到腹拱起拱线的高度，由f'0/l'0=0.2=1/5，查《拱桥》(上册)表3-2得(书235页)sinφ0=0.689655,cosφ0=0.724138，腹拱拱脚的水平投影和竖向投影x'=d'×sinφ0=0.3×0.689655=0.2068965m；y'=d'×cosφ0=0.35×0.724138=0.2172414m分别计算如表2(二)上部结构恒载计算1.桥面系-19-南京工业大学课程设计用纸

5、-19-第19页(1)每侧栏杆的重力每延米桥长的人行道重力g1=52kN/m*2=104kN/m(2)拱顶填料及沥青表处面层重力γ=22kN/m3每延米铺装材料重力g2=0.50×8×22=88kN/m2.主拱圈P0-12=手册994值×Aγ5l=0.55235×5.4×70.899574×25=5286.786259kNM¼=手册994值×Aγ5l2/4=0.12619×5.4×70.8995742×25/4=21408.4866776kN·mMj=手册994值×Aγ5l2/4=0.52328×5.4×70

6、.8995742×25/4=88775.9165kN·m3.横隔板(1)设置横隔板横隔板沿箱肋中轴线设置在腹拱墩墩中线的横坐标lx的位置，在拱顶拱脚及柱支座处设置横隔梁，总共在6处设置横隔板。(2)横隔板的重力横隔板厚均为和支座同厚，拱脚1.2m，均为实心板a.横隔板重力计算表4.拱上空腹段(1)腹孔上部腹拱圈外弧跨径l外=l‘0+2d'sinφ0==5+2*0.3*SIN(1.522/2)=5.41379m腹拱圈内弧半径R0=l‘0/(2sinφ0)=5/2/SIN(1.522/2)=3.62505m腹拱圈

7、重力Pa=2φ0Rd'γ3B0==1.522*(3.62505+0.3/2)*0.3*23*9=356.803kN腹拱上面的护拱重力Pb=(2sinφ0-sinφ0cosφ0-φ0)R2γ2B0=362.658kN填料及桥面系重力长度不同，所以重力见计算表腹拱墩起拱线以上部分重力Pd={(0.6-x')y'γ4+[(f'0+d'-y')γ2+hdγ1](0.6-2x')}B0-19-南京工业大学课程设计用纸-19-第19页一个腹拱总重力：P=∑Pi（见计算表）(2)腹孔下部(见图)图10腹孔下部构造（尺寸单位

8、cm）立柱面积用cad的massprop命令求得。1号立柱重力P=8448245.4297/10^6*3*1*25=96.625kN2号立柱重力P=4249478.609/10^6*3*0.9*25=23.5175kN3号立柱重力P=1659378.0702/10^6*3*0.8*25=99.56268kN4号腹拱座横墙重力P=63.1422kN(3)腹孔集中力-19-南京工业大学课程设计用纸-19