等截面悬链线圬工拱桥课程设计实例

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1、等截面悬链线垢工拱桥计算1设计资料一.设计资料1•设计标准1.1设计荷载公路I级，人群荷载3kN/m2o1.2跨径及桥宽净跨径1o=51.4m,净失高办=10.28m,净失跨比厶=1/5。桥面净宽为净7+2X1.5m,B,=7m。2.材料及其数据2.1拱上建筑拱顶填料厚度，仏=0.5m,包插桥面系的计算厚度为0・736m,平均重力密度y=20kN/m3o2.1拱上建筑拱顶填料厚度，hd=0.5m,包括桥而系的计算厚度为0.736m，平均重力密度/=20^/m3o拱上护拱为浆砌片右，重力密度了2=23kN/m3o腹孔结构材料重力密度儿=24kN/m3o主

2、拱拱腔填料为砂、砾右夹右灰炉渣黄土，包括两侧侧墙的平均重力密度/4=21kN/m32.2主拱圈M10砂浆砌MU40块石，重力密度儿=24kN/m3。轴心抗压强度设计值fcd=3.44x3kN/m2xl.2=4.2xW3kN/m2.抗剪强度设计值九,=0.073MAzo弹性模量Em=0.073MA?-拱圈设计温差为±15°C3主拱圈计算3.1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ni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而形心的弯矩和自Em/儿儿II工M£_JL_j_拱顶至A跨的恒载对A跨截面形

3、心的弯矩「其比值工M)=f。求得f值后，可ft]m=4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。3.1.1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二m•K•现=4.8x1.4x^5140=115.97cm,取d二1・2m主拱圈横桥向取lm单位宽度计算，横面面积A=0.9m2;惯性矩I二丄=0.14412截而抵抗矩W=-!-d2=0.2412截面回转半径人==0.34642）计算跨径和计算失高_4_假定m=2.814,相应的f=0.21o查“拱桥”表(III)-20(8)得s

4、in禺二0.70097,cos(pj=0.71319计算跨径F+〃・sin0=51.4+1.2x0.70097=52.2412fI计算失高/=^+-(1-008^.)=10.28+—(1-0.71319)=10.45213)拱脚截面的投影水平投影x=dsin(p}=0.8411竖向投影x=dcos(pj-0.85584）计算主拱圈坐标（图1-1）将拱圈沿跨径24等分，每等分长A/=—=2.1417/770以拱顶截面的形心为坐标原点，拱轴线上个截面的纵坐标24儿=［表（/〃）-1值］x/,相应拱背坐标y'x=儿,和应拱腹坐标y；=2coscp.儿+—-—

5、。其数值见表1-1。2cos（p■主拱圈截面坐标表表1T截面号yjfXCOS%d2cos0dyo°2cos0dM+c2cos。X1234567801.000010.45210.713100.841409.6107011.2935025.9706410.810048.46670.764310.78507.681689.2517223.806482220.6472896.76550.811000.739836.025677.5553321.6422030.5084715.31460.8523380.703954.610656.0544319.477984

6、0.3908204.08490.888000.675683.409224.7605817.3137650.919889.61470.917820.653728.9609810.2684215.1495460.2100002.19490.942120.636861.558042.8317612.9853270.1432181.49690.961370.624110.872792.1210110.8211080.0903080.94390.976140.614670.329231.558578.6568890.0502130.52480.986960.60

7、793-0.065131.132733.82884100.0221330.23130.994330.60342-0.371120.834724.32844110.0055060.05750.998600.60084-0.543340.658342.1642212001.000000.60000-0.600000.600000注：第2栏由《拱桥》附录(III)表仃11)-1查得第4栏由《拱桥》附录(III)表(111)-20(3)查得出现的［表(ill)-A值］或［表(111)-值］均为《拱桥》下册相应表格的数值。3.1.2上构造尺寸1)腹拱圈腹拱圈为M

8、10号沙浆砌M30粗料石等截面圆弧拱，截面高度/=°・3加，静失高f=0.6化净失跨比广"=1