桥梁工程课程设计空腹式等截面悬链线箱形无铰拱桥设计

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1、《桥梁工程》课程设计专业：交通工程学号：姓名：指导教师：时间：南京工业大学交通学院二O一三年六月24桥梁工程课程设计任务书一、设计题目空腹式等截面悬链线箱形无铰拱桥设计二、设计资料1.设计标准设计荷载：公路——I级，人群荷载3.5桥面净空净—人行道+安全带净跨径；净失高；净跨比2.材料数据与结构布置要求拱顶填料平均厚度（包括路面，以下称路面）；材料容重主拱圈材料容重（包括横隔板、施工超重）拱上立柱（墙）材料容重腹空拱圈材料容重腹孔拱上填料容重钢筋混凝土简支板材料容重主拱圈实腹段填料容重人行道板及栏杆重混凝土材料：强度等级为C40，主要强度指标为：强度标准值强度

2、设计值弹性模量普通钢筋1）纵向抗拉普通钢筋采用HRB400钢筋，其强度指标为抗拉强度标准值抗拉强度设计值弹性模量24相对界限受压区高度2)箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为抗拉强度标准值抗拉强度设计值弹性模量本桥采用支架现浇施工方法。主拱圈为单箱六室截面的钢筋混凝土拱圈，由C30混凝土现场浇筑而成。拱上建筑可采用简支板形式或圆弧拱形式，净跨为5～7m左右，拱脚至拱顶布置4～6跨左右(主拱圈的具体几何参照指导书实例修改自定)。3．设计计算依据交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60－2004)交通人民出版社交通部部颁标准《公路钢筋混凝土

3、及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62－2004)交通人民出版社交通部部颁标准《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-2005)交通人民出版社《公路设计手册-拱桥(上)》人民交通出版社，2000.724一、主拱圈截面几何要素的计算（一）主拱圈横截面设计拱圈截面高度按经验公式估算拱圈由6个各为1.5m宽的拱箱组成，全宽（二）箱形拱圈截面几何性质截面积绕箱底边缘的静面矩主拱圈截面重心轴：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：24一、确定拱轴系数（一）上部结构构造布置1.主拱圈假定,相应的,查《拱桥》（上册）表〈〉-20（6）得：主拱圈的计算跨

4、径和计算失高：拱铰截面的水平投影和竖向投影：将拱轴沿跨径24等分，每等分长,每等分点拱轴线的纵坐标，相应的拱背面坐标：,拱腹曲面坐标，具体数值见下表：24截面号035.114.175130.730570.0.13.15.132.0.11.594250.775040.0.10.12.229.0.9.0.816220.0.8.10.326.0.7.0.853470.0.6.8.423.0.5.0.886390.0.4.6.520.0.304144.0.91480.0.3.5.617.0.223.0.938720.0.2.3.714.0.2.0.95830.0.1.

5、2.811.0.1.0.97380.0.0.2.98.0.0.0.985490.659570.659570.1.105.0.0.0.993630.0.-0.0.112.0.0.0.998420.0.-0.0.1200010.650.65-0.650.652.拱上腹孔布置从主拱两端起拱线起向外延伸3m后向跨中对称布置5对圆弧小拱，腹拱圈厚d'=0.35m，净跨径l'0=4.8m，净矢高f'0=0.8m，座落在宽为0.5m的钢筋混凝土排架式腹拱墩支承的宽为0.6m的钢筋混凝土盖梁上。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lx，以及各墩中线自

6、主拱拱背到腹拱起拱线的高度h=y1+y上×(1-1/cosφ)-(d'+f'0)，分别计算如表项目1号立柱32.50.1.11.602180.1.10.2号立柱27.10.1.105297.0.1.6.3号立柱21.70.0.4.0.1.3.4号横墙16.30.0.2.0.1.1.5号腹拱座11.0950.0.1.0.1.0.空、实腹段分界线10.990.0.1.0.1.0.由f'0/l'0=1/8，查《拱桥》(上册)表3-2得sinφ0=0.6，cosφ0=0.8，φ0=36.870腹拱拱脚的水平投影和竖向投影x'=d'×sinφ0=0.35×0.6=0.2

7、1m；y'=d'×cosφ0=0.35×0.8=0.28m24（二）上部恒载计算1、桥面系栏杆：g=52kN/m2、主拱圈恒载3、拱上空腹段恒载腹拱圈外弧跨径腹拱圈内弧半径腹拱圈重腹拱侧墙护拱重填料及路面重24两腹拱之间起拱线以上部分重力一个腹拱重力：腹孔下部盖梁重力底梁重力1号立柱重力2号立柱重力3号立柱重力4号横墙重力245号腹拱座重力腹孔集中力拱上实腹段的荷载拱顶填料及桥面系重悬链线曲边三角形腹拱推力靠近主拱拱顶一侧的腹拱，一般多做成两平铰拱，在较大的恒载作用下和考虑到周围的填料等构造的作用，可以折中地按无铰圆弧拱计算其推力，而不计弯矩的影响。腹拱拱脚的

8、水平推力24查《拱桥》(上册)表(I)