等截面空腹式悬链线石拱桥

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1、《桥梁工程Ⅱ》----设计说明书学院：土木建筑学院专业：桥梁工程班级：姓名：学号：指导老师：目录1.设计依据与基础资料11.1标准及规范11.1.1标准11.1.2规范11.1.3参考资料11.2主要尺寸及材料11.2.1主拱圈尺寸及材料21.2.2拱上建筑尺寸及材料22.确定拱轴系数22.1首次假设及验证m值……………………………………………………………………………..........32.2二次假设及验证m值…………………………………………………………………………….........43.主拱圈截面内力计算……………………………………

2、………………………………………................3.1拱圈弹性中心及弹性压缩系数83.1.1弹性中心计算83.1.2弹性压缩系数83.2裸拱状态下截面内力验算53.3恒载内力计算93.3.1不计弹性压缩的恒载推力93.3.2计入弹性压缩的恒载内力93.4汽车荷载效应计算95.荷载作用效应组合146.主拱圈正截面强度验算157.拱圈总体“强度－稳定”验算18等截面空腹式悬链线石拱桥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,净矢高,设计荷载：公路—II级汽车荷载，人群荷载桥面净宽：净9+20.25m人行道

3、。1.1.2规范《公路工程技术标准》JTGB01-2003《公路桥梁设计通用规范》JTGD60-2004（以下简称《通规》）《公路圬工桥涵设计规范》JTGD61-2005（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17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，厚度，采用M12.5砂浆砌筑MU50粗料石，容重为1.2.2拱上建筑尺寸及材料1）主拱圈每半跨布置3个圆弧形腹拱圈。腹拱圈厚度，净跨，，采用M10砂浆砌筑MU40块石

4、，容重为。2）拱上横墙为横墙式。纵桥向宽为0.8m，采用M10砂浆砌筑MU40块石，容重为。3）拱上侧墙用直立式等宽构造。顶宽0.9m,采用M10砂浆砌筑MU40块石，容重为。4）拱顶填料，桥面铺装层，换算容重，安全护栏。2.确定拱轴系数拱轴系数m的确定，一般采用“五点重合法”进行试算。先假定一个m值，定出拱轴线，根据拟定的上部构造各部分的几何尺寸，计算半拱恒载对拱脚截面形心的弯矩和自拱顶至跨的恒载对跨截面形心的弯矩。其比值。求得后，可由中反求m值。若求得的m与假定的m不符，则将求得的m作为假定值，重复上述计算，直到两者接近为止。式中：－

5、L/4截面处的拱轴线坐标值；－拱轴线计算矢高；－拱顶至拱跨L/4截面自重对L/4截面的弯矩值；－拱顶至拱脚截面自重对拱脚截面的弯矩值。172.1首次假设及验证m值先假设拱轴系数为m=2.814.根据，，利用631124060106高兴军3.000.xls求得各x点处的y值，从而确定悬链线的形状位置，进而绘制立面图，横断面图，见图631124060106高兴军2.dwg利用CAD求面域，得弯矩如下：1/4处：主拱圈：腹拱：拱上侧墙：拱顶填料：拱上横墙：拱脚处：主拱圈：腹拱：拱上侧墙：:拱顶填料：拱上横墙：故，得m=3.001得出m值与假设的

6、2.814有较大差别172.2二次假设及验证m值以m=3.00再次进行计算如下：拱脚处：主拱圈面积:30.9478质心:X:11.9744Y:6.8333腹拱：面积:5.2091质心:X:6.5087Y:10.1747拱上横墙：面积:7.4716质心:X:6.3094Y:7.5084拱上填料：面积:23.0972质心:X:12.1030Y:10.6332拱上侧墙：面积:23.0972质心:X:12.1030L/4拱圈处主拱圈：面积:14.2082质心:X:6.2907Y:1.3667腹拱：面积:0.3915质心:X:0.447717Y:1

7、.7376拱上填料：面积:12.9215质心:X:4.7771Y:2.4025拱上侧墙：面积:12.9215质心:X:4.7771Y:2.4025得m=3.004与假设m值相差不大，故可以此值m=3.004作为拱轴系数。故：1）拱轴线拱脚处切线与水平线交角（以下表值均见《手册》），，，2）拱脚投影水平投影，竖向投影3）计算跨径和计算矢高计算跨径计算矢高计算矢跨比：3.主拱圈截面内力计算3.1拱圈弹性中心及弹性压缩系数3.1.1弹性中心计算17弹性中心离拱顶距离，可以由《手册》附表（III）-3求得。3.1.2弹性压缩系数按《手册》公式4-

8、18，由于弹性压缩引起的弹性中心的赘余力为。系数和可自《手册》附表（III）－9和附表(III)-11求得。I为弯曲平面内截面惯性矩,A为截面面积，r为截面绕x轴回转半径。3.2裸拱状态下截面