南京工业大学交通学院-桥梁工程课程设计(原始)

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1、《桥梁工程》课程设计专业：交通工程班级学号：1804100107姓名：绿学长指导教师：罗韧学期：2012-2013第二学期南京工业大学交通学院二O一三年六月1空腹式等截面悬链式无铰拱设计……….................................................……………………装…………………订……………………线……………………………………………………………...空腹式等截面悬链线无铰拱设计一、设计题目空腹式等截面悬链线无铰拱设计二、设计资料1、设计标准设计荷载：汽车荷载公路－I级，人群荷

2、载3.5kN/m2桥面净空净－9+2×(0.75m+0.25m)人行道+安全带净跨径L0＝60ｍ净高f0＝12m净跨比f0/L0＝1/52、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)hd＝0.5m，材料容重γ1＝22.0kN/m3主拱圈材料容重(包括横隔板、施工超重)γ2＝25.0kN/m3拱上立柱（墙）材料容重γ3＝25kN/m3腹孔拱圈材料容重γ4＝23kＮ/m3 腹孔拱上填料容重γ5＝22kN/m3主拱圈实腹段填料容重γ6＝22kN/m3人行道板及栏杆重52.0KN/m本桥采用支架现浇施工方

3、法。主拱圈为单箱六室截面，由现浇30号混凝土浇筑而成。拱上建筑采用圆弧腹拱形式，腹拱净跨为5m，拱脚至拱顶布置4跨(主拱圈的具体几何尺寸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《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62－2004)交通人民出版社19空腹式等截面悬链式无铰拱设计交通部部颁标准《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，2000.7三

4、、主拱圈几何、物理力学特征值(一)主拱圈横截面设计拱圈截面高度按经验公式估算：H=l0/100+Δ=60/100+0.7=1.3m(多室箱取700mm)拱圈由六个各为1.5m宽的拱箱组成，全宽B0=9.0m。拱圈横断面的构造如图1所示。图1拱圈横断面的构造图(二)箱形拱圈截面几何性质截面积：A=6×(1.3×1.5-0.9×1.1+0.25×0.1+0.1×0.1)=5.97m2绕箱底边缘的静面矩：S=(1.5×1.3×0.65-1.1×0.868×0.65)×6=3.88m3主拱圈截面重心轴:y下=S/A=0.65

5、my上=1.3-y下=0.65m主拱圈截面绕重心轴的惯性矩：Ix=6×(1.5×1.33/12-1.1×0.8683/12)=1.288m4拱圈截面绕重心轴的回转半径：rω=(Ix/A)½=0.464m四、确定拱轴系数(一)上部结构构造布置上部结构的构造布置如图2所示。1.主拱圈假定m=2.215，相应的y¼/f=0.215，f0/l0=1/5，查《拱桥》(上册)表(III)-20(7)得:sinφj=0.69198，cosφj=0.72191，φj=43˚78'7"主拱圈的计算跨径和计算矢高：l=l0+2y下sin

6、φj=60.8996m；f=f0+y下(1-cosφj)=12.1808m拱脚截面的水平投影和竖向投影：x=Hsinφj=08996m；y=Hcosφj=0.9385m将拱轴沿跨径48等分，每等分长Δl=l/48=1.26849m，每等分点拱轴线的纵坐标19空腹式等截面悬链式无铰拱设计y1=[表(III)-1值]×f，相应的拱背曲面坐标：y'1=y12y上/cosφ，拱腹曲面坐标：y"1=y1+y下/cosφ。图2上部结构构造布置(尺寸单位：mm)具体数值见表1。主拱圈几何性质表表1截面号xy1/fy1cosφy上/

7、cosφy下/cosφy1-y上/cosφy1+y下/cosφ123456789030.4498112.18080.721910.88970.889711.291113.0705129.18110.9036511.03410.746230.86300.863010.171111.8971227.91230.814029.96300.769690.83870.83879.124310.8017326.64360.730728.96380.792180.81580.81588.14809.7796425.37480.65

8、3418.03270.81360.79640.79647.23648.8291524.10610.581757.16650.833870.77810.77816.38837.9446622.83730.515416.36180.852910.76160.76165.60037.1234721.56860.454135.61600.870680.