平原地区小跨径拱桥抗推设计.pdf

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1、平原地区小跨径拱桥抗推设计SmallSpanArchBridgePushDesignofFlatArea■陈金■ChenJin[摘要]现代城市，人们对城市景观的要求越来越高，城1/6，桥宽9m=1.5m人行道+6.0m车行道+1.5m人场地内埋藏的各地层工程性能评述如下：中河道改造或人工开挖景观渠道工程越来越多。拱桥作为行道。主拱采用实心板拱，拱腹厚0.5m，拱顶两侧杂填土①、耕土②：棕红色夹灰黄色、局部夹传统桥型，在平原地区为降低工程造价，经常用到矢跨比设置挡土墙，拱内填筑二灰土，拱脚及基础采用承灰黑色，稍湿，松散，主要成分为黏土组成，局部较小的坦拱，本文

2、将如何解决坦拱水平推力进行设计。台接桩基础，桥面铺装为5cm厚花岗岩面砖。夹少量建筑垃圾及植根，为新近堆填，密实程度不均匀，未完成自重固结，沿线多有分布，层厚0.5～[关键词]矢跨比水平力拱桥2.5m。土质均匀性差，力学性质差异大，强度低，未[Abstract]Inmoderncity,peopleputforwardhigherand经处理不能作为拟建建筑物的天然地基基础持力层higherrequirementtotheurbanlandscape,thecityriverlan-使用，对其厚度较小处可直接挖除。dscaperenovationandart

3、ificialexcavationengineeringare粉质黏土③：绛红色夹灰白色、灰黄色，稍湿，increasing.Archbridge,asatraditionalbridge,hasbeen硬塑状，具网纹结构，含铁锰质氧化物及结核，光frequentusedwithrise-spansmallerarchintheplainareain泽反应稍有光滑，干强度及韧性中等，摇震无反应。ordertoreducetheprojectcost.Thisarticlecarriesonthe图1桥梁总体布置图层厚1.8～8.0m。designofhowt

4、osolvethearchhorizontalthrust.由于本桥功能定位为人车混行，且位于人流聚圆砾④：灰色、灰黄色，稍湿，中密-密实，砾集区，故本桥设计人群荷载为5kPa、设计汽车荷载石含量约50～60%，粒径多为5～15mm，磨圆度一[Keywords]Rise-spanratio,horizontalforce,arch为城-B级。根据上部结构主拱计算，拱脚处水平力般，多呈亚圆状，成分多为砂岩、石英砂岩，中细H=5170kN、竖向里V=3520kN、弯矩M=6560kN.M。砂及约10～15%的粉质黏土充填，局部呈弱胶结状，一、工程基本概况二、场地

5、地质条件含卵石20～30%，粒径多为20～50mm。层厚0.1～某市政桥梁上跨公园内一人工开挖渠道，桥梁根据勘察结果，桥位处从上至下依次为杂填土、5.40m。采用实腹式拱桥，净跨径12m，净矢高2m，矢跨比耕土0.5m，粉质黏土3.8m，圆砾（未穿透）。表1岩土层的力学强度指标推荐如下表指标天然地基压缩模量Es凝聚力c内摩擦角岩土名称承载力特征值fak（kPa）(MPa)(kPa)(°)杂填土①未完成自重固结耕土②粉质黏土③2008.237.5719.56圆砾⑤350(40)/35*2三、基础设计V=5170kN，由于桥位处未见较好岩层，故水平力主Ep=（

6、rh2（h2+2d）tan（45°+φ/2））/2本桥拱圈与承台衔接，承台长9.0m、宽5.0m、要靠抗推齿块与土之间的被动土压力、抗推齿块与式中：Ep——单位长度被动土压力（kN）；33高1.5m，承台下布设6根直径1.0m桩基，桩长土之间摩擦力及桩基承受。现根据极限状态法分别r——土的重度（kN/m），取19kN/m；21m，承台顶设置2.1m高挡墙，承台后设置抗推齿对各部分水平抗力进行计算。h2——计算截面至假想地面的高度（m），取块，齿块长7.2m、宽9m、高5.1m。1.抗推齿块与土之间的被动土压力计算3.5m；抗推齿块与土之间的被动土压力按朗金理

7、论进d——地面至假想地面的高度（m），取1m；行计算，参照《公路挡土墙设计与施工技术细则》φ——土体的内摩擦角（°），取30°；2附录A第A.0.11条规定。Ep=19×3.5×（3.5+2×1）×tan（45°+30°/2）/2=549kN。抗推齿块横向总宽度9m，参照《公路挡土墙设计与施工技术细则》表2规定，被动土压力分项系数取0.3。图2桥梁基础设计立面图四、拱桥水平抗力计算根据拱圈计算结果，拱圈传递至拱桥处水平力图3主动图压力示意图表2承载能力极限状态作用（或荷载）分项系数（表4.1.7）情况作用（或荷载）增大对挡土墙结构起有利作用时作用（或荷载）增

8、大对挡土墙结构起不利作用时组合I，IIIIII，II