等截面悬链线圬工拱桥计算

设计资料（一）设计标准1．设计荷载公路二级，人群荷载3kN/㎡。2．跨径及桥宽净跨径l0=40m，净失高mf8,净失跨比5100lf。桥面净宽为净7+2×（0.25+0.75m人行道），mB9。（二）材料及其数据1.拱上建筑拱顶填料厚度，mhd5.0，包括桥面系的计算厚度为0.736m，平均重力密度31/20mkN＝。拱上护拱为浆砌片石，重力密度32/23mkN。腹孔结构材料重力密度33/24mkN。主拱拱腔填料为砂、砾石夹石灰炉渣黄土，包括两侧侧墙的平均重力密度4=kN/3m2.主拱圈M10砂浆砌MU40块石，重力密度33/24mkN。轴心抗压强度设计值cdf=2323/1012.42.1/1044.3mkNmkN。抗剪强度设计值MPafvd073.0。弹性模量MPaEm073.0。拱圈设计温差为C153.桥墩地基土为中等密实的软石夹沙、碎石，其容许承载力[0]=500kN/㎡。基础与地基间的滑动摩擦系数取5.0。(三)设计依据1.交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》，（JTGD60-2004）2004年。简称《桥规1》；2.交通部部标准《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）2005年，人民交通出版社，《简称桥规2》；3.交通部部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》，人民交通出版社，简称《桥规3》；4.《公路设计手册-拱桥》上下册，人民交通出版社，1978。简称《拱桥》。该比值与假定拱轴系数m=2.814相应得完全内容见:中国范文网【】详细出处参考：=404二、主拱圈计算（一）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m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面形心的弯矩j和自拱顶至4l跨的恒载对4l跨截面形心的弯矩4l。其比值jl4=fyl4。求得fyl4值后，可由m=1)2(2124lyf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。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=m·K·,4343.9140002.18.4330cml取d=0.9m主拱圈横桥向取1m单位宽度计算，横面面积A=0.9㎡;惯性矩I=;06075.012143md截面抵抗矩W=;135.06132md截面回转半径。mdW2598.0122）计算跨径和计算失高假定m=2.814,相应的fyl4=0.21。查“拱桥”表（III）-20（8）得sinj=0.70097,cosj=0.71319计算跨径;63087.4070097.09.040sin0mdll计算失高。mdffj1291.8)71319.01(29.08)cos1(203）拱脚截面的投影水平投影mdxj63087.0sin竖向投影mdyj6419.0cos4)计算主拱圈坐标（图1-1）将拱圈沿跨径24等分，每等分长mll69295.124。以拱顶截面的形心为坐标原点，拱轴线上个截面的纵坐标。。其数值见表，相应拱腹坐标，相应拱背坐标值）表（11cos2cos2]1[111'1jjxdyydyyfIIIy主拱圈截面坐标表表1-1截面号fy/11ycoscos2dcos21dycos21dyx1234567801.00008.12906450.713100.830977.498098.7600320.3154410.8100486.584930.764310.588775.996167.1737018.6224820.6472894.261850.811000.554874.706985.8167216.9295830.5084714.133390.8523380.527933.605464.6613215.2365840.3908203.177000.888000.506762.670243.6837613.5436250.919882.373590.917820.490291.883302.8638811.8506760.2100001.707100.942120.477651.229452.1847510.1577270.1432181.64230.961370.468080.696151.632318.4647780.0903080.734120.976140.461000.273121.195126.7718190.0502130.408180.986960.45595-0.047770.364135.07886100.0221330.179920.994330.45257-0.272850.632493.33594110.0055060.044760.998600.45063-0.405870.495391.6929512001.000000.45000-0.450000.450000注：第2栏由《拱桥》附录（III）表(III)-1查得第4栏由《拱桥》附录（III）表(III)-20（3）查得出现的[表（III）-值]或[表（III）-()值]均为《拱桥》下册相应表格的数值。（2）拱上构造尺寸1）腹拱圈腹拱圈为M10号沙浆砌M30粗料石等截面圆弧拱，截面高度md3.0',静失高mf6.0',净失跨比5/1/''lf。查《拱桥》上册表3-1得724138.0cos689655.0sin00，水平投影mdx2069.0sin''竖向投影mdy2172.0cos''2）腹拱墩腹拱墩采用M7.5沙浆M30块石的横墙，厚0.8m。在横墙中间留出上部为半径R=0.5m的半圆和下部高为R宽为2R的矩形组成的检查孔。腹拱的拱顶拱背和主拱圈的拱顶拱背在同一水平线上。从主拱圈拱背至腹拱起拱轴线之间横墙中线的高度)()cos11(2''11fddyh，其计算过程及其数值见表1-2腹拱墩高度计算表表1-2项目xk)(11chkmfyshkmfktg)!1(211cos2tg1*横墙17.230870.848171.437285.482450.742300.802960.47202*横墙13.430870.661121.120313.118940.512030.890102.00553*拱座9.927420.488660.828071.626260.34140.944990.6681空、实腹段分界线9.823970.483570.819451.590680.341760.946270.6339注：横墙高度也可根据表1-1的有关数值内插计算得到。2.恒载计算恒载分主拱圈、拱上实腹三部分进行计算。不考虑腹拱推力和弯矩对主拱圈的影响。其计算图式见图1-2。f0（1）主拱圈恒载mkNlAIIIMmkNlAIIIMkNlAIIIpj6477.46624/2463087.409.052303.04]819[4984.11244/2463087.409.012614.04])8(19[2223.4852463087.409.055288.0])8(19[2252254/15120）值（）表（值）表（值）表（(2)拱上空腹段的恒载1）腹孔上部（图1-3）图1-3kNdRPkNddRPmlRmdllba7503.16)(11889.0254786)2(52202.01750.2725001.04138.3sin222'03'2'0'00'''腹拱侧墙护拱重腹拱圈重腹拱内弧半径腹拱圈外弧跨径（以上三个系数依次分别查《拱桥》上册表3-1、表1-10、表1-9）填料及路面重kNhlPd2511.501‘外两腹拱之间起拱线以上部分的重量（图1-4）2）腹拱下部kNPkNPkNP8568.3242069.0)2172.0216681.0(33292.38248.0]9/)2/5.05.0(0955.2[29580.83248.0]9/)2/5.05.0(4720.4[1#2#2#拱座横墙横墙3）集中力kNPkNPkNP0968.508568.32/)8416.143216.107(14565083832923216.10719127968395801073216151413（3）拱上实腹段的恒载（图1-5）1）拱顶填料及面重图1-5kNhlPdx6088.14420736.082397.9116悬链线曲边三角形部分kNpPkNxhydfyxPdadd3216.1078416.142511.501675034786.258416.142069.028.0]20736.0232172.03.06.0[242172.02069.08.0)28.0]()[()8.0('12'''3''一个腹拱重）（）（）（重量kNKshKKmflP6523.94)()1(4001117式中：myffji9481.7)171319.01(45.01291.8)1cos1(1重心位置mllKshKKchKKshKlxxx3952.775277.0)(/)1()2(000000（3）各块恒载对拱脚及拱跨1/4截面的力矩见表1-3半拱横载对拱脚和1/4拱跨截面的弯矩表1-3分块号恒重（kN）l/4截面拱脚截面力臂（m）力矩（kN·m）力臂（m）力矩（kN·m）P0-12485.22231124.49844662.6477P13191.2796l/2-17.23087=3.0846590.0211P14145.6508l/2-13.43087=6.88461002.7475P1550.0968l/4-9.9274=0.230311.5373l/2-9.92742=10.3880520.4056P16144.6088l/4-1/29.82397=5.2457758.5744l/2-l/2×9.82397=15.40352227.4817P1794.6523l/4-7.3952=2.725261.4770l/2-7.3952=12.92031222.9361合计1111.51062156.087110226.23973．验算拱轴系数由表1-3得21034.02397.102260871.2156/4JLMM该比值与假定拱轴系数m=2.814相应得为设计拱轴系数十分接近，故可确定814.221.0/41fy1.林黛玉：三生石畔，灵河岸边，甘露延未绝，得汝日日倾泽。离恨天外，芙蓉潇湘，稿焚情不断，报汝夜夜苦泪。2.薛宝钗：原以为金玉良缘已成，只待良辰，奈何君只念木石前盟，纵然艳冠群芳牡丹姿，一心只怜芙蓉雪。3.贾元春：贤孝才德，雍容大度，一朝宫墙春不再，一夕省亲泪婆娑。昙花瞬息，红颜无罪，到底无常。4.贾探春：虽为女流，大将之风，文采诗华，见之荡俗。诗社杏花蕉下客，末世悲剧挽狂澜，抱负未展已远嫁。5.史湘云：醉酒卧石，坦荡若英豪，私情若风絮，嫁与夫婿博长安，终是烟销和云散，海棠花眠乐中悲。6.妙玉：剔透玲珑心，奈何落泥淖，青灯古佛苦修行，高洁厌俗袅亭亭。可惜不测之风云，玉碎冰裂，不瓦全。7.贾迎春：沉默良善，见之可亲，深宅冷暖，累遭人欺，腹中无诗情风骚，膺内缺气概魄力。空得金黄迎春名，可怜一载赴黄泉。8.贾惜春：高墙白曼陀，冷水伴空门。孤寒寂立一如霜，如何能得自全法？狠心舍弃近身人。侯门金簪冰雪埋，海灯僻冷长弃世。9.王熙凤：毒酒甘醇，罂粟灿艳，锦绣华衣桃花眼，眼明刀锋吊梢眉