等截面悬链线圬工拱桥设计范例.docVIP

2.1 设计标准 1)设计荷载 汽车-20级，挂车-100，人群3.0。 2)主拱跨径及桥宽 本桥上部结构为双跨跨径60m的等截面悬链线石砌拱桥,下部结构为重力式桥墩和U形桥台,均置于非岩石土上。 净跨径，净矢高，净矢跨比。 桥面净宽为净—7+2×（0.25+0.75人行道）, 。 2.2 材料及其依据 1) 拱上建筑 拱顶填料厚度，，包括桥面系的计算厚度为，换算平均容重。 拱上护拱为浆砌片石，容重。 腹孔结构材料容重。 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容重 2) 主拱圈 10号砂浆砌40号块石，容重。 极限抗压强度。 极限直接抗剪强度。 弹性模量。 拱圈设计温度差为。 3.主拱圈计算 3.1 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和自拱顶至跨的恒载对跨截面形心的弯矩。其比值=。求得值后，可由m=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。 3.1.1拟定上部结构尺寸 3.1.1.1主拱圈几何尺寸 1)截面特性 截面高度d=β·K·取d=1.05m； 主拱圈横桥向取1m单位宽度计算，横截面面积A =1.05； 惯性矩： I= 截面抵抗矩： W= 截面回转半径： 2)计算跨径和计算失高 假定m=2.814，则根据拱轴系数m与的关系（如下表） 得知：相应的。 M 1.167 1.347 1.543 1.756 1.988 2.240 2.514 2.814 3.142 3.5 0.245 0.240 0.235 0.230 0.225 0.220 0.215 0.210 0.205 0.2 查“拱桥”表（III）-20（8）(即悬链线拱各点倾角的正弦及余弦函数表)得 sin=0.63364，cos=0.77363 计算跨径 计算矢高。 3)拱脚截面的投影 水平投影 竖向投影 4)计算主拱圈坐标（图3-1） 图3-1 主拱圈坐标计算示意图 将拱圈沿跨径24等分，每等分长。 以拱顶截面的形心为坐标原点，拱轴线上各截面的纵坐标 ，相应拱背坐标，相应拱腹坐标 ，其数值见表3-1。 表3-1 主拱圈截面坐标表 截面号 0 1 10.11884 0.77363 0.678619 9.440221 10.79746 30.33264 1 0.810048 8.196746 0.81805 0.64177 7.554976 8.838516 27.80492 2 0.647289 6.549814 0.85706 0.612559 5.937255 7.162373 25.2772 3 0.508471 5.145137 0.89039 0.589629 4.555507 5.734766 22.74948 4 0.39082 3.954645 0.91816 0.571796 3.382849 4.526441 20.22176 5 0.291988 2.95458 0.94075 0.558065 2.396514 3.512645 17.69404 6 0.21 2.124956 0.95873 0.547599 1.577357 2.672556 15.16632 7 0.143218 1.4492 0.9727 0.539735 0.909465 1.988935 12.6386 8 0.090308 0.913812 0.98325 0.533944 0.379869 1.447756 10.11088 9 0.050213 0.508097 0.99089 0.529827 -0.02173 1.037924 7.58316 10 0.022133 0.22396 0.99605 0.527082 -0.30312 0.751042 5.05544 11 0.005506 0.055714 0.99903 0.52551 -0.4698 0.581224 2.52772 12 0 0 1 0.525 -0.525 0.525 0 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（8）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。 3.1.1.2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,净矢高,净矢跨比。查《拱桥》上册表3-2得 所以，腹拱圈拱脚截面的投影为： 水平投影 竖向投