5m板肋拱桥计算书-1.docVIP

5.5m桥宽板肋拱桥计算书 第一部分 上部结构计算书 一、计算说明 本通用图为钢筋砼板肋拱桥，作为高速公路支线上跨桥梁使用，主要是在我院赣粤高速公路使用的的原有关通用图的基础上进行修改、完善设计，以满足新规范的要求。计算分为上部和下部，主拱和拱上连续板计算采用《桥梁博士》软件V3.0.1版本进行，上部和下部构造均为钢筋砼构件。 二、设计规范 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 《公路砖石及砼桥涵设计规范》（JTJ022-85） 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85） 《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-89） 《公路桥涵设计手册之 拱桥 》（上册） 三、设计资料 设计荷载: 公路II级 ；人群荷载：3.0KN/m2； 桥面净宽：净-4.5+2×0.5m（路缘石） 净跨径：L0=33米； 计算跨径：L=33.46米； 净矢高：f0=5.5米； 计算矢高：L=5.579米； 拱轴系数：m＝2.240; 净矢跨比f0/L0 = 1/6 ; 桥面横坡：i=1.5% ; 桥面纵坡：i=3% (双向)； 上跨全线控制点（路基边缘）净高不小于5.2米。 设计安全等级：二级； 材料： 主拱圈、桥面板混凝土 C40； 拱座混凝土 C30； 台身混凝土 C25； 基础混凝土 C20； 桥面铺装： 10cm C40防水砼， 荷载集度＝0.1×4.5×26（桥面铺装）+0.23×1×26×2（路缘石）+1.52（栏杆）=25.18 KN/m； 四、主拱圈尺寸拟定以及悬链线坐标计算 拱肋参数选取：拱肋采用无铰拱悬链线形式，拱轴系数：m＝2.240; 采用Excel自编表格计算悬链线坐标，如附录1所示。 板肋拱桥主拱圈及上部连续板一般构造图及计算模型，见附图1-1、附图1-2。 悬链线方程计算公式，见附录1。由附表1求得： YL/4 / f = 0.21994 五、拱轴系数计算 使用《桥梁博士》软件建立上部连续板的计算模型，如图1所示。 图1 《桥梁博士》软件建立的上部连续板计算模型 经计算，得出的支承反力为 Y2=148 KN; Y5=364 KN; Y8=364 KN; Y11=148 KN; 将上一步求得的支反力作为集中荷载加到主拱圈第22号节点上，建立半拱恒载对拱跨L/4截面的力矩求解模型，如图2所示。 详细计算结果见附录2。 图2 《桥梁博士》软件建立的半拱恒载对拱跨L/4截面的力矩求解模型 经计算，得出半拱恒载对拱跨L/4截面的力矩为 ∑ML/4 = 4.525×103 KN.m; 在上一阶段的基础上继续添加单元，将第一步求得的支反力作为集中荷载加到主拱圈第60、61号节点上，建立半拱恒载对拱脚的力矩求解模型，如图3所示。 图3 《桥梁博士》软件建立的半拱恒载对拱脚的力矩求解模型 经计算，得出半拱恒载对拱跨L/4截面的力矩为 ∑Mj = 2.040×104 KN.m; 拱轴系数验算： ∑ML/4 / ∑Mj = 0.221814 ∑ML/4 / ∑Mj －YL/4 / f ＝ 0.221814－0.21994 ＝0.00188 ＜ 0.0025（半级） 说明取定的拱轴系数m＝2.240与该设计的拱轴线接近，可选定m＝2.240为设计的拱轴线系数。 六、主拱圈及上部连续板结构计算 板肋拱桥主拱圈及上部连续板一般构造图及计算模型，见附录3。 使用《桥梁博士》软件建立的计算模型，如下图4所示。 图4 《桥梁博士》软件建立的主拱圈及上部连续板计算模型 3、计算单元、节点：全桥共划分60个单元，63个节点，拱肋单元为34个。 4、计算阶段：共划分5个施工阶段，1个施工阶段。 第1阶段：上34个拱肋单元，12＃～45＃单元； 第2阶段：上4个立柱单元，57＃～60＃单元； 第3阶段：上22个连续板单元，1＃～11＃单元，46＃～56＃单元，； 第4阶段：上二期恒载； 第5阶段：收缩、徐变阶段，共3000天（由桥梁博士软件建议，放在最后一个施工阶段）； 第6阶段：使用阶段； 5、有关计算参数： 1）强迫位移: 拱脚竖向1.0 cm、水平1.0 cm； 2）温度内力： 整体均匀温度考虑：升温23℃，降温14℃，平均20℃； 温度梯度考虑：根据新桥梁通用规范T1=25℃; T2=6.7℃（水泥混凝土铺装