空腹式等截面懸鏈線箱形無(wú)鉸拱橋設(shè)計(jì)

1、2014橋梁工程課程設(shè)計(jì)11級(jí)橋梁工程課程設(shè)計(jì)專 業(yè)：交通工程班 級(jí)：交通學(xué) 號(hào)： 02姓 名： 指 導(dǎo) 教 師：羅韌南京工業(yè)大學(xué)交通學(xué)院二0 一四年六月目錄1課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)31.1設(shè)計(jì)題目31.2設(shè)計(jì)資料31.2.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)31.2.2材料數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)布置要求31.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)41.3設(shè)計(jì)內(nèi)容41.4設(shè)計(jì)成果52空腹式等截面懸鏈線箱形無(wú)鉸拱橋設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)52.1主拱圈截面幾何要素的計(jì)算52.1.1 主拱圈橫截面設(shè)計(jì)52.1.2 箱形拱圈截面幾何性質(zhì)62.2確定拱軸系數(shù)62.2.1上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造布置72.2.2 主拱圈72.2.3拱上腹孔布置92.3結(jié)構(gòu)恒載計(jì)算92.3.1 主拱圈92.3.2

2、橫隔板102.3.3拱上空腹段恒載122.3.4 拱上實(shí)腹段142.3.5 腹拱推力142.3.6驗(yàn)算拱軸系數(shù)152.3.7拱圈彈性中心及彈性壓縮系數(shù)162.4主拱圈截面內(nèi)力驗(yàn)算162.4.1 結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力計(jì)算162.4.2活載內(nèi)力計(jì)算262.5溫度變化、混凝土收縮、徐變的內(nèi)力計(jì)算282.6主拱圈正截面強(qiáng)度驗(yàn)算292.7拱上結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性驗(yàn)算322.7.1立柱強(qiáng)度與穩(wěn)定性驗(yàn)算322.7.2橫墻強(qiáng)度驗(yàn)算333.課程設(shè)計(jì)小結(jié)33參考文獻(xiàn)331課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1設(shè)計(jì)題目 空腹式等截面懸鏈線箱形無(wú)鉸拱橋設(shè)計(jì)1.2設(shè)計(jì)資料1.2.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載：公路i級(jí)， 人群荷載3.5kn/m2橋面凈空 凈8

3、+2(0.75m+0.25 m)人行道+安全帶凈跨徑 l080m凈高 f016m 凈跨比 f0/l01/51.2.2材料數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)布置要求拱頂填料平均厚度(包括路面，以下稱路面)hd0.5m，材料容重122.0kn/m3 主拱圈材料容重(包括橫隔板、施工超重)225.0kn/m3 拱上立柱（墻）材料容重225kn/m3 腹孔拱圈材料容重323k/m3 腹孔拱上填料容重422kn/m3 主拱圈實(shí)腹段填料容重122kn/m3 人行道板及欄桿重52.0kn/m(雙側(cè))；混凝土材料： 強(qiáng)度等級(jí)為c30(c40)，主要強(qiáng)度指標(biāo)為： 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck=20.1(26.8)mpa，ftk=2.01(2.65

4、)mpa 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd=13.8(18.4)mpa，ftd=1.39(1.65)mpa 彈性模量 ec=3.0(3.25)104mpa普通鋼筋 1)縱向抗拉普通鋼筋采用hrb400鋼筋，其強(qiáng)度指標(biāo)為 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fsk=400mpa 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fsd=330mpa 彈性模量 es=2.0l05mpa 相對(duì)界限受壓區(qū)高度 xb=0.53，xpu=0.1985 2)箍筋及構(gòu)造鋼筋采用hrb335鋼筋，其強(qiáng)度指標(biāo)為 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fsk=335mpa 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd=280mpa 彈性模量 es=2.0105mpa 本橋采用支架現(xiàn)澆施工方法。主拱圈為單箱六室截面的鋼筋混凝土拱圈，

5、由c30(c40)混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑而成。拱上建筑可采用簡(jiǎn)支板形式或圓弧拱形式，凈跨為57m左右，拱腳至拱頂布置46跨左右 (主拱圈的具體幾何參照指導(dǎo)書(shū)實(shí)例修改自定)。1.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)交通部部頒標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(jtg d602004) 交通人民出版社交通部部頒標(biāo)準(zhǔn)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(jtg d622004) 交通人民出版社交通部部頒標(biāo)準(zhǔn)公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(jtg d61-2005) 交通人民出版社公路設(shè)計(jì)手冊(cè)-拱橋(上) 人民交通出版社，2000.71.3設(shè)計(jì)內(nèi)容1) 確定主拱圈截面構(gòu)造尺寸，計(jì)算拱圈截面的幾何、物理力學(xué)特征值；2) 確定主拱圈拱軸系數(shù)m及拱

6、上建筑的構(gòu)造布置和幾何構(gòu)造尺寸；3) 結(jié)構(gòu)恒載計(jì)算；4) 主拱結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算(恒載、活載)；5) 溫度變化、混凝土收縮徐變引起的內(nèi)力；6) 主拱結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定驗(yàn)算；7) 拱上立柱(墻)的內(nèi)力、強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算；8) 手工繪制2張相關(guān)施工圖。1.4設(shè)計(jì)成果1) 空腹式等截面懸鏈線無(wú)鉸拱設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)2) 空腹式等截面懸鏈線無(wú)鉸拱設(shè)計(jì)縱斷面施工圖3) 空腹式等截面懸鏈線無(wú)鉸拱設(shè)計(jì)橫斷面施工圖懸鏈線箱形無(wú)鉸拱橋縱斷面參考 圖 1-4-1懸鏈線箱形無(wú)鉸拱橋橫斷面參考 圖1-4-22空腹式等截面懸鏈線箱形無(wú)鉸拱橋設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)2.1主拱圈截面幾何要素的計(jì)算2.1.1 主拱圈橫截面設(shè)計(jì) 拱圈截面高度按經(jīng)驗(yàn)公式估算

7、 d= l0/100 + =80/100+0.6=1.4m 拱圈由六個(gè)各為1.5m寬的拱箱組成，全寬b0=9.0 m 構(gòu)造圖如圖2-1-1所示： 圖2-1-1 拱圈橫斷面構(gòu)造圖2.1.2 箱形拱圈截面幾何性質(zhì) 截面積： 繞箱底邊緣的靜面矩： 主拱圈截面重心軸： 主拱圈截面繞重心軸的慣性矩： 拱圈截面繞重心軸的回轉(zhuǎn)半徑： 2.2確定拱軸系數(shù) 2.2.1上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造布置上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造布置如圖2-2-1所示：圖2-2-1 上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造布置 （尺寸單位：mm）2.2.2 主拱圈假定m=2.514，相應(yīng)的，查拱橋(上冊(cè))表(iii)-20(7)得： sinj =0.69198，cosj=0.72191，j

8、=43.7876 主拱圈的計(jì)算跨徑和計(jì)算矢高： 腳拱截面水平投影 腳拱截面豎向投影 計(jì)算跨徑 半跨徑 計(jì)算矢高 將拱軸沿跨徑24等分，每等分長(zhǎng)l=，每等分點(diǎn)拱軸線的縱坐標(biāo) y1=表(iii)-1值f，相應(yīng)的拱背曲面坐標(biāo):， 拱腹曲面坐標(biāo): 。具體位置見(jiàn)圖2-3-1圖2-3-1 拱軸坐標(biāo)具體位置表 2-2-1主拱圈截面坐標(biāo)表截面號(hào) x y1/f y1 cos y上/cos y下/cos y1-y上/cos y1+y下/cos 040.485116.1930.721910.9793464560.95995345715.21365354177981250.90364914.

9、632788260.746230.9474290770.92866810513.6853591815.56145636237.111250.81401813.181393470.769690.9185516250.90036248412.2628418514.08175596335.4243750.73072411.832613730.792180.8924739330.87480118210.940139812.70741491433.73750.65340810.580635740.81360.8689773840.8517699129.7116583611.43240566532.050

10、6250.5817389.4200834340.833870.8478539820.8310647948.57222945210.25114823630.363750.5154058.3459531650.852910.828926850.8125124577.5170263159.158465622728.6768750.4541257.3536461250.870680.8120090040.7959296186.5416371218.149575743826.990.3976356.4389035550.887180.7969070540.7811267165.6419965017.22

11、0030271925.3031250.3456915.5977743630.902380.7834836760.7679691484.8142906876.3657435111023.616250.2980714.8266637030.91630.771581360.7563025214.0550823435.5829662241121.9293750.254574.122252010.928970.7610579460.7459874923.3611940644.8682395021220.24250.2153.4814950.940420.7517917530.7369047872.729

12、7032474.2183997871318.5556250.1791922.9016560560.95070.7436625640.7289365732.1579934923.6305926291416.868750.1469922.3802414560.959850.7365734230.7219878111.6436680333.1022292671515.1818750.1182621.9150165660.967920.7304322670.7159682621.1845842992.6309848281613.4950.0928771.5039572610.974980.725143

13、080.7107838110.7788141812.2147410721711.8081250.070731.145330890.981070.7206417480.7063716150.4246891421.8517025051810.121250.0517240.8375667320.986240.7168640490.7026687220.1207026831.540235454198.4343750.0357790.5793693470.990530.7137593010.699625453-0.134389951.2789948206.74750.0228250.3696052250

14、.993680.7114966590.697407616-0.341891431.067012841215.0606250.0128070.2073837510.996640.7093835290.69533633-0.501999780.902720081223.373750.0056820.0920086260.998510.7080550020.694034111-0.616046380.786042737231.6868750.0014190.0229778670.999630.7072616870.693256505-0.684283820.7162343722400010.7070

15、.693-0.7070.6932.2.3拱上腹孔布置 由，查拱橋(上冊(cè))表3-2 ，得 sin0=0.43219，cos0=0.90178， 腹拱拱腳的水平投影和豎向投影 x= dsin0=0.50.43219=0.216095 m； y=dcos0=0.50.90178=0.45089 m從主拱兩端起拱線起向外延伸后向跨中對(duì)稱布置3對(duì)圓弧小拱，腹拱圈厚d=0.5m，凈跨徑l0=8m，凈矢高f0=0.8m。腹拱拱頂?shù)墓氨澈椭鞴肮绊數(shù)墓氨吃谕粯?biāo)高。腹拱墩墩中線的橫坐標(biāo)lx，以及各墩中線自主拱拱背到腹拱起拱線的高度 ，分別計(jì)算如表2-2-2： 表 2-2-2腹拱墩高計(jì)算表 項(xiàng)目 lxk y1ta

16、ncosh 1 號(hào)立墻 31.1160.7691.2098.8160.6341.1847.3862 號(hào)立墻 22.6160.5590.8794.4020.4141.0823.0443 號(hào)腹拱座 14.1160.3490.5481.6490.241.0280.329空、實(shí)腹段分界線 13.6660.3380.5311.5440.2311.0260.225注:, 2.3結(jié)構(gòu)恒載計(jì)算恒載計(jì)算，按主拱圈、橫隔板、拱上空腹段、拱上 實(shí)腹段以及腹拱推力共五個(gè)部分進(jìn)行。2.3.1 主拱圈p012=表（）19（7）值 ar2l=0.514086.122580.97=6368.6338knm m1/4=表（）1

17、9（7）值 ar22/4=0.125306.122580.972/4=31421.7804 knm mj=表（）19（7）值 ar2l2/4=0.506106.122580.972/4=126915.9063knm 2.3.2橫隔板 橫隔板的設(shè)置受箱肋接頭位置的控制，必須先確定接頭位置后再按箱肋軸線等弧長(zhǎng)布置橫隔板。 箱肋有關(guān)幾何要素 a.箱肋截面積 a=20.21.4+1.10.1+20.10.1/2=0.79m2 b.箱肋截面靜矩 j=20.21.41.4/2+1.10.20.2/2+20.10.1 (0.1/3+0.2)/2=0.4163 m3 c.截面重心距箱底的距離 y下=j/a=0

18、.527m d.箱肋計(jì)算跨徑 l=l0+2 y下sinj=80+20.5270.69198=80.7293m e.箱肋軸線弧長(zhǎng) s=20.52764l=85.1920m 確定箱肋接頭、設(shè)置橫隔板 a. 確定接頭位置箱肋分三段吊裝合攏，接頭宜選在箱肋自重作用下彎矩值最小的反彎點(diǎn)附近，即=0.350.37 之間，此處相應(yīng)的弧長(zhǎng)為圖： 圖2-3-2 箱肋分段計(jì)算示圖式中值，根據(jù)值從拱橋(例集)的附表1-1內(nèi)插算得。b.布置橫隔板 橫隔板沿箱肋中軸線均勻設(shè)置，取板間間距l(xiāng)=2.56m，中段箱肋設(shè)11 道橫隔板，端橫隔板到接頭中線的距離為0.3m，座落在寬為 0.6m 的鋼筋混凝土排架式腹拱墩支承的寬為

19、 0.7m 的鋼筋混凝土蓋梁上。則中段箱肋弧長(zhǎng)之半為：sii/2=(2.5610+20.3)/2=13.1m，則接頭位置剛好在=0.37 處。 端段箱肋弧長(zhǎng) si=(s-sii)/2=( 85.1920-26.2)/2=29.496m 端段箱肋設(shè)12道橫隔板，則端橫隔板距起拱面的長(zhǎng)度為： s=si -2.5611-0.3=1.036m橫隔板與接頭加強(qiáng)部分的重力 橫隔板厚均為0.06m?？抗澳_的一塊為實(shí)心板，其余均為空心板。接頭處兩相鄰橫隔板之間以及拱腳截面至第一塊橫隔板之間的箱底板和兩側(cè)板均加厚0.10m。加強(qiáng)后的斷面尺寸圖2-3-3 圖2-3-3 橫隔板a.橫隔板重力 空心板 p=(1.11

20、.02-0.680.62+40.12/2)0.06 +40.121.02/2257=11.1342kn 實(shí)心板 p=(1.11.020.06 +40.121.02/2)725=15.351kn b.中接頭加強(qiáng)部分 p=20.10.541.02+0.10.54(1.1-20.1) -40.121.02/2725=24.213kn c.拱腳加強(qiáng)段 p=0.121.020.6775+0.10.6775(1.1-20.1)-20.121.1/2725=32.9324kn d.各集中力作用線的橫坐標(biāo) 各集中力作用線的橫坐標(biāo)lx，可以根據(jù)值從拱橋(例集)書(shū)后附表1 查得 值，再由l=l/2 求得。lx 的

21、值和各集中力分別對(duì)l/4和拱腳截面的力臂見(jiàn)表2-3-1.表 2-3-1橫隔板的橫坐標(biāo)與力臂計(jì)算表集中力編號(hào) sx 2sx/l 肋 lx=l 肋/2 力臂 l/4-lx l/2-lx 1 號(hào) 2.560.06340.07272.934817.247637.42992 號(hào) 5.120.12680.14535.86614.316334.49863 號(hào) 7.680.19030.21788.789611.392731.5754 號(hào) 10.240.25370.289911.70278.479628.66195 號(hào) 12.80.31710.361714.59915.583225.76566 號(hào) 15.360

22、.38050.378415.27594.906425.08887 號(hào) 17.920.4440.449618.14712.035322.217663.96118 號(hào) 20.480.50740.520120.99219.37269 號(hào) 23.040.57080.589823.806216.558410 號(hào) 25.60.63420.658626.582413.782211 號(hào) 28.160.69760.726229.313811.050912 號(hào) 30.720.76110.792731.99898.365813 號(hào) 33.280.82450.857734.62255.742214 號(hào) 35.840.

23、88790.921337.18883.1759283.285415 號(hào) 38.40.95130.983139.68310.68160號(hào) 000020.182340.3647中接頭 14.080.34880.370114.93785.244525.4269拱腳加強(qiáng)段 41.7024791.03310.991640.02390.34082.3.3拱上空腹段恒載 腹孔上部(見(jiàn)圖2-3-4) 腹拱圈外弧跨徑 l外=l+2dsin0 =8+20.50.43219=8.43219m 腹拱圈內(nèi)弧半徑 r0= l/(2sin0)=8/(20.43219)=9.2552m 腹拱圈重力 pa=20rd3b0=22

24、53624/180(9.2552+0.5/2)0.5239 =879.3505kn 腹拱上面的護(hù)拱重pb=(2sin0-sin0cos0-0)r22b0=(20.43219-0.432190.90178-253624/180)(9.2552+0.5/2)2229=495.8681kn 填料及橋面系重力 pc=l外hd1b0=8.432190.5229=834.7868kn 圖2-3-4 腹孔上部構(gòu)造 pd=(0.6-x)y4+(f0+d-y)2+hd1(0.6-2x)b0=(0.6-0.216095)0.4508923+(0.8+0.5-0.45089)22+0.522(0.6-20.2160

25、95)9=80.6576kn 一個(gè)腹拱總重力： p=pi=879.3505+495.8681+834.7868+80.6576=2290.663kn 腹孔下部 1號(hào)腹拱墩: p=7.3861-(0.51+3.140.5/2）/90.625=109.304 kn 2號(hào)腹拱墩: p=3.0438-(0.51+3.140.5/2）/90.625=44.1695 kn 3號(hào)腹拱墩: p=(0.3294+0.45089/2)( 14.1162-13.6662)225=12.4840125 kn 圖2-3-5 腹孔墩以上部分腹孔集中力 p13=2290.663+109.304=2399.967 kn p1

26、4=2290.663+44.1695=2334.8325 kn p15=（2290.663-80.6576）/2+12.4840125=1117.4867 kn2.3.4 拱上實(shí)腹段圖2-3-6 曲邊三角形塊拱頂填料及橋面系重 p16=lhd1b0=13.66620.5229=1352.9538kn 懸鏈線曲邊三角形 ，見(jiàn)圖2-3-6 p17=lf1(shk-k)2b0/2(m-1)k=80.9715.92065/2(2.514-1)1.572999 (sh0.53098512-0.53098512)229=1356.0686kn 式中 f1=f+y上(1-1/cosj)=16.193+0.7

27、07(1-1/0.72191)=15.92065m 其重心距原點(diǎn)(拱頂)的水平距離 lx=(shk-k/2)-(chk-1)/ k lx/(shk-k)=0.7509lx=10.2625m 2.3.5 腹拱推力 圖2-3-7腹拱拱腳受力圖靠近主拱拱頂一側(cè)的腹拱，一般多做成兩平鉸拱，在較大的恒載作用下和考慮到周?chē)奶盍系葮?gòu)造的作用，可以折中地按無(wú)鉸圓弧拱計(jì)算其推力，而不計(jì)彎矩的影響。 腹拱拱腳的水平推力 f=(c1g1+c2g2+c3g3)rb0 式中 g1=1hd=220.5=11kn/m2 g2=2(r+d/2)- (r+d/2)2-l2/4 =22(9.2552+0.5/2)- (9.25

28、525+0.5/2)2-8.5972/4 =22.6046kn/m2 g3=3d=230.5=11.5kn/m2 由f0/l0=1/10和b=i/ar2=0.0003查拱橋(上冊(cè))表(i)-4得 c1=0.6103，c2=0.08473，c3=0.6170 f=(0.610311+0.0847322.6046+0.617011.5) 9.25529=1309.7662kn 腹拱拱腳推力作用線的縱坐標(biāo)見(jiàn)圖2-3-8所示，其距x軸的偏心距為： e=d+ f0-y/2-y上=0.895345m 腹拱推力對(duì)各截面重心產(chǎn)生的力矩 mi=fx(yi-e) 2.3.6驗(yàn)算拱軸系數(shù) 恒載對(duì)l/4截面和拱腳截面

29、的力矩見(jiàn)表2-3-2表2-3-2半拱恒載對(duì)拱腳和1/4截面產(chǎn)生的彎矩表 集中力編號(hào)恒重l/4拱腳截面力臂力矩knm力臂力矩knmp1195.410118.37253590.172062p2171.443124.68254231.644316p3200.82688.47961702.93093328.66255756.198155p0-126368.63389976.186331745.53761p132399.96718.372544093.39371p142334.832524.682557629.50318p151117.48678.47969475.84022128.662532029.

30、96254p161352.953813.792618660.7505833.876445833.20411p171356.068611.1340215098.4949131.7054642994.77875f1309.76627.637610003.4703324.882732590.51942合計(jì)16807.388664917.67328300494.9139假定的拱軸系數(shù)m=2.514，y1/4/f=0.215由表2-3-2可知： ，小于半級(jí)。因此,可選定m=2.514為設(shè)計(jì)的拱軸系數(shù)。2.3.7拱圈彈性中心及彈性壓縮系數(shù) 彈性中心 ys=表(iii)-3值f =0.31647416.19

31、3=5.12466m2彈性壓縮系數(shù) 2w =i/a=1.551/6.12=0.25343 2w/f 2=0.25343/16.1932=0.00096651 m1=表(iii)-9值2w/f 2=11.60600.00096651=0.0112173 m=表(iii)-11值2w/f 2 =10.98810.00096651=0.0106201 m1/(1+m)=0.0110992.4主拱圈截面內(nèi)力驗(yàn)算 2.4.1 結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力計(jì)算 在確定m系數(shù)時(shí)，其實(shí)計(jì)算值很難與選定的拱軸系數(shù)在“五點(diǎn)”重合，對(duì)于大跨徑拱橋必須用“假載法”計(jì)入“五點(diǎn)”存在的偏離的影響。 當(dāng)用“假載法”計(jì)入 “五點(diǎn)的偏離之后，

32、相應(yīng)三鉸拱的恒載壓力線在“五點(diǎn)”以外與選定的拱軸線有偏離。對(duì)于大跨徑無(wú)鉸拱橋，這種偏離的影響很大，不可忽視。下面分別計(jì)算這兩種偏離的影響: 1.用假載法計(jì)算確定m系數(shù)時(shí)在“五點(diǎn)”存在的偏差 確定拱軸系數(shù)時(shí)，恒載壓力線在l/4截面與拱腳截面的縱坐標(biāo)之比值是0.21603，并不等于為使用手冊(cè)數(shù)表進(jìn)行計(jì)算所選用的m=2.514的拱軸線上相應(yīng)兩點(diǎn)的比值0.215，兩者之間相差0.00103。這個(gè)偏差的影響可比擬為虛設(shè)的均布荷載作用在選定的拱軸線上，先單獨(dú)求出，然后算出所選定的“拱軸線”恒載產(chǎn)生的內(nèi)力，將兩者相加后為“五點(diǎn)”的恒載壓力線內(nèi)力。 (1)假載內(nèi)力 a.求假載 由式 得： b.假載內(nèi)力 假載q

33、x產(chǎn)生的內(nèi)力可以將其直接布置在內(nèi)力影響線上求得。不考慮彈性壓縮的假載內(nèi)力見(jiàn)表2-4-1表2-4-1不考慮彈性壓縮的假載內(nèi)力表項(xiàng)目 影響線面積 乘數(shù) 力或力矩 (qx) 表(iii)-14(51)值拱頂截面 m1 0.00675-0.004540.00221l2 6556.140914.48907139157.2339538h1 0.067770.060390.12816l2/f 404.87551.88878563.0918517l/4截面 m1 0.00858-0.01006-0.00148l2 6556.1409-9.703088532-105.2969464h1 0.039490.088

34、660.12815l2/f 404.87551.88473125563.0479151拱腳截面m1 0.02046-0.015090.00537l2 6556.140935.20647663382.0571638h1 0.091910.036240.12815l2/f 404.87551.88473125563.0479151v1 0.166670.333380.50005l80.9740.4890485439.3831054c.計(jì)入彈性壓縮的假載內(nèi)力計(jì)入彈性壓縮的假載內(nèi)力計(jì)算見(jiàn)表2-4-2表2-4-2項(xiàng)目拱頂截面l/4截面拱腳截面cos10.940420.72191sin00.340010.

35、69198h1563.0918517563.0479151563.0479151v100439.3831054m1h1/(1+m)6.2497564626.249268816.24926881n=1-m1/(1+m)h1cos+v1sin556.841857523.624359706.0026601m1157.2339538-105.2969464382.0571638y=ys-y15.124661.07641-11.06834m=m1+m1h1y/(1+m)189.2630514-98.56991458312.8854956(2)“拱軸線恒載”內(nèi)力 a.推力 hg=(mj+qxl2/8)/f

36、=(300494.9139 +10.851980.972/8)/16.193=19106.29513 kn b.考慮彈性壓縮的內(nèi)力 表2-4-2考慮彈性壓縮的內(nèi)力表 項(xiàng) 目 拱頂截面 l/4截面 拱腳截面 cos 1 0.94042 0.72191 hg=hg-f 19106.29513 17796.52893 17796.52893 1-1/(1+)hg 18693.4478 17411.98293 17411.98293 n=hg/cos 18693.4478 18515.11338 24119.32641 n=1hgcos/(1+) 207.4864848 205.5070756 267

37、.7106067 n=n-n 18485.96132 18309.60631 23851.6158 y=ys-y1 5.12466 1.07641 -11.06834 v=1hgy/(1+) 1086.780763 212.624562 -2186.342514 (3)考慮確定m系數(shù)偏差影響的恒載內(nèi)力 考慮m 系數(shù)偏差影響的恒載內(nèi)力等于“拱軸線m 的恒載”內(nèi)力減去“假載”的內(nèi)力，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2-4-3表1-4-3空腹無(wú)鉸拱的實(shí)際恒載內(nèi)力計(jì)算表截面拱 頂 截 面 l/4 截面 拱 腳 截 面 項(xiàng)目恒載內(nèi)力 附加內(nèi)力 合計(jì) 恒載內(nèi)力 附加內(nèi)力 合計(jì) 恒載內(nèi)力 附加內(nèi)力 合計(jì) 水平力hg 18549

38、.45-228.0318321.42 17239.69 -228.0317011.65 17241.27 -228.0317013.24軸力ng 17929.12-228.0317701.09 17785.98 -214.4517571.53 23145.61 -164.6222980.99彎矩mg 897.52-931.3-33.78311.195551.995863.19-2499.23-10838.54-13337.77 2.“恒載壓力線”偏離拱軸線的影響 “恒載壓力線”(指空腹式無(wú)鉸拱橋不考慮拱軸線的偏離和恒載彈性壓縮影響的恒載壓力線，也就是人們所說(shuō)的“三鉸拱恒載壓力線”) 與拱軸線在

39、“五點(diǎn)”以外的偏離影響可以用一般力學(xué)原理進(jìn)行計(jì)算， 參見(jiàn)圖13。 圖2-4-1拱軸壓力線示意圖(1)“恒載壓力線”偏離拱軸線的偏離彎矩mp 計(jì)算恒載偏離彎矩mp，首先要計(jì)算出橋跨結(jié)構(gòu)沿跨徑各等分段的分塊恒載對(duì)各截面的力矩，再算各截面壓力線的縱坐標(biāo)，然后才能求得mp。下面按主拱圈、拱上實(shí)腹段和各集中力三部分計(jì)算各分塊恒載對(duì)各截面的力矩。 a.主拱圈自重對(duì)各截面產(chǎn)生的力矩ml(圖2-4-1)圖2-4-2主拱圈自重計(jì)算圖在這里，對(duì)于所要求的每一等分點(diǎn)而言，積分上限為常數(shù)，并不計(jì)等式前面的負(fù)號(hào)，則上式為：式中：可根據(jù)值從拱橋(例集)附表1-1查得； 可根據(jù)值從拱橋(例集)附表1-2查得 = 0.759

40、953 k=1.573主拱圈對(duì)各截面的力矩m1的值見(jiàn)表2-4-4。表 2-4-4主拱圈自重對(duì)各截面產(chǎn)生的彎矩值表截面號(hào) s1 s2 s1-s2 m1(knm) 0123452400000230.04170.04170.001700220.08330.08360.00520.0018442.3324210.1250.12570.01050.00521307.1511200.16670.16820.01760.01042617.7979190.20830.21120.02650.01754386.7514180.250.25480.03740.02636595.3138170.29170.29910.05030.03699265.4053160.33330.34420.06540.049312368.5607150.3750.39040.08270.063715974.2012140.41670.43760.10240.079920048.7309130.45830.48610.12460.