上承式拱橋的計(jì)算總結(jié)84

第二二章章上上承承式式拱拱橋橋第一一節(jié)節(jié)上上承承式式拱拱橋橋的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)與與構(gòu)構(gòu)造造第二二節(jié)節(jié)上上承承式式拱拱橋橋的的施施工工第三三節(jié)節(jié)拱拱橋橋的的計(jì)計(jì)算算1、拱拱橋橋計(jì)計(jì)算算主主要要內(nèi)內(nèi)容容（1）成橋橋狀狀態(tài)態(tài)（恒恒載載和和活活載載作作用用））的的強(qiáng)強(qiáng)度度、、剛剛度度、、穩(wěn)穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算及及必必要要的的動(dòng)動(dòng)力力計(jì)計(jì)算算；；（2）施工工階階段段結(jié)構(gòu)構(gòu)受受力力計(jì)計(jì)算算和和驗(yàn)驗(yàn)算算；；2、聯(lián)聯(lián)合合作作用用：：荷荷載載作作用用下下拱上上建建筑筑參與與主拱拱圈圈共同同受受力力；；（1）聯(lián)聯(lián)合合作作用用與與拱拱上上建建筑筑構(gòu)構(gòu)造造形形式式及及施施工工程程序序有有關(guān)關(guān)；；（2）聯(lián)聯(lián)合合作作用用大大小小與與拱拱上上建建筑筑和和主主拱拱圈圈相對(duì)對(duì)剛剛度度有關(guān)關(guān)，，通通常常拱式式拱上上建建筑筑聯(lián)聯(lián)合合作作用用較大大，梁式式拱上上建建筑筑較小?。唬?）主主拱拱圈圈計(jì)計(jì)算算不不計(jì)計(jì)聯(lián)聯(lián)合合作作用用偏于于安安全全；3、活活載載橫橫向向分分布布：：活活載載作作用用在在橋橋面面上上使使主主拱拱截面面應(yīng)應(yīng)力力不不均均勻勻的的現(xiàn)現(xiàn)象象。在在板板拱拱情情況況下下常常常常不不計(jì)計(jì)荷荷載載橫橫向向分分布布，，認(rèn)認(rèn)為為主主拱拱圈圈全全寬寬均均勻勻承承擔(dān)擔(dān)荷荷載載。。4、計(jì)計(jì)算算方方法法：：手算算和程程序序計(jì)計(jì)算算。。第三三節(jié)節(jié)拱拱橋橋計(jì)計(jì)算算一、、拱拱軸軸線線的的選選擇擇與與確確定定二、、確確定定拱拱軸軸系系數(shù)數(shù)三三、、主主拱拱圈圈彈彈性性中中心心及及彈彈性性壓壓縮縮系系數(shù)數(shù)計(jì)計(jì)算算四四、、主主拱拱圈圈截截面面內(nèi)內(nèi)力力計(jì)計(jì)算算五五、、主主拱拱圈圈正正截截面面強(qiáng)強(qiáng)度度驗(yàn)驗(yàn)算算六六、、主主拱拱圈圈穩(wěn)穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算七七、、主主拱拱圈圈裸裸拱拱強(qiáng)強(qiáng)度度和和穩(wěn)穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算八八、、主主拱拱圈圈應(yīng)應(yīng)力力調(diào)調(diào)整整選擇擇原原則則：盡盡可可能能降降低低荷荷載載彎彎矩矩值值三種種拱拱軸軸線線形形：（1）圓圓弧弧線線----15m-20m石拱拱橋橋、、拱拱式式腹腹拱拱（2）拋拋物物線線----輕型型拱拱橋橋或或中中承承式式拱拱橋橋（3）懸懸鏈鏈線線----最常常用用的拱拱軸軸線線2、圓圓弧弧線線（1）圓圓弧弧線線拱拱軸軸線線線線形形簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單，，全全拱拱曲曲率率相相同同，，施施工工方方便便：：（2）已已知知f、l時(shí)，，利利用用上上述述關(guān)關(guān)系系計(jì)計(jì)算算各各種種幾幾何何量量。。圓弧弧形形拱拱軸軸線線是是對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)于于同同一一深深度度靜靜水水壓壓力力下下的的壓壓力力線線，，與與實(shí)實(shí)際際的的恒恒載載壓壓力力線線有有偏偏離離。。3、拋拋物物線線（1）在在均勻勻荷荷載載作用用下下，，拱拱的的合合理理拱拱軸軸線線是是二二次次拋拋物物線線，，適適宜宜于于恒恒載載分分布布比比較較均均勻勻的的拱拱橋橋，，拱拱軸軸線線方方程程為為：：（2）在一些些大跨徑徑拱橋中中，也采采用高次次拋物線線作為拱拱軸線。。4、懸鏈線線（1）實(shí)腹式式拱橋的的恒載集度度由拱頂?shù)降焦澳_是是連續(xù)分分布、逐逐漸增大大的，其其恒載壓壓力線是是一條懸懸鏈線。。（2）空腹式式拱橋恒恒載的變變化不是連續(xù)續(xù)的函數(shù)，，如果要要與壓力力線重合合，則拱拱軸線非非常復(fù)雜雜。（3）懸鏈線線方程為為：拱軸線和和恒載壓壓力線拱的跨徑徑和矢高高確定后后，拱軸軸線坐標(biāo)標(biāo)取決于于m，各種不不同的m，所對(duì)應(yīng)應(yīng)的拱軸軸坐標(biāo)可可由《拱橋》（上）第575頁附錄III表(III)-1查出。懸鏈線方方程：第三節(jié)拱拱橋計(jì)計(jì)算一、拱軸軸線的選選擇與確確定二、確定定拱軸系系數(shù)三、主拱拱圈彈性性中心及及彈性壓壓縮系數(shù)數(shù)計(jì)算四四、、主拱圈圈截面內(nèi)內(nèi)力計(jì)算算五五、主拱拱圈正截截面強(qiáng)度度驗(yàn)算六六、、主拱圈圈穩(wěn)定性性驗(yàn)算七七、、主拱圈圈裸拱強(qiáng)強(qiáng)度和穩(wěn)穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算八八、主主拱圈應(yīng)應(yīng)力調(diào)整整2.3.2拱軸系數(shù)數(shù)的確定定1、實(shí)腹式式拱橋拱拱軸系數(shù)數(shù)的確定定分別為拱拱頂填料料、主拱拱圈和拱拱腹填料料的容重重；分別為拱拱頂填料料厚度、、主拱圈圈厚度、、拱腳拱拱腹填料厚厚度及拱拱腳處拱拱軸線水水平傾角角。拱頂拱腳拱軸系數(shù)數(shù)1）確定拱拱軸系數(shù)數(shù)的步驟：（1）假定定m（2）從《拱橋（上上）》第1000頁附錄III表(III)-20查（3）由公式式計(jì)算新新的m′（4）若計(jì)算算的m′和假定m相差較遠(yuǎn)遠(yuǎn)，則再再次計(jì)算算m′值（5）直到前前后兩次次計(jì)算接接近(相差半級(jí)級(jí))為止。2、空腹式式拱橋拱拱軸系數(shù)數(shù)的確定定拱軸線變變化：空腹式式拱橋跨跨結(jié)構(gòu)恒恒載分為為兩部分分：分布布恒載和和集中恒恒載。恒恒載壓力力線不是是懸鏈線線，也不不是一條條光滑曲曲線。五點(diǎn)重合合法：使懸鏈鏈線拱軸軸線接近近其恒載載壓力線線，即要要求拱軸軸線在全全拱有5點(diǎn)（拱頂頂、拱腳腳和1/4點(diǎn)）與其其三鉸拱恒載壓力力線重合合。1）五五點(diǎn)彎矩矩為零的的條件：：（1）拱頂彎彎矩為零零條件：：，只有軸力力（2）拱腳彎彎矩為零零：（3）1/4點(diǎn)彎矩為為零：（4）主拱圈恒恒載的可由《拱橋（上上）》第988頁附錄III表(III)-19查得。2）拱軸軸系數(shù)的的確定步驟：（1）假定拱拱軸系數(shù)數(shù)m（2）布置拱拱上建筑筑，求出出（3）利用（（1-2-24）和（1-2-27）聯(lián)立解解出m為（4）若計(jì)算算m與假定m不符，則則以計(jì)算算m作為假定定值m重新計(jì)算算，直到到兩者接接近(相差半級(jí)級(jí))為止。3）拱軸系系數(shù)的取取值與拱拱上恒載載分布有有關(guān)（1）矢跨比比大，拱軸系數(shù)相相應(yīng)取大；（2）空腹拱的拱拱軸系數(shù)比實(shí)實(shí)腹拱的?。唬?）對(duì)于無支架架施工的拱橋橋，裸拱為了了改善裸拱受受力狀態(tài)，設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)宜選較小的拱軸系數(shù)；；（4）矢跨比不變變，高填土拱拱橋選較小拱軸系數(shù)，低低填土拱橋選選較大拱軸系數(shù);4）拱軸線線的水平傾角角拱軸線各點(diǎn)水平傾角只與f/l和m有關(guān)，該值可可從《拱橋》（上）第577頁表（III）-2查得。5）拱軸系數(shù)的計(jì)計(jì)算（1）擬定上部結(jié)結(jié)構(gòu)尺寸1、計(jì)算主拱圈圈幾何尺寸①截面幾何特特性計(jì)算截面高度：d主拱圈橫橋向向取1米單位寬度計(jì)計(jì)算：橫截面面積：：A截面慣性矩：：I截面抵抗矩：：W截面回轉(zhuǎn)半徑徑：rw②計(jì)算跨徑和和計(jì)算矢高計(jì)算跨徑：L計(jì)算矢高：fSinφj、cosφj根據(jù)假定的拱拱軸系數(shù)ｍ和和矢跨比f／L查《拱橋》手冊(cè)表（III）-2０（８）查得得。③拱腳截面投投影水平投影：x=d·Sinφj豎向投影：y=d·cosφφj④主拱圈坐標(biāo)標(biāo)計(jì)算將主拱圈沿跨跨徑劃分為24、48等分，求每等分長(zhǎng)長(zhǎng)L；以拱頂截面形心心為坐標(biāo)原點(diǎn)，拱軸線上各截截面縱坐標(biāo)的計(jì)算：拱軸軸線豎坐標(biāo)y1、拱背豎坐標(biāo)標(biāo)y1′、拱腹豎坐標(biāo)標(biāo)y1″；2、拱上構(gòu)造尺尺寸計(jì)算①腹拱圈根據(jù)矢跨比f′/L′，查《拱橋》（上）表（III）-2得：Sinφ0、cosφ0；計(jì)算水平投影影：X′=d′Sinφ0計(jì)算豎向投影影：Y′＝d′cosφ0若為梁式腹孔孔不進(jìn)行此項(xiàng)項(xiàng)計(jì)算。②腹拱墩（若若為梁式腹孔孔，則為腹孔孔墩）計(jì)算各各腹拱墩高度度h（或腹孔墩高高）a、腹拱墩中心心拱圈拱背處高程計(jì)算拱背處高程=起拱線高程+腹拱墩中心拱拱背與起拱線之間間的高差b、腹拱墩墩頂中心高程計(jì)算算墩頂中心高程=橋面高程-墩頂建筑高度度c、腹拱墩墩高計(jì)算墩高=墩中心頂面高高程-墩中心拱背高高程（2）恒載計(jì)算恒載包括：主拱圈、拱上空腹段、拱上實(shí)腹段三部分進(jìn)行計(jì)計(jì)算。恒載計(jì)計(jì)算時(shí)不考慮慮腹拱推力和彎彎矩對(duì)主拱圈圈的影響。1、主拱圈恒載計(jì)算①計(jì)算主拱圈圈半拱恒載對(duì)拱腳截截面產(chǎn)生的豎豎向剪力和彎彎矩剪力：Qj=[表Ⅲ-19]值·Aγ5·l彎矩：Mj=[表Ⅲ-19]值·Aγ5·l24②計(jì)算半拱恒載對(duì)L/4截面產(chǎn)生的彎彎矩彎矩：ML/4=[表Ⅲ-19]值·Aγ6·l242、拱上空腹段恒恒載計(jì)算①腹孔上部計(jì)計(jì)算腹拱圈外弧跨跨徑：l外′=l′+2d′Sinφ0腹拱圈內(nèi)弧半半徑：R0=Rl′腹拱圈重量：：Pa=S(R0+d′/2)d′γS腹拱側(cè)墻護(hù)拱拱重量：Pb=0.11889(R0+d′)2γ2三個(gè)系數(shù)R、S、0.11889分別查《拱橋》上冊(cè)表。填料及路面重重量：Pc=l外′hdγ1兩腹拱之間起起拱線以上部部分重量：Pd=(b-x′′)y′γ3+[f′+d′-y′)γ2+hdγ1](b-2x′)得到一個(gè)腹拱重量量：P=Pa+Pb+Pc+Pd②腹孔下部計(jì)計(jì)算計(jì)算各道橫墻墻、立柱、柱柱座、蓋梁重重：Pi③集中力計(jì)算各腹拱墩中心心處恒載之和和：P=P腹拱重+P橫墻重若為梁式腹孔孔：P=P一孔恒載重+P蓋梁重+P立柱重+P柱座重3、拱上實(shí)腹段恒恒載計(jì)算①拱頂填料及及橋面重（等等厚部分）P=lxhdγ1其中：lx=ξl1lx：實(shí)腹段長(zhǎng)度l1=L/2（L：計(jì)算跨徑）②懸鏈線曲邊邊三角形部分分重量P=l1f1（shkξ0-kξ0）γ4（m-1）kf1=f-yi（1/cosφj-1）4、各塊恒載對(duì)對(duì)拱腳及拱跨跨1/4截面的力矩∑Mj=∑pidi∑M1/4=∑pidip：各塊恒載重重量KN；d：各塊恒載對(duì)對(duì)拱腳或1/4截面的力臂。。（3）確定拱軸系系數(shù)m由前計(jì)算可得得：∑M1/4/∑Mj=m′比較計(jì)算所得得m′值和假定的m值對(duì)應(yīng)y1/4/f值相近（相差差半級(jí)）時(shí)，，即可確定拱拱軸系數(shù)為假定的m值，若兩者相相差較大，則則應(yīng)以計(jì)算出出的m′值為假定的m值，代回重新新計(jì)算。拱軸線水平傾角：tgφ拱軸線上各點(diǎn)點(diǎn)水平傾角tgφ只與f/l和m有關(guān)，該值可可從《拱橋》（上冊(cè)）第577頁表（III）-2查得。第三節(jié)拱拱橋計(jì)算算一、拱軸線的的選擇與確定定二、確定拱軸軸系數(shù)三、主拱圈彈彈性中心及彈彈性壓縮系數(shù)數(shù)計(jì)算四、主拱圈截截面內(nèi)力計(jì)算算

五、主主拱圈正截面面強(qiáng)度驗(yàn)算六六、主拱拱圈穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算

七、、主拱圈裸拱拱強(qiáng)度和穩(wěn)定定性驗(yàn)算八八、主拱圈應(yīng)應(yīng)力調(diào)整2.3.3主拱圈彈性中中心及彈性壓壓縮系數(shù)計(jì)算算1懸鏈線無鉸拱拱的彈性中心心采用恒載壓力力線作為拱軸軸線，在恒載載作用下不考考慮拱圈變形形的影響時(shí)，，拱圈各截面面均只有軸向向壓力，此時(shí)時(shí)拱圈處于純壓狀態(tài)。但是拱圈材材料有彈性，，它在恒載產(chǎn)產(chǎn)生的軸向壓壓力作用下會(huì)會(huì)產(chǎn)生彈性壓壓縮，使拱軸軸長(zhǎng)度縮短，，這種現(xiàn)象稱稱為拱的彈性性壓縮。由于于無鉸拱是超靜定結(jié)構(gòu)，彈性壓壓縮引起拱軸軸的縮短，會(huì)會(huì)在拱中產(chǎn)生生內(nèi)力，在設(shè)設(shè)計(jì)中為了計(jì)計(jì)算方便將恒恒載壓力分為為兩個(gè)部分，即：不考慮彈性壓縮引起起的內(nèi)力與彈性壓縮引起的內(nèi)力。。兩者相加，，得到恒載作作用下的總內(nèi)內(nèi)力。主拱圈彈性中中心ys的求解：計(jì)算無鉸拱內(nèi)內(nèi)力時(shí)，為簡(jiǎn)簡(jiǎn)化計(jì)算常利利用彈性中心心的特點(diǎn)；將將無鉸拱基本本結(jié)構(gòu)取為懸臂曲梁和簡(jiǎn)支曲梁?？蓮摹豆皹颍ㄉ希返?79頁表（III）-3查得。2主拱圈彈性壓壓縮系數(shù)的計(jì)計(jì)算彈性壓縮系數(shù)數(shù):μ11+μμ1=[表Ⅲ-9]值×rwf2μ=[表Ⅲ-11]值×rwf2rw2=Ⅰ/A（rw截面回轉(zhuǎn)半徑徑）第三節(jié)拱拱橋計(jì)算算一、拱軸線的的選擇與確定定二、確定拱軸軸系數(shù)三三、主拱圈彈彈性中心及彈彈性壓縮系數(shù)數(shù)計(jì)算四、主拱圈截截面內(nèi)力計(jì)算算五、主拱圈正正截面強(qiáng)度驗(yàn)驗(yàn)算

六、、主拱圈穩(wěn)定定性驗(yàn)算七七、主拱圈圈裸拱強(qiáng)度和和穩(wěn)定性驗(yàn)算算八八、主拱拱圈應(yīng)力調(diào)整整2.3.4主拱圈截面內(nèi)內(nèi)力計(jì)算大跨徑拱橋應(yīng)應(yīng)驗(yàn)算拱頂、、3/8拱跨、1/4拱跨和拱腳四四個(gè)截面內(nèi)力力，必要時(shí)應(yīng)應(yīng)驗(yàn)算1/8拱跨截面。1、主拱圈截面面恒載內(nèi)力計(jì)計(jì)算（等截面面懸鏈線拱））(1)不考慮彈性壓壓縮的恒載內(nèi)內(nèi)力(2)彈性壓縮引起起的恒載內(nèi)力力(3)恒載作用下拱拱圈的總內(nèi)力力(4)用影響線加載載法計(jì)算恒載載內(nèi)力（略））（1）不考慮彈性壓壓縮的恒載內(nèi)內(nèi)力--實(shí)腹式拱認(rèn)為實(shí)腹式拱拱軸線與壓力力線完全重合合，拱圈中只只有軸力而無無彎矩，按純壓拱計(jì)算：拱腳豎向反力力為半拱恒載重力：拱圈各截面軸力：恒載水平推力力：可從《拱橋（上）》第580頁表（III）-4查得。（1）不考慮彈性性壓縮的恒載載內(nèi)力--空腹式拱空腹式懸鏈線線無鉸拱的拱拱軸線與壓力力線均有偏離離，計(jì)算時(shí)分分為兩部分相相疊加：無彈性壓縮的的恒載內(nèi)力=無偏離恒載內(nèi)內(nèi)力+偏離影響的內(nèi)內(nèi)力偏離引起的恒載內(nèi)內(nèi)力：無偏離的恒載內(nèi)力：：拱頂變形協(xié)調(diào)調(diào)條件：（2）彈性壓縮引起起的恒載內(nèi)力力在恒載軸力作作用下，拱圈圈彈性壓縮表表現(xiàn)為拱軸長(zhǎng)長(zhǎng)度縮短，這這必然會(huì)引起起相應(yīng)的附加內(nèi)力。（2）彈性壓縮引起起的恒載內(nèi)力力的作用在拱內(nèi)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力力為：（上面符號(hào)適適用左半拱；下面符號(hào)適用用于右半拱）可見考慮彈性性壓縮，在拱頂產(chǎn)生正彎矩，壓力線上移移；拱腳產(chǎn)生負(fù)彎矩，壓力線下移移。即實(shí)際壓力線線不與拱軸線線重合。對(duì)跨徑較小，，矢跨比較較大的拱橋可可不計(jì)彈性壓壓縮影響。（3）（不計(jì)偏離離影響）恒載載作用下拱圈圈的總內(nèi)力總內(nèi)力=不考慮彈性壓壓縮的內(nèi)力+彈性壓縮產(chǎn)生生內(nèi)力（3）（計(jì)入偏偏離影響）恒恒載作用下拱拱圈的總內(nèi)力力總內(nèi)力=不考慮彈性壓壓縮內(nèi)力+彈性壓縮內(nèi)力力+拱軸偏離內(nèi)力力偏離彎矩拱頂頂為負(fù)、拱腳腳為正，故對(duì)對(duì)拱頂、拱腳腳受力均有利利。因此空腹腹式無鉸拱的的拱軸線用懸鏈線比恒載壓力線線更為合理。。（4）用影響線加加載法計(jì)算恒恒載內(nèi)力（略略）為簡(jiǎn)化可用影響線加載法法計(jì)算恒載內(nèi)力力，通過影響響線和恒載布布置形式可制制成計(jì)算系數(shù)數(shù)表格，供查查用，見《拱橋（上）》第830—973頁表（III）-17（1）—17（144）。計(jì)算步驟：①在不計(jì)彈性壓縮影響響線上計(jì)算恒恒載內(nèi)力得到到不計(jì)彈性壓壓縮內(nèi)力；將將拱橋恒載分分為三部分：：空腹拱段集中中力、實(shí)腹段分布力力和主拱圈。②在不計(jì)彈性壓壓縮內(nèi)力基礎(chǔ)礎(chǔ)上計(jì)算彈性壓縮內(nèi)力力；然后將這這兩部分疊加即為恒載內(nèi)力力。不計(jì)彈性壓縮縮時(shí)的恒載計(jì)計(jì)算如下：路面荷載：填料荷載：拱圈重力：空腹拱集中力力：式中：是路面、填料料和拱圈材料料的容重；B,A是拱圈寬度和和拱圈截面積積；是兩半拱相應(yīng)應(yīng)立柱處內(nèi)力力影響線坐標(biāo)標(biāo)之和2、活載內(nèi)力計(jì)計(jì)算1）不考慮彈性壓縮影響響的活載內(nèi)力力拱圈是偏心受壓構(gòu)件，常以最最大正（負(fù)））彎矩控制設(shè)計(jì)。計(jì)算步驟:①查表得到相應(yīng)應(yīng)的等待荷載載值K（查《基本資料》;②求單位拱寬(或單位寬度)等待荷載值K/b（b拱圈寬度）;③求不計(jì)彈性壓壓縮的活載內(nèi)內(nèi)力彎矩影響線面面積：水平推力影響響線面積:豎向力影響線線面積:（僅對(duì)拱腳截面面）M=[表Ⅲ-14]值×L2H=[表Ⅲ-14]值×L2/fV汽=0.5LV人=[表Ⅲ-14]值×L2不考慮彈性性壓縮影響的活載載內(nèi)力彎矩:M=等待荷載值值×影響線面積積水平推力:H=等待荷載值值×影響線面積積豎向力:V汽=等待荷載值值×影響線面積積V人=等待荷載值值×影響線面積積2）計(jì)入彈性壓縮影影響的活載載內(nèi)力彈性壓縮引起的活載載內(nèi)力（上面符號(hào)號(hào)適用左半半拱；下面符號(hào)適適用于右半半拱）軸向力：彎矩:剪力:3）溫度內(nèi)力計(jì)算當(dāng)大氣溫度度比合攏溫溫度高（溫溫升）時(shí)，，拱體膨脹脹；當(dāng)大氣氣溫度比合合攏溫度低低（溫降））時(shí)，拱體體收縮。①溫度變化化引起拱軸軸在水平方方向的變位為:=αL(t最高-t最低)②溫度變化化引起拱中中任意截面面的附加內(nèi)內(nèi)力:彎矩:軸向力：剪力:溫降時(shí)各內(nèi)內(nèi)力計(jì)算符符號(hào)相反溫度變化在在彈性中心心產(chǎn)生的一一對(duì)水平力力:[表Ⅲ-5]值×f2第三節(jié)拱拱橋橋計(jì)算一、拱軸線線的選擇與與確定二、確定拱拱軸系數(shù)三三、主主拱圈彈性性中心及彈彈性壓縮系系數(shù)計(jì)算四、主拱圈圈截面內(nèi)力力計(jì)算五、主拱圈圈正截面強(qiáng)強(qiáng)度驗(yàn)算六、主拱圈圈穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算七七、主拱圈圈裸拱強(qiáng)度度和穩(wěn)定性性驗(yàn)算八八、主主拱圈應(yīng)力力調(diào)整2.3.5主拱圈正截截面強(qiáng)度驗(yàn)驗(yàn)算根據(jù)《橋規(guī)》規(guī)定：構(gòu)件件按極限狀狀態(tài)設(shè)計(jì)的的原則是：：荷載效應(yīng)應(yīng)不利組合合的設(shè)計(jì)值值小于或等等于結(jié)構(gòu)抗抗力效應(yīng)的的設(shè)計(jì)值。。一般無鉸拱橋，常驗(yàn)算拱頂、拱腳兩個(gè)控制截截面。中、小跨徑的無鉸鉸拱橋，只只驗(yàn)算拱頂、拱腳兩個(gè)截面。。2）正截面大偏偏心受壓①計(jì)算拱圈抗抗力效應(yīng)的的設(shè)計(jì)值RN縱向力的偏偏心影響系系數(shù)構(gòu)件的截面面面積材料抗壓標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，，按《橋規(guī)》采用材料或砌體體安全系數(shù)數(shù)，按《橋規(guī)》采用計(jì)算式中e0：縱向偏心心矩,不得超過容容許值y：截面重心至至偏心方向向截面的回回轉(zhuǎn)半徑rw：在彎曲平平面內(nèi)截面面的回轉(zhuǎn)半半徑m：截截面面的的形形狀狀系系數(shù)數(shù)，，對(duì)對(duì)圓圓形形為為2.5;對(duì)T形或或雙曲曲拱拱取取3.5;對(duì)矩矩形形取取8。3）驗(yàn)驗(yàn)算算主主拱拱圈圈正正截截面面強(qiáng)強(qiáng)度度如果果滿滿足足Nj≤RN，則則正正截截面面強(qiáng)強(qiáng)度度滿滿足足設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)要要求求。。②正正截截面面大大偏偏心心受受壓壓（（當(dāng)e0值超超過過規(guī)規(guī)定定容容許許值值時(shí)時(shí)））拱圈圈抗抗力力效效應(yīng)應(yīng)的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值RN：式中中：：Rwlb：受受拉拉邊邊邊邊層層的的彎彎曲曲抗抗拉拉標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)強(qiáng)強(qiáng)度度w：截截面面受受拉拉邊邊緣緣的的彈彈性性抵抵抗抗矩矩2、正正截截面面直直接接受受剪剪強(qiáng)強(qiáng)度度驗(yàn)驗(yàn)算算一般般來來說說，，拱拱腳腳截截面面處處的的剪剪力力最最大大。。正截截面面受受剪剪強(qiáng)強(qiáng)度度驗(yàn)驗(yàn)算算應(yīng)應(yīng)滿滿足足：：Qj≤ARj+μμ·Nγm式中中：：Qj：計(jì)計(jì)算算剪剪力力A：受受剪剪截截面面面面積積rm：材料料或或砌砌體體安安全全系系數(shù)數(shù)Rj：砌體體截截面面抗抗剪剪標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)強(qiáng)強(qiáng)度度μ：摩摩擦擦系系數(shù)數(shù)N：不不計(jì)計(jì)荷荷載載系系數(shù)數(shù)的的縱縱向向力力1）內(nèi)內(nèi)力力計(jì)計(jì)算算（1）恒恒載載內(nèi)內(nèi)力力計(jì)計(jì)算算（2）活活載載內(nèi)內(nèi)力力計(jì)計(jì)算算汽車車+人群群2）荷荷載載組組合合組合合Ⅰ：恒恒載載+汽車車3）抗抗剪剪強(qiáng)強(qiáng)度度驗(yàn)驗(yàn)算算組合合Ⅰ：如如果果滿滿足足Qj≤ARj+μμ··Nγm則主主拱拱圈圈抗剪剪強(qiáng)強(qiáng)度度滿滿足足設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)要要求求。。第三三節(jié)節(jié)拱拱橋橋計(jì)計(jì)算算一、、拱拱軸軸線線的的選選擇擇與與確確定定二、、確確定定拱拱軸軸系系數(shù)數(shù)三三、、主主拱拱圈圈彈彈性性中中心心及及彈彈性性壓壓縮縮系系數(shù)數(shù)計(jì)計(jì)算算四、、主主拱拱圈圈截截面面內(nèi)內(nèi)力力計(jì)計(jì)算算五五、、主主拱拱圈圈正正截截面面強(qiáng)強(qiáng)度度驗(yàn)驗(yàn)算算六、、主主拱拱圈圈穩(wěn)穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算七、、主主拱拱圈圈裸裸拱拱強(qiáng)強(qiáng)度度和和穩(wěn)穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算八八、、主主拱拱圈圈應(yīng)應(yīng)力力調(diào)調(diào)整整2.3.6主拱拱圈圈穩(wěn)穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算拱拱圈圈或或拱拱肋肋的的穩(wěn)穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算分分為為：：縱縱向向穩(wěn)穩(wěn)定定與與橫橫向向穩(wěn)穩(wěn)定定。。①實(shí)腹腹式式拱橋橋，，跨跨徑徑不不大大時(shí)時(shí)，，可可不驗(yàn)驗(yàn)算算縱、、橫橫向向穩(wěn)穩(wěn)定定性性。。②在在拱拱上上建建筑筑合合攏攏后后再再卸卸落落拱拱架架的的大、、中中跨跨徑徑拱橋橋，，由由于于拱上上建建筑筑與與主主拱拱圈圈的的共共同同作作用用，，不不致致產(chǎn)產(chǎn)生生縱縱向向失失穩(wěn)穩(wěn)，，此此時(shí)時(shí)無須須驗(yàn)驗(yàn)算算縱向向穩(wěn)穩(wěn)定定。。③采采用用無支支架架施施工工或在在拱拱上上建建筑筑合合攏攏前前就就脫脫架架的的拱拱橋橋，，應(yīng)驗(yàn)驗(yàn)算算拱的的縱縱向向穩(wěn)穩(wěn)定定。1、縱向向穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算正截截面面強(qiáng)強(qiáng)度度驗(yàn)驗(yàn)算算時(shí)時(shí)各各Nj的平平均均值值受壓壓構(gòu)構(gòu)件件的的縱縱向向彎彎曲曲系系數(shù)數(shù)。。中中心心受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件按《橋規(guī)規(guī)》采用用；；偏偏心心受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件按按公公式式計(jì)計(jì)算算。。2、橫向向穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算尚無無成成熟熟理理論論，，工工程程上上常常采采用用與與縱縱向向穩(wěn)穩(wěn)定定相相似似的的公公式式驗(yàn)驗(yàn)算算。。平均均軸軸向向力力拱喪喪失失橫橫向向穩(wěn)穩(wěn)定定時(shí)時(shí)的的臨臨界界軸軸向向力力橫向向穩(wěn)穩(wěn)定定安安全全系系數(shù)數(shù)，，一一般般為為4~5。第三三節(jié)節(jié)拱拱橋橋計(jì)計(jì)算算一、、拱拱軸軸線線的的選選擇擇與與確確定定二、、確確定定拱拱軸軸系系數(shù)數(shù)三三、、主主拱拱圈圈彈彈性性中中心心及及彈彈性性壓壓縮縮系系數(shù)數(shù)計(jì)計(jì)算算四、、主主拱拱圈圈截截面面內(nèi)內(nèi)力力計(jì)計(jì)算算五五、、主主拱拱圈圈正正截截面面強(qiáng)強(qiáng)度度驗(yàn)驗(yàn)算算六六、、主主拱拱圈圈穩(wěn)穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算七、、主主拱拱圈圈裸裸拱拱強(qiáng)強(qiáng)度度和和穩(wěn)穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算八、、主主拱拱圈圈應(yīng)應(yīng)力力調(diào)調(diào)整整2.3.7主拱拱圈圈裸拱拱強(qiáng)度度和和穩(wěn)穩(wěn)定定性性驗(yàn)驗(yàn)算算采用用早脫脫架架施施工工（拱拱圈圈合合攏攏達(dá)達(dá)到到一一定定強(qiáng)強(qiáng)度度后后就卸落拱架））及無支架施工的拱橋，須計(jì)計(jì)算裸拱自重重產(chǎn)生的內(nèi)力力，以便進(jìn)行行裸拱強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。1、計(jì)算彈性中中心的彎矩和和推力彎矩：Ms=[表Ⅲ-15]值·Aγ5·l24剪力：Hs=[表Ⅲ-16]值·Aγ5·l4（1+μ）f2、計(jì)算截面內(nèi)內(nèi)力計(jì)算拱頂、拱腳、1/4拱跨等截面的彎矩矩和推力。拱頂：拱腳：1/4拱跨：3、裸拱強(qiáng)度和穩(wěn)定性性驗(yàn)算①滿足偏心距距要求：e0=M/N<[e0]②滿足截面Nj<RN要求：Nj=0.77x1.2NRN=φαARaj/γm設(shè)計(jì)中應(yīng)分別別計(jì)算拱頂、拱腳、1/4拱跨等截面的Nj和RN，且Nj<RN時(shí)，則滿足設(shè)設(shè)計(jì)要求。第三節(jié)拱拱橋計(jì)算算一、拱軸線的的選擇與確定定二、確定拱軸軸系數(shù)三三、主拱圈彈彈性中心及彈彈性壓縮系數(shù)數(shù)計(jì)算四、主拱圈截截面內(nèi)力計(jì)算算

五、主主拱圈正截面面強(qiáng)度驗(yàn)算六六、主拱拱圈穩(wěn)定性驗(yàn)驗(yàn)算

七、、主拱圈裸拱拱強(qiáng)度和穩(wěn)定定性驗(yàn)算八、主拱圈應(yīng)應(yīng)力調(diào)整2.3.8主拱圈應(yīng)力調(diào)調(diào)整懸鏈線無鉸拱拱在最不利荷載組合時(shí)，，常常出現(xiàn)拱腳負(fù)彎矩或拱頂正彎矩過大的情況，，為了減小它它們，可從設(shè)設(shè)計(jì)、施工方方面采取措施施調(diào)整拱圈內(nèi)內(nèi)力。（1）假載法調(diào)整內(nèi)力（2）臨時(shí)鉸調(diào)整內(nèi)力（3）改變拱軸線調(diào)整內(nèi)力附：有限元方方法計(jì)算簡(jiǎn)介介1、有限元法在拱橋計(jì)算中中的應(yīng)用（1）有限元方法法是為能夠求求解彈性力學(xué)學(xué)的偏微分方方程組（15個(gè)方程：3個(gè)平衡微分方方程，6個(gè)幾何方程和和6個(gè)物理方程））而發(fā)展的一一種數(shù)值方