主拱圈內(nèi)力計算

m根據(jù)經(jīng)驗公式：h=l0+可擬定拱圈的高度；其中：l=64m，箱型拱△為1000dd兩外箱肋外腹板厚t一般為12~15cm，取t=15cmwfwf內(nèi)箱肋腹板厚t一般為5~7cm，取t=6cmNfNf填縫寬度t一般采用20~35cm，取t=35cmff2現(xiàn)澆接縫0I2.564慣性矩回轉(zhuǎn)半徑：r===0.32(m)A8.07f11初設(shè)m=1.167，0=，由文獻(xiàn)【6】表(III)-20(6f1l80jj2計算跨徑0j3計算失高0j上部恒載立柱不變立柱可變梁0Zzicosim1lZzicosim1l1LLLLs1/45444sj524232225橫隔板自重產(chǎn)生的內(nèi)力計算msG499.968q=Ay+=8.0725+=209.157(kN/m)0L67.503s1A8.07I式(5.1)K41/44j4j=j=02gf8.091彈性中心計算s2彈性壓縮系數(shù)計算f8.09由文獻(xiàn)【6】附錄表(III)-9、附錄表(III)-11計算，得：rr=[表值]()2=[表(Ⅲ)9]()2=11.09130.0015654=0.017362rr1ffff1+gy(m)1M=H(yy)1s01H=1HLLG=G=1式中—節(jié)點n處的傾角；G—第n段的自重。nn3321n+1nn-1222120j0121414VVGnn1n1MMVG1n1n12n1VV1VV1j242cosVV11VV1j242cosj2拱上集中力作用(包括橫隔板)式(5.3)nNn坐標(biāo)，則彎矩M'為nn[N(xnxN)]式(5.5)3壓力線同拱軸線的偏離值nn2nn2MeYnnHggg4壓力線在各控制點上的偏心距LL號等分點(L/8)、拱1)壓力線在拱頂?shù)钠膹澗貫?2)壓力線在6號等分點(3L/8)的偏心彎矩yA626M=5759.34+1554.54++5551.87+11624.75628cos263L/8g1(3L/8)63)壓力線在12號等分點(L/4)的偏心彎矩恒載作用下的懸臂力矩同M可得:6yA6M=25267.43+3273.25++30279.78+3301.061228cos2ML/4g1(L/4)124)壓力線在18號等分點(L/8)的偏心彎矩恒載作用下的懸臂力矩同M可得6yA6M=58863.84+5041.19++69384.63+5026.73561828cos2L/8g1(L/8)18表5.3壓力線偏心距計算表拱圈自重作用每段拱圈自重作用每段中心VMy101y/f10XnenGi0123456789123456789續(xù)表5.3壓力線偏心距計算表拱圈自重作用每段拱圈自重作用每段中ee/cosnVM29151211y1Xny/f11均Gi1jds1jdsjdsEIEIss5)壓力線在拱腳的偏心彎矩恒載作用下的懸臂力矩同M可得6j2j28cosQ2jg1jj1)彈性中心贅余力查文獻(xiàn)【6】表(III)-5可得jY2sEIEI式(5.7)vv12xjH,e編xg2H,6gxjes6主拱圈內(nèi)力面X1X2ysy0102ΔM面無矩內(nèi)力彈性壓縮內(nèi)力壓力線偏離內(nèi)力0NkN)面無矩內(nèi)力彈性壓縮內(nèi)力壓力線偏離內(nèi)力0N(kN)M(kN.m)0N(kN)0N(kN)M(kN.m)0N(kN)計算跨徑L=64.73m，公路I級，均布荷載q=10.5kN/m，集中荷載P=360kN。kkEI3.25107EI3.251072.56M264.732201.75g9.81表5.6不計彈性壓縮的活載內(nèi)力計算表計算矢高f=截面nkNm表值LLf=L/f=影響線面積乘數(shù)基本參數(shù)活載計算積表值影響線豎標(biāo)數(shù)汽車荷載均布載集中力kN計汽車荷載均布載集中力nkNm活載計算表值影響線豎標(biāo)數(shù)影響線面積乘數(shù)計表值積W截面截面表值影響線面積乘數(shù)積活載計算表值影響線豎標(biāo)數(shù)汽車荷載均布載集中力計軸軸向力彎矩軸向力彎矩軸向力彎矩面計入彈性壓縮活載內(nèi)力計算表N=Hcos+Vsin1H=(1+)H1MY=yy1sM+ΔMN=Hcos+Vsin1H=(1+)H1MY=yy1sM+ΔMN=Hcos+Vsin1H=(1+)H1MY=yy1sM+ΔMMaxMmin活載內(nèi)力計算表面N=Hcos+Vsin11VN=VHcosN+VNM1sM+ΔMN=Hcos+Vsin11VN=VHcosN+VNM1sM+ΔMMax10Mmin101)單位溫變引起彈性中心的贅余力SEIEI變化單位溫度在彈性中心產(chǎn)生的一對水平力H:t1H0.7tL0.711051L93.39(kN)t1(1)Y2dS(10.0160526)0.093823L2)內(nèi)力計算表單位溫度溫度升高溫度降低10Ht(kN)N(kN)N(kN)N(kN)(tt)cscsocsosRH1.55[1(RHRH)3]RH0ss350(hh)2(tt)t(tt)[ss350(hh)2(tt)ts1t期(d)；ts—收縮開始時的混凝土齡期(d)，假定為7d；f=0.8f+8MPa=0.840+8=40MPa；cmcu,kf—齡期為28d，具有95%保證率的混凝土；RH—環(huán)境年平均相對濕度(%)；—依水泥種類而定的系數(shù)，對一般的硅酸鹽類水泥或快硬水泥，ottttst]0.5ss350(hh)2+(t一t)t0s1RH0HcscsossH0.45Lcs0.451.033107L0.620(kN)SEI.56s=1(1)Y2dS(10.0160526)0.093823LSEI.56ys(m)H(kN)tN(kN)10S(SSnS)0ud0GiGikQ1G1kcQjQjkij00Gic恒載表5.10計入荷載安全系數(shù)的荷載計算表活載力混凝土汽車荷載度基本效應(yīng)計入荷載分項系數(shù)基本效應(yīng)計入荷載分項系數(shù)ax計入荷載分項系數(shù)Μmin時基本效應(yīng)計入荷載分項系數(shù)溫度升高基本效應(yīng)計入荷載分項系數(shù)溫度降低基本效應(yīng)計入荷載分項系數(shù)N(kN)MN(kN)MN(kN)MN(kN)MN(kN)荷載組合荷載組合拱腳(24)L/8(18)L/4(12)3L/8(6)拱頂(0)MNMNMNMNMN9024組合工況恒載+汽載恒載+汽車荷載+(ψc=0.8)4yNfA0dcdc全截面對x 2x/22c220Acccdceem滿足要求，則所有截面都滿足要求。max1的水平推力(考慮彈性壓縮)H=26872.02kN。g1g11壓縮的水平推力為:1汽車均布荷載左拱腳的反力影響線面積，按文獻(xiàn)【6】附表(III)-14，可取0面，為了與求水平推力時一致)坐標(biāo)按文獻(xiàn)【6】附表(III)-7為0.5。由汽車1123)溫度作用效應(yīng)t=1tt3t4t4)混凝土收縮效應(yīng)s=15s2拱腳截面直接抗剪驗算1y0VdAfvd+1.4fNk式(5.13)—摩擦系數(shù)，采用=0.7。ff01)溫度上升dN=48673.68(kN)k0dAf+N=8.092.489+0.748673.68vd1.4fk1.4=24356.9(kN)>yV=7771.84(kN)0d2)溫度下降dN=46083.96(kN)k0d11Af+N=8.092.489+0.746093.96vd1.4fk1.4.04(kN)>yV=6442.18(kN)0d3)不計溫度作用dk0d11vd1.4fk1.40d。yN共0.9Q(fA+f,A,)0dcdsds式(5.14)fcd計值，為18.4Mpa。fsd—鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。A,—全部縱向鋼筋的截面面積，則A,=0；ssl)l)11m=21+4(fgpdN=Hd=43885.7=45234.32(kN)dcos0.970186m即yN0.9(fA+fA)，計算結(jié)果滿足規(guī)范要求。0dcdsds第二章橋墩及基礎(chǔ)計算2.1橋臺尺寸擬定1)墩身尺寸2)基礎(chǔ)尺寸混凝土的剛性角a=40?，F(xiàn)基礎(chǔ)的擴(kuò)散角為：max5max5max11j22圖6.1.A橋墩(橫橋向)尺寸圖(尺寸單位：cm)圖6.1.B橋墩(順橋向)尺寸圖(尺寸單位：cm)2荷載計算橋墩自重等。jj11號立柱對墩身底(基礎(chǔ)底)截面形心產(chǎn)生的彎矩(力矩有圖6.1幾何關(guān)系12jjjdjHd2j12Hd2j12jjg豎直力對墩身(基底)形心產(chǎn)生的彎矩：M=30490.33(1.6sin)vd(j)22jj3混凝土收縮引起內(nèi)力計算jM=[0.49(51.6cos)]Hd2j12Mcos]Hd2j12j豎直力對墩身(基底)形心產(chǎn)生的彎矩：vd(j)22j4橋墩自重計算6土的自重的計算12計計算式1.6sin1.6cos10.65252jjj12計對基底中心軸偏心距0000力序號1234基底jj對對墩(基)底截面中心軸偏心距計力積基底序號序號水平力(kN)豎直力(kN)彎矩(kN.m)1墩頂上部恒載02拱腳恒載3混凝土收縮400050006墩自重產(chǎn)生的力07土自重08計序號序號水平力(kN)豎直力(kN)彎矩(kN.m)1墩頂上部恒載02拱腳恒載3混凝土收縮400050006墩自重產(chǎn)生的力07土自重08計.5墩身底截面活載內(nèi)力計算矩矩0汽車荷載風(fēng)荷載MmaxMmin溫度升高溫度降低豎直力V00總彎矩拱腳活載內(nèi)力截面活載內(nèi)力計算載內(nèi)力拱腳活載內(nèi)力汽車荷載風(fēng)荷載Mmin溫度升高溫度降低H產(chǎn)生H矩V設(shè)計時，應(yīng)采用基本效應(yīng)組合。0ud0GiGikQ1G1kcQjQjki=1j=20Gic當(dāng)有兩種其他可變荷載時，取0.7。本設(shè)計除汽車荷載外，只有溫度變化一種可變荷載，取0.8。墩身基本效應(yīng)組合計算見表6.7基底基本效應(yīng)組合計算見表6.8：表6.7墩身基本效應(yīng)組合計算表序號123456789墩頂上部恒載拱腳恒載混凝土收縮墩自重產(chǎn)生的力土自重活載內(nèi)力拱腳活載溫度效應(yīng)汽車荷載風(fēng)荷載M溫度升高溫度降低(4+5)+1.4×8 (4+5)+1.4×8+0.8×(1.1×9+1.4×10)(4+5)+1.4×8+0.8×(1.1×9+1.4×11)(4+5)+1.4×8+0.8×(1.1×9+1.4×12)(4+5)+1.4×8+0.8×(1.4×9+1.1×13)(4+5)+1.4×8+0.7×(4+5)+1.4×8+0.7×水平力(kN)0000000000偏心距(m)合計算表序號123456789墩頂上部恒載拱腳恒載混凝土收縮墩自重產(chǎn)生的力土自重載內(nèi)力拱腳活載溫度效應(yīng)汽車荷載風(fēng)荷載MmaxMmin溫度升高溫度降低(4+5)+1.4×8(4+5)(4+5)(4+5)(4+5)(4+5)+1.4×8+0.8×(1.1×9+1.4×10)7)+1.4(4+5)+1.4×8+0.8×(1.1×9+1.4×11)7)+1.4(4+5)+1.4×8+0.8×(1.1×9+1.4×12)(4+5)+1.4×8+0.8×(1.4×9+1.1×13)水平力(kN)00000豎直力(kN)00000(m)計算表(4+5)+1.4×8+0.7×豎直力(kN)(m)(4+5)+1.4×8+0.7×序號sdGik1jQjksdGik1jQjki=1j=1—作用短期效應(yīng)組合設(shè)計值式(6.2)效應(yīng)組合墩頂上部恒載拱腳恒載混凝土收縮墩自重產(chǎn)生的力土自重拱腳活載內(nèi)力溫度效應(yīng)汽車荷載風(fēng)荷載MmaxMmin溫度升高溫度降低水平力(kN)0000000豎直力(kN)000序號123456789應(yīng)組合序號序號水平力(kN)豎直力(kN)彎矩(kN.m)效應(yīng)組合墩頂上部恒載拱腳恒載混凝土收縮墩自重產(chǎn)生的力土自重拱腳活載內(nèi)力溫度效應(yīng)汽車荷載風(fēng)荷載Mmin