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1、 桥梁工程课程设计(交通工程专业用)专 业： 交 通 工 程 班级学号： 交通1204班 姓 名： 孙善雷 指导教师： 罗韧 学 期： 2015-2016第二学期 南京工业大学交通工程学院二O一五年七月 南京工业大学课程设计用纸 第24页.装订线.桥梁工程课程设计拱桥结构设计计算说明书一课程设计的目的1.培养学生综合运用所学桥梁工程理论知识，解决钢筋混凝土拱桥结构的设计和计算问题，掌握钢筋混凝土拱桥结构分析和计算的理论与方法。2. 强调规范在桥梁结构设计中的重要性，培养学生运用专业理论知识和专业规范进行桥梁结构设计的能力。3. 进一步提高学生绘制桥梁工程施工图、使用计算机的能力。二课程设计的内
2、容1. 确定主拱圈截面构造尺寸，计算拱圈截面的几何、物理力学特征值； 2. 确定主拱圈拱轴系数 m 及拱上建筑的构造布置和几何构造尺寸； 3. 结构恒载计算； 4. 主拱结构内力计算(永久作用、可变作用)； 5. 温度变化、混凝土收缩徐变引起的内力； 6. 主拱结构的强度和稳定计算；7. 拱上立柱(墙)的内力、强度及稳定性计算； 8. 绘制 12 张相关施工图。三课程设计的时间时间：两周；安排在理论课结束之后。四课程设计的方法1独力思考，继承与创新设计时要认真查阅和阅读参考资料，继承前人的设计成果和经验，根据课程设计的具体要求，大胆改进和创新。2结合和参考本指导的算例，进行拱桥结构的设计计算，
3、掌握拱桥的计算理论和设计内容与方法。五课程设计的步骤1设计准备：了解设计任务书，明确设计要求、设计内容、设计步骤；通过查阅教科书和相关设计资料，了解设计的理论和方法；准备好设计所需资料、工具书、工具软件；拟好设计计划。2设计实施：根据课程设计任务书的要求，参考设计指导书和教科书，确定设计的主要内容、计算顺序；根据相关计算理论，计算和填写相关图表的内容。使用图表给出计算结果和结构的相关验算结果。3汇总设计成果：课程设计计算书，课程设计要求绘制的工程图纸。 六拱桥课程设计计算空腹式等截面悬链线无铰拱设计一设计题目 空腹式等截面悬链线无铰拱设计二设计资料1设计标准设计荷载：汽车荷载 公路I 级， 人
4、群荷载3.5kN/m2 桥面净空 净8+2(0.75m+0.25 m)人行道+安全带 净跨径 L055 净高 f011m 净跨比f0/L01/52材料数据与结构布置要求拱顶填料平均厚度(包括路面，以下称路面)hd0.5m，材料容重122.0kN/m3 主拱圈材料容重(包括横隔板、施工超重)225.0kN/m3 拱上立柱（墙）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 主拱圈实腹段填料容重122kN/m3 本桥采用支架现浇施工方法。主拱圈为单箱六室截面，由现浇30 号混凝土浇筑而成。拱上建筑采用圆弧腹拱形式，腹拱净跨为5m，拱脚至拱顶布置6跨 (主
5、拱圈的具体几何尺寸参照指导书实例修改自定)。 3设计计算依据交通部部颁标准公路桥涵设计通用规范(JTG D602004) 交通人民出版社交通部部颁标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004) 交通人民出版社交通部部颁标准公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005) 交通人民出版社公路设计手册-拱桥(上) 人民交通出版社，2000.7二.主拱圈截面几何要素的计算 (一)主拱圈横截面设计 拱圈截面高度按经验公式估算D= l0/100 + =50/100+0.7=1.2m (=0.60.8)主拱圈横桥向取1 m单位宽度计算，横截面积A=1.2 m2拱圈由六个各为1.5m
6、宽的拱箱组成，全宽B0=9.0 m。(二)箱形拱圈截面几何性质截面积：截面积： A= (1.51.2-0.81.1+0.10.12) 6=5.64 m2绕箱底边缘的静面矩：s= (1.51.20.6-1.10.7820.6) 6= 3.38m3主拱圈截面重心轴： y下=S/A=0.6m y上=1.5-0.6=0.6m主拱圈截面绕重心轴的惯性矩：拱圈截面绕重心轴的回转半径： 三、确定拱轴系数 (一)上部结构构造布置上部结构的构造布置如图所示。（尺寸单位：cm）图2上部结构构造（尺寸单位：mm）1.主拱圈 假定m=2.514，相应的，查拱桥(上册)表(III)-20(7)得：sinj =0.691
7、98，cosj=0.72191，j=43.7876主拱圈的计算跨径和计算矢高：l=l0+2y下sinj=50+2*0.6*0.69198=50.83m f =f0+y下(1-cosj) =10.167m拱脚截面的水平投影和竖向投影 x=Hsinj=0.83 m y=Hcosj=0.866 m 将拱轴沿跨径24等分，每等分长l=l/24=2.118 m，每等分点拱轴线的纵坐标y1=表(III)-1值f，相应的拱背曲面坐标y1=y12y上/cos，拱腹曲面坐标y1=y1+y下/cos。截面号xy1/fy1cosy上/cosy下/cosy1-y上/cos025.4150 1.0000 10.1670
8、 0.72191 0.8311 0.8311 9.3359 10.9981 124.3560 0.9037 9.1879 0.74623 0.8040 0.8040 8.3838 9.9919 223.2970 0.8140 8.2761 0.76969 0.7795 0.7795 7.4966 9.0557 322.2380 0.7307 7.4290 0.79218 0.7574 0.7574 6.6716 8.1864 421.1790 0.6534 6.6432 0.81360 0.7375 0.7375 5.9057 7.3807 520.1200 0.5817 5.9141 0.8
9、3387 0.7195 0.7195 5.1946 6.6337 619.0610 0.5154 5.2401 0.85291 0.7035 0.7035 4.5366 5.9436 718.0020 0.4541 4.6168 0.87068 0.6891 0.6891 3.9277 5.3060 816.9430 0.3976 4.0428 0.88718 0.6763 0.6763 3.3665 4.7191 915.8840 0.3457 3.5147 0.90238 0.6649 0.6649 2.8498 4.1796 1014.8250 0.2981 3.0305 0.91630
10、 0.6548 0.6548 2.3757 3.6853 1113.7660 0.2546 2.5885 0.92897 0.6459 0.6459 1.9426 3.2344 1212.7070 0.2150 2.1859 0.94042 0.6380 0.6380 1.5479 2.8239 1311.6480 0.1792 1.8219 0.95070 0.6311 0.6311 1.1908 2.4530 1410.5890 0.1470 1.4945 0.95985 0.6251 0.6251 0.8694 2.1196 159.5300 0.1183 1.2028 0.96792
11、0.6199 0.6199 0.5829 1.8226 168.4710 0.0929 0.9443 0.97498 0.6154 0.6154 0.3289 1.5597 177.4120 0.0707 0.7188 0.98107 0.6116 0.6116 0.1072 1.3304 186.3530 0.0517 0.5259 0.98624 0.6084 0.6084 -0.0825 1.1342 195.2940 0.0358 0.3640 0.99053 0.6057 0.6057 -0.2418 0.9697 204.2350 0.0228 0.2321 0.99398 0.6
12、036 0.6036 -0.3716 0.8357 213.1760 0.0128 0.1301 0.99664 0.6020 0.6020 -0.4719 0.7322 222.1170 0.0057 0.0578 0.99851 0.6009 0.6009 -0.5431 0.6587 231.0580 0.0014 0.0144 0.99963 0.6002 0.6002 -0.5858 0.6147 240.0000 0.0000 0.0000 1.00000 0.6000 0.6000 -0.6000 0.6000 2.拱上腹孔布置从主拱两端起拱线起向外延伸 后向跨中对称布置3 对圆弧小拱，腹拱圈厚d=0.4m，净跨径l0=5m，净矢高f0=0.625m，座落在宽为 0.5m的钢筋混凝土排架式腹拱墩支承的宽为 0.6m的钢筋混凝土盖梁上。腹拱拱顶的拱背和主拱拱顶的拱背在同一标高。腹拱墩墩中线的横坐标lx，以及各墩中线自主拱拱背到腹拱起拱线的高度 h=y1+y上(1-1/cos) - (d+f0)，分别计算如表21.573 腹拱墩高计算表 表2项 目lx =2lx/l
