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1、悬链线等截面箱形无铰拱桥设计悬链线等截面箱形无铰拱桥设计指导老师：李学文、钟惠萍、涂光亚、吕毅刚 适用班级：道土06-1、2班设计时间：09-10学年度第一学期第17周学号、荷载等级、跨径及矢跨比对应一览表学号、荷载等级、跨径及矢跨比对应一览表学号范围学号范围汽车荷载等级汽车荷载等级人群荷载人群荷载(kN/m2)跨径跨径(m)矢跨比矢跨比101-110公路公路I级级3.0701/6111-120公路公路I级级2.5801/7121-130公路公路I级级3.0601/8131-140公路公路II级级2.5701/6201-210公路公路II级级3.0801/7211-220公路公路II级级2.5
2、601/8221-230公路公路I级级3.0701/7231-240公路公路I级级2.5801/8其他其他公路公路II级级3.0601/6悬链线等截面箱形无铰拱桥设计悬链线等截面箱形无铰拱桥设计指导老师：指导老师：钟惠萍、钟惠萍、李学文、易壮鹏、金霞飞李学文、易壮鹏、金霞飞适用班级：道土06-3、4班设计时间：09-10学年度第一学期第17周学号、荷载等级、跨径及矢跨比对应一览表学号、荷载等级、跨径及矢跨比对应一览表学号范围学号范围汽车荷载等级汽车荷载等级人群荷载（人群荷载（kN/m2）跨径跨径(m) 矢跨比矢跨比301-310公路公路I级级2.5601/6311-320公路公路I级级3.0
3、701/7321-330公路公路I级级2.5 801/8331-340公路公路II级级3.0601/6401-410公路公路II级级2.5701/7411-420公路公路II级级3.0801/8421-430公路公路I级级2.5801/7431-440公路公路I级级3.0801/7其他其他公路公路II级级2.5701/8一、设计基本资料一、设计基本资料1.荷荷载载等等级级：公公路路I级级或或公公路路II级级,人人群群2.5 kN/m2或或3.0 kN/m2 。（具体情况见表。（具体情况见表1）2.桥面净宽：净桥面净宽：净721.0米人行道。米人行道。3.净跨径：净跨径：l0=60.00 80.
4、00米。米。4.矢矢跨跨比比：f0/l0=1/61/8。（具具体体情情况况见见表表1）5.拱顶最小填料厚度：拱顶最小填料厚度：hd=0.50 米。米。主拱箱横断面图主拱箱横断面图 一、设计基本资料一、设计基本资料6.材料性质：材料性质：预预制制闭闭合合拱拱箱箱及及现现浇浇填填缝缝：30号号钢钢筋筋混混凝凝土土,E1= 3.0 104 MPa,1=25.0 kN/m3 ；横横挑挑梁梁：预预制制30号号钢钢筋筋混混凝凝土土,2 = 24.0 kN/m3 ；拱拱上上底底梁梁、立立柱柱、盖盖梁梁、腹腹拱拱、人人行行道道栏栏杆杆：20号号现现浇浇或或预预制制钢钢筋筋混混凝凝土土,3 = 24.0 kN/
5、m3 ；一、设计基本资料一、设计基本资料6.材料性质：材料性质：拱拱顶顶及及拱拱腹腹填填料料、护护拱拱：10号号砂砂浆浆砌砌片片石石,4=23.0kN/m3 ；侧墙：侧墙：10号砂浆砌片石号砂浆砌片石,4=23.0kN/m3 ；桥面：桥面：6 cm厚沥青混凝土厚沥青混凝土,5=23.0kN/m3。7.栏杆、人行道：全桥宽平均每延米栏杆、人行道：全桥宽平均每延米10.5kN；8.桥面标高：桥面标高：85.460 米。米。二、参考依据二、参考依据o主主拱拱箱箱：采采用用5箱箱组组成成,各各部部分分尺尺寸寸见见“主主拱拱箱箱断断面图面图”；o腹腹拱拱墩墩的的布布置置：高高墩墩采采用用立立柱柱式式,也
6、也可可采采用用挖挖空空的横墙式；的横墙式；o计计算算温温度度影影响响时时,设设定定：最最高高月月平平均均气气温温30,最最低月平均气温低月平均气温4,合拢温度合拢温度14；o混凝土收缩按温度下降混凝土收缩按温度下降10考虑。考虑。三、设计依据及参考资料三、设计依据及参考资料1.公公路路工工程程技技术术标标准准(JTJ 001-97),人人民民交交通通出出版社版社,交通部部颁标准交通部部颁标准2.公公路路桥桥涵涵设设计计通通用用规规范范(JTG D60-2004),人人民民交通出版社交通出版社,交通部部颁标准交通部部颁标准3.公公路路砖砖石石及及混混凝凝土土桥桥涵涵设设计计规规范范(JTJ 02
7、2-85),人民交通出版社人民交通出版社,交通部部颁标准交通部部颁标准4.公公路路桥桥涵涵地地基基与与基基础础设设计计规规范范(JTJ 024-85),人民交通出版社人民交通出版社,交通部部颁标准交通部部颁标准三、设计依据及参考资料三、设计依据及参考资料5.公公路路钢钢筋筋混混凝凝土土及及预预应应力力混混凝凝土土桥桥涵涵设设计计规规范范(JTG D62-2004),人人民民交交通通出出版版社社,交交通通部部部部颁颁标准。标准。 6.公公路路桥桥涵涵设设计计手手册册拱拱桥桥(上上、下下册册),人人民民交通出版社交通出版社,顾懋清顾懋清 石绍浦主编石绍浦主编7.桥桥梁梁计计算算示示例例集集拱拱桥桥
8、(二二),人人民民交交通通出出版版社社,王国鼎王国鼎 钟圣斌主编钟圣斌主编四、成果及要求四、成果及要求o成果：成果：n设计计算书一份（手写）；设计计算书一份（手写）；n拱上结构及主拱圈断面图一张（拱上结构及主拱圈断面图一张（CAD画）。画）。o要求要求n计计算算书书整整洁洁、清清晰晰,一一律律采采用用国国际际标标准准单单位位,小数点位数要求统一；小数点位数要求统一；n统统一一采采用用A3的的图图纸纸,且且要要求求构构造造正正确确,按按比比例例绘制绘制,图形线条符合工程制图的要求。图形线条符合工程制图的要求。四、成果及要求四、成果及要求o设计计算书构成（按前后装订顺序排列）设计计算书构成（按前后
9、装订顺序排列）封面、扉页封面、扉页课程设计任务书课程设计任务书摘要（关键词摘要（关键词35个）个）目录（要编写页码目录（要编写页码,且与正文对应）且与正文对应）正文正文参考文献、致谢参考文献、致谢附件（相关图纸）附件（相关图纸）五、计算步骤（供参考）五、计算步骤（供参考）o主拱圈截面几何特性计算主拱圈截面几何特性计算 阴影部分及现浇纵缝应计入箱形拱主拱圈面积。阴影部分及现浇纵缝应计入箱形拱主拱圈面积。o拱上建筑布置拱上建筑布置n主主拱拱圈圈宽宽度度7.6m7.6m, , 桥桥面面宽宽度度为为净净净净7+27+2 1.0m1.0m人人行道行道,则桥面全宽为则桥面全宽为9.5m。o可可采采用用悬悬
10、悬悬挑挑挑挑桥桥桥桥面面面面,设设置置横横贯贯全全桥桥的的钢钢筋筋混混凝凝土挑梁；土挑梁；oo采采采采用用用用单单单单独独独独的的的的人人人人行行行行道道道道悬悬悬悬臂臂臂臂构构构构件件件件, ,将将人人行行道道做做成成悬挑式。悬挑式。五、计算步骤（供参考）五、计算步骤（供参考）o拱上建筑布置拱上建筑布置n为为加加强强箱箱壁壁的的局局部部稳稳定定性性,提提高高箱箱拱拱的的抗抗扭扭刚刚度度,拱箱内须设置拱箱内须设置横隔板横隔板横隔板横隔板。o腹孔墩处均宜设置；腹孔墩处均宜设置；o除除腹腹孔孔墩墩外外,一一般般按按间间距距2.02.5m进进行行布布置置,且且不不宜宜大大于于5.0m,厚厚度度在在0
11、.060.08m左左右右,中中间挖空间挖空,以减轻重量和方便施工。以减轻重量和方便施工。五、计算步骤（供参考）五、计算步骤（供参考）o拱上建筑布置拱上建筑布置n拱拱型型腹腹孔孔一一般般每每半半跨跨内内不不超超过过主主拱拱跨跨径径的的1/41/3,跨跨中中存存在在一一实实腹腹段段,腹腹孔孔跨跨数数以以36孔为宜孔为宜 。n腹腹拱拱跨跨径径一一般般选选用用2.55.5m,也也不不宜宜大大于于主主拱拱跨径的跨径的1/81/15。n腹腹拱拱宜宜做做成成等等跨跨的的,以以利利于于腹腹拱拱墩墩的的受受力力和和方方便施工。便施工。五、计算步骤（供参考）五、计算步骤（供参考）o拱上建筑布置拱上建筑布置n常常采
12、采用用f/l=1/2-1/6的的圆圆弧弧形形板板拱拱,或或f/l=1/10-1/12的微弯板的微弯板,或或f/l=1/4-1/8的双曲拱。的双曲拱。n腹拱圈的厚度与它的构造形式有关腹拱圈的厚度与它的构造形式有关,当当l=14m时时,石石板板拱拱的的厚厚度度不不小小于于30cm,混混凝凝土土板板拱拱的的厚厚度度不不小小于于15cm,微微弯弯板板的的厚厚度度不小于不小于14cm (其中预制其中预制6cm,现浇现浇8cm)；当当l=46m时时,可可采采用用双双曲曲拱拱,其其厚厚度度一一般般为为30-40cm。五、计算步骤（供参考）五、计算步骤（供参考）o拱上建筑布置拱上建筑布置n腹孔墩可采用横墙式或
13、排架式。腹孔墩可采用横墙式或排架式。 横墙式横墙式排架式排架式五、计算步骤（供参考）五、计算步骤（供参考）o确定拱轴系数确定拱轴系数n布置拱上建筑布置拱上建筑(拱上构造拱上构造)及桥面系；及桥面系；n假定拱轴系数假定拱轴系数m(或或 ),可假定可假定m= 2.514,或或者者 =0.215;n计计算算各各部部分分恒恒载载重重量量及及其其对对1/4截截面面、拱拱脚脚截截面的力矩面的力矩M1/4和和Mj 。五、计算步骤（供参考）五、计算步骤（供参考）o确定拱轴系数确定拱轴系数n计计算算 ,如如果果 与与假假定定值值相相差差在在一一级级(0.005)以以内内,则则m即为采用值。即为采用值。n否否则则
14、,将将计计算算的的 (或或相相应应的的m)作作为为新新的的假假定定值值,重重新新计计算算,直直到到满满足足要要求求(相相对误差对误差0.005)为止。为止。五、计算步骤（供参考）五、计算步骤（供参考）o主拱圈恒载内力计算：主拱圈恒载内力计算：n要要求求用用“假假载载法法”计计算算恒恒载载压压力力线线与与拱拱轴轴线线在在“五点五点”存在的内力偏差。存在的内力偏差。五、计算步骤（供参考）五、计算步骤（供参考）o主拱圈恒载内力计算：主拱圈恒载内力计算：n空空腹腹式式拱拱轴轴线线的的变变化化是是通通过过改改变变l/4截截面面处处的的纵纵坐坐标标y1/4来来实实现现的的,设设拱拱轴轴系系数数为为m时时,
15、 l/4截面处的纵坐标为截面处的纵坐标为 ,则有则有： 的负号为：的负号为： 为正；为正； 为负为负拱轴系数调整后,拱的几何尺寸和内力计算应根据 确定。空腹拱的重力内力计算方法与实腹拱相同。即先计算结构重力和 共同作用下的水平推力：不计弹性压缩损失：计入弹性压缩损失：然后减去或加上假载 作用下的内力调整时注意用假载法调整拱轴线不能同时改善拱顶、拱脚两个控制截面的内力。同时对其它截面内力也产生影响,调整时应全面考虑。五、计算步骤（供参考）五、计算步骤（供参考）o主主拱拱圈圈活活载载内内力力计计算算：计计算算拱拱顶顶、拱拱脚脚、截截面面的的控制内力以及最大的推力；控制内力以及最大的推力；o温温度度变变化化及及混混凝凝土土收收缩缩的的内内力力计计算算,并并按按规规范范计及混凝土徐变的影响；计及混凝土徐变的影响；o作用效应组合作用效应组合o主主拱拱圈圈强强度度及及稳稳定定性性验验算算,稳稳定定性性验验算算的的轴轴向向力力采用平均值。采用平均值。o若有疑问，可拨电话：若有疑问，可拨电话：13549669485
