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1、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 学号范围汽车荷载等级人群荷载(kN/m2)跨径(m)矢跨比 101-110公路I级3.0701/6 111-120公路I级2.5801/7 121-130公路I级3.0601/8 131-140公路II级2.5701/6 201-210公路II级3.0801/7 211-220公路II级2.5601/8 221-230公路I级3.0701/7 231-240公路I级2.5801/8 其他公路II级3.0601/
2、6 http:/ http:/ http:/ lll 悬链线等截面箱形无铰拱桥设计 指导老师：钟惠萍、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 学号范围汽车荷载等级 人群荷载（kN/m2 ） 跨径(m) 矢跨比 301-310公路I级2.5601/6 311-320公路I级3.0 701/7 321-330公路I级2.5 801/8 331-340公路II级3.0601/6 401-410公路II级2.5701/7 411-420公路II级3.0801/8 421-430公路I级2.5801/7 4
3、31-440公路I级3.0801/7 其他公路II级2.5701/8 一、设计基本资料 o荷载等级：公路I级或公路II级,人群2.5 kN/m2或3.0 kN/m2 。（具体情况见表1） o桥面净宽：净721.0米人行道。 o净跨径：l0=60.00 80.00米。 o矢跨比：f0/l0=1/61/8。（具体情况见表1 ） o拱顶最小填料厚度：hd=0.50 米。 主拱箱横断面图 一、设计基本资料 o材料性质： n预制闭合拱箱及现浇填缝：30号钢筋混 凝土,E1= 3.0 104 MPa,1=25.0 kN/m3 ； n横挑梁：预制30号钢筋混凝土,2 = 24.0 kN/m3 ； n拱上底梁
4、、立柱、盖梁、腹拱、人行道 栏杆：20号现浇或预制钢筋混凝土,3 = 24.0 kN/m3 ； 一、设计基本资料 o材料性质： n拱顶及拱腹填料、护拱：10号砂浆砌片 石,4=23.0kN/m3 ； n侧墙：10号砂浆砌片石,4=23.0kN/m3 ； n桥面：6 cm厚沥青混凝土,5=23.0kN/m3 。 o栏杆、人行道：全桥宽平均每延米10.5kN； o桥面标高：85.460 米。 二、参考依据 o主拱箱：采用5箱组成,各部分尺寸见“主拱箱断 面图”； o腹拱墩的布置：高墩采用立柱式,也可采用挖空 的横墙式； o计算温度影响时,设定：最高月平均气温30,最 低月平均气温4,合拢温度14；
5、 o混凝土收缩按温度下降10考虑。 三、设计依据及参考资料 o公路工程技术标准(JTJ 001-97),人民交通出 版社,交通部部颁标准 o公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004),人 民交通出版社,交通部部颁标准 o公路砖石及混凝土桥涵设计规范(JTJ 022- 85),人民交通出版社,交通部部颁标准 o公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 024-85), 人民交通出版社,交通部部颁标准 三、设计依据及参考资料 o公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (JTG D62-2004),人民交通出版社,交通部部颁 标准。 o公路桥涵设计手册拱桥(上、下册),人民交 通出版社,顾懋清 石
6、绍浦主编 o桥梁计算示例集拱桥(二),人民交通出版社 ,王国鼎 钟圣斌主编 四、成果及要求 o成果： n设计计算书一份（手写）； n拱上结构及主拱圈断面图一张（CAD画） 。 o要求 n计算书整洁、清晰,一律采用国际标准单 位,小数点位数要求统一； n统一采用A3的图纸,且要求构造正确,按比 例绘制,图形线条符合工程制图的要求。 四、成果及要求 o设计计算书构成（按前后装订顺序排列） n封面、扉页 n课程设计任务书 n摘要（关键词35个） n目录（要编写页码,且与正文对应） n正文 n参考文献、致谢 n附件（相关图纸） 五、计算步骤（供参考） o主拱圈截面几何特性计算 阴影部分及现浇纵缝应计入
7、箱形拱主拱圈面 积。 o拱上建筑布置 n主拱圈宽度7.6m7.6m, , 桥面宽度为净净 7+27+2 1.0m1.0m人行道,则桥面全宽为9.5m。 o可采用悬挑桥面悬挑桥面,设置横贯全桥的钢 筋混凝土挑梁； oo采用单独的人行道悬臂构件采用单独的人行道悬臂构件, ,将人行 道做成悬挑式。 五、计算步骤（供参考） o拱上建筑布置 n为加强箱壁的局部稳定性,提高箱拱的抗 扭刚度,拱箱内须设置横隔板横隔板。 o腹孔墩处均宜设置； o除腹孔墩外,一般按间距2.02.5m进 行布置,且不宜大于5.0m,厚度在0.060.08m 左右,中间挖空,以减轻重量和方便施工。 http:/ http:/ ht
8、tp:/ lll 五、计算步骤（供参考） o拱上建筑布置 n拱型腹孔一般每半跨内不超过主拱跨径的 1/41/3,跨中存在一实腹段,腹孔跨数以36孔 为宜 。 n腹拱跨径一般选用2.55.5m,也不宜大于主 拱跨径的1/81/15。 n腹拱宜做成等跨的,以利于腹拱墩的受力 和方便施工。 五、计算步骤（供参考） o拱上建筑布置 n常采用f/l=1/2-1/6的圆弧形板拱,或f/l=1/10- 1/12的微弯板,或f/l=1/4-1/8的双曲拱。 n腹拱圈的厚度与它的构造形式有关, 当l=14m时,石板拱的厚度不小于 30cm,混凝土板拱的厚度不小于15cm,微弯 板的厚度不小于14cm (其中预制
9、6cm,现浇 8cm)； 当l=46m时,可采用双曲拱,其厚度 一般为30-40cm。 五、计算步骤（供参考） o拱上建筑布置 n腹孔墩可采用横墙式或排架式。 横墙式排架式 五、计算步骤（供参考） o确定拱轴系数 n布置拱上建筑(拱上构造)及桥面系； n假定拱轴系数m(或 ),可假定m= 2.514, 或者 =0.215; n计算各部分恒载重量及其对1/4截面、拱 脚截面的力矩M1/4和Mj 。 五、计算步骤（供参考） o确定拱轴系数 n计算 ,如果 与 假定值相差在一级(0.005)以内,则m即 为采用值。 n否则,将计算的 (或相应的m)作为 新的假定值,重新计算,直到满足要求(相 对误差
10、0.005)为止。 五、计算步骤（供参考） o主拱圈恒载内力计算： n要求用“假载法”计算恒载压力线与拱轴线 在“五点”存在的内力偏差。 五、计算步骤（供参考） o主拱圈恒载内力计算： n空腹式拱轴线的变化是通过改变l/4截面处 的纵坐标y1/4来实现的,设拱轴系数为m时, l/4 截面处的纵坐标为 ,则有： 的负号为： 为正； 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。 http:/ http:/ http:/ lll 五、计算步骤（供参考） o主拱圈活载内力计算：计算拱顶、拱脚、截面的 控制内力以及最大的推力； o温度变化及混凝土收缩的内力计算,并按规范 计及混凝土徐变的影响； o作用效应组合 o主拱圈强度及稳定性验算,稳定性验算的轴向力 采用平均值。 o若有疑问，可拨电话：13549669485