Lm空腹式悬链线无铰拱石拱桥计算由改为规范

精品文档---下载后可任意编辑 L=40m空腹式悬链线无铰拱石拱桥计算 1．设计资料 某等截面空腹式悬链线无铰拱石拱桥上部结构为等跨40m的石砌板拱，下部结构为重 力式墩和U型桥台，均置于非岩石土上。 设计荷载 公路-II级汽车荷载，人群荷载3kN/m2。 跨径及桥宽 净跨径L0=40m，净矢高，净矢跨比f0/L0=1/5。 桥面净宽为净7+2×(0.25+人行道)，B0=9m。 拱上建筑 拱顶填料厚度hd=，包括桥面系的计算厚度为，换算平均重力密度 =20kN/m3。 护拱为浆砌片石，重力密度=23kN/m3。 腹孔结构材料重力密度=24kN/m3。 主拱拱腔填料为砂、砾石夹石灰炉渣黄土，包括两侧侧墙的平均重力密度=19kN/m3。 主拱圈 M10砂浆砌MU60块石，重力密度=24kN/m3。 拱圈材料抗压强度设计值a。 拱圈材料抗剪强度设计值a。 弹性模量Em=7300MPa。 拱圈设计温度差为±15℃。 2确定拱轴系数 拱轴系数m值的确定，一般采纳“五点重合法”，先假定一个m值，定出拱轴线，拟定上部结构各种几何尺寸，计算出半拱恒载对拱脚截面形心的弯矩和自拱顶至1/4跨的恒载对1/4跨截面形心的弯矩。其比值。求得值后，可由肌中反求m值，若求出的m值与假定的舰值不符，则应以求得的肌值作为假定值，重复上述计算，直至两者接近为止。 主拱圈几何尺寸 a. 截面特性 截面高度 主拱圈横桥向取1m单位宽度计算，横截面面积A=5244m2； 惯性矩7560m4； 截面抵抗矩=3； 截面回转半径=cccc b. 计算跨径和计算矢高 假定m=1.988，相应的=0.225。查《拱桥》表(Ⅲ)-20(8)得 =0.49489， 计算跨径×0.49489=40.47135m 计算矢高 c. 拱脚截面的投影 水平投影=； 竖向投影=。 d. 63) 将拱圈沿跨径24等分，每等分长△l=l/24=；以拱顶截面形心为坐标原点，拱轴线上各截面的纵坐标yl=[表(Ⅲ)-1值]×f，相应拱背及拱腹纵坐标： 其数值见表。 主拱圈截面坐标表 表2-1 截面号 y1/f y1 cosa x 0 1.00000 5.06240 0.54803 5.61043 4.51437 20.23568 1 4.16018 0.53261 4.69279 3.62757 19.39253 2 3.36872 0.51992 3.88865 2.84880 18.54938 3 2.67857 0.50956 3.18812 2.16901 17.70623 4 2.08146 0.50114 2.58260 1.58031 16.86308 5 0.31020 1.57036 0.49437 2.06472 1.07599 16.01993 6 0.22500 1.13904 0.48897 1.62801 0.65007 15.17678 7 0.78244 0.48475 1.26720 0.29769 14.33363 8 0.49632 0.48151 0.97782 0.01481 13.49048 9 0.27732 0.47912 0.75644 -0.20240 12.64733 10 0.12261 0.47749 0.60010 -0.35487 11.80418 11 0.03058 0.47653 0.50711 -0.44596 10.96103 12 0 0.00000 1.00000 0.47622 0.47622 -0.47622 0.00000 注：1)第2栏由《拱桥》附录(Ⅲ)表(Ⅲ)-1查得第4栏由《拱桥》附录(Ⅲ)表(Ⅲ)-20(8)查得； 2)本例中出现的[表(Ⅲ)-△值]或[表(Ⅲ)-△](△)均为《拱桥》下册相应表格的数值。 拱上构造尺寸 a.拱圈 腹拱圈为M10砂浆砌MU30粗料石等截面圆弧拱，截面高度d =0.35m，净跨径l’=，净矢高f =，净矢跨比f /l =1/5，查《拱桥》上册表3-1得 2414 水平投影=0.24138m 竖向投影= b.腹拱墩 腹拱墩采纳M7.5砂浆砌MU30块石的横墙，厚，在横墙中间留出上部为半径R=的半圆和下部高为R宽为2R的矩形组成的检查孔。 腹拱的拱背和主洪圈的拱背在同一水平线上，从主拱圈拱背至腹拱起拱线之间横墙中线的高度，其计算过程及其数值见表。 腹拱墩高度计算表表2-2 项目 X ξ h 1号横梁 17.02140 116 1.10192 0.44411 0.91392 2号横墙 13.22140 5337 0.32137 0.95204 空、实腹 段分界线 0.64741 0.84810 0.31628 5344 0.48228 注： 横墙高度也可根据表的有关数值内插计算得到。 64。 主拱圈恒载 64 拱上空腹段的恒载 a.65) 65 腹拱圈外弧跨径l 外=l +2d sin= 腹拱内弧半径R0=l = 腹拱圈重Pa=1.89989[R0+(d /2)]d 腹拱侧墙护拱重Pb=0.28188(R0+d )2 (以上三个系数依次分别查《拱桥》上册表3-1、表l-10、表1-9) 填料及路面重PC=l 外hd=51.26623kN(hd=) 两腹拱之间起拱线以上部分的重力66)： 66 Pdx )y’+[(f’+d -y’)+hdx’) =(0.8-0.24138)××24+[(0.6+0.35-0.25345)××20] ××0.24138) 一个腹拱重力 p==++ b.腹孔下部 1号横墙×l.0+×2)/9]××2 2号拱座P=(0.48228+1/2×0.25345)×(13.22140-13.10071)×2× c.集中力 P13 P14=(1167.79946-13.15010)/2 拱上实腹段的恒载67) 67 a.拱顶填料及桥面重 ×× b.悬链线曲边三角形部分 ={×1.47771/[(1.988-1)×1.31000]}×(sh1.3100-1.31000)×l9 式中： ×5344)] = 重心位置= 各块恒载对拱脚及拱跨1/4截面的力矩 各块恒载对拱脚及拱跨1/4截面的力矩见表11。 半拱恒载对拱脚和1/4拱跨