等截面空腹式悬链线石拱桥..docVIP

重庆交通大学课程设计 班级：桥梁五班 学号：631203040324 姓名:张亚西等截面空腹式悬链线石拱桥 设计资料 设计荷载：公路—Ⅱ汽车荷载； 桥面净宽：净7+2×0.25m安全护栏： 净跨径：l0=60m； 净矢高f0=12m; 净矢跨比f0/l0=1/5; 主拱圈采用矩形截面，厚度：d=1。5m； 拱圈宽度b=7.5m; 主（腹）拱顶填料厚度hc=0.45m; 拱圈材料采用M12.5砂浆砌筑MU50粗料石容重γ1=25kN/m3; 材料轴心抗压强度设计值fcd=4.245×1.2=5.094MPa 材料抗剪强度设计值fvd=0.0815MPa 腹拱圈材料采用M10砂浆砌筑MU40块石容重γ2=24kN/m3; 拱上横墙为横墙式，顺桥向宽0.9m，拱上侧墙采用直立式等宽构 造，顶宽0.8m,材料容重γ3=24kN/m3; 拱顶填料、桥面铺装层换算容重γ4=19kN/m3; 安全护栏：1.0kN/m; 主拱圈每半跨径布置四个圆弧形腹拱圈，腹拱净跨径l1=4.0m; 净矢高f1=1.0m;厚度d’=0.35m。 拱圈材料弹性模量：7300Mpa 二、桥跨结构计算 1、主拱圈截面几何要素计算（以每延米计算） 截面积A= 1×1.0=1.0m2 中性轴y上=y下=0.5m 惯性矩I=1×1.03/12=0.08330m4 回转半径r==0.2887m 二确定拱轴系数 原理：根据《桥梁工程》下册，顾安邦主编，“采用悬链线作为拱轴线时为了与压力线接近，一般采用五点重合法确定悬链线拱轴系数M . 参考已成桥梁，及现有经验，不妨假设拱轴系数m=2.814 y1/4/f=0.21(y1/4为拱轴线1/4拱跨处坐标，f为计算矢高)，则可查拱轴线拱脚处的切线与水平线的正弦值，余弦值分别如下： sinψs=0.70097，cosψs=0.71319， 计算跨径：：l=l0+dsinψs=60.70097m（D为主拱圈厚度） 计算矢高 ：f=f0+(1-cosψs)=12.143405m 计算矢跨比：f/l=0.200052 拱轴线长度：L0==1.10575×60。7097=67.1201m（为从《1994年手册》附表（Ⅲ）-8中查的） 拱圈几何性质表 截面号 y1/f y1 (m) cosψ (m) (m) (m) x (m) 拱脚截面 1.00000 12.1143405 0.7132 0.7001 11.442305 12.84405 30.35004 跨径八分之一 0.50532 6.26378 0.85291 0.64485 5.61892 6.90863 7.5876 跨径四分之一 0.21000 2.5501 0.9421 0.5307 2.0194 3.0808 15.1753 跨径八分之三 0.05172 0.62855 0.98624 0.55768 0.07088 1.18623 22.7629 拱顶截面 0 0 1.00000 0.5000 -0.5000 0.5000 0 3、确定拱轴系数m 原理：先按照假定拱轴系数，求拱的自重压力线在拱跨l/4点的纵坐标与矢高f的比值,如该值与假定值0.21（m=2.814）差值在5%之内（工程允许的范围内）则可确定作为拱轴系数；否则，以算出的M值作为假定值，继续计算直至两个相差在5%之内即可 半拱自重及其对拱跨1/4点拱脚弯矩值 分块号 自重力  1/4截面 拱脚截面 力臂  力矩 力臂  力矩 拱圈P 839.80 —— 2906.97 —— 12050.51 腹拱，横墙、侧墙、填料等 135.10 —— —— 14.25 1925.22 161.88 —— —— 9.35 1513.58 248.93 —— —— 6.55 1630.49 46.42 3.7 171.75 18.74 869.91 实腹段 96.62 9.35 903.39 20.65 1995.20 138.58 8.40 1164.07 21.59 2991.94 合计 1657.73 ——米 5146.1 —— 22976.85 注：以上单位分别千牛，米，