南京工业大学桥梁工程设计分解.doc

11级桥梁工程课程设计 南京工业大学交通学院 二0 一四年六月 目录 1．课程设计任务书 3 1.1设计题目 3 1.2设计资料 3 1.2.1设计标准 3 1.2.2材料数据与结构布置要求 3 1.2.3设计计算依据 4 1.3设计内容 4 1.4设计成果 5 2．空腹式等截面悬链线箱形无铰拱桥设计计算书 5 2.1主拱圈截面几何要素的计算 5 2.1.1 主拱圈横截面设计 5 2.1.2 箱形拱圈截面几何性质 6 2.2确定拱轴系数 6 2.2.1上部结构构造布置 7 2.2.2 主拱圈 7 2.2.3拱上腹孔布置 9 2.3结构恒载计算 9 2.3.1 主拱圈 9 2.3.2横隔板 10 2.3.3拱上空腹段恒载 12 2.3.4 拱上实腹段 14 2.3.5 腹拱推力 14 2.3.6验算拱轴系数 15 2.3.7拱圈弹性中心及弹性压缩系数 16 2.4主拱圈截面内力验算 16 2.4.1 结构自重内力计算 16 2.4.2活载内力计算 26 2.5温度变化、混凝土收缩、徐变的内力计算 28 2.6主拱圈正截面强度验算 29 2.7拱上结构强度与稳定性验算 32 2.7.1立柱强度与稳定性验算 32 2.7.2横墙强度验算 33 3.课程设计小结 33 参考文献 33 1．课程设计任务书 1.1设计题目 空腹式等截面悬链线无铰拱设计 设计资料 设计标准 设计荷载： 人群荷载3.5kNm2 桥面净空 净2×(0.75m+0.25 m)人行道 净跨径 L0＝0m 净高f0＝1m 净跨比 f0L0＝1 1.2.2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)hd＝0.5m，材料容重γ1＝22.0kNm3 主拱圈材料容重(包括横隔板、施工超重)γ2＝25.0kNm3 拱上立柱（墙）材料容重γ2＝25kNm3 腹孔拱圈材料容重γ3＝23kＮm3 腹孔拱上填料容重γ4＝22kN/m3 主拱圈实腹段填料容重γ1＝22kNm3 人行道板及栏杆重52.0kN/m(双侧)； 混凝土材料： 强度等级为C30(C40)，主要强度指标为： 强度标准值fck=20.1(26.8)MPa，ftk=2.01(2.65)MPa 强度设计值fcd=13.8(18.4)MPa，ftd=1.39(1.65)MPa 弹性模量 Ec=3.0(3.25)×104MPa 普通钢筋 1)纵向抗拉普通钢筋采用HRB400钢筋，其强度指标为 抗拉强度标准值 fsk=400MPa 抗拉强度设计值 fsd=330MPa 弹性模量 Es=2.0×l05MPa 相对界限受压区高度 (b=0.53，(pu=0.1985 2)箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为 抗拉强度标准值fsk=335MPa 抗拉强度设计值fsd=280MPa 弹性模量 Es=2.0×105MPa 本桥采用施工方法。主拱圈为单箱六室截面，由混凝土现成。拱上建筑采用形式，净跨为5～7m，拱脚至拱顶布置～跨主拱圈。 1设计计算依据 交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》(JT0－2004) 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》(JT2－2004) 交通人民出版社 交通部部颁标准《公路桥涵设计规范》(JT-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 设计内容 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； 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； 结构恒载计算； 主拱结构内力计算(恒载、活载)； 主拱结构的强度和稳定算； 拱上立柱墙的内力、强度及稳定性； 绘制2张相关施工图。 设计成果 空腹式等截面悬链线无铰拱设计计算书 空腹式等截面悬链线无铰拱设计纵断面施工图 空腹式等截面悬链线无铰拱设计横断面施工图 悬链线箱形无铰拱桥横断面参考 图1-4-2 2．空腹式等截面悬链线箱形无铰拱桥设计计算书 2.1主拱圈截面几何要素的计算 2.1.1 主拱圈横截面设计 拱圈截面高度按经验公式估算 D= l0/100 + Δ=80/100+0.6=1.4m 拱圈由六个各为1.5m宽的拱箱组成，全宽B0=9.0 m 构造图如图2-1-1所 图2-1-1 拱圈横断面构造图 2.1.2 箱形拱圈截面几何性质