等截面悬链线圬工拱桥设计实例答案.doc

等截面悬链线圬工拱桥计算 1设计资料 设计资料 1.设计标准 1.1设计荷载 公路I 级，人群荷载3kN/㎡。 1.2跨径及桥宽 净跨径l0=51.4m，净失高10.28m,净失跨比1/5。 桥面净宽为净7+2×1.5m，。 2.材料及其数据 2.1拱上建筑 拱顶填料厚度，，包括桥面系的计算厚度为0.736m，平均重力密度。 2.1拱上建筑 拱顶填料厚度，，包括桥面系的计算厚度为0.736m，平均重力密度。 拱上护拱为浆砌片石，重力密度。 腹孔结构材料重力密度。 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=21kN/ 2.2主拱圈 M10砂浆砌MU40块石，重力密度。 轴心抗压强度设计值=。 抗剪强度设计值。 弹性模量。 拱圈设计温差为 3 主拱圈计算 3.1确定拱轴系数 拱轴系数m值的确定，一般采用“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桥截面形心的弯矩和自拱顶至跨的恒载对跨截面形心的弯矩。其比值=。求得值后，可由m=中反求m值，若求出的m值与假定的m值不符，则应以求得的m值作为假定值，重复上述计算，直至.两者接近为止。 3.1.1拟定上部结构尺寸 (1)主拱圈几何尺寸 1)截面特性 截面高度d=m·K·取d=1.2m 主拱圈横桥向取1m单位宽度计算，横面面积A =0.9㎡; 惯性矩I= 截面抵抗矩W= 截面回转半径 2）计算跨径和计算失高 假定m=2.814,相应的=0.21。查“拱桥”表（III）-20（8）得 sin=0.70097,cos=0.71319 计算跨径=52.2412 计算失高=10.4521 3）拱脚截面的投影 水平投影 竖向投影 4)计算主拱圈坐标（图1-1） 将拱圈沿跨径24等分，每等分长 。以拱顶截面的形心为坐标原点，拱轴线上个截面的纵坐标 主拱圈截面坐标表 表1-1 截面号 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1.0000 10.4521 0.71310 0.84140 9.61070 11.29350 25.97064 1 0.810048 8.4667 0.76431 0.78502 7.68168 9.25172 23.80642 2 0.647289 6.7655 0.81100 0.73983 6.02567 7.55533 21.64220 3 0.508471 5.3146 0.852338 0.70395 4.61065 6.05443 19.47798 4 0.390820 4.0849 0.88800 0.67568 3.40922 4.76058 17.31376 5 0.91988 9.6147 0.91782 0.65372 8.96098 10.26842 15.14954 6 0.210000 2.1949 0.94212 0.63686 1.55804 2.83176 12.98532 7 0.143218 1.4969 0.96137 0.62411 0.87279 2.12101 10.82110 8 0.090308 0.9439 0.97614 0.61467 0.32923 1.55857 8.65688 9 0.050213 0.5248 0.98696 0.60793 -0.06513 1.13273 3.82884 10 0.022133 0.2313 0.99433 0.60342 -0.37112 0.83472 4.32844 11 0.005506 0.0575 0.99860 0.60084 -0.54334 0.65834 2.16422 12 0 0 1.00000 0.60000 -0.60000 0.60000 0 注：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（3）查得 出现的[表（III）-值]或[表（III）-()值]均为《拱桥》下册相应表格的数值。 3.1.2上构造尺寸 1) 腹拱圈 腹拱圈为M10号沙浆砌M30粗料石等截面圆弧拱，截面高度,静失高,净失跨比。查《拱桥》上册表3-1得 水平投影 竖向投影 2)腹拱墩 腹拱墩采用M7.5?沙浆M30块石的横墙，厚0.8m。在横墙中间留出上部为半径R=0.5m的半圆和下部高为R宽为2R的矩形组成的检查孔。 腹拱的拱顶拱背和主拱圈的拱顶拱背在同一水平线上。从主拱圈拱背至腹拱起拱轴线之间 横墙中线的高度，其计算过程及其数值见表1-2 腹拱墩高度计算表