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拱桥的计算例题
桥梁工程 2008-4-6 【例3-2-1】某无铰拱桥,计算跨径l=80m,主拱圈及拱上建筑结构自重简化为图所示的荷载作用,主拱圈截面面积A=5.0m2,重力密度为γ=25kN/m3,试应用“五点重合法”确定拱桥拱轴系数m,并计算拱脚竖向力Vg、水平推力Hg以及结构自重轴力Ng 。 解: 半拱悬臂集中力荷载作用时: 1)假定拱轴系数m=2.514, f/l=16/80 =1/5,查表(III)-19得: 所有荷载: 所以 需重新计算 2)假定拱轴系数m=2.24 所有荷载: 所以 小于半级,因此取拱轴系数m=2.24 3)查表(III)-19得半拱悬臂自重对拱脚截面的竖向剪力为 半拱悬臂集中力对拱脚截面的竖向剪力为: 【例3-2-2】某无铰拱桥,计算跨径l=80m,主拱圈及拱上建筑结构自重简化为图所示的荷载作用,主拱圈截面面积A=5.0m2,重力密度为γ=25kN/m3,由“五点重合法”确定拱桥拱轴系数m=2.24,截面抗弯惯矩I=1.0m4,计算考虑弹性压缩后,拱脚竖向力Vg、水平推力Hg以及结构自重轴力Ng,以及弹性压缩引起的拱脚截面弯矩。 解: (1)不考虑弹性压缩时Vg、Hg和Ng (2)由弹性压缩引起的Vg、Hg和Ng (3) 考虑弹性压缩时Vg、Hg和Ng 【例3-2-3】等截面悬链线无铰拱,l=50m,f=10m,m= 2.24,桥面宽度为净-7米,计算汽车20级荷载作用下拱脚最大正、负弯矩及相应轴力。 解:1、拱脚最大正弯矩及相应轴力 查《拱桥(上)》第1010页的拱脚水平倾角的正弦和余弦: 2)根据 拱脚最大正M及汽车-20查《基本资料》第74页的等代荷载: 1)根据 3)根据 查《拱桥(上)》第774页的影响线面积: * *
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