拱桥方案设计书书.docVIP

一 设计资料 （一） 设计标准 1)设计荷载 公路Ⅱ级，人群3.5。 2)主拱跨径及桥宽 净跨径净矢高，净矢跨比， 桥面净宽为净—7+2×（0.25+0.75人行道）, 。 （二） 材料及其数据 1) 拱上建筑 拱顶填料厚度，，包括桥面系的计算厚度为0.75m，换算平均容重。 拱上护拱为浆砌片石，容重。 腹孔结构材料容重。 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容重 2) 主拱圈 10号砂浆砌40号块石，容重。 极限抗压强度。 极限直接抗剪强度。 弹性模量。 一月份平均气温-22℃，七月份平均气温20℃  二 主拱圈计算 （一） 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。 （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=β·K· 主拱圈横桥向取1m单位宽度计算，横截面面积 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，则根据拱轴系数m与的关系（如下表） 得知：相应的。 M 1.167 1.347 1.543 1.756 1.988 2.240 2.514 2.814 3.142 3.5 0.245 0.240 0.235 0.230 0.225 0.220 0.215 0.210 0.205 0.2 sin=0.70097，cos=0.71349 计算跨径 计算矢高 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） 图1-1 主拱圈坐标计算示意图 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，拱轴线上各截面的纵坐标 ，相应拱背坐标，相应拱腹坐标 ，其数值见下表。 主拱圈截面坐标表 截面号 0 1 10.15 0.713 0.722 9.428 10.872 25.36 1 0.81 8.22 0.764 0.674 7.546 8.894 23.21 2 0.65 6.60 0.811 0.635 5.965 7.235 21.10 3 0.51 5.18 0.852 0.604 4.576 5.784 18.99 4 0.39 3.96 0.888 0.580 3.380 4.540 16.88 5 0.29 2.94 0.918 0.561 2.379 3.501 14.77 6 0.21 2.13 0.942 0.547 1.583 2.677 12.66 7 0.14 1.42 0.961 0.536 0.884 1.956 10.55 8 0.09 0.91 0.976 0.528 0.382 1.438 8.44 9 0.05 0.51 0.986 0.522 -0.012 1.032 6.33 10 0.02 0.20 0.994 0.518 -0.318 0.718 4.22 11 0.01 0.10 0.998 0.516 -0.416 0.616 2.11 12 0 0 1 0.515 -0.515 0.515 0 ②拱上构造尺寸 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,净矢高,净矢跨比。查《拱桥》上册表3-2得 所以，腹拱圈拱脚截面的投影为： 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0.75m。在横墙中上部为半径R=0.5m的半圆和下部高为0.5m,宽为1m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 墩 号φ tanφ h(m) 1*横墙0.81 0.75 5.41 2*横墙0.89 0.52 2.77 3*拱座0.94 0.35 1.00 空、实腹段分界线12.59 2.12 0.95 0.34 0.99 （2）恒载计算 恒载分主拱圈、拱上空腹段和拱上实腹三部分进行计算。不考虑腹拱推力和弯矩对主拱圈的影响。其计算如下 ①主拱圈恒载 ②拱上空腹段的恒载 1)腹孔上部（图1-2） 图1