等截面悬链线圬工拱桥设计. 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/5 14:35:07星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2.1 设计标准

1)设计荷载

汽车-20级,挂车-100,人群3.0kN/m2。 2)主拱跨径及桥宽

本桥上部结构为双跨跨径60m的等截面悬链线石砌拱桥,下部结构为重力式桥墩和U形桥台,均置于非岩石土上。

净跨径l0?60m,净矢高f0?10m,净矢跨比

f01?。 l06 桥面净宽为净—7+2×(0.25m+0.75m人行道), B0?9m。

2.2 材料及其依据

1) 拱上建筑

6,换算平均容重 拱顶填料厚度,hd?0.5m,包括桥面系的计算厚度为0.73m?1?20kN/m2。

拱上护拱为浆砌片石,容重?2?23kN/m2。 腹孔结构材料容重?3?24kN/m2。

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?4?19kN/m2 2) 主拱圈

10号砂浆砌40号块石,容重?5?24kN/m2。 极限抗压强度Raj?6.5MPa?6.5?103kN/m2。 极限直接抗剪强度Rjj?0.33MPa?0.33?103kN/m2。 弹性模量E?800Raj?5.2?106kN/m2。 拱圈设计温度差为?15?C。

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

1

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??j和自拱顶至

l跨4的恒载对

l跨截面形心的弯矩??l。其比值44????l4jylyl=

4f。求得

4f值后,可由

1fm=(?2)2?1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

2yl4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

3.1.1.1主拱圈几何尺寸

1)截面特性

截面高度d=β·K·3l0?4.8?1.2?36000?104.667cm,取d=1.05m; 主拱圈横桥向取1m单位宽度计算,横截面面积A =1.05m2; 惯性矩:

I=

截面抵抗矩:

1W=d2?0.1838m3;

6截面回转半径:

13d?0.09647m4; 12?W?d?0.3060m。 122)计算跨径和计算失高

假定m=2.814,则根据拱轴系数m与

yl4f的关系(如下表)

得知:相应的

M

yl4f?0.21。

1.167 1.347 1.543 1.756 1.988 2.240 2.514 2.814 3.142 3.5

yl4f 0.245 0.240 0.235 0.230 0.225 0.220 0.215 0.210 0.205 0.2 查“拱桥”表(III)-20(8)(即悬链线拱各点倾角的正弦及余弦函数表)得

sin?j=0.63364,cos?j=0.77363

计算跨径l?l0?d?sin??60?1.05?0.63364?60.66532m;

2

计算矢高f?f0?d1.05?(1?cos?j)?10??(1?0.77363)?10.11884m。 223)拱脚截面的投影

水平投影x?d?sin?j?1.05?0.63364?0.66532 竖向投影y?d?cos?j?1.05?0.77363?0.812312 4)计算主拱圈坐标(图3-1)

xyx'dy1y1\y

图3-1 主拱圈坐标计算示意图

l?2.52772m。 24以拱顶截面的形心为坐标原点,拱轴线上各截面的纵坐标

将拱圈沿跨径24等分,每等分长?l?'y1?[表(III)?1值]?f,相应拱背坐标yx?y1?d,相应拱腹坐标

2cos?j\y1?y1?d,其数值见表3-1。

2cos?j表3-1 主拱圈截面坐标表

截面号 0 1 2 3 4 5

1 0.810048 0.647289 0.508471 0.39082 0.291988 10.11884 8.196746 6.549814 5.145137 3.954645 2.95458 0.77363 0.81805 0.85706 0.89039 0.91816 0.94075 0.678619 0.64177 0.612559 0.589629 0.571796 0.558065 9.440221 7.554976 5.937255 4.555507 3.382849 2.396514 10.79746 8.838516 7.162373 5.734766 4.526441 3.512645 30.33264 27.80492 25.2772 22.74948 20.22176 17.69404

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