L=40m空腹式悬链线无铰拱石拱桥计算(由85改为04规范)1VIP免费

L=40m空腹式悬链线无铰拱石拱桥计算1．设计资料某等截面空腹式悬链线无铰拱石拱桥上部结构为等跨40m的石砌板拱，下部结构为重力式墩和U型桥台，均置于非岩石土上。1.1设计标准1.1.1设计荷载公路-II级汽车荷载，人群荷载3kN/m2。1.1.2跨径及桥宽净跨径L0=40m，净矢高，净矢跨比f0/L0=1/5。桥面净宽为净7+2×(0.25+0.75m人行道)，B0=9m。1.2材料及其数据1.2.1拱上建筑拱顶填料厚度hd=0.5m，包括桥面系的计算厚度为0.736m，换算平均重力密度=20kN/m3。护拱为浆砌片石，重力密度=23kN/m3。腹孔结构材料重力密度=24kN/m3。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=19kN/m3。1.2.2主拱圈M10砂浆砌MU60块石，重力密度=24kN/m3。拱圈材料抗压强度设计值=4.22MPa。拱圈材料抗剪强度设计值=0.073MPa。弹性模量Em=7300MPa。拱圈设计温度差为±15℃。2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脚截面形心的弯矩和自拱顶至1/4跨的恒载对1/4跨截面形心的弯矩。其比值。求得值后，可由肌中反求m值，若求出的m值与假定的舰值不符，则应以求得的肌值作为假定值，重复上述计算，直至两者接近为止。2.1拟定上部结构尺寸2.1.1主拱圈几何尺寸a.截面特性截面高度主拱圈横桥向取1m单位宽度计算，横截面面积A=0.95244m2；惯性矩0.07560m4；截面抵抗矩=0.15119m3；截面回转半径=ccccb.计算跨径和计算矢高假定m=1.988，相应的=0.225。查《拱桥》表(Ⅲ)-20(8)得=0.49489，=0.86896计算跨径=40+0.95244×0.49489=40.47135m计算矢高c.拱脚截面的投影水平投影=0.47135m；竖向投影=0.82763m。d.计算主拱圈坐标(图3.4-63)图3.4-63将拱圈沿跨径24等分，每等分长△l=l/24=1.69295m；以拱顶截面形心为坐标原点，拱轴线上各截面的纵坐标yl=[表(Ⅲ)-1值]×f，相应拱背及拱腹纵坐标：其数值见表3.4-9。主拱圈截面坐标表表2-1截面号y1/fy1cosa0.5d/cosay1+0.5d/cosay1-0.5d/cosax01.000005.062400.868960.548035.610434.5143720.2356810.821784.160180.894130.532614.692793.6275719.3925320.665443.368720.915940.519923.888652.8488018.5493830.529112.678570.934580.509563.188122.1690117.7062340.411162.081460.950270.501142.582601.5803116.8630850.310201.570360.963290.494372.064721.0759916.0199360.225001.139040.973920.488971.628010.6500715.1767870.154560.782440.98240.484751.267200.2976914.3336380.098040.496320.989020.481510.977820.0148113.4904890.054780.277320.993950.479120.75644-0.2018012.64733100.024220.122610.997350.477490.60010-0.3548711.80418110.006040.030580.999340.476530.50711-0.4459610.961031200.000001.000000.476220.47622-0.476220.00000注：1)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(8)查得；2)本例中出现的[表(Ⅲ)-△值]或[表(Ⅲ)-△](△)均为《拱桥》下册相应表格的数值。2.1.2拱上构造尺寸a.拱圈腹拱圈为M10砂浆砌MU30粗料石等截面圆弧拱，截面高度d'=0.35m，净跨径l’=3.0m，净矢高f'=0.6m，净矢跨比f'/l'=1/5，查《拱桥》上册表3-1得=0.68966=0.72414水平投影=0.24138m竖向投影=0.25345mb.腹拱墩腹拱墩采用M7.5砂浆砌MU30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。腹拱的拱背和主洪圈的拱背在同一水平线上，从主拱圈拱背至腹拱起拱线之间横墙中线的高度，其计算过程及其数值见表3.4-10。腹拱墩高度计算表表2-2项目Xξh1号横梁17.021400.841161.101923.396190.444110.913921.925122号横墙13.221400.653370.859151.985510.321370.952040.53530空、实腹段分界线13.100710.647410.848101.931760.316280.953440.48228注：横墙高度也可根据表3.4-9的有关数值内插计算得到。2.2恒载计算恒载分主拱圈、拱上空腹段、拱上实腹段三部分进行计算，不考虑腹拱推力和弯矩对主拱圈的影响，其计算图式见图3.4-64。2.2.1主拱圈恒载图3.4-642.2.2拱上空腹段的恒载a.腹孔上...