悬链线等截面箱形无铰拱桥设计.ppt

悬链线等截面箱形无铰拱桥设计,指导老师：李学文、曾有艺、吕毅刚、涂光亚 适用班级：道土05-4、5、6班 设计时间：08-09学年度第一学期第19周,悬链线等截面箱形无铰拱桥设计,指导老师：李学文、曾有艺、易壮鹏、金霞飞、韩艳 适用班级：道土05-1、2、3、4班（城南） 设计时间：08-09学年度第一学期第19周,一、设计基本资料,荷载等级：公路I级或公路II级，人群2.5 kN/m2或3.0 kN/m2。（具体情况见表1） 桥面净宽：净721.0米人行道。 净跨径：l0=70.00 米。 矢跨比：f0/l0=1/51/7。（具体情况见表1） 拱顶最小填料厚度：hd=0.50 米。,学号、荷载等级及矢跨比对应一览表,学号、荷载等级及矢跨比对应一览表,一、设计基本资料,材料性质： 预制闭合拱箱及现浇填缝：30号钢筋混凝土，E1= 3.0 104 MPa，1=25.0 kN/m3 ； 横挑梁：预制30号钢筋混凝土，2 = 24.0 kN/m3 ； 拱上底梁、立柱、盖梁、腹拱、人行道栏杆：20号现浇或预制钢筋混凝土，3 = 24.0 kN/m3 ；,一、设计基本资料,材料性质： 拱顶及拱腹填料、护拱：10号砂浆砌片石，4=23.0kN/m3 ； 侧墙：10号砂浆砌片石，4=23.0kN/m3 ； 桥面：6 cm厚沥青混凝土，5=23.0kN/m3。 栏杆、人行道：全桥宽平均每延米9.4 ； 桥面标高：85.460 米。,二、参考依据,主拱箱：采用5箱组成，各部分尺寸见“主拱箱断面图”； 腹拱墩的布置：高墩采用立柱式，也可采用挖空的横墙式； 计算温度影响时，设定：最高月平均气温30，最低月平均气温4，合拢温度14； 混凝土收缩按温度下降10考虑。,主拱箱横断面图,三、设计依据及参考资料,公路工程技术标准(JTJ 001-97)，人民交通出版社，交通部部颁标准 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)，人民交通出版社，交通部部颁标准 公路砖石及混凝土桥涵设计规范(JTJ 022-85)，人民交通出版社，交通部部颁标准 公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 024-85)，人民交通出版社，交通部部颁标准,三、设计依据及参考资料,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)，人民交通出版社，交通部部颁标准。 公路桥涵设计手册拱桥(上、下册)，人民交通出版社，顾懋清 石绍浦主编 桥梁计算示例集拱桥(二)，人民交通出版社，王国鼎 钟圣斌主编,四、成果及要求,成果： 设计计算书一份（手写）； 拱上结构及主拱圈断面图一张（CAD画）。 要求 计算书整洁、清晰，一律采用国际标准单位，小数点位数要求统一； 统一采用A3的图纸，且要求构造正确，按比例绘制，图形线条符合工程制图的要求。,四、成果及要求,设计计算书构成（按前后装订顺序排列） 封面、扉页 课程设计任务书 摘要（关键词35个） 目录（要编写页码，且与正文对应） 正文 参考文献、致谢 附件（相关图纸）,五、计算步骤（供参考）,拱上建筑布置 拱型腹孔一般每半跨内不超过主拱跨径的1/41/3，跨中存在一实腹段，腹孔跨数以36孔为宜 。 腹拱跨径一般选用2.55.5m，也不宜大于主拱跨径的1/81/15。 腹拱宜做成等跨的，以利于腹拱墩的受力和方便施工。,五、计算步骤（供参考）,拱上建筑布置 腹孔墩可采用横墙式或排架式。 横墙式 排架式,五、计算步骤（供参考）,拱上建筑布置 主拱圈宽度7.6m, 桥面宽度为净7+21.0m人行道,则桥面全宽为9.5m。 可采用悬挑桥面，设置横贯全桥的钢筋混凝土挑梁； 采用单独的人行道悬臂构件，将人行道做成悬挑式。,五、计算步骤（供参考）,拱上建筑布置 为加强箱壁的局部稳定性，提高箱拱的抗扭刚度，拱箱内须设置横隔板。 腹孔墩处均宜设置； 除腹孔墩外,一般按间距2.02.5m进行布置,且不宜大于5.0m，厚度在0.060.08m左右，中间挖空，以减轻重量和方便施工。,五、计算步骤（供参考）,主拱圈截面几何特性计算 阴影部分及现浇纵缝应计入箱形拱主拱圈面积。 确定拱轴系数 布置拱上建筑(拱上构造)及桥面系； 假定拱轴系数m(或 ),可假定m= 2.514,或者 =0.215; 计算各部分恒载重量及其对1/4截面、拱脚截面的力矩M1/4和Mj 。,五、计算步骤（供参考）,确定拱轴系数 计算 ,如果 与假定值相差在一级(0.005)以内,则m即为采用值。 否则,将计算的 (或相应的m)作为新的假定值,重新计算,直到满足要求(相对误差0.005)为止。,五、计算步骤（供参考）,主拱圈恒载内力计算： 要求用“假载法”计算恒载压力线与拱轴线在“五点”存在的内力偏差。,五、计算步骤（供参考）,主拱圈恒载内力计算： 空腹式拱轴线的变化是通过改变l/4截面处的纵坐标y1/4来实现的,设拱轴系数为m时, l/4截面处的纵坐标为 ,则有：,的负号为： 为正； 为负,拱轴系数调整后，拱的几何尺寸和内力计算应根据 确定。空腹拱的重力内力计算方法与实腹拱相同。即先计算结构重力和 共同作用下的水平推力： 不计弹性压缩损失：,计入弹性压缩损失：,然后减去或加上假载 作用下的内力,调整时注意,用假载法调整拱轴线不能同时改善拱顶、拱脚两个控制截面的内力。同时对其它截面内力也产生影响，调整时应全面考