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、钟惠萍、涂光亚、吕毅刚适用班级：道土06-1、2班设计时间：09-10学年度第一学期第17周,学号、荷载等级、跨径及矢跨比对应一览表,悬链线等截面箱形无铰拱桥设计,指导老师：钟惠萍、李学文、易壮鹏、金霞飞适用班级：道土06-3、4班设计时间：09-10学年度第一学期第17周,学号、荷载等级、跨径及矢跨比对应一览表,一、设计基本资料,荷载等级：公路I级或公路II级,人群2.5kN/m2或3.0kN/m2。（具体情况见表1）桥面净宽：净721.0米人行道。净跨径：l0=60.0080.00米。矢跨比：f0/l0=1/61/8。（具体情况见表1）拱顶最小填料厚度：hd=0.50米。,主拱箱横断面图,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=3.0104MPa,1=25.0kN/m3；横挑梁：预制30号钢筋混凝土,2=24.0kN/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=24.0kN/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：6cm厚沥青混凝土,5=23.0kN/m3。栏杆、人行道：全桥宽平均每延米10.5kN；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。,三、设计依据及参考资料,公路工程技术标准(JTJ001-97),人民交通出版社,交通部部颁标准公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004),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(JTJ022-85),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(JTJ024-85),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(JTGD62-2004),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）,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。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）,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）,拱上建筑布置常采用f/l=1/2-1/6的圆弧形板拱,或f/l=1/10-1/12的微弯板,或f/l=1/4-1/8的双曲拱。腹拱圈的厚度与它的构造形式有关,当l=14m时,石板拱的厚度不小于30cm,混凝土板拱的厚度不小于15cm,微弯板的厚度不小于14cm(其中预制6cm,现浇8cm)；当l=46m时,可采用双曲拱,其厚度一般为30-40cm。,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）,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,调整时应全面考虑。,五、计算步骤（供参考