147m净跨径等截面悬链线拱桥结构设计计算题

1、攀枝花学院学生课程设计（论文）题 目： 147m净跨径等截面悬链线拱桥上部结构设计计算 学生姓名： 学 号：所在院(系)： 土木与建筑工程学院 专 业： 土木工程 班 级： 2017级土木工程四班 指 导 教 师： 职称： 讲师 2020年 12 月 26 日攀枝花学院教务处制 攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目147m净跨径等截面悬链线拱桥上部结构设计计算1、课程设计的目的通过课程设计，培养学生理论联系实际的理念，加深学生对桥梁的构造和设计计算知识的理解和掌握，训练学生的设计计算能力，为学生进行毕业设计和今后工作打下基础。通过课程设计实践，训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅

2、资料、运用标准与规范等方面的能力。提高学生综合运用所学知识解决实际问题能力。2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）参照拱桥计算实例集 拱桥（一）进行等截面悬链线拱桥上部结构设计计算；设计标准，材料及其数据等可参考实例自行选用，不再详列；每位同学题目不同的参数另表提供。1、计算书要求计算完整，图表清晰齐全，特别是按照规范要求更改相关文字叙述及参数。2、绘图绘制主拱圈一般构造图、拱上建筑布置图。3、主要参考文献1桥梁工程，白宝玉编.2拱桥计算实例集 拱桥（一） 3公路设计手册拱桥上下册4、课程设计工作进度计划设计工作进度计划表序号时间（天）内容安排备注17完成计算书所要求内

3、容23绘制图纸总计10指导教师（签字）日期年 月 日教研室意见：年 月 日学生（签字）： 接受任务时间： 年 月 日注：任务书由指导教师填写。课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称147m净跨径等截面悬链线拱桥上部结构设计计算评分项目分值得分评价内涵工作表现20%01学习态度6遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。02科学实践、调研7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。03课题工作量7按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。能力水平35%04综合运用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，

4、得出有价值的结论。05应用文献的能力5能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。06设计（实验）能力，方案的设计能力5能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整。07计算及计算机应用能力5具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。08对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）10具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。成果质量45%09插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度5符合本专业相关规范或规定要求；规范

5、化符合本文件第五条要求。10设计说明书（论文）质量30综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。11创新10对前人工作有改进或突破，或有独特见解。成绩指导教师评语指导教师签名： 年月日147m净跨径等截面悬链线拱桥上部结构设计计算1.设计荷载及强度设计值汽车荷载公路II级人群荷载3.0全桥平均容重=25kN/拱上填料容重=20kN/ 轴心抗压强度设计值=。抗剪强度设计值。弹性模量E=3×2. 跨径及桥面宽厚净跨径=147m ；净矢高=21m；矢跨比=桥面净宽=10.5+2*(0.25+0.75)=11.5m桥厚取经验值0.5m则假设桥面荷载通过排

6、架立柱，平均传向拱圈。桥面总荷载为16905KN；每个立柱平均2800KN.3.主拱圈尺寸拱圈高度可取跨径的-或者公式的较大值分别为2.67m；2.17m。方便计算取h=2.5m； 拱圈宽度一般取桥宽的0.61倍，取10m方便计算。顶底板及腹板各部分尺寸采用何值,与跨径及荷载大小有关。顶、底板厚度 1，一般为 15 22cm,两外箱肋外腹板厚一般为 1215cm,内箱肋腹板厚，常取 25 42cm。谨慎考虑都取最大整数值。截面面积A=5.54.拱上建筑布置空腹式双箱室型等截面拱圈；排架立柱间距20米共6个排架；双车道。5. 假定拱轴系数 拱轴系数m值的确定，一般采用“五点重合法”，先假定一个m

7、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。假定m=2.514,；半拱悬臂集中力荷载对拱跨截面和拱脚截面的弯矩为： =202800+402800+602800=336000 KN.m=28003.25+280023.25=74200 KN.m假定拱轴系数 m =2.514,因=1/7 由拱桥''表(1I1)-19 查得半拱悬臂自重对 1/4 截面和拱脚截面的弯矩为=表值故 =KN

8、.m KN.m所有半拱悬臂荷载对1/4 截面和拱脚截面的弯矩为KN.mKN.m所以 所以m 与m'不符,需重新计算。重新假定拱轴系数 m=1.543由拱桥"""表(III)-19 查得半拱悬臂自重对 1/4 截面和拱脚截面的弯矩为=KN.mKN.m所有半拱悬臂荷载对 1/4 截面和拱脚截面的弯矩为 KN.mKN.m所以 与m之差小于半级,因此取拱轴系数m=1.543。 6. 结构自重状态受力计算由拱桥表(II)-19 查得半拱悬臂自重对拱脚截面的竖向剪力为5.5251470.52678=10647.54kN由前式可得 故 拱脚截面结构自重轴力7. 车道荷载

9、计算公路级车道荷载的均布荷载为7.9kN/m,集中荷载为270kN。求拱脚的最大正弯矩时,应将均布荷载满布在弯矩影响线的正面积部分,集中荷载布置于弯矩影响线的最大正值处.(1) 根据 m=1.543,f/l= 1/7 由拱桥附录(III)表(III)-20(3)得拱脚处水平倾角的正弦及余弦为(2)拱桥附录(III)表(III)-14(21)查得 M.的影响线面积为(3)由拱桥附录(III)表(III)-13(15)、表(III)-12(3)及表(III)-7(6)查得：影响线最大峰值为 0.05107L；相应影响线的取值为L/f;相应V影响线的取值为0.28978。（4） 拱脚及其相应的轴向力

10、N相应相应若只求内力,可由拱桥表(III)-21(15)查得M,影响线最大取值位置相应 N影响线的取值为1.66787;由表(III)-14(21)查得;则拱脚最大弯矩相应的轴力为 8. 裸拱内力计算; 式中:拱圈材料重度；A拱圈截面积(净面积或实际面积);以系数,可自拱桥表(III)-15、表(III)-16 查得。由静力平衡条件得拱脚截面的弯矩和轴向力为=0.336820×21=7.073m当拱的矢跨比为 1/10 1/5 时,裸拱结构自重压力线的拱轴系数 mg= 1.0791.305,通常比拱轴线采用的 m 值小。计算表明,在裸拱的自重作用下,拱顶,拱脚一般都产生正弯矩。拱轴线的 m 与裸拱的 mg差得越多,拱顶,拱脚的正弯矩就越大。因而,采用无支架施工或早脱架施工的拱桥,宜适当降低拱