拱桥手算毕业设计 南寨溪大桥设计

1、湖湖 南南 科科 技技 大大 学学 毕毕 业业 设设 计（计（ 论论 文文 ） 题目题目南寨溪大桥设计南寨溪大桥设计 作者作者李李 韵韵 学院学院土木工程学院土木工程学院 专业专业道路与桥梁工程道路与桥梁工程 学号学号0702010526 指导教师指导教师邹邹 中中 权权 二一一 年 六 月 七 日 湖湖 南南 科科 技技 大大 学学 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 土木工程 院 路桥 系（教研室） 系（教研室）主任: （签名） 年 月 日 学生姓名学生姓名: : 李韵李韵 学号学号: : 07020105260702010526 专业专业: : 土木工程（路桥方向）土木工程（路

2、桥方向） 1 设计（论文）题目及专题： 南寨溪大桥设计（上承式拱桥方案）南寨溪大桥设计（上承式拱桥方案） 2 学生设计（论文）时间：自 20112011 年 3 3 月 2020 日开始至 20112011 年 6 6 月 5 5 日止 3 设计（论文）所用资源和参考资料： 河床断面和水文、气象、地质资料、交通部有关技术规范、相关参考书河床断面和水文、气象、地质资料、交通部有关技术规范、相关参考书 4 设计（论文）应完成的主要内容： 桥型方案设计、主拱圈、立柱等主要构件结构尺寸拟定及其内力计算、强度验算、桥型方案设计、主拱圈、立柱等主要构件结构尺寸拟定及其内力计算、强度验算、 变形验算、施工阶

3、段计算，并绘制相关图纸。变形验算、施工阶段计算，并绘制相关图纸。 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： 设计计算书、桥梁总体布置图（包括平、纵、横）设计计算书、桥梁总体布置图（包括平、纵、横） 、主拱、立柱、盖梁、桥面板一般、主拱、立柱、盖梁、桥面板一般 构造图、主拱配筋构造图、施工程序图，全部图纸均采用构造图、主拱配筋构造图、施工程序图，全部图纸均采用 a3a3 图纸，图纸需附设计说明图纸，图纸需附设计说明 6 发题时间： 2011 年 3 月 15 日 指导教师：指导教师： （签名） 学学 生：生： （签名） 湖湖 南南 科科 技技 大大 学学 毕业设计（论文）指导人

4、评语毕业设计（论文）指导人评语 指导人：指导人： （签名） 年 月 湖湖 南南 科科 技技 大大 学学 毕业设计（论文）评阅人评语毕业设计（论文）评阅人评语 评阅人：评阅人： （签名） 年 月 日 湖湖 南南 科科 技技 大大 学学 毕业设计（论文）答辩记录毕业设计（论文）答辩记录 日期：日期： 学生：学生： 学号：学号： 班级：班级： 题目：题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料： 1 1 设计（论文）说明书设计（论文）说明书 共共页页 2 2 设计（论文）图设计（论文）图 纸纸 共共页页 3 3 指导人、评阅人评语指导人、评阅人评语 共共页页

5、 毕业设计（论文）答辩委员会评语：毕业设计（论文）答辩委员会评语： 答辩委员会主任：答辩委员会主任： （签名） 委员：委员： （签名） （签名） （签名） （签名） 成绩：成绩： 摘摘 要要 本设计为南寨溪大桥主桥上部结构初步设计。采用悬链线上承式钢筋混凝土拱方 案，该桥全长 216.69m，设计的跨径为 150m，主拱圈为等截面钢筋混凝土箱型截面。 本设计主要包括两方面： 第一部分，全桥方案的设计；拱肋、立柱、承台、桥面板及桥面铺装层得材料及 尺寸的确定；主桥设计计算。其中主桥设计计算主要包括相关参数的计算、恒载内力 计算、活载内力计算、温度变化引起的内力计算、主拱圈截面强度验算、整体“强度

6、- 稳定”验算及拱脚直接抗剪强度验算。 第二部分，进行施工阶段的验算。计算出箱肋吊装时内力，布设了主要钢筋，并 进行箱肋吊运、安装过程中的内力计算及截面强度验算。最终验算裸拱的整体强度、 稳定性。 关键词：钢筋混凝土箱型拱；内力；强度；稳定性。 abstract the design is nan zhaixi bridge main bridge prelinminary design.it takes catenary line with reinforced concrete deck arch programs. the bridge length is 216.69 meters,a

7、nd the designed span is 150 meters.the main arch is the reinforced concrete cross section box section. the design includes two aspects: the first part: all bridges in the design; arch, column, pile cap, bridge deck and bridge deck pavement material and size was determined; main bridge design calcula

8、tions. bridge design calculations which include the main parameters of the calculations, internal force calculation dead load, live load force calculation, calculation of internal forces caused by temperature changes, the main strength checking arch cross-section, the overall intensity - stable chec

9、king and direct shear strength of the arch checking. the second part, the construction phase of the checking. when calculating the internal force lifting rib box, laid out the main bar, and lifting the rib box, the installation process in the calculation of internal forces and the cross-section stre

10、ngth checking. finally checking the overall strength of the bare arch stability. key words: reinforced concrete box arch; force; strength; stability. 目目 录录 第一章第一章 前言前言.1 第二章第二章 设计初步说明设计初步说明.2 2.1 工程概况.2 2.2 设计规范.2 2.3 主要技术标准.3 2.4 构思宗旨.3 2.5 主要建筑材料.3 2.6 桥型总体布置.3 2.7 横断面形式.4 2.8 施工方式.5 第三章第三章 设计计算设计

11、计算.7 3.1 设计资料及基本数据.7 3.1.1 设计标准.7 3.1.2 材料数据.7 3.2 确定拱轴系数 m.7 3.2.1 拟定上部结构尺寸.7 3.2.2 恒载计算.9 3.2.3 验算拱轴系数.14 第四章第四章 拱圈强度及稳定性验算拱圈强度及稳定性验算.15 4.1 主拱圈截面内力计算.15 4.1.1 拱轴弹性中心及弹性压缩系数.15 4.1.2 恒载内力计算.15 4.1.3 活载内力计算.21 4.1.4 温度内力计算.27 4.2 拱圈作用效应汇总.27 4.3 主拱圈截面强度验算.30 4.4 拱圈整体“强度-稳定”验算 .32 4.5 拱脚截面直接抗剪验算.34

12、第五章第五章 施工阶段的验算施工阶段的验算.36 5.1 槽型箱肋吊运内力验算.36 5.1.1 箱肋几何要素.36 5.1.2 箱肋吊装内力计算.38 5.1.3 箱肋吊运、安装过程中的强度验算.44 5.2 裸拱强度及稳定性验算.45 参考文献参考文献.56 致致 谢谢.57 第一章第一章 前言前言 毕业设计是高等工科院校本科培养计划中最后一个重要的教学环节，目的是使学 生在学完培养计划所规定的基础课、技术基础课及各类必修和选修专业课程之后，通 过毕业设计这一环节，较为集中和专一地培养学生综合运用所学的基础理论、基本知 识和基本技能，分析和解决实际问题的能力。和以往的理论教学不同，毕业设计

13、是要 学生在教师的指导下，独立地、系统地完成一个工程设计，以期能掌握一个工程设计 的全过程，在巩固已学课程的基础上，学会考虑问题、分析问题和解决问题，并可以 继续学习到一些新的专业知识，有所创新。毕业设计是培养学生独立工作的一种良好 途径和方法，它的实践性和综合性是其它教学环节所不能替代的。 本设计中用到了结构力学、材料力学、结构设计原理、桥梁工程等学科的诸多知 识。并且我从图书馆借阅了大量参考书籍力求将设计做到规范、合理、清楚。虽然该 桥结构不算复杂，但整个结构设计计算量大，数据众多，难度较大。当然，也正是由 此，我得到切实的锻炼和提高，它使我这四年所学的专业知识更加系统化、具体化， 对我以

14、后从事桥梁方面的工作具有很好的指导意义。 通过设计让我了解连续梁桥的主要特点和施工方法，了解和掌握桥梁设计的全过 程；通过老师的指导，培养学生独自完成桥梁工程的设计计算；锻炼学生综合运用专 业基础知识、专业知识的能力，培养学生的创新能力。 由于本人的水平有限，在设计中一定存在着缺点和错误，恳请老师和同学们批评 指正。 第二章第二章 设计初步说明设计初步说明 2.12.1 工程概况工程概况 1、气象 南寨溪大桥桥位位于清水江中下游流域，三板溪库区之中，属副热带季风气候区， 暖湿多雨，冬冷夏热，四季分明。年平均气温为 7，一月份平均气温为-2，七月份 平均气温为 30。极端最低气温-4，极端最高气

15、温 39.2；年平均降雨量 1279mm。 降雨多集中在 48 月份，多年平均日（日雨量0.1mm）为 183.5d；流域多年平均相对 湿度为 81，最小相对湿度为 6；多年平均风速在 0.83.0m/s 之间，瞬时最大风速 28.6m/s，设计风速按 18m/s。由于流域属山区，风向多受地形影响，一般北风较多， 沿河一带则多为东南风和东风。本区基本风压为 400pa。 2、地形、地貌 南寨溪桥位区为不对称的“u”型谷，左岸地势陡峻，地形坡度 70，基岩裸露， 中等风化带底面埋深约 20m，右岸地形坡度 40，岩层产状 n20e，se2530， 445.00m 高程以上有少量残坡积层，厚 0.

16、52.0m，强风化带厚 515m，中风化带厚 1020m，两岸边坡均较稳定，无大的工程地质问题。 3、地质 桥位区出露地层为晚元古界上板溪群清水江组第一段中厚厚层状变余凝灰质板岩 夹变余砂岩。自上而下岩（土）层分别为残坡积层（qel+dl） ，崩塌堆积体（qc） ，及清 水江组第一段（ptbq1） 。残坡积层（qel+dl）由浅黄、黄色可塑性粘土、粉粘土夹块石及 碎石组成，厚 0.83.20m 之间，分布于黎平岸及剑河岸 490.00m 高程以上的平缓地带。 崩塌堆积体（qc）为巨石、块石、碎石及风化土组成，分选性差，厚 0.20.5m,主要分 布在黎平岸。清水江组第一段（ptbq1）为灰绿灰

17、色微波状变余凝灰质板岩夹变余粉砂 岩，上部基岩为强风化层，下部为中风化变余凝灰质板岩及少量变余细砂岩，岩芯较 完整，中风化基岩地基允许承载力建议值 2.0mpa。 根据中华人民共和国地震局颁发的中国地震烈度区划分图（1990） ，三板溪水 电站库区内地震基本度为 6 度。 2.22.2 设计规范设计规范 1、 公路工程技术标准 （jtg b01-2003） ； 2、 公路桥涵设计通用规范 （jtg d60-2004） ； 3、 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （jtg d62-2004） ； 4、 公路桥涵施工技术规范 （jtj041-2000） ； 5、 公路圬工桥涵设计规范 （j

18、tg d61-2005） 。 2.32.3 主要技术标准主要技术标准 1、设计荷载：公路-ii 级，人群荷载：3.0kn。 2、通航标准：不考虑。 3、设计洪水频率：1/100。 3、桥面宽度：净-7.521.5m。 2.42.4 构思宗旨构思宗旨 1、符合发展规划，满足交通功能需要。 2、桥梁结构造型简洁，美观，反映新科技成就，体现人民智慧。 3、设计方案力求结构新颖，保证结构受力合理，技术可靠，施工方便。 4、与公路的等级和周边环境相宜。 5、学习拱桥的设计过程。 2.52.5 主要建筑材料主要建筑材料 1、混凝土 c40 混凝土：主拱圈、拱座及钢筋混凝土空心板均采用 c40 混凝土。 c

19、30 混凝土：拱座承台、拱上排架柱、 。桥台耳墙和台帽及桥面防撞栏均采用 c30 混凝土。 c25 混凝土：所有桩基。 20 号片石混凝土：箱拱拱顶实腹段中心区填料。 2、钢材 （1）普通钢筋：直径 10mm 者采用 hrb335 级钢筋，直径4.5kn/m,采用 7.335. 人群荷载效应，可利用汽车均布荷载效应数值乘以 7.335/16.695=0.439。 人群荷载效应标准值见表 4-15 表 4.15 人群荷载效应标准值 拱顶l/4拱脚 荷载效应 正弯矩负弯矩正弯矩负弯矩正弯矩负弯矩 轴向力 (kn) 411.337 425.904 289.406 592.492 574.055 42

20、9.674 弯矩 (kn.m) 696.148 -619.842 1062.419 -1108.203 2647.410 -1880.657 注：1、轴向力=表 4.130.439. 2、弯矩=0.70.439表 4.13均布荷载下的 mmax 3、人群荷载产生的拱各截面正弯矩，拱顶至拱跨 l/4 点，乘以 0.7 折减系数；拱脚乘以 0.9 折减系数 4.1.4 温度内力计算温度内力计算 拱圈合拢温度 7c 月平均最低温度-2c 月平均最高温度 30c 拱圈砌体线膨胀系数 00001 . 0 温度变化在弹性中心产生的水平力： tkn fiii ei h t t 356.124t .20062

21、508639.01099373 . 0 4.55806105.23101 15 2 5 5 2 ）（值）表（ 拱圈温度变化内力见表 4-16 表 4.16 温度内力 温度上升温度下降 项 目 拱顶l/4 截面拱脚拱顶l/4 截面拱脚 t 11.611.611.6-10.8-10.8-10.8 ht= t h t 279.973279.973279.973-260.665-260.665-260.665 cos10.95120.818210.95120.8182 y=ys-y18.75162.7035-16.4498.75162.7035-16.449 nt=htcos (kn) 279.973

22、266.311229.060-260.665-247.944-213.263 m=-hty(kn.m) -2450.22-756.8964605.282281.23704.696-4287.68 注：1.温度下降时的内力与温度上升的内力符号相反； 2.当砂浆为小石子混凝土时，应酌情计入徐变的影响。 4.24.2 拱圈作用效应汇总拱圈作用效应汇总 1、拱圈整体“强度-稳定”验算按规范第 5.1.4 条第 2 款进行。 1)永久作用的水平推力，由计入弹性压缩的自重水平推力：hg=50920.0 kn,则轴向 力：hg=50920.0/cosm=42373.6 kn, 其中 m=tan-1（2f0/

23、l0）=33.6787o 2)汽车均布荷载的水平推力，则取 l/4 拱跨处，与 mmax相应的 h 影响线面积和与 mmin相应的 h 影响线面积之和 114.1995。 汽车均布荷载的水平推力为：hg=114.20016.6950=1906.56kn。轴向力： ng=1906.56/cos33.6787o=2291.10 kn。 3)汽车集中荷载的水平推力，取拱顶不考虑弹性压缩的水平推力影响线坐标，汽 车集中荷载不考虑弹性压缩水平推力为：h1=1.3983800.388=1119.18kn。汽车荷载考 虑弹性压缩水平推力为：h=(1-)h1=1119.08kn，轴向力 1 1 n1119.0

24、8/cos33.6787o=1344.77 kn 4) 规范公式（5.1.4）内，其中人群荷载的水平推力，可利用上述第 2)项汽 车均布荷载计算的影响线面积。人群荷载水平推力为：hp=114.19957.335=837.65kn ，轴向力 np=837.65/cos33.6787o=1006.589kn 。 5) 规范第 5.1.4 条第 2 款，轴向力偏心距可取水平推力计算时同一荷载布置 的拱跨 114 处弯矩设计值除以轴向力设计值。假定永久荷载不考虑弹性压缩的自重压 力线与拱轴线符合，永久荷载产生的弯矩为弹性压缩水平推力hg 产生的弯矩。 mg=1354.29 kn.m.。 6)按 规范

25、第 5.4.1 条第 2 款，轴向力偏心距可取水平推力计算时同一荷载 布置的拱跨 114 处弯矩设计值除以轴向力设计值。汽车均布荷载作用下，拱跨 1/4 处 正负弯矩影响线总面积,为-8.928。汽车均布荷载弯矩为： m=- 8.92816.697=-149.067kn.m 。汽车集中荷载作用下, 1/4 跨不考虑弹性压缩的在拱 顶的弯矩影响线坐标为：9.0428,弯矩为：9.0428572.4=5176.099 kn.m；考虑弹性 压缩的弯矩为：5125.42 kn.m。 汽车荷载弯矩合计为：m=-(149.0675125.42)=-5274.477 kn.m 人群荷载弯矩合计为：m= -8

26、.9287.335-65.487kn.m 7)温度上升赘余力 h1=279.973 kn，温度下降赘余力为-260.665 kn， 温度作用轴向力为： 温度上升：n=279.937/ cos33.6787o =336.395 kn 温度下降：n=-260.665/ cos33.6787o =-313.236 kn 温度作用下的 l/4 跨弯矩为： 温度上升 m=0.7-756.896=-529.827 kn.m 温度下降 m=0.7704.696=493.287 kn.m 其作用效应标准值见表 4.18 表 4.18 拱圈整体“强度-稳定”验算用作用标准值（全拱宽） 轴向力(kn)弯矩(kn.

27、m) 永久荷载42373.6-1354.21 汽车荷载3635.87-5274.48 人群荷载1006.59-65.4870 温度上升336.395-529.827 温度下降313.236493.287 2、拱圈强度验算按规范第 5.1.4 条第 1 款进行，其作用效应标准值见表 4.17 表 4.17 拱圈强度验算作用效应标准值（拱全宽） 拱顶l/4拱脚 作用作用效应 正弯矩负弯矩正弯矩负弯矩正弯矩负弯矩 轴向力(kn) 50419.1 50419.1 53081.1 53081.1 61770.3 61770.3 永久荷载 弯矩 (kn.m)2188.55 2188.55 -1921.75

28、 -1921.75 -6289.74 -6289.74 轴向力(kn) 1729.54 1379.22 12161.1 18987.8 15198.0 5609.94 汽车荷载 弯矩 (kn.m)4517.36 -3158.16 5828.15 -6442.41 12354.2 -10830.2 轴向力(kn) 411.337 425.904 289.406 592.492 574.055 429.674 人群荷载 弯矩 (kn.m)696.148 -619.842 1062.42 -1108.20 2647.41 -1880.66 轴向力(kn) 279.973266.311229.060

29、温度上升 弯矩 (kn.m)-2450.22-756.8964605.282 轴向力(kn) -260.665-247.944-213.263 温度下降 弯矩 (kn.m)2281.23704.696-4287.68 3、拱脚截面直接抗剪强度验算按规范第 4.0.13 条计算。 l）自重剪力 自重产生的左拱脚反力，自表 5.1-4 及第 3 款第 2）项拱上建筑与拱圈自重合计 为 rj=34616.40kn，自重产生的左拱脚考虑弹性压缩的水平推力，自第 6 款第 1）项， hg=50667.51kn 自重剪力为：vg= hgsin-rjcos=810.68kn 2）汽车荷载剪力 汽车荷载考虑弹

30、性压缩的水平推力影响线面积按1994 年手册 附表(iii）-14 (59)，可取拱顶处，与 mmax相应的水平推力的影响线面积和与 mmin相应的水平推力 h 的影响线面积之和，即 114.290。汽车均布荷载产生的考虑弹性压缩的水平推力为： 114.29016.695=1908.07kn 。 汽车集中荷载不考虑弹性压缩的水平推力影响线坐标，按 1994 年手册 附表 （）-12(8) ，其最大值为：1.3983。汽车集中荷载产生的不考虑弹性压缩的水平推 力为：h1 =1.3983572.4=880.387kn；考虑弹性压缩的水平推力为：h=(1-/11) hj=792.55（ 及 1，见第

31、 5 款）。 汽车荷载考虑弹性压缩的水平推力为：h=1908.07792.55=2700.62kn 汽车均布荷载左拱脚的反力影响线面积，按1994 年手册附表（iii）-14(59) ，可取拱顶处，与 mmax相应的左拱脚影响线面积和与 mmin相应的左拱脚影响线面积之 和，即:0.5151.269=75.63， 汽车均布荷载产生的左拱脚反力为：75.6316.695= 1262.7kn 。 汽车集中荷载左拱脚反力影响线坐标，在跨中截面（集中荷载设于跨中截面，为 的是与求水平推力时一致）坐标按1994 年手册）附表（iii）-7(8)为 0.5 。由汽车 集中荷载产生的左拱脚反力为：r=l.2

32、0.5572.4 =343.44kn （按通规第 4.3.1 条，集中荷载计算剪力时乘 1.2 ）。 汽车荷载作用下的左拱脚反力为：rj=1262.7343.44=1606.14kn 。 汽车荷载拱脚截面剪力为：v = hjsin-rjcos=238.71。 3）人群荷载剪力 考虑弹性压缩的水平推力影响线面积，按第 2）项为 114.290，人群荷载考虑弹性 压缩的水平推力为：h=114.2907.335=838.319kn 。 左拱脚反力影响线面积按 2）项为 75.63，人群荷载产生的左拱脚反力为： rj=75.637.335=554.746kn 。 人群荷载剪力为：v = hjsin-r

33、jcos=28.14kn 。 4）温度作用效应 温度作用效应见第 9 款第 1）项，拱脚温度上升时剪力 vt=160.985kn , 拱脚温度 下降时剪力 vt=-149.88kn。 5）与剪力相应的轴向力 n= hjcosrjsin 其作用效应标准值见表 4-19. 表 4.19 拱脚截面剪力及其相应的轴向力标准值 剪力(kn)相应的轴向力(kn) 永久荷载810.67761360.59 汽车荷载238.713133.178 人群荷载28.141004.892 温度上升160.98229.06 温度下降-149.88-213.263 4.34.3 主拱圈截面强度验算主拱圈截面强度验算 拱圈截

34、面强度验算按 规范 第 5.1.4 条第 1 款规定进行。 按通规 公式（4.1.6-1) ，结构按承载能力极限状态设计的基本组合为： (4.7)( 12 100 m i n j qjkqjcqikqgikgiud ssss 式中： 0 结构重要性系数，0=1.0； gi 永久作用效应分项系数，自重效应取 1.2； qi 汽车作用效应分项系数，取 qi = 1.4； q2 人群或温度作用效应分项系数，人群作用效应取 q2=1.4 ，温度 作用效应取 1.4； 0 除汽车作用效应（含汽车冲击力、离心力）外的其他可变作用效应的组 合系数，人群作用和温度作用效应组合，取 00.7； sgi、sqi、

35、sqj 永久作用、汽车作用、人群作用与温差作用效应标准。 按规范 公式（4.0.5）计算承载力： 0ndafcd (4.8) 式中： 0=1.0； nd 轴向力设计值； a 构件截面面积； fcd抗压强度设计值； 偏心距。和长细比召对受压构件的影响系数，见规范 第 4.0.6 条。 表 4.20 拱顶截面强度验算 mmax温升mmax温降mmin温升mmin温降 r0nd63601.71 63071.89 63125.55 62595.72 r0md7231.58 11868.40 -4803.82 -167.00 e0=md/nd0.1437 0.2182 -0.0461 0.0273 =

36、20 80 )(1 ) y e -1 w r e （ 0.9650 0.9229 0.9963 0.9987 afcd142034.80 135835.07 146634.77 146988.91 有边缘表 4.21 l/4 截面强度验算 mmax温升mmax温降mmin温升mmin温降 r0nd81267.3680763.3991121.7790617.80 r0md6152.737585.09-13153.27-11720.91 e0=md/nd0.10570.1239-0.1143-0.0993 = 20 80 )(1 ) y e -1 w r e （ 0.98080.97380.977

37、60.9830 afcd144351.05143319.77143880.32144676.04 表 4.22 拱脚截面强度验算 mmax温升mmax温降mmin温升mmin温降 r0nd)96188.72 95755.25 82623.88 82190.40 r0md16855.78 8140.68 -20039.80 -28754.90 e0=md/nd0.2052 0.1150 -0.2125 -0.3199 = 20 80 )(1 ) y e -1 w r e （ 0.9312 0.9773 0.9265 0.8478 afcd137051.04143842.56136371.1012

38、4773.81 注：1、表中数据根据表 4.17 查得。 2、r0nd=1.01.2永久荷载轴向力1.4汽车荷载轴向力0.71.4（人群荷载轴向力 温度荷载轴向力）； 3、r0md=1.01.2永久荷载弯矩1.4汽车荷载弯矩0.71.4（人群荷载弯矩温度 荷载弯矩）。 e0=0.6s=0.6y上=0.59808m； 以上计算的 e0值均小于容许偏心距，符合规定。 4.44.4 拱圈整体拱圈整体“强度强度- -稳定稳定”验算验算 拱圈整体“强度一稳定”验算应按（规范进行。作用效应按表 4-18 取用。 1、按 规范验算构件温度上升时承载力 0nd0.9(afcd+fsdas) (4.9) 式中：

39、0=1.0； nd 轴向力设计值； a 构件截面面积； fcd抗压强度设计值； 纵向弯曲系数，见规范 第 4.0.6 条。 其中 nd=1.242373.61.43635.8680.7(1.41006.5891.4336.39 5) =57254.6595kn e0=1.2(-1354.1097)1.4(-5274.477)0.71.4(-65.487)1. 4(-529.827)/57254.6595 =-0.1675m l0/i=0.36*151.2087/0.7549=72 查表得：=0.65 所以： 0nd =1.057254.6595=57254.6595kn 0.9(afcd+fs

40、das) =0.9*0.65（7.99918.41000+280*1000*38.01*10-4） =86723.84 kn 0nd=57254.6595 kn 符合规定。 2、按 规范 公式（4.0.5）验算构件温度下降时承载力 nd=1.242373.61.43635.8680.7(1.41006.5891.4313.23 6) =57231.9637kn e0=1.2(-1354.1097)1.4(-5274.477)0.71.4(-65.487)1. 4(493.287)/57231.9637 =-0.15009m l0/i=0.36*151.2087/0.7549=72 查表得：=0

41、.65 所以： 0nd =1.057231.9637=57231.9637kn 0.9(afcd+fsdas) =0.9*0.65（7.99918.41000+280*1000*38.01*10-4） =86723.84 kn 0nd =57231.9637 kn 符合规定。 4.54.5 拱脚截面直接抗剪验算拱脚截面直接抗剪验算 一般是拱脚截面处的剪力最大，根据桥规4.0.13 条规定正截面直接受剪的强度， 其作用效应按表 4-19 取用。 按下式计算： (4.10) kfvdd nafv 4 . 1 1 0 式中 剪力设计值； d v a 受剪截面面积； 砌体或混凝土抗剪强度设计值； vd

42、 f 摩擦系数，采用； f 7 . 0 f 与受剪截面垂直的压力标准值。 k n 1）温度上升： vd=1.2810.6771.4238.710.7(1.428.141.4160.98)=1492.344kn nk=61360.593133.1781004.892229.06229.06=65956.78 kn 0nd=1.01492.344=1492.344 kn =7.9992.480.765956.78/1.4=32998.2275 kn0nd=1492.344 kn kfvd naf 4 . 1 1 符合规定。 2）温度下降： vd=1.2810.6771.4238.710.7(1.4

43、28.14-1.4149.88)=1187.7012kn nk=61360.593133.1781004.892229.06-213.263=65514.457 kn 0nd=1.01187.7012=1187.7012 kn =7.9992.480.765514.457/1.4=32777.066 kn0nd=1187.7012 kn kfvd naf 4 . 1 1 符合规定。 3）不计温度作用： vd=1.2810.6771.4238.710.71.428.14=1334.5836kn nk=61360.593133.1781004.892229.06=65727.72 kn 0nd=1

44、.01334.5836=1334.5836 kn =7.9992.480.765727.72/1.4=32883.6975 kn0nd=1334.5836 kn kfvd naf 4 . 1 1 符合规定。 第五章第五章 施工阶段的验算施工阶段的验算 5.15.1 槽型箱肋吊运内力验算槽型箱肋吊运内力验算 5.1.1 箱肋几何要素箱肋几何要素 1、箱肋截面积几何特性 1）截面面积 a=0.4885m2 2)截面重心轴 y下=0.4875m y上=1.4025m 3)截面对水平轴的惯性矩 ix=0.15685m4 4）截面的回转半径 rw=0.321 a ix 2、箱肋分段长度的计算 1）箱肋的

45、计算跨径 l=150.9764m 2）箱肋的计算矢高 f=25.6268m 3）各段箱肋轴线弧长 s=32.4m 3、箱肋分段重量计算 1）每块横隔板重量 p=27.5145/6=4.58575 kn 2）箱肋接头加重 p=52.86/6=8.81 kn 3）箱肋拱脚加强重量 p=26.43/6(46.3425-27.5145)/6=7.543 kn 4）方头肋座得重量 p=12.0656 kn 5）中段箱肋重 g1=0.488532.4254.5857588.81=551.098kn 6）端段箱肋重 g2=0.0488532.4254.5857588.81/27.543=554.236 kn

46、 拱肋分段之后，每段箱肋两个吊点的位置应该根据该段箱肋在吊运过程中的受力 情况和稳定要求来确定。 箱肋在存放和吊运过程中的受力情况相当于双悬臂梁，当吊点负弯矩与跨中正弯矩 相等时，悬臂长度与肋段长度的比值为 o. 207 。但是箱肋在安装过程中中段拱肋有 可能在某一瞬间搁置于端段拱肋的接头上，使中段拱肋处于部分简支的受力状态，此 时跨中正弯矩远大于按 o. 207 确定的正弯矩。此外，拱肋为预制的开口箱断面，下缘 配置的钢筋比上缘多，跨中承受正弯矩的能力比吊点承受负弯矩的能力大得多，所以 可以适当缩小悬臂的长度。稳定要求箱肋在吊运途中不向其弯曲平面之外倾倒。把肋 段视为圆弧的一段，要求两吊点的

47、连线必须在该段箱肋弯曲平面的重心之上. 但是，本设计是将吊点设在槽形箱肋截面重心轴的两侧壁上，箱宽 1 . 24m ，相 当于四点抬吊，稳定性更大。 横隔板间距 4.5m ，中段箱肋两吊点拟设在 5 个横隔板间距之内 1.5m 处，则中段箱肋 吊点位置： la=54.5-21.5=19.5m lb=0.5(32.4-19.5)=6.45m 端段箱肋吊点位置： lb=6.45m la=19.5m l0=32.40.5748-19.5-6.45=7.0248m 4、箱肋截面坐标 表 5.1 箱肋截面坐标表 截面xy1/fy1cossin 075.4882 125.20060.81820.5749

48、169.1975 0.8179 20.61160.8271 0.5621 262.9068 0.6595 16.61980.8613 0.5081 356.6161 0.5223 13.16230.8913 0.4534 450.3255 0.4044 10.19110.9169 0.3991 接头 248.6200 0.00000.9249 0.3802 544.0348 0.3041 7.66350.9385 0.3453 637.7441 0.2200 5.54410.9562 0.2927 731.4534 0.1508 3.80030.9705 0.2411 825.1627 0.0955 2.40670.9816 0.1909 918.8720 0.0532 1.34070.9899 0.1418 接头 116.2000 0.00000.9902 0.1397 1012.5814 0.0235 0.59220.9954 0.0958 116.2907 0.0059 0.14870.9989