桥梁工程课程设计
1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 5 6 7 8 1.000000 17.7581 0.63127 1.1089 16.6492 18.8670 35.543 0.810048 14.3849 0.68806 1.0174 13.3676 15.4023 32.581 0.647289 11.4946 0.74265 0.9426 10.5521 12.4372 29.619 0.508471 9.0295 0.79353 0.8821 8.1474 9.9116 26.657 0.390820 6.9402 0.83948 0.8338 6.1064 7.7741 23.695 0.291988 5.1852 0.87966 0.7958 4.3894 5.9809 20.733 0.210000 3.7292 0.91368 0.7661 2.9631 4.4953 17.771 0.143218 2.5433 0.94152 0.7435 1.7998 3.2868 14.810 0.090308 1.6037 0.96344 0.7266 0.8771 2.3303 11.848 0.050213 0.8917 0.97985 0.7144 0.1773 1.6061 8.886 0.022133 0.3930 0.99118 0.7062 -0.3132 1.0993 5.924 0.005506 0.0978 0.99782 0.7015 -0.6038 0.7993 2.962 0.000000 0.0000 1.00000 0.7000 -0.7000 0.7000 0.000 注:第2栏由《拱桥上册》附录(III)表(III)-1查得 第4栏由《拱桥》附录(III)表(III)-20(8)查得
出现的[表(III)-?值]或[表(III)-?(?)值]均为《拱桥》下册相应表格的数值。
(2) 拱上构造尺寸 1)腹拱圈
腹拱圈为M10号砂浆砌M30粗料石等截面圆弧拱,截面高度d'?0.3m,静失高f'?0.6m,净失跨比f'/l'?1/5。查《拱桥》上册表3-2得
sin?0?0.8,cos?0?0.600001 水平投影x'?d'sin??0.24m 竖向投影y'?d'cos??0.18m
2)腹拱墩
腹拱墩采用M7.5 沙浆M30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。
腹拱的拱顶拱背和主拱圈的拱顶拱背在同一水平线上。从主拱圈拱背至腹拱起拱轴线之间横墙中线的高度h?y1?其数值见表1-2
腹拱墩高度计算表 表1-2
d1(1?)?(d'?f'),其计算过程及2cos1
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κξ项目 1#横墙 2#横墙 3#拱座 空、实腹段分界线 X(m) ξ=X/L =Ln(m+SQRT(m-1)*ξ 2y1=f/(m-1)*(chκξ-1) tgφ=2*f*k/(m-1)/l*shκξ cosφ=1/SQRT(tgφ*tgφ+1) h=y1+d/2*(1-1/cosφi)-(d'+f') 32.6858 0.9196 28.8858 0.8127 25.3658 0.7137 1.5584 1.3772 1.2094 14.4957 10.8468 8.0750 1.0596 0.8661 0.7125 0.6864 0.7559 0.8144 13.28 9.72 7.02 25.2458 0.7103 1.2036 7.9898 0.7076 0.8163 6.93 注:横墙高度也可根据表1-1的有关数值内插计算得到。
2. 恒载计算
恒载分主拱圈、拱上空腹段、拱上实腹三部分进行计算。不考虑腹拱推力和弯矩对主拱圈的影响。其计算图式见图1-2。
(1) 主拱圈恒载
p0?12?[表(III)?19(8)值]A?5l?0.57893?1.4?71.08578?24?1382.76kNM1/4?[表(III)?19(8)值]Mj?[表(III)?19(8)值]A?5l24?0.12676?1.4?71.085782?24/4?5380.55kN?m?0.53491?1.4?71.085782?24/4?22705.21kN?mA?5l24(2)拱上空腹段的恒载 1) 腹孔上部(图1-3)
1706桥梁工程课程设计
图 1-3
腹拱圈外弧跨径l'?l'?2d'sin?0?3.48m腹拱内弧半径R0?0.625001l'?1.88m
腹拱圈重Pa?0.52202(R0?)d?3?7.31kN2腹拱侧墙护拱重Pb?0.11889(R0?d')2?2?14.13kNd'2'
(以上三个系数依次分别查《拱桥》上册表3-2、表1-10、表1-9)
‘填料及路面重Pc?l外hd?1?57.42kN
两腹拱之间起拱线以上部分的重量 (图1-4)
Pd?(0.8?x')y'?3?[(f'?d'?y')?2?hd?1](0.8?2x')?(0.8?0.24)?0.18?23?([0.6?0.3?0.18)?25?0.75?22]?(0.8?2?0.24)?13.36kN一个腹拱重P?2) 腹拱下部
p?ad?7.31?14.13?57.42?13.36?92.22kN1#横墙P?[13.28?(0.5???0.52/2)/10]?0.8?23?242.63kN2#横墙P?[9.72?(0.5???0.52/2)/10]?0.8?23?177.22kN 3#拱座P?(7.02?3)集中力
1?0.18)?0.24?23?39.24kN2
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P13?92.22?242.63?324.85kNP14?92.22?177.22?269.44kNP15?(92.22?13.36)/2?39.24?78.67kN(3)拱上实腹段的恒载(图1-5) 1)拱顶填料及面重
图 1-5
P16?lxhd?1?25.2458?0.75?22?416.55kN悬链线曲边三角形部分
(m?1)K重量?1378.79kNP17?l1f1(shK?0?K?0)?4
式中:f1?f?yi(11?1)?17.75811?0.7?(?1)?17.3492m
cos?j0.63127K?0)?(chK?0?1)/K?02lx?0.7558lx?19.08 (shK?0?K?0)重心位置?lx?(shK?0?(3) 各块恒载对拱脚及拱跨1/4截面的力矩见表1-3
半拱横载对拱脚和1/4拱跨截面的弯矩 表 1-3 l/4截面 分块号 恒重(KN) P0-12 P13 P14 1382.76 334.77 269.35 拱脚截面 力矩(KN.m) 22705.21 956.46 1793.11 力臂(m) 力矩(KN.m) 力臂(m) 5380.55
2.86 6.66