桥梁工程课程设计

P15 P16 P17 合计 78.61 416.56 (7.59) 5.15 (596.99) 2144.66 10.18 800.02 22.92 9547.45 16.46 22693.95 58496.22 1378.79 (1.31) (1809.21) 3860.84 12286.20 3．验算拱轴系数 由表1-3得 ?ML/?M4J?12286.20?0.21003

584966.22该比值与假定拱轴系数m=2.814相应得

y1/f?0.21十分接近，故可确定2.814为设计拱轴系数

4（二）拱轴弹性中心及弹性压缩系数

?3值]?f?0.345104?17.76?6.129m 1、弹性中心 y?[表（III）2．弹性压缩系数

?awId2???0.1633m2A120.1633?0.000522f217.76?10.8925?0.00052 ?0.00564

??wa

?1??8.27171?0.00052 ?0.00428 ?1?0.00562 1??

（三）主拱圈截面内力计算

大跨径拱桥应验算拱顶、1/4拱跨和拱脚五个截面，必要时应验算1/8拱跨截面。只验算拱顶，这里只算了1/4拱跨和拱脚五个个截面的内力。其余截面，除不计弹性压缩的内力必须在影响线上直接布载求得以外，其步骤和1/4拱跨者相同。

1．恒载内力计算

计算拱圈内力时，为利用现有的表格，一般采用所确定的拱轴线进行计算。但是在确定拱轴系数时，计算得的恒载压力线与确定的拱轴线很难在“五点”完全重合，本例中二者相差0.21003-0.21＝0.00003，这个偏差不算大。

计入弹性压缩的恒载内力 表1-4 项目 y?y??y1 拱顶 6.13 1.00000 3275.55 1/4截面 2.40 0.91368 3275.55 拱脚 -11.63 0.63127 3275.55 cos? ?1?' ??HgHg??1??1?????

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Ng?'Hgcos???1'Hgcos? 1??3294.06 113.40 3605.26 44.40 5218.14 -215.20 Mg??1'Hgy 1?? （1）不计弹性压缩的恒载推力 H??Mjf?58496.22?3294KN17.76

(2)计入弹性压缩的恒载内力见表1-4 2．活载内力计算

（1）公路一级和人群荷载的内力单位拱宽汽车等代荷载 K1?c?9K二级＝2K二级 9式中，c=2为车道数；

ξ＝1为车道折减系数，双车道不折减。 单位拱桥人群等代荷载K2?2b2?0.75q人＝?3＝0.5KN99式中，b=0.75m为人行道

宽度；

q人＝3KN为人群荷载。不计弹性荷载的公路一级及人群内力见表1-5

不计弹性荷载的公路一级及人群内力 表1-5 计算荷载 影响线面积 纵 力与弯矩 标 面积 2pk 2 qk q表中值 乘数 人99值 拱 顶 53.7539 1.75 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.00725 0.06913 -0.00456 0.05903 0.00882 0.04035 -0.01047 0.08781 11.9688 14.0390 -7.5280 11.9879 14.5607 8.1943 2.1960 1.1651 -0.4656 0.5449 2.4013 0.6904 144.9734 94.2164 -41.9658 54.2633 161.8408 55.5489 -103.7441 95.8715 截面 项目 Mmax 相应H1 l 253.7539 1.75 53.7539 53.7539 53.7539 53.7539 53.7539 53.7539 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 l2/f l 2Mmin 相应H1 1/4 截 面 Mmax l2/f l2 相应H1 l2/f l2 Mmin 相应H1 -17.2846 1.2080 17.8326 1.0371 l2/f

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拱 脚 Mmax 相应H1 53.7539 53.7539 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.01994 0.09242 0.17067 -0.01409 0.03575 0.32933 l2 32.9183 18.7688 6.9345 2.1945 0.9923 0.2935 192.0291 95.5698 31.3799 -181.4803 34.2086 l2/f l 相应V 53.753 9 Mmin 相应H1 相应V 53.7539 53.7539 53.7539 l2 -23.2607 -2.4025 7.2602 13.3810 0.3225 l2/f l 0.9376 8 0.5053 注：在求拱脚相应反力V时，以公路I级等代荷载乘以全部反力影响线面积。人群反力则只乘以相应的影响线面积。

计如弹性压缩的公路I级和人群荷载内力见表1-6 拱 顶 L/4截面 拱 脚 项 目 Mmax Mmax Mmax Mmin Mmin Mmin cos? 1 0 94.2164 54.2633 0.94212 0.33527 55.5489 95.8715 0.71319 0.70097 95.5698 31.3799 90.1558 34.2086 80.5053 sin? 轴 向 力 与M相应的H 与M相应的V N?H1cos?+Vsin? 94.2164 54.2633 52.3337 92.2067 80.8290 ?H??1H1 1??1.0895 0.6273 0.6421 1.1082 1.1047 0.3955 ?N??Hcos? 1.0895 0.6273 0.6049 1.0440 0.7879 0.2821

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Np?N??N 弯 矩 M y=ys?y1 93.1629 144.9734 53.6360 -41.9658 51.7288 161.8408 91.1627 -103.7441 89.3679 192.0291 80.5419 -181.4803 2.7105 2.9531 147.9625 1.7002 -40.2656 1.0034 0.6070 162.4478 1.0475 -102.6966 -5.4186 -4.2693 187.7598 -1.5286 -183.0089 ?M??N?y Mp?M??M 注：初拱脚截面外，其余截面的轴向力用N=H1/cos?作近似计算。 3.温度内力计算 拱圈合拢温度15?C

拱圈砌体线膨胀系数??0.000008 变化温差?t??15?C

温度变化在弹性中心产生的水平力：

Ht?EI?t8?10?6?7.3?106?0.06075???15?15.87KN 22[表（III）?5值]f0.106299?17.76

拱圈温度变化内力见表1-7

温 度 内 力 表1-7

项 目 拱顶 温度上升 l/4截面 0.94212 1.0034 7.4685 拱脚 0.71319 -5.4186 5.4857 1 2.7105 7.2468 cos? y=ys?y1 Nt?Htcos? Mt??Hty 21.8895 -7.0247 30.4638 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。

（四）主拱圈正截面强度验算

根据《桥规》规定，构件按极限状态设计的原则是：荷载效应不利组合的设计值小于或等于结构抗力效应的设计值，即

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