悬链线等截面箱形无铰拱桥设计 悬链线等截面箱形无铰拱桥设计 指导老师： 姓名： 学号： 2014．6 东南大学交通学院道桥渡 悬链线等截面箱形无铰拱桥设计
目录
一、设计资料 ................................................................................................................................... 3
1.1 主要技术指标 .................................................................................................................... 3
1.1.1 设计荷载 ................................................................................................................. 3 1.1.2 跨径及桥宽 ............................................................................................................. 3 1.2 材料及其数据 .................................................................................................................... 3
1.2.1 拱上建筑 ................................................................................................................. 3 1.2.2 主拱圈..................................................................................................................... 4 1.2.3 桥墩......................................................................................................................... 4 1.2.4 桥台......................................................................................................................... 4 1.2.5 基础......................................................................................................................... 4 1.3 设计说明............................................................................................................................ 4 1.4 设计依据及参考书 ............................................................................................................ 5 二、主拱圈计算 ............................................................................................................................... 6
2.1确定拱轴系数 ..................................................................................................................... 6
2.1.1拟定上部结构尺寸 .................................................................................................. 6 2.1.2恒载计算 ................................................................................................................ 10 2.1.3验算拱轴系数 ........................................................................................................ 14 2.2拱圈弹性中心及弹性压缩系数 ....................................................................................... 14
2.2.1弹性中心 ................................................................................................................ 14 2.2.2弹性压缩系数 ........................................................................................................ 14 2.3主拱圈截面内力计算 ....................................................................................................... 16
2.3.1横载内力计算 ........................................................................................................ 16 2.3.2活载内力计算 ........................................................................................................ 16 2.3.3温度内力计算 ........................................................................................................ 24 2.4正截面受剪强度验算 ....................................................................................................... 25
2.4.1内力计算 ................................................................................................................ 25 2.4.2拱圈作用效应标准值汇总 .................................................................................... 27 2.4.3拱圈截面强度验算 ................................................................................................ 29 2.5拱圈整体“强度——稳定性”验算 .................................................................................... 32 2.6拱脚截面直接抗剪验算 ................................................................................................... 33 2.7主拱圈裸拱强度和稳定性验算 ....................................................................................... 35
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悬链线等截面箱形无铰拱桥设计
等截面悬链线板拱桥设计
一、设计资料
本课程设计中，桥梁上部结构为三跨30m的混凝土预制块等截面悬链线板拱，下部结构为重力式墩和U型桥台，均置于非岩石上。
1.1 主要技术指标
1.1.1 设计荷载
汽车荷载：公路—II级；
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人群荷载：3.0kN/ m；
栏杆单侧纵向集度：5.0kN/m。
1.1.2 跨径及桥宽
净跨径l0=30m，净矢高f0=5m，净矢跨比f0/l0=1/6；
桥面净宽为净7+2×0.75m，主拱圈全宽B0=8.5m。(此处word与ppt题目数据不一样PPT主拱圈7.6m，桥面宽度7+2*1m，全宽9.5m)
1.2 材料及其数据
1.2.1 拱上建筑
拱顶填料与桥面总厚度hd=50cm，其中桥面为泥结碎石，沿横桥向等厚，为15cm，
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γ=21kN/ m；拱顶填料γ=20kN/ m。
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护拱为C15混凝土预制块，用M5浆砌，γ=24kN/ m；
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侧墙为C20混凝土预制块，用M5浆砌，γ=24kN/m；
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腹孔圈、腹孔墩均为C20混凝土预制块，用M10浆砌，γ=24kN/ m；
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帽石为C25混凝土预制块，γ=24kN/ m；
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拱腹填料γ=20kN/ m。
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悬链线等截面箱形无铰拱桥设计
1.2.2 主拱圈
主拱圈采用M20砂浆砌C25混凝土预制块，γ=24kN/m3；或钢筋混凝土箱型板拱（自定）
轴心抗压强度设计值fcd=6.52MPa； 极限抗剪强度设计值fvd=0.104MPa；
拱圈封拱温度为10℃，当地最高月平均温度为25℃，最低月平均温度为-5℃，混凝土
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线膨胀系数α=1.0×10。
1.2.3 桥墩
桥墩采用M20砂浆砌C20混凝土预制块，γ=24kN/ m； 轴心抗压强度设计值fcd=5.83MPa；
地基土为中等密实的卵石夹砂、碎石，其容许承载力为500MPa，基础与地基间的滑动摩擦系数为0.5。
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1.2.4 桥台
桥台采用M20砂浆砌C20混凝土预制块，γ=24kN/ m； 轴心抗压强度设计值fcd=5.83MPa； 极限抗剪强度设计值fvd=0.104MPa；
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台后填砂砾石土，夯实，内摩擦角φ=35°，填土容重γ=18kN/ m。
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1.2.5 基础
基础采用C20钻孔灌注桩基础。
1.3 设计说明
（1）本次课程设计是一座混凝土预制块等截面悬链线板拱桥的设计与计算。该桥总体布置设计基本完成（见附后图纸），但主拱圈尚需重新设定；
（2）上部结构按无铰拱计算，不计连拱作用； （3）可采用假载法简化拱桥恒载内力的计算； （4）拱轴系数m可先假定为2.814或3.142；
（5）主拱圈采用满堂支架施工方法，考虑早期脱架，需验算裸拱强度与稳定性； （6）设计洪水位在起拱线位置，设计时不计浮力； （7）计算控制截面：拱顶，拱脚，四分点，八分点； （8）结构重要性系数γ0=1.0。
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