等截面悬链线圬工拱桥设计Word文档格式.doc
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figure,archaxismodularascertain,mainarchcircleabscissusintensityproven,mainarchcirclestabilityproven,nakednessarchringintensityandstabilityprovengradeup.
Thesedesignmostlydesignedthemainarch.Priorityonthebasisofelasticcenterandcoefficientofelasticity，provendeadloadandaliveloadgemelarchapex,skewback1/4sectionandbridgepierbringinternalforce，emphasestakewith"
dummypropellerbossfarad"
number"
cinephile"
availableoffnormalimpactarch，recalculationtemperatureandconcreteshrinkageprocreativeinternalforceintoconsiderationforthfromnatureconditionalignmentpontinebayandbilgeproceeddrawnout，countmainarchcircle.Second,Iproventhemainarchcircle'
sintensityandstabilityproceed.Atlast,thecountofdimension,load,strength,stabilityforbridgepierandabutment.
【Keyword】archbridgeuniformcrosssectioncatenaryfixedarcharchaxiscoefficientabdomenarch
1绪论
拱桥外形美观，且其形状反应出桥的受力状况。
拱桥不是简单地架在基础之上，而是不断地把基础向外推。
就好像把一个拱形梁两脚着地放着，然后在拱顶加载，这个梁就会向两端伸展变平。
为了防止两边拱脚外移，要在两边设置重物来阻挡。
有了这些桥台，拱桥的承受能力要比单纯把曲线形构件拼成一跨的承受能力大的多。
这就是拱桥的原理。
拱桥在我国拥有悠久的历史。
拱桥是我国公路上使用很广泛的一种桥梁体系。
拱桥与梁桥的区别，不仅在于外型的不同，更重要的是两者受力性能有差别。
拱桥不仅可以利用钢，钢筋混凝土等材料修建，而且还可以根据拱的受力特点，充分利用抗压性能较好而抗拉性能较差的圬工材料来修建。
本次设计为等截面悬链线无铰拱结构设计，拱桥设计在桥梁建设应用中十分重要，也是较为复杂的，需结合土力学、结构力学，岩土力学等基础力学知识，根据桥梁专业特点来进行设计并解决设计中遇到的各种问题。
它对设计人员各方面素质要求较高，在掌握土木工程基础专业知识的基础上，还要对地质学等知识熟悉了解。
在本次官塘桥设计中，对桥梁工程专业设计有了深刻了解，并在解决工程问题中掌握到大量桥梁设计专业知识，对我来说将所学的各种基础专业知识应用到该次设计中是一次非常好的实践，同时对拱桥设计有了实际全面的了解。
该次设计是对所学土木工程专业知识的综合考查，而能够很好的完成该次设计是对自己大学所学知识转向实际运用的合格检验。
2.设计资料
2.1设计标准
1）设计荷载
汽车-20级，挂车-100，人群3.0。
2）主拱跨径及桥宽
本桥上部结构为双跨跨径60m的等截面悬链线石砌拱桥,下部结构为重力式桥墩和U形桥台,均置于非岩石土上。
净跨径，净矢高，净矢跨比。
桥面净宽为净—7+2×
（0.25+0.75人行道）,。
2.2材料及其依据
1）拱上建筑
拱顶填料厚度，，包括桥面系的计算厚度为，换算平均容重。
拱上护拱为浆砌片石，容重。
腹孔结构材料容重。
主拱拱腔填料为砂、砾石夹石灰炉渣黄土，包括两侧侧墙的平均容重
2）主拱圈
10号砂浆砌40号块石，容重。
极限抗压强度。
极限直接抗剪强度。
弹性模量。
拱圈设计温度差为。
3）桥墩
7.5号砂浆砌30号片石，材料容重。
极限抗压强度。
地基土为中等密实的卵石夹砂、碎石，其容许承载力。
基础与地基间的滑动摩擦系数取。
4）桥台
5号砂浆砌30号片石、块石，容重。
墩台基础为15号片石混凝土，。
台后填砂砾石土，夯实。
内摩擦角，填土容重。
2.3设计任务与内容
1）构造尺寸拟定；
2）确定拱轴系数；
3）拱圈弹性中心及弹性压缩系数；
4）主拱圈截面内力计算；
5）主拱圈正截面强度验算；
6）主拱圈稳定性验算；
7）主拱圈裸拱强度和稳定性验算；
8）桥墩尺寸拟定；
9）桥墩荷载计算；
10）桥墩强度验算；
11）桥墩稳定性验算；
12）桥台尺寸拟定；
13）第一种受力情况验算；
14）第二种受力情况验算；
15）绘出总体布置图。
2.4设计依据与参考书
[1]邵旭东.桥梁工程[M].北京：
人民交通出版社，2004.
[2]交通部.公路工程技术标准[M].北京：
人民交通出版社，1997.
[3]交通部.公路标准车辆等代荷载[M].北京：
人民交通出版社，1981.
[4]交通部.公路桥涵设计通用规范[M].北京：
人民交通出版社，2004.
[5]交通部.公路桥涵地基与基础设计规范[M].北京：
人民交通出版社，1985.
[6]王国鼎.拱桥等代荷载[M].北京：
[7]王国鼎.拱桥连拱计算（第二版）[M].北京：
人民交通出版社，2000.
[8]王国鼎.桥梁计算示例集-拱桥[M].北京：
[9]顾懋清,石绍甫.公路桥涵设计手册-拱桥（上册）[M].北京：
人民交通出版社，1994.
[10]顾安邦,孙国柱.公路桥涵设计手册-拱桥（下册）[M].北京：
[11]Buchholdt.H.A.,1985,AnIntroductiontoCableRoof
Structures.CambridgeUniversityPress.London.
[12]P.86-70ChenBaochun,1996.DesignandConstructionofCon2creteFilledsteelTubularArchBridge.ThePeople'
scommunicationPress,Beijing,P.129-158.
3.主拱圈计算
3.1确定拱轴系数
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。
3.1.1拟定上部结构尺寸
3.1.1.1主拱圈几何尺寸
1）截面特性
截面高度d=β·
K·
取d=1.05m；
主拱圈横桥向取1m单位宽度计算，横截面面积A=1.05；
惯性矩：
I=
截面抵抗矩：
W=
截面回转半径：
2）计算跨径和计算失高
假定m=2.814，则根据拱轴系数m与的关系（如下表）
得知：
相应的。
M
1.167
1.347
1.543
1.756
1.988
2.240
2.514
2.814
3.142
3.5
0.245
0.240
0.235
0.230
0.225
0.220
0.215
0.210
0.205
0.2
查“拱桥”表（III）-20（8）（即悬链线拱各点倾角的正弦及余弦函数表）得
sin=0.63364，cos=0.77363
计算跨径
计算矢高。
3）拱脚截面的投影
水平投影
竖向投影
4）计算主拱圈坐标（图3-1）
图3-1主拱圈坐标计算示意图
将拱圈沿跨径24等分，每等分长。
以拱顶截面的形心为坐标原点，拱轴线上各截面的纵坐标
，相应拱背坐标，相应拱腹坐标
，其数值见表3-1。
表3-1主拱圈截面坐
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