L=40m空腹式悬链线无铰拱石拱桥计算由85改为04要求规范1.doc

L=40m空腹式悬链线无铰拱石拱桥计算 1．设计资料 某等截面空腹式悬链线无铰拱石拱桥上部结构为等跨40m的石砌板拱，下部结构为重 力式墩和U型桥台，均置于非岩石土上。 1.1设计标准 1.1.1设计荷载 公路-II级汽车荷载，人群荷载3kN/m2。 1.1.2跨径及桥宽 净跨径L0=40m，净矢高，净矢跨比f0/L0=1/5。 桥面净宽为净7+2×(0.25+0.75m人行道)，B0=9m。 1.2材料及其数据 1.2.1拱上建筑 拱顶填料厚度hd=0.5m，包括桥面系的计算厚度为0.736m，换算平均重力密度 =20kN/m3。 护拱为浆砌片石，重力密度=23kN/m3。 腹孔结构材料重力密度=24kN/m3。 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重力密度=19kN/m3。 1.2.2主拱圈 M10砂浆砌MU60块石，重力密度=24kN/m3。 拱圈材料抗压强度设计值=4.22MPa。 拱圈材料抗剪强度设计值=0.073MPa。 弹性模量Em=7300MPa。 拱圈设计温度差为±15℃ 2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脚截面形心的弯矩和自拱顶至1/4跨的恒载对1/4跨截面形心的弯矩。其比值。求得值后，可由肌中反求m值，若求出的m值与假定的舰值不符，则应以求得的肌值作为假定值，重复上述计算，直至两者接近为止。 2.1拟定上部结构尺寸 2.1.1主拱圈几何尺寸 a. 截面特性 截面高度 主拱圈横桥向取1m单位宽度计算，横截面面积 A=0.9 惯性矩 0.07560m4； 截面抵抗矩 =0.15119m3； 截面回转半径 =cccc b. 计算跨径和计算矢高 假定m=1.988，相应的=0.225。查《拱桥》表(Ⅲ)-20(8)得 =0.49489，=0.86896 计算跨径=40+0.95244×0.49489=40 计算矢高 c. 拱脚截面的投影 水平投影=0.47135m； 竖向投影=0.82763m。 d. 计算主拱圈坐标(图3.4-63) 图3.4-63 将拱圈沿跨径24等分，每等分长△l=l/24=1.69295m；以拱顶截面形心为坐标原点，拱轴线上各截面的纵坐标yl=[表(Ⅲ)-1值]×f，相应拱背及拱腹纵坐标： 其数值见表3.4-9。 主拱圈截面坐标表 表2-1 截面号 y1/f y1 cosa 0.5d/cosa y1+0.5d/cosa y1-0.5d/cosa x 0 1.00000 5.06240 0.86896 0.54803 5.61043 4.51437 20.23568 1 0.82178 4.16018 0.89413 0.53261 4.69279 3.62757 19.39253 2 0.66544 3.36872 0.91594 0.51992 3.88865 2.84880 18.54938 3 0.52911 2.67857 0.93458 0.50956 3.18812 2.16901 17.70623 4 0.41116 2.08146 0.95027 0.50114 2.58260 1.58031 16.86308 5 0.31020 1.57036 0.96329 0.49437 2.06472 1.07599 16.01993 6 0.22500 1.13904 0.97392 0.48897 1.62801 0.65007 15.17678 7 0.15456 0.78244 0.9824 0.48475 1.26720 0.29769 14.33363 8 0.09804 0.49632 0.98902 0.48151 0.97782 0.01481 13.49048 9 0.05478 0.27732 0.99395 0.47912 0.75644 -0.20180 12.64733 10 0.02422 0.12261 0.99735 0.47749 0.60010 -0.35487 11.80418 11 0.00604 0.03058 0.99934 0.47653 0.50711 -0.44596 10.96103 12 0 0.00000 1.00000 0.47622 0.47622 -0.47622 0.00000 注：1)第2栏由《拱桥》附录(Ⅲ)表(Ⅲ)-1查得第4栏由《拱桥》附录(Ⅲ)表(Ⅲ)-20(8)查得； 2)本例