空腹式等截面悬链线无铰拱桥设计╱附计算示意图.doc

《桥梁工程》 课程设计 (交通工程专业用) 专 业： 交通工程 班级学号： 姓 名： 指导教师： 罗韧 学 期：2010-2011第二学期 南京工业大学交通学院交通工程系 二O一一年六月 南京工业大学课程设计用纸 第 PAGE 22页 ……… ……………………………装…………………订……………………线……………………………………………………………... 桥梁工程课程设计───── 桥梁工程课程设计任务书 一．设计题目 空腹式等截面悬链线无铰拱设计 二．设计资料 1．设计标准 设计荷载：汽车荷载 公路－I 级， 人群荷载3.5kN/m2 桥面净空 净－8+2×(0.75m+0.25 m)人行道+安全带 净跨径 L0＝50ｍ 净高 f0＝10m 净跨比f0/L0＝1/5 2．材料数据与结构布置要求 拱顶填料平均厚度(包括路面，以下称路面)hd＝0.5m，材料容重γ1＝22.0kN/m3 主拱圈材料容重(包括横隔板、施工超重)γ2＝25.0kN/m3 拱上立柱（墙）材料容重γ2＝25kN/m3 腹孔拱圈材料容重γ3＝23kＮ/m3 腹孔拱上填料容重γ4＝22kN/m3 主拱圈实腹段填料容重γ1＝22kN/m3 人行道板及栏杆重52.0KN/m 混凝土材料： 强度等级为C30，主要指标为： 强度标准值fck=20.1Mpa，ftk=2.01Mpa 强度设计值fcd=13.8Mpa，ftd=1.39Mpa 弹性模量 Ec=3.0x10^4Mpa 普通钢筋 1）纵向抗拉普通钢筋采用HRB400钢筋，其强度指标为： 强度抗拉标准值：fsk=400Mpa 抗拉强度设计值：fsd=330Mpa 弹性模量 Es=2.0x10^5Mpa 相对界限受压高度 ζb=0.53，ζb=0.1985 箍筋几构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为： 强度抗拉标准值：fsk=335Mpa 抗拉强度设计值：fsd=280Mpa 弹性模量 Es=2.0x10^5Mpa 本桥采用支架现浇施工方法。主拱圈为单箱六室截面，由现浇C30混凝土浇筑而成。拱上建筑采用圆弧腹拱形式。拱上建筑可采用简支板式或圆弧拱式，净跨为5~7m，拱脚至拱顶布置4~6跨 (主拱圈的具体几何尺寸参照指导书实例修改自定)。 3．设计计算依据 交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60－2004) 交通人民出版社 交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62－2004) 交通人民出版社 交通部部颁标准《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005) 交通人民出版社 《公路设计手册-拱桥(上)》 人民交通出版社，2000.7 三．课程设计的内容 1．确定主拱圈截面构造尺寸，计算拱圈截面的几何、物理力学特征值； 2．确定主拱圈拱轴系数m及拱上建筑的构造布置和几何构造尺寸； 3．计算结构恒载； 4．计算结构内力(永久作用、可变作用)； 5．温度变化、混泥土收缩徐变引起的内力； 6．主拱结构的强度和稳定计算； 7．拱上立柱（墙）的内力、强度及稳定性计算； 8．绘制1～2张相关施工图。 四、设计成果 1、空腹式等截面悬链线无铰拱设计计算书 2、空腹式等截面悬链线无铰拱设计纵断面施工图 3、空腹式等截面悬链线无铰拱设计横断面施工图 一、主拱圈截面几何要素的计算 (一)主拱圈横截面设计 拱圈截面高度按经验公式估算 H= l0/100 + h0 =50/100+0.6=1.1m 拱圈由六个各为1.5m宽的拱箱组成，全宽B0=9.0m。 ……… ……………………………装…………………订……………………线……………………………………………………………... 箱形拱圈截面几何性质 截面简化图：（图二） 截面积： A=(1.5×1.1-1.1×0.681818) ×6=5.400m2 绕箱底边缘的静面矩： S=（1.5*1.1*0.55-1.1*0.681818*0.55）*6=2.970m3 主拱圈截面重心轴： y下=S/A=0.55m y上=1.1-0.55=0.55 m 主拱圈截面绕重心轴的惯性矩： Ix=6*（1.5*1.1^3/12-1.1*0.681818^3/12）