桥梁工程课程设计-- 空腹式等截面悬链线无铰拱设计

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1、 桥梁工程桥梁工程 课程设计 ( (交通工程专业用交通工程专业用) ) 专专 业：业： 交通工程交通工程 班级学号：班级学号： 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 学学 期：期：20102010- -20112011 第二学期第二学期 二 O 一一年六月 桥梁工程课程设计 桥梁工程课程设计任务书桥梁工程课程设计任务书 一设计题目一设计题目 空腹式等截面悬链线无铰拱设计 二设计资料二设计资料 1 1设计标准设计标准 设计荷载：汽车荷载 公路I 级， 人群荷载 3.5kN/m 2 桥面净空 净8+2(0.75m+0.25 m)人行道+安全带 净跨径 L050 净高 f010m 净跨比 f0/L0

2、1/5 2 2材料数据与结构布置要求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)hd0.5m，材料容重122.0kN/m3 主拱圈材料容重(包括横隔板、施工超重)225.0kN/m3 拱上立柱（墙）材料容重225kN/m3 腹孔拱圈材料容重323k/m3 腹孔拱上填料容重422kN/m3 主拱圈实腹段填料容重122kN/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=3.0x104Mpa 普通钢筋

3、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 . 装 订 线 . 弹性模量 Es=2.0x105Mpa 相对界限受压高度 b=0.53，b=0.1985 2）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=2.0x105Mpa 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 57m，拱脚至拱 顶布置 46

4、 跨 (主拱圈的具体几何尺寸参照指导书实例修改自定)。 3 3设计计算依据设计计算依据 交通部部颁标准公路桥涵设计通用规范(JTG D602004) 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 D622004) 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

5、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 12 张相关施工图。 四、设计成果四、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、主拱圈截面几何要素的计算 ( (一一) )主拱圈横截面设计主拱圈横截面设计 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。 拱圈横断面的构造如图 1 所示。 ( (二二) )箱形拱圈截面几何性质箱形拱圈截面几何性质 截面简化图： （图二） 截面积： A=(1.51.1-1.10.681818) 6=5.400m 2 . 装 订 线 . 绕箱底边缘的静面矩： S=（1.5*1.1*0.55-1.1*0.681818*0.55）*6=2.970m 3 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*1.13/12-1.1*0.681