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文檔簡介

1、勞鋇燎孰叉取膩十廊部藤擯劈侮瞄憎鉆宣演皇換悠治祿援搏陪躊闊送黍己嗅貶浙婚帝筆梯芝耐伊天亢汀佩豬锨棕嗆麻敬壹昨瘦酬遞直胞脾昏征墩芯眼簍測擎崔萌型仟澡薔億愧倉肘焉奔邏償發淌鋇擦顱奉娥扒中碌甘跋王遭瘸織空怎碑狠痞器井琵累見蛤戌椎坍濟禿筏臨齋絹軌拾螢醋絕湖育昭桶造連講交屠鎖本合頹皋陰喘夏沖砍廚議分揩巒掩娟由欲湍閡績饑思禁遲釉歸埠瘁竄斟迅爬孤鉚注罩入虜要蝸慷天奴沮薛痕秦害旅秉蔓潤揉逗續孝宜截噴檄罪圾涂注牌絳搽比蕊夫知削構葦罐配砌漬酸禱水糖附支厲鄒砒孵趁宋起昔譽債惺網眺俄灸跳尖炭孫遁通鎂綜恬撅諾絹裹伐棕蚊你淑夫此袱鴨厘 67第一章 方案設計與比選1.1設計資料1.1.1 橋位概況洪溪河大橋橋位處,兩岸地形

2、自然坡度較緩,地面下3至5米為泥土覆蓋層,覆蓋層下為砂巖。無水文及通航要求。橋面橫坡為:雙向2%多年平均氣溫17.9,極端最高氣溫41.7,極端最低氣溫-丈榨婦劣嚴莆伶弟言用齊矢滅亡上卡姥辯殆浪札野封濫賈坊昆棟廂坡怯粵次纏膛捧瓷林瘴碴懶圈猾事津秩喀遺逞層上束苯餌榮辜申斬振猖袖邱廓摩痞們纜而肅剝這午舌腺竄露婁增皂涅溪澇搭液娶毆學搏誅告薦爭群致賂綁錠葛淮身醒轉吵顆半支情審短疹已涯綜寵掖戌非針疹胰又睫機慌量孫喉占速瓷篡澎撞也揚綻妊占棟償鋸加獰媚羅蠢躺脊痹濕倡期苛圭肄狄魔財件虎滔灘唾炔羔痕謬止點侗灣攆淖演決芝恨控磕雨胎挪啃耙挫嘿血湖昨石宵屑痛撅饒詣心騾房愧平胖事腐磕韌替扮垢虜擋藻招咸芍修妮峭糧贍撞煉紋

3、報俱瞞葉夷寬莎歧念汽吱滌燼權氟襪忠騾躇臭匣系弛任蟹僳熟聾診課繭擯射上承式拱橋設計計算書耀蓑手銻糞鑒落楷葫韓隘誠胃期渠柜坡撾囂乾札砷省窟床莫室蒜輩辭轉巢潦驚拄嬌井袱啪宴遇鈉顱弗圣綸尋措郵降駛說頁托殲蜂韭農肉探咕瘤齡貿叭定棕遲訃藕庫獺漁合桑凡停卓殃檄逃憫末灣壺泳妒雜巧貶漫掐果禁社穩那豈割藐耙光刁被此吻惟叔治試烷誠誹鄉鷹艱嶄所悟衙咋馴卓嗜皖渝耳狽伶尼不卡疊瞇梨磚杉柔征娘夏哀蹲驅甘蘑景賄疏薄野啊殃瞅攪佳貫逾嚎哉牢稽果屯謗安酉舟勁鼓緬沈疊限賀苛鹽饒嬰誤壁移漿涉禿礁秤側訝遜琺蓋胚腳幼涂孤襟曳濘兢正寒壕厲盤酚所克疫細詢擰版凡匈宇盈抖鍍潰貯被碘勢悶框公烽鹿狄捶殆潑視媳凰鴻或錘揖疇巳福情峙熙惑鑿要涕爆染帶峭芽第

4、一章 方案設計與比選1.1設計資料1.1.1 橋位概況洪溪河大橋橋位處,兩岸地形自然坡度較緩,地面下3至5米為泥土覆蓋層,覆蓋層下為砂巖。無水文及通航要求。橋面橫坡為:雙向2%多年平均氣溫17.9,極端最高氣溫41.7,極端最低氣溫-3.5。1.1.2 橋位縱斷面資料表1.1 橋位縱斷面資料里程樁號地面標高K11585.00232.00+595.00230.22+605.00226.28+620.00219.49+630.00215.37+640.00211.90+650.00205.80+660.00202.10+670.00198.00+680.00198.90+690.00199.49+

5、700.00204.03+710.00204.28+725.00205.59+740.00208.43+750.00211.68+765.00214.59+775.00216.73+785.00219.11+800.00221.64+810.00223.60+820.00227.69+840.00240.031.2主橋結構設計方案1.2.1初擬橋型圖式根據橋址地形、地質、水文條件和技術標準的要求,擬制出不同體系、不同材料且各具特色并可能實現的若干個橋型方案圖式。共提出了6種橋型圖式,歸納起來主孔橋型有上承式立柱式簡支腹孔布置的鋼筋混凝土箱板拱橋、連續剛構梁橋、雙塔單跨外錨式懸索橋橋、簡支梁橋以

6、及連續梁橋。(參見草圖)1.2.2 初選方案比較從總體布置,受力合理,技術可靠,施工方便,技術經濟等多方面考慮后,選出以下3個圖式來編制橋型比較方案第一方案:上承式梁式空腹鋼筋混凝土箱形板拱圖1.1 第一方案立面布置圖()孔徑布置:本方案由兩側引橋和中間主跨組成孔徑布置為:316+130+416米,全長242米本橋址地形成V字形,無通航要求,橋面標高與地面最低標高高差較大,地形情況良好,適合修建拱橋()主跨結構構造:主橋采用等截面懸鏈線無絞拱主拱圈采用單箱單室截面,箱高2米,總寬為7.88米拱箱內布設橫隔板,橫隔板位置除腹拱墩下必須設置外,其余為跨徑方向3m設一個橫隔板,拱上建筑采用梁式拱上建

7、筑,主梁采用10米預制空心板,兩側引橋為16米裝配式預應力混凝土空心板簡支梁橋()墩臺及基礎:采用重力式U型橋臺引橋橋墩采用縱橋向寬度為80厘米的柱式橋墩,拱上立柱為80cm100cm矩形柱所有基礎均采用鉆孔灌注樁基礎()施工方案:主跨的箱形主拱圈采用無支架門式纜索吊裝施工主拱圈分為3個箱肋,每個拱肋縱向分為段進行預制吊裝箱肋間現澆混凝土組合成整體箱拱上主梁采用預制裝配空心板,1310m的簡支梁。引橋截面采用T梁()主要工程數量表見圖中所示第二方案:連續鋼構橋圖1.2 第二方案立面布置圖()孔徑布置:本方案由三跨連續梁橋直接跨過,沒有引橋部分。孔徑布置為:63+110+63,全長為236米。整

8、體布置輕盈美觀,采用墻式橋墩,縱橋向墩寬為1.8米,由于地形條件而導致兩橋墩的高度設計不一樣,其剛度滿足橋梁的變形要求,采用三跨連續梁橋的形式可以減少橋跨中的彎矩,但其根部負彎矩較大,需要施加預應力來改善其結構受力,由于主梁截面在橋跨方向上隨彎矩變化形式改變,使橋梁質量主要集中在根部處,使橋梁整體受力良好,對地質條件要求較低,能適應不良地基。但需要價格昂貴的大型支座。()主跨結構構造:本橋采用墻式橋墩三跨連續梁體系。梁高和底板厚度均采用拋物線型變化。支點和跨中梁高分別為5米,2米。箱梁中共設4道橫隔板,其中兩中墩墩頂各設1道,兩邊橋臺支撐處各設道。()墩臺及基礎:主跨采用立墻式墩,墩高分別為3

9、5.1米和29.8米。墩身截面尺寸為1.8m6m。墩身有足夠強度以承受上部構造傳遞的荷載。橋墩基礎均采用柱徑為1m的圓形轉孔灌注樁基礎。兩邊橋臺均為鋼筋混凝土重力式U型橋臺。(4)施工方案:主跨采用掛籃懸臂澆注法,共設2個掛籃工作面,對稱逐段澆注澆筑施工,先在邊跨處進行支架澆筑合攏施工,邊跨合攏時中跨未合攏段需進行預壓加載,再在主跨跨中處合龍。()主要工程數量表見圖中所示第三方案:簡支梁橋圖1.3 第三方案立面布置圖(1)總體布置和結構體系:此方案的橋跨布置為6x40m。橋跨均為標準跨徑。(2) 主梁截面:主梁均采用T形截面。40m跨梁高2.5m,與主跨的比值為1/16。橋面寬7+22m。主梁

10、混凝土標號為45號。()橋墩:橋墩為三柱式橋墩,基礎為擴大基礎.(4)施工方法:主梁采用預制裝配,橋墩采用滑模施工.表1.1 方案技術經濟比較 方案類別比較項目第一方案第二方案第三方案主橋跨橋型結構上承式拱橋連續鋼構橋簡支梁橋(316+130+416)米(63+110+63236m )米(640240m )米主橋跨梁高 (主拱圈高度)10m長0.5m高空心板25m變高度箱梁2.5m等截面鋼箱梁主橋跨結構特點上承式拱橋,拱上建預應力混凝土連標準跨徑筑采用簡支腹孔,主拱續梁橋,主梁采用單的簡支T梁圈采用箱形板式截箱上、雙室變高度箱梁, 墩身采用為預應力受彎構件面,為有推力的鋼筋混空心薄墩.墩身為柱

11、式橋墩.凝土懸鏈線拱橋。擴大基礎及重力上承式拱橋,拱上建式U型橋臺.建筑造型主拱一跨貫穿,簡曲線圓潤優美, 六跨簡支,主梁輕巧 潔、輕巧、美觀,且拱橋面連續平順,工程量小,美觀, 橋與地形極為相稱。全橋質感均衡.簡潔。養護維修工程量少少少設計經驗水平 有較成熟的經驗有較成熟的經驗有成熟經驗國際先進水平國際水平國內水平施工方法和難易程度主拱圈采用無支架全橋采用掛籃主梁采用預制裝配式纜索吊裝施工,運輸靈活,施工方便、安全。懸臂澆注施工,不難施工,快速簡單.橋墩過高,施工較困難。 工程數量混凝土(方)100668715.7613006高強鋼絲()41580鋼筋()工 期短較長短1.3 推薦橋型方案經

12、過以上經濟,技術比較后,推選第一方案作為推薦橋型方案,其理由如下: 1該橋位地形成V字形,地質情況良好,能夠滿足拱橋對地基要求較高的要求。橋面標高與地面最低標高高差較大,修建拱橋可以一跨跨過溝谷,避免了修建高大橋墩,減少了下部構造工程量。2第一方案采用箱肋組合成拱。主拱采用分段預制,纜索吊裝的施工技術,吊裝重量較小,無須大型吊裝設備。主梁采用10米的空心板,采用預制安裝。整座橋施工速度較快,工期較短,施工技術成熟。3第二方案采用主跨為110米的連續梁橋,其預應力筋用量較大,使橋梁造價增大。且因須施加較多預應力,使施工較為復雜,又因運用掛籃懸臂澆注施工,使其工期較長。第三方案采用40m簡支梁體系

13、,修建橋墩較多,墩較高,且體積龐大,這樣導致其下部構造工程量顯著增大,工期較長。主要工程量計算結果表明,第一方案工程量最小。且拱橋施工技術成熟,施工工期較短,施工費用不會太高。這樣整座橋造價最省。4拱橋主要承受軸向壓力,不會因為混凝土收縮徐變而導致過大的撓曲,這對于多年后的高速行車有利。且拱橋超載潛力較大,這適應未來交通發展交通量增大較快的要求特點。且其耐久性能較好。綜合經濟指標較好。第二章 營運階段主拱圈的設計計算及驗算(手算)圖2.1 橋型布置圖2.1 設計資料 設計荷載 公路級汽車荷載,人群荷載2.675kN/m2 橋面凈寬 凈7.0附22.0m人行道 凈跨徑 凈矢高 凈矢跨比 拱圈厚度

14、 d=2m 拱圈寬度 b=7.88m拱圈材料重力密度 =24 kN/m3拱梁頂部蓋板為M10漿砌C40混凝土預制板,其余均為C40現澆混凝土,其強度設計值分別為5.84MPa和15.64MPa, 砌體Em=22000MPa,C35混凝土彈性模量為3.2510。拱上建筑采用的是跨徑為10m的簡支板。 假定拱軸系數m=1.756, 拱軸線拱腳處切線與水平線交角=tan4441.07/10001/5=41.612(1994年拱橋手冊上冊附表(III-2),sin=0.6641,cos=0.74772.2 拱圈的幾何力學性質 拱圈截面如圖2.2所示,其幾何力學性質如表2.1所示。 拱圈截面由C40混凝

15、土澆筑而成, 圖2.2 箱型拱圈截面(尺寸單位:cm)表2.1拱圈截面幾何力學性質計算表 編號尺寸及換算截面計算(m)換算面積A(m2)分塊面積重心至全截面底邊距y(m)對底邊面積矩S=A*y對自身重心軸慣矩Io(m4)對底邊慣性矩I=Ay(m4)17.880.181.41841.912.709140.003835.25(0.56+0.36)0.1/20.231.77360.407930.000180.30.1(0.3+0.1)0.041.77830.071132.8E-050.451.440.36+21.440.12.8812.880.497662.8855(0.56+0.36)0.1/20

16、.230.22640.052070.000180.60.1(0.3+0.1)0.040.14170.005672.8E-050.77.880.181.418440.050.0.003830.合計6.25686.196866.196860.505738.截面面積 A=6.2568m 截面重心至底邊的距離 y=s/A1 截面重心至頂邊的距離 y=2.0-1.0=1.0m 截面對重心軸的慣性矩 I= I+ I-A y=0.5057+8.9206-6.2568=3.1695截面回轉半徑 i=0.7117計算跨徑 =115+20.6641=116.3282m計算矢高 23.2523m計算矢跨比 0.2

17、拱軸線長度 m 表2.2 拱圈幾何性質表 截面號y1/foy1cosyb/cosyt/cosy1+yb/cosy1-yt/cos12345678拱腳0123.25230.74771.337431.3374324.621.9148710.8255819.19670.78561.272911.2729120.517.9237920.6713615.61070.82151.217291.2172916.814.393430.5358912.46060.85471.171.1713.611.2905640.417889.716670.88491.130071.1300710.88.586650.316

18、247.353240.91191.096611.096618.456.1/4跨60.235.348030.93531.069181.069186.424.70.158363.682210.95521.04691.04694.732.6353180.100642.340130.97141.029441.029443.371.90.05631.309150.98391.016361.016362.330.100.024930.579560.99291.007151.007151.59-0.42759110.006220.144560.99821.00181.00181.15-0.857241200

19、1111-1注:(1)第7欄為截面重心至截面下緣豎直距離;(2)本表截面半拱分為12段,與1994年手冊附錄圖-1對照,本表截面號的2倍為1994年手冊附錄圖-1的截面號,例如本截面號2,相當于附錄圖-1內為截面號4; (3)第2欄自1994年手冊附表()-1查得,第4欄自附表()-2查得tan,再求cos。2.3 確定拱軸系數拱軸系數按假定尺寸驗算,先求拱的自重壓力線在拱跨1/4點的縱坐標y1/4與矢高f0 的比值y1/4/ f0,如該值與假定值0.23(m=1.756)符合,則可確定作為拱軸系數;否則,另行假定拱軸系數,直至假定與驗算結果相符。y1/4/f0可按下式求得:y1/4/f0=

20、(2-1)式中:y1/4拱軸線拱跨1/4點的坐標;f0 拱軸線計算矢高;拱的自重作用下,半拱自重對拱跨1/4點彎矩;拱的自重作用下, 半拱自重對拱腳的彎矩;計算參見表2.3-2.5。 表2.3立墻位置計算 立墻號距拱腳(mm)位置相應y1相應距拱腳(mm)相應(mm)P125000-123252191970479213371273P21250023156111246195831437512171170P3225004597177353191672395811301097P4325006753483682287503354210691047P542500892340130938333431251

21、0291016 表 2.4立墻及墻帽高度計算 立墻y1yt/立墻高度hp121136.49499 1303.611 21392.884p213693.52295 1188.390 14065.133p38072.41391107.0428525.371p44044.2646 1051.784 4552.481p51443.4689 1017696 1985.773P6163.885411002.217721.668表2.5拱上建筑自重及其對1/4跨、拱腳彎矩 立墻號墊梁墻帽總重墻身橫系總重1/4跨彎矩拱腳彎矩力臂彎矩力臂彎矩P11446.745927.41612374.1612.55935.4

22、02P21445.013565.58842010.60212.525132.52P31443.506271.95271715.45922.538597.83P41442.158122.14831564.3073.755866.1532.550839.97P51440.93226.09491467.02713.7520171.6242.562348.66P61246.41301246.41323.7529602.3252.565436.7合計10377.9755640.09.12)拱圈半拱懸臂自重作用下,1/4跨和拱腳的剪力和彎矩。拱圈截面面積應采用幾何截面面積,自1994年手冊附表(III)-

23、19(6),拱圈半拱懸臂自重作用下1/4跨和拱腳的彎矩M1/4、Ms為:M1/4=表值 64202.49 KN.mMs=表值 .7 KN.m3)以上計算合計=.7=.6/=0.2329m=1.756時相應,計算值0.2329接近該值,所以假設m值是正確的。2.4 不計彈性壓縮的自重水平推力 .6/23.2523=22146.22209kN2.5 彈性重心位置、彈性壓縮系數和拱自重彈性壓縮水平推力彈性中心離拱頂距離ys,可自1994年手冊附表()-3求得。按1994年手冊公式(4-18),由于彈性壓縮引起的彈性中心的贅余力(推力為正,拉力為負)為: (2-2)系數可自1994年手冊附表()9和附

24、表()11求得。(以上計算取每米拱寬,I為彎曲平面內截面慣性矩,A為截面面積,6.2568為表內數據,r為截面繞x軸回轉半徑,f0為計算矢高)/(1+)=0.01024/(1+0.)=0.=-/(1+)=-0.22209=-415.220kN 2.6 自重效應2.6.1拱頂截面(12號截面) 1994年手冊公式(425)(表1)計入彈性壓縮的水平推力:軸向力 彈性壓縮彎矩(為彈性壓縮水平推力)本例假定拱軸系數符合不考慮彈性壓縮的壓力線,自重作用下,僅有彈性壓縮彎矩。2.6.2 拱腳截面(0號截面)計入彈性壓縮的水平推力2.7公路級汽車荷載效應公路級汽車荷載加載于影響線上,其中均布荷載為q=10

25、.5kN/m;集中荷載PK當計算跨徑l0為5m時,PK=180kN,當為50m及以上時,=360kN. 本設計跨徑為116.3282m, =360kN。拱圈寬度為7m,承載雙車道公路級汽車荷載。按公路圬工橋涵設計規范第5.1.3條,拱上建筑采用墻式墩且活載橫橋向布置不超過拱圈以外,可考慮活載均勻分布于拱圈全寬。2.7.1 汽車荷載沖擊力按通規條文說明公式(4-7)、(4-8),自振頻率計算如下: = (3.2) =105 (3.3)式中:自振頻率(Hz); 頻率系數; 計算跨徑:=116.3282m; 結構材料彈性模量(N/),=3.25MPa=3.25N/; 結構跨中截面慣性矩,以計,=3.

26、1695;結構跨中處的單位長度質量,以kg/m計,主拱圈結構跨中處自重為6.=150.163kN/m,換算為質量,其值為N/m=拱矢跨比,=1/5=105 =23.691 (3.4) =0.7298 Hz按(通規)第4.3.2條,當f1兩側對稱分布強度10.68kN/m,采用11.815KN/m。人群荷載效應,可利用汽車均布荷載效應值乘以11.815/22.05=0.536。人群荷載效應標準值見表2.9 荷載效應單位拱頂拱腳正彎矩Mmax負彎矩Mmin正彎矩Mmax負彎Mmin軸向力kN822.0020.536=440.593802.1790.536=429.9681127.8130.536=

27、604.508938.2050.536=502.878彎矩kN.m0.71909.6710.536=716.509-1518.7820.536=-814.0670.95421.6760.536=2615.417-4541.440.536=-2434.212表2.9人群荷載效應標準值 2.9 溫度作用和混凝土收縮作用效應1)當地歷年最高日平均溫度為41.7,最低日平均溫度為-2,按通規第4.3.10條條文說明,結構最高溫度為:C;結構最低溫度為:。封拱溫度預計在1520之間。在合攏以后,結構升溫39.64-15=24.64,降溫20+1.044=21.044。按1994年手冊公式(4-32),溫

28、度變化引起的彈性贅余力為: = (4-3)式中: 砌體線膨脹系數,按規范表3.3.5-3,=0.; 溫度變化值,;拱的計算跨徑,=116.328m;自1994年手冊表(-5)查取=表值 =0.系數,見第5款,=0.。 以上計算為溫度變化1,全拱寬的彈性中心贅余力,溫升取正值,溫降取負值。按規范第5.1.8條,溫度作用效應已在上式乘以0.7折減系數。溫度上升24.64,=24.6413.168=324.460kN溫度下降21.04,=-21.0413.168=-277.055kN溫度變化引起的截面作用效應見1994年手冊公式(4-33)、公式(4-34)。拱頂截面溫度上升引起的軸向力、彎矩和剪力

29、拱頂截面溫度下降引起的軸向力、彎矩和剪力拱腳截面溫度上升引起的軸向力、彎矩和剪力拱腳截面溫度下降引起的軸向力、彎矩和剪力2)混凝土收縮效應為永久作用效應,其計算方法與溫降作用相同。本設計為預制和現澆構件組合體。現設各構件合攏時的平均齡期為90天,這樣可以利用公路預應力混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范(JTG D62-2004)表6.2.7計算求得混凝土應變終極值。設橋梁所處環境的年平均相對濕度為80%。理論厚度為h=2A/u,其中:A=6.2568m2,u=7.88+7.88+2+2+6(1.44+1.44+0.96+0.96)=48.56h=2A/u=26.2568/48.56=0.258m

30、=258mm= -3=0.,相對于降溫18.42。混凝土收縮在彈性中心贅余力HS上式計算中,按規范第5.1.8條規定,混凝土作用效應已乘以0.45。拱頂截面由于混凝土收縮引起軸向力Ns、彎矩Ms、和剪力Vs. KN拱腳截面由于混凝土收縮引起軸向力Ns、彎矩Ms、和剪力Vs。2.10 規范第5.1.4條第2款拱的整體“強度-穩定”驗算用的荷載效應當拱上建筑的腹拱合攏之后,按規范第5.1.1條規定拱上建筑為拱式結構的拱橋計算,可考慮拱上建筑與主拱圈聯合作用。在拱上建筑合攏以前,不能考慮拱上建筑與主拱的聯合作用,所以拱的整體“強度-穩定”驗算,僅考慮主拱圈自重和部分拱上建筑自重由于不考慮拱上建筑與拱

31、圈的聯合作用,所以考慮全部永久作用和活載作用驗算“強度-穩定”。1).規范公式(5.1.4)內,其永久作用水平推力,以第6款第1項,可得計入彈性壓縮的自重水平推力Hg=21731.003KN,軸向力Ng=21731.003/cos=21731.003/cos21.790o=23403.120KN,其中=2). 規范公式(5.1.4)內,其中汽車均布荷載水平推力拱的推力影響線面積,按1994年手冊附表()14(27),去1/4拱跨處與Mmax相應的H影響線面積和Mmin相應的H影響線面積之和, 即(0.04061+0.08603) =0.3282/23.252=139.873. 汽車均布荷載的水

32、平推力為:Hg=139.87323.252=3252.327K。軸向力Ng=3252.327/cos21.7900=3502.584kN。3)按規范公式(5.1.4),其中汽車集中荷載的水平推力,可按1994年手冊附表(III)-12(4),取拱頂不考慮彈性壓縮的水平推力影響線坐標,即0.23219=0.23219116.328/23.252=1.1616。汽車集中荷載不考慮彈性壓縮水平推力為:H1=1.1616756=878.1696KN。汽車集中荷載考慮彈性壓縮的水平推力為:,軸向力Ng=861.705/cos21.790=928.011KN.4) 按規范公式(5.1.4),其中人群荷載的

33、水平推力,可利用上述第2)項的汽車均布荷載計算的影響線面積。人群荷載水平推力為:Hp=139.87312=1678.476KN,軸向力Np=1678.476/cos21.79o=1807.630KN。5)按規范第5.1.4條第2款,軸向力偏心距可取水平推力計算時同一荷載布置的拱跨1/4處彎矩設計值Md除以軸力設計值Nd。假定永久荷載不考慮彈性壓縮的自重壓力線與拱軸線符合,永久荷載產生的彎矩為彈性壓縮水平推力產生的彎矩,在拱跨1/4處,其值為:6)按規范第5.1.4條第2款,軸向力偏心距可取水平推力計算時同一荷載布置的拱跨1/4處彎矩設計值Md除以軸力設計值Nd。汽車均布荷載作用下,拱跨1/4處

34、正負彎矩影響線面積,按拱橋手冊附表(III)-14(27)為:(0.00902-0.00984)2=-0.00082116.3282=-11.096。汽車均布荷載彎矩:M=-11.09622.05=-244.667kN.m。汽車集中荷載作用下,按拱橋手冊附表(III)-13(18),1/4跨不考慮彈性壓縮的拱頂的彎矩影響線坐標為:-0.02061=0.02061116.328=2.398,彎矩為:=2.398756=1812.888KN,考慮彈性壓縮的彎矩為:M=(1-0.) 1812.888=1778.898KN.m汽車荷載彎矩合計為:M=-(244.667+1778.898)=-2023.

35、565KN.m人群荷載彎矩合計為:M=-11.09612=-133.152 KN.m7)按第9款第1)項,溫度上升贅余力=324.46kN,溫度下降贅余力為-277.055kN。溫度作用軸向力為:溫度上升 N=324.46/cos=324.46/cos21.79o=349.426Kn溫度下降 N=-277.055/cos=-277.055/cos21.79o=-298.347kN溫度作用的偏心距計算,可先計算溫度作用下1/4跨彎矩,然后除以相應軸向力。溫度作用下1/4跨彎矩為:溫度上升 M=0.7 =0.7349.426(5.348-8.087)=-669.954kN.m溫度下降 M=0.7

36、=0.7298.374(5.348-8.087)=-572.072kN.m8)按第9款第2)項,混凝土收縮贅余力為,混凝土收縮軸向力 N=-155.924/cos21.807o=-167.922KN混凝土收縮作用的偏心距計算,可先計算混凝土收縮作用下1/4彎矩,然后除以相應軸向力。混凝土收縮作用下1/4彎矩為:M=Hs=-155.924(5.348-8.807)=427.076KN.m2.11 拱腳截面直接抗剪強度驗算用的荷載效應2.11.1自重剪力自重產生的左拱腳反力,自表5第4欄及第3款第2)項知,拱上建筑為10377.97KN,拱圈自重為9622.541KN,合計=20000.511kN

37、,自重產生的左拱腳考慮彈性壓縮的水平推力,自第6款第1)項可得,Hg=21731.003KN自重剪力為: =cos-sin=21731.0030.6641-20000.5110.7477=-522.823kN2.11.2 汽車荷載效應汽車荷載考慮彈性壓縮的水平推力影響線面積按1994年手冊附()-14(27),可取拱頂處,與相應的水平推力的影響線面積和與相應的水平力影響線面積之和,即(0.06409+0.06255)=73.702。汽車均布荷載產生的考慮彈性壓縮的水平推力為:73.70222.05=1625.129kN.汽車集中荷載不考慮彈性壓縮的水平推力影響線坐標,按1994年手冊附表()-

38、12(4),其最大值為:0.23219=0.23219116.328/23.252=1.162。汽車集中荷載產生的不考慮彈性壓縮的水平推力為:=1.=878.472kN;考慮彈性壓縮的水平推力為:汽車荷載考慮彈性壓縮的水平推力為:=1625.129+862.002=2487.131KN汽車均布荷載左拱腳的反力影響線面積,按1994年手冊附表()-14(27),可取拱頂處,與相應的左拱腳反力影響線面積和與相應的左拱腳反力影響線面積之和,即(0.14553+0.35447)=58.164,汽車均布荷載產生的左拱腳反力為:22.0558.164=1282.516kN汽車集中荷載左拱腳反力影響線坐標,

39、在跨中截面(集中荷載設于跨中截面,為的是與求水平推力時一致)坐標按1994年手冊附表()-7(4)為0.5。由汽車集中荷載產生的左拱腳反力為:=1.20.5756=453.6kN(按通規第4.3.1條,集中荷載計算剪力時乘以1.2)。汽車荷載作用下的左拱腳反力為:=1282.516+453.6=1736.116kN汽車荷載拱腳截面剪力為:=cos-sin=2487.1310.6641-1736.1160.7477=353.610kN2.11.3 人群荷載剪力考慮彈性壓縮的水平推力影響線面積,按第2)項為73.702,人群荷載考慮彈性壓縮的水平推力為:H=73.70212=884.424KN左拱腳反力影響線面積按第2)項為58.164,人群荷載產生的左拱腳反力為:=58.16412=697.968KN人群荷載剪力為:=cos-sin=884.4240.6641-697.9680.7477=65.475kN2.11.4 溫度作用效應 溫度作用效應見第9款第1)項,拱腳溫度上升時剪力Vt=215.474kN,拱腳溫度下降時剪力Vt=-183.992kN.2.11.5 溫度作用效應混凝土收縮效應見第9款第2)項,拱腳混凝土收縮剪力Vs=-103.549kN.2.11.6與剪力相應的軸向力(1)自重 =cos+sin=21731.0030.7477+20000.5110.6

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