南京工业大学交通学院 桥梁工程课程设计(原始).doc

1 《桥梁工程》课程设计专业: 交通工程班级学号: 1804 10 01 07 姓名: 绿学长指导教师: 罗韧学期: 201 2 -201 3 第二学期南京工业大学交通学院二O一三年六月空腹式等截面悬链式无铰拱设计 1 空腹式等截面悬链线无铰拱设计一、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 /m 2 桥面净空净-9+2× ( m + m) 人行道+ 安全带净跨径 L 0= 60m 净高 f 0=12m 净跨比 f 0/L 0=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)h d= ,材料容重γ 1= /m 3 主拱圈材料容重( 包括横隔板、施工超重)γ 2= /m 3 拱上立柱(墙)材料容重γ3= 25kN /m 3 腹孔拱圈材料容重γ4= 23k N/m 3 腹孔拱上填料容重γ5= 22kN /m 3 主拱圈实腹段填料容重γ6= 22kN /m 3 人行道板及栏杆重 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 30 号混凝土浇筑而成。拱上建筑采用圆弧腹拱形式,腹拱净跨为 5m ,拱脚至拱顶布置 4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》(JT G D6 0- 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》(JT G D6 2- 2004 )交通人民出版社………................................................. ……………………装…………………订……………………线……………………………………………………………... 桥梁工程课程设计 2 交通部部颁标准《公路圬工桥涵设计规范》(JT G D61 - 200 5) 交通人民出版社《公路设计手册- 拱桥(上)》人民交通出版社, 三、主拱圈几何、物理力学特征值(一) 主拱圈横截面设计拱圈截面高度按经验公式估算:H=l 0 /100+ Δ=6 0/100+0. 7 =1. 3m( 多室箱取 7 00mm) 拱圈由六个各为 宽的拱箱组成,全宽 B 0 = 。拱圈横断面的构造如图 1 所示。(二) 箱形拱圈截面几何性质截面积:A=6×( × - × +0. 25× + × )=5. 97m 2 绕箱底边缘的静面矩: S =(1 .5× × - × × )×6=3 .88m 3 主拱圈截面重心轴:y 下=S/A =0. 65my 上=1. 3-y 下=0. 65m 主拱圈截面绕重心轴的惯性矩: I x=6×( × 3 /12- ×0. 868 3 /12 )=1. 288 m 4 拱圈截面绕重心轴的回转半径:r ω=(I x/A) ?= 0. 464 m 四、确定拱轴系数(一) 上部结构构造布置上部结构的构造布置如图 2 所示。 1. 主拱圈假定 m = 15 ,相应的 y ?/f = 15,f 0 /l 0 =1/5 ,查《拱桥》( 上册)表(III)-20(7) 得: sin φ j= 9198 , cos φ j= 2191 ,φ j =4 3?7 8'7" 主拱圈的计算跨径和计算矢高: l=l 0 +2 y 下 sin φ j= 60. 8996 m; f=f 0+y 下(1- cos φ j )=1 2 .1 808 m 拱脚截面的水平投影和竖向投影: x= Hsin φ j =0 8996 m;y= Hcos φ j=0. 9385 m 将拱轴沿跨径 48 等分,每等分长Δl=l /48=1. 26849 m ,每等分点拱轴线的纵坐标图1 拱圈横断面的构造图空腹式等截面悬链式无铰拱设计 3 y 1 =[表(III)-1 值]×f ,相应的拱背曲面坐标: y' 1=y 12y 上/ cos φ, 拱腹曲面坐标:y" 1=y 1+y 下/ cos φ。具体数值见表 1。主拱圈几何性质表表 1 截面号 xy 1/fy 1 cos φy 上/ cos φy 下/ cos φ y 1-y 上/ cos φ y 1+y 下/ cos φ 123456789 0 1 1 10.