打鱼凼水利工程发电厂房交通桥计算书
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目录
1设计资料 (1)
1.1设计标准 (1)
1.2各部分尺寸及其材料特性 (1)
1.3参考文献 (3)
2拱轴线系数选定 (4)
2.1主拱圈结构几何特性 (4)
2.2拱轴线系数的确定 (4)
3弹性中心及弹性压缩系数 (11)
4永久荷荷载（恒载）作用下的内力计算 (11)
4.1结构重力产生的内力 (11)
4.1.1不考虑假载x g的恒载内力 (12)
4.1.2假载x g产生的内力 (12)
4.1.3拱的恒载内力 (13)
4.2混凝土收缩产生的内力 (14)
4.2.1混凝土收缩在弹性心产生的水平力 (14)
4.2.2混凝土收缩产生的内力 (15)
5可变荷载内力计算 (15)
5.1汽车-20级等代荷载计算 (15)
5.2不计入弹性压缩的活载内力计算 (16)
5.3计入弹性压缩的活载内力计算 (17)
6温度变化引起的内力计算 (18)
6.1温度变化范围 (18)
6.2温度降低引起附加应力 (18)
6.3温度升高引起附加应力 (19)
7主拱圈强度和稳定性计算 (20)
7.1计算荷载效应汇总 (20)
7.2荷载安全系数及计入安全系数荷载 (20)
7.3荷载效应最不利组合 (21)
7.4主拱圈强度和稳定性验算 (22)
7.4.1主拱圈换算截面计算 (22)
7.4.2拱圈正截面抗压强度验算 (23)
7.4.3拱脚抗剪强度验算 (25)
1.1基本资料 (26)
1.3拱圈几何参数 (27)
1.4自重荷截计算 (27)
1.5汽车10级荷截计算 (29)
1.6温度荷截计算 (32)
1.7拱圈截面强度验算 (33)
1.7.1钢筋混凝土截面偏心受压承载力计算 (34)
1.7.2拱脚截面直接抗剪验算 (35)
2桥台计算 (37)
2.1基本资料 (37)
2.2第一种情况：拱上布满活载，台后无活载. 37
2.2.1桥台（不包括基础）荷载计算 (37)
2.2.2桥台（不包括基础）台身底面载面强度验算39
2.2.3桥台基础荷载计算 (41)
2.2.4桥台基础基底面应力验算 (42)
2.2.5桥台基础稳定性验算 (43)
2.3第二种情况：台后活载，拱上无活载。 (44)
2.3.1桥台荷载计算 (44)
2.3.2桥台（不包括基础）台身底面载面强度验算45
2.3.3桥台基础底载面强度验算 (46)
2.3.4桥台稳定性验算 (46)
1设计资料
1.1设计标准
1、结构形式：单跨悬链线无铰拱
2、设计荷载：汽车-20级，人群3kN/m 2。
3、桥面净宽：净4.3+2×0.6（人行道）+2×0.3（栏杆）=6.1m
4、净跨径：0l =35.00m
5、净矢高：0f =5.833m ，净拱度
001
6
l f =
6、拱顶填料平均厚度（包括路面）0.3d h m
=
1.2各部分尺寸及其材料特性
1、主拱圈
1）、主拱圈采用三肋式倒“山”字形横截面，其宽度0 4.5B m =（图1-1）。主拱圈厚度3500
7070105,100100100
L D cm D cm =
+=+==取，
顶板厚3500151532.5,35200200
L cm cm δδ=
+=+==取，三肋同高。
2）、主拱圈采用C25钢筋混凝土结构，材料容重3125/kN m γ=，抗压强度
211.9/c f N mm =，C25混凝土弹性模量42722.810/ 2.810/c E N mm kN m =⨯=⨯。
采用HR335热轧钢筋，钢筋抗压强度'2300/y f N mm =。
2、腹拱圈
1）、主拱拱圈上每半跨布置2个圆弧形腹拱（见图1-2）。腹拱圈净跨径
0l =4.5m ，腹拱厚度'
'
'0450
5527.5,302020
l d cm d cm =+=+==取，净矢高0'f =0.75，
0'
'
1
6
o l f =，腹拱座（墩帽）及拱墩宽b=0.5m ，高h=1.7m ，每个横向挖2个1.35m 宽进人孔（图1-3），孔顶距墩帽度0.6m ，形成的三个拱墩下分别布置墩座，墩座宽0.7m ，分别与主拱肋相接。
2）、腹拱圈、拱墩及墩座均采用C25钢筋混凝土结构，材料容重
3125/kN m γ=，抗压强度211.9/c f N mm =，C25混凝土弹性模量
42722.810/ 2.810/c E N mm kN m =⨯=⨯。采用HR335热轧钢筋，钢筋抗拉抗压强
度'2300/y f N mm =。
3、桥面结构
1）、行车道板采用C20钢筋混凝土结构，厚0.3m ，面层采用Φ8@250钢筋铺设防摩擦层，横向坡面坡度为1%。材料容重3124/kN m γ=，抗压强度
29.6/c f N mm =，C20混凝土弹性模量42722.5510/ 2.5510/c E N mm kN m =⨯=⨯。
采用HR235热轧钢筋，钢筋抗拉抗压强度'2210/y f N mm =。
2）、人行道板及栏杆采用挑梁结构形式，在桥面板外侧每2.64m 布置挑梁，
挑梁长0.8m ，梁宽b=0.3m ，梁高h=0.3，桃梁外侧采用横梁连接以便达接人行道板。横梁宽b=0.15m ，梁高h=0.3m ，人行道板厚0.1m ，每2.64m 布置一颗栏杆立柱，栏杆立柱布置在挑梁正上方。人行道板及栏杆等均采用C20钢筋混凝土结构，材料容重3125/kN m γ=，抗压强度29.6/c f N mm =，C20混凝土弹性模量42722.5510/ 2.5510/c E N mm kN m =⨯=⨯。采用HR235热轧钢筋，钢筋抗拉抗压强度'2210/y f N mm =。
4、拱腔填料层
桥面边缘拱腔填料采用M7.5浆砌石砌筑，顶面宽0.5m ，北背坡坡比1：0.5，墙高0~0.81m ，桥面中央拱腔填料采用废碴回填，厚0~0.81m ，材料平均容重
3
123/kN m γ=。
图1-2：主拱圈上之上半跨结构图（尺寸单位：mm），图示主拱中心线为计算中心线。
图1-3：主拱圈上腹拱墩柱、墩座及进行孔结构图（尺寸单位：mm），
1.3 参考文献
1、《公路桥涵设计手册-拱桥（上册）》
2、《公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）》
3、《公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005）》
4、《公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005）应用算例》袁伦一等
5、《桥梁计算示例集-拱桥》（第二版）王国鼎、钟圣斌等
6、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)》
7、《公路桥涵设计手册-基本资料》
2拱轴线系数选定
2.1主拱圈结构几何特性
1、计算截面形心轴
根据截面各部分材料的净面积求出结构总面积o A ∑，及各结构对度边总面积矩o S ∑，采用下式计算截面的形心轴位置，计算详见表2-1：
1.79230.59643.00510.4036o o
A y m S y y m
====-=∑∑下下上 表2-1：
3223222(4)0.65(0.9540.95 1.35 1.35)20.052136()36(0.95 1.35)
o h a ab b I a b +++⨯⨯+=-=-⨯=-++
2、计算截面对形心轴的惯性矩
截面对形心轴的惯性矩o I 等于各截面对自身重心轴的换算惯性o I ∑加上各截面移至形心轴的惯性矩2o i A a ∑。即：
240.3229(0.0841)0.2388o o o i I I A a m =+=+-=∑∑
2.2拱轴线系数的确定
1、假定拱轴系数m 、确定计算跨径及计算矢高
假定m=2.814，相应的1/4y
f =0.21。由文献○
1附录（Ⅲ）表Ⅲ-20(P 1014)得：
sin 0.63364,cos 0.77363j j ϕϕ==
计算跨径： 2sin 3520.59640.6336435.7558o j l l y m
ϕ=+=+⨯⨯=下
计算矢高：(1cos ) 5.83330.5964(10.77363) 5.9683o j f f y m
ϕ=+-=+⨯-=下
2、主拱圈坐标计算
将拱圈沿跨径方向分成24等分，每等分长为
35.7558 1.48982424
l l m === 每等分点拱轴线的纵坐标y =1[表（Ⅲ）-1值（P575）]×f ，相应拱背曲面点的坐标'11cos y y y ϕ=-上，拱腹曲面相应点的坐标"
11cos y y y ϕ
=+上，具体位置见图1-4：
计算见表1-2。
图1-4：具体位置图
截面号 x
y1/f
y1
cos φ
cos y ϕ上
cos y ϕ
下 拱背 y1' 拱腹y1"
0 17.87790 1.000000 5.96830 0.77363 0.52170 0.77091 5.44660 6.73921 1 16.38808 0.810048 4.83461 0.81805 0.49337 0.72905 4.34124 5.56366 2 14.89825 0.647289 3.86321 0.85706 0.47091 0.69587 3.39230 4.55908 3 13.40843 0.508471 3.03471 0.89039 0.45328 0.66982 2.58142 3.70453 4 11.91860 0.390820 2.33253 0.91816 0.43957 0.64956 1.89296 2.98209 5 10.42878 0.291988 1.74267 0.94075 0.42902 0.63396 1.31365 2.37663 6 8.93895 0.210000 1.25334 0.95873 0.42097 0.62207 0.83237 1.87542 7 7.44913 0.143218 0.85477 0.97270 0.41493 0.61314 0.43984 1.46791 8 5.95930 0.090308 0.53899 0.98325 0.41048 0.60656 0.12851 1.14555 9 4.46948 0.050213 0.29969 0.99089 0.40731 0.60188 -0.10762 0.90157 10 2.97965 0.022133 0.13210 0.99605 0.40520 0.59877 -0.27310 0.73086 11
1.48983 0.005506 0.03286 0.99030 0.40755 0.60224 -0.37469 0.63510
3、拱上结构
1）、腹拱拱脚的投影
由
0'
'
1
6
o l f =，查《文献1》表3-2（P ）得：
00sin()0.6,cos()0.8ϕϕ==
投影''''
00sin()0.30.60.18,cos()0.30.80.24x d m y d m
ϕϕ==⨯===⨯=
2）、腹拱重力作用线横坐标x ϕ
1号拱墩：135.75580.5
0.446 4.513.5742222
o L b l c l m =
+--=+--=
2号拱墩：'210.50.18
13.574 4.58.73422222
o l b x l l m =---=--
-=
空实腹段界线：'32
0.188.7348.64422
x l l m =-=-=
3）、腹拱墩高度h
主、腹拱圈拱顶的拱背在同一坐标高时，腹拱的起拱线至主拱拱背的高度
''
1(11/cos )()o h y y d f ϕ=+--+上，空、实腹段分界线的高1(11/cos )h y y ϕ=+-上，
这些高度均可利用悬链线公式直接算得，具体计算结果详见表2-3
表2-3：腹拱墩高度表
1）、主拱圈
主拱圈恒载重力、半孔恒载对本跨径和拱脚截面所产生的力矩1/4M 和j M ，通查《文献1》表(Ⅲ)-19(8)表得系数，通过下式计算：
0~12[()19(8)0.5377 3.0052535.75581444.345P III l kN γ=-=⨯⨯⨯=1表值]A
22
1/4
3.0052535.7558[()19(8)0.125793020.39444
l M III kN m
γ⨯⨯=-=⨯=1A 表值]
22
3.0052535.7558[()19(8)0.516291239
4.82644
j l M III kN m γ⨯⨯=-=⨯=1A 表值]
其中：[()19(8)III -表值]位于《文献1》中P995。
2）、腹孔上部（图1-5）
腹拱外弧外跨径：
'
''2sin 4.520.30.6 4.86o l l d m
ϕ=+=+⨯⨯=外
腹拱内弧半径：
'[()30.83333 4.5 3.75o R I l m
=-⨯=⨯=表值]
腹拱拱圈重：
'
'02
3[25()20.3
1.287(3.75)0.3 4.525169.40142
a o a d P R d B P kN
γ=<>-⨯+⨯⨯=⨯+⨯⨯⨯=文献表值] 图1-5：腹孔上图
腹拱的护拱重：'2
03
23[227()2
0.0765(3.750.3) 4.523129.871b o b d P R B P kN γ=<>-⨯+⨯=⨯+⨯⨯=文献表值]
路面及桥面其它结构每m 重：
P 路面=0.3×4.5×24+0.0462×1×24=33.51kN,其中0.0462×1×24为坡度米重。
P 栏杆=(0.3×0.3×1.3×2×25+0.0368×2.34×2×25+0.0072×0.7×9×25)×
2/2.94=7.684kN
P 人行道板=(0.9×0.1+0.15×0.2+0.1×0.2) ×1×25×2=7kN
P 挑梁=(0.3×0.3×0.8 +0.15×0.2×0.3)×25/2.94×2=1.3776kN
则：每m 路面结构重：P 桥面= P 路面+ P 栏杆+ P 人行道板+ P 挑梁=49.572kN
路面及桥面其它结构重：'
49.572 4.86240.92c P P l kN =⨯=⨯=外桥面
腹拱礅以上部分（图1-6）：
'''''''13{(0.5)[()(0.52)]}(0.52)[(0.50.18)0.2425(0.30.750.24)(0.520.18)23] 4.549.572(0.520.18)27.317d o o d P x y d f y x B P x P kN
γγ=-++-⨯-⨯+⨯-=-⨯⨯++-⨯-⨯⨯⨯+⨯-⨯=桥面 则单腹拱重：
169.414129.871240.9227.317567.509a b c d P P P P P kN
=+++=+++=单腹拱
3）、腹拱墩重（图1-3）
如图1-3所示：
1{1.7 4.52[0.8 1.35(1.350.75)0.3/2]}0.52560.75P kN
=⨯-⨯⨯+
+⨯⨯⨯=墩
(0.1440.502)0.7/2 4.52525.436P kN =+⨯⨯⨯=墩1座 (0.1530.342)0.18/2 4.525 5.012P kN =+⨯⨯⨯=墩2座
4）主拱上实腹段（如右图所示）
如下图曲边三角形块所示，计算公式如下：
22.8141) 1.69457m m =-=，k=ln(m+338.6440.4835/217.8779
l l ξ=
== 3 1.694570.48350.81933k ξ=⨯=
1(11/cos ) 5.96830.4036(11/0.77363) 5.8502f f y m ϕ=+-=+⨯-=上
13 5.8502(1)[(0.81933)1] 1.1441 2.8141f h chk ch m ξ=
-=-=-- 33330.914130.81933
0.326(1)0.81933(1.54851)
shk k k chk ξξβξξ--=
==-⨯-
330.326 1.1448.644 4.523333.826o P h l B kN βγ=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=3
322
233331 1.3548510.8193320.2472()0.81933(0.914130.81933)
k chk c k shk k ξξξξξ--
--===-⨯-
30.24728.644 2.1371X c l m =⨯=⨯=3
5）腹拱集中恒重汇总：
11567.50960.7525.436653.695P P P P kN =++=++=墩墩1座单腹拱
2()
567.50927.317
5.012275.1082
2
d P P P P kN --=
+=
+=单腹拱墩2座
333.826P kN =3
349.5728.644428.5004P P l kN =⨯=⨯=4桥面
5、选这拱轴线系数
上部结构的恒载对拱跨4
l
截面和拱脚截面的力矩比值符合或接近选定的m 系数相应的
1/4
y f
值的条件，则选定的m 系数可作为设计的拱轴线系数使用。
1）半孔桥跨结构恒载对
4
及拱脚截面的力矩见表2-1：
表2-1：半拱恒载对拱
4
l
截面和拱脚的力矩
2）、验算拱轴系数
设计的拱桥在主拱圈两截面的恒重力矩比值：
1/427330.570.2146685867.01
j M M ==∑∑ 假定的拱轴系数m=2.814，相应的
1/4
y f
=0.21，
则：
1/41/4
0.2146680.210.0046680.05(j
M y M
f
-
==-=<∑∑1级)，可采用拱轴线m=2.814，并用假载法调整。
3弹性中心及弹性压缩系数
由《文献1》表（Ⅲ）-3（P579）得：
弹性中心： 0.3259490.325949 5.9683 1.94536s y f m
=⨯=⨯= 截面回转半径：20.2388
0.07946763.005
o o I r m A ==
=
由《文献1》表（Ⅲ）-9、11（P608、610）得：
212
0.0794676
[]()11.30760.025275.9683r m f μ=⨯=⨯=表值
22
0.0794676
[]()9.82630.0219225.9683r m f μ=⨯=⨯
=表值
10.02527
0.02468510.0219221
μμ==++ 4永久荷荷载（恒载）作用下的内力计算
本工程中，永久荷载作用下的内力，由结构重力和混凝土收缩的影响力组成。
4.1结构重力产生的内力
按实际恒载计算时，
1/4
0.214668y f
=，为减小拱脚在恒重时的负弯矩并能查表计算，在确定拱轴线利用假载法提高m 值。即在实际恒载图形中去一层假载
x g ，使
1/4
0.214668y f
=减小到0.21。些恒载内力为不计假载的恒载内力+假载x g 产生的内力。假载x g 由下式得：
2
1/41/422
2
21
320.21
181
5867.0135.7558320.21127330.5735.7558
8
5867.010.2127330.57
19.96/10.21()35.7558328
x j x x x x M g l y f
M g l g g g kN m
-
==--=--⨯=
=-∑∑解上式得:
4.1.1不考虑假载x g 的恒载内力
1、不计入弹性压缩的恒推力：
2211
27330.57-19.9635.7558884044.8395.9683
j
x g M
g l H kN f -⨯⨯=
==∑ 2、计入弹性压缩后的恒载内见表4-1：
表4-1 ：恒载内力（不计x g ）计算表
4.1.2假载x g 产生的内力
不考虑弹性压缩时假x g 产生的内力，利用x g 乘以内影响线的全面积求得，见表4-2。
表4-2：不考虑弹性压缩的假载内力
考虑弹性压缩影响时假x g 产生的内力见表4-3。
表4-3：考虑弹性压缩的假载内力
说明：3/8截面'1(1)/cos 1
N H ϕ
μ≈-+
4.1.3拱的恒载内力
采用假载法调整拱圈内力时，拱的恒载内力等于不计x g 的恒载内力加上假载x g 产生的内力，见表4-4。
表4-4：恒载内力计算表
4.2混凝土收缩产生的内力
混凝土收缩的影响力，可作用为相应于温度的降低来考虑。本桥拱圈采用分段浇筑混凝土，混凝土收缩的影响力，采用相当于温度下降10o C 。根据《公路圬工桥涵设计规范》5.1.8规定，计算混凝土收缩力时，考虑混凝土的徐变影响后，应乘以0.45的系数。
4.2.1混凝土收缩在弹性心产生的水平力
混凝土收缩在弹性中产生的水平力为：
20.45
(1)r s tl
H Y ds
EI
αμ=+⎰
由《文献1》表（Ⅲ）-5（P581）得：
220.95116s
Y ds lf EI EI
=⎰
2
0.45
0.095116r EI t
H f α=
572
110 2.8100.2388(10)
0.4586.6680.095116 5.8396
r H kN -⨯⨯⨯⨯⨯-==-⨯ 4.2.2混凝土收缩产生的内力
混凝土收缩产生的内力见表4-5：
表4-9：混凝土收缩内力计算表
5可变荷载内力计算
本交通桥可变荷载为汽车-20级及人群荷载3kN/m 2，车道数C=1，两侧人行道宽0.5m 。
5.1汽车-20级等代荷载计算
1、根据35.7558,l m =由《文献2》表1-23，内插得汽车–20级的等代荷表见表5-1。
表5-1：等代荷载计算表
5.2不计入弹性压缩的活载内力计算表5-2：不计入弹性压缩的活载内力计算表
5.3计入弹性压缩的活载内力计算
表5-3：计入弹性压缩的活载内力计算表
1
1
H μμ=
+
L=50m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50m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)设计标准 l)设计荷载 公路-Ⅱ级汽车荷载，人群荷载3kN/m2。 2)跨径及桥宽 净跨径L0=50m，净矢高f0=10m，净矢跨比f0/L0=1/5。 桥面净宽为净9+2×1.5，B0=12m。 (2)材料及其数据 l)拱上建筑 γ=20kN/m3。 拱顶填料厚度h d=0.5m，包括桥面系的计算厚度为0.68m，换算平均重力密度 1 γ=23kN/m3。 护拱为浆砌片石，重力密度 2 γ=24kN/m3。 腹孔结构材料重力密度 3 γ=20kN/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 4 2)主拱圈 γ=24kN/m3。 M7.5砂浆砌MU80块石，重力密度 5 f=4.37MP a。 拱圈材料抗压强度设计值 cd f=0.075MP a。 拱圈材料抗剪强度设计值 vd 弹性模量E m=7300MPa。 拱圈设计温度差为+22℃，-15℃。 (3)设计依据 1)《公路桥涵通用设计规范》(JTG D60-2004)，简称《桥规D60》； 2)《公路圬工桥涵设计规范)》(JTG D61-2005)，简称《桥规D61》； 3)《公路桥涵设计手册——拱桥》上册(石绍甫)、下册(顾安邦)，简称《拱桥》。 2．主拱圈计算
(1)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j M ∑和自拱顶至1/4跨的恒载对1/4跨截面形心的弯 矩4/1M ∑。其比值f y M M j //4/14/1=∑∑。求得f y /4/1值后，可由肌1)2/)(2/1(2 4/1--=y f m 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。 l)拟定上部结构尺寸 ①主拱圈几何尺寸 a. 截面特性 3 30 4.8 1.2500098.495 d m k L c m ==?? =截面高度： 主拱圈横桥向取1m 单位宽度计算，2 =0.90A m 横截面面积：； 2341 0.90.060751212d I m ==?=惯性矩：； 2 3=0.1356 hd W m =截面抵抗距：； =0.259812 w d γ= 截面回转半径：。 b. 计算跨径和计算矢高 假定m=2.814，相应的1/4/=0.21y f 。查《拱桥》表(Ⅲ)-20(8)得 sin =0.70097j φ ，cos =0.71319j φ； 0sin =50+0.900.70097=50.63087j l L d m φ=+?计算跨径： 00.90 /2(1cos )=10+ 1-0.71319=10.12912 j f f d m φ=+?-?计算矢高：（）。 c. 拱脚截面的投影 sin =0.900.70097=0.63087j x d m φ=?水平投影：； cos =0.900.71319=0.64187j y m φ=?竖向投影：。 d. 计算主拱圈坐标(图3.4-63)
桥梁计算书计算实例 前言 本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定,对高坎——上官伯段的高坎大桥进行方案比选和设计的。对该桥的设计，本着“安全、经济、美观、实用”的八字原则，本论文提出两种不同的桥型方案进行比较和选择：方案一为预应力混凝土简支梁桥，方案二为拱桥。经由以上的八字原则以及设计施工等多方面考虑、比较确定预应力混凝土简支梁桥（锥形锚具）为推荐方案。 1.水文计算 1.1原始资料 1.1.1水文资料： 浑河发源于辽宁省新宾县的滚马苓，从东向西流过沈阳后，折向西南，至海城市三岔河与太子河相汇，而后汇入辽河。浑河干流长364公里，流域面积11085平方公里。本桥位上游45公里的大伙房水库，于1958年建成，该水库控制汇流面积5563平方公里，对沈阳地区的浑河洪峰流量起到很大的削减作用。根据水文部门的资料，建库前浑河的沈阳水文站百年一遇洪峰流量位11700立方米/秒，建库后百年一遇推算值为4780立方米/秒。浑河没年12月初开始结冰，次年3月开始化冻。汛期一般在7月初至9月上旬，河流无通航要求。桥为处河段属于平原区次稳定河段。 1.1.2设计流量 根据沈阳水文站资料，近50年的较大的洪峰流量如下： 大伙房水库建库前 1935年5550立方米/秒 1936年3700立方米/秒 1939年 3270立方米/秒 1942年 3070立方米/秒 1947年 2980立方米/秒 1950年 2360立方米/秒 1951年 2590立方米/秒 1953年 3600立方米/秒 1954年3030立方米/秒 大伙房水库建库后 1960年2650立方米/秒 1964年2090立方米/秒 1971年2090立方米/秒 1975年2200立方米/秒 1985年2160立方米/秒 根据1996年沈阳年鉴，浑河1995年最大洪峰流量4900立方米/秒（沈阳
目录 算例1 预应力混凝土空心板计算示例 (1) 1基本资料与计算依据 (1) 1.1桥位纵断面 (1) 1.2标准及规范 (1) 1.2.1 标准 (1) 1.2.2 规范 (1) 2 方案拟定与比选 (2) 2.1方案拟定 (2) 2.1.1一般要求 (2) 2.1.2 桥孔布置 (2) 2.1.3 工程数量的统计 (4) 2.1.4 工程造价 (4) 2.1.5 桥梁设计基本流程 (5) 2.2方案介绍 (6) 2.2.1方案1：3×20米的简支空心板桥 (6) 2.2.2方案2：60米的圬工拱桥 (7) 2.3推荐方案 (8) 3．计算资料拟定 (8) 3.1 主要材料 (9) 3.2 设计要点 (9) 3.3横断面布置 (9) 3.4 空心板截面尺寸 (10) 4 汽车荷载横向分布系数、冲击系数的计算 (10) 4.1 汽车荷载横向分布系数计算 (10) 4.1.1 跨中横向分布系数 (10) 4.1.2 支点横向分布系数： (12) 4.1.3 车道折减系数 (12) 4.2 汽车荷载冲击系数μ 值计算 (12) 4.2.1汽车荷载纵向整体冲击系数μ (12) 4.2.2 汽车荷载的局部加载的冲击系数 (12) 5 作用效应组合 (13) 5.1 作用的标准值 (13)
5.1.1 永久作用标准值 (13) 5.1.2 汽车荷载效应标准值 (13) 5.2 作用效应组合 (16) 5.2.1 基本组合（用于结构承载能力极限状态设计） (16) 5.2.2 作用短期效应组合(用于正常使用极限状态设计) (17) 5.2.3 作用长期效应组合（用于正常使用极限状态设计） (17) 5.3截面预应力钢束估算及几何特性计算 (19) 5.3.1A类部分预应力混凝土受弯构件受拉区钢筋面积估算 (19) 5.3.2 换算截面几何特性计算 (21) 6 持久状态承载能力极限状态计算 (22) 6.1 正截面抗弯承载能力 (22) 6.2 斜截面抗剪承载力验算 (22) 6.2.1 验算受弯构件抗剪截面尺寸是否需进行抗剪强度计算 (22) 6.2.2 箍筋设置 (25) 7 持久状况正常使用极限状态计算 (26) 7.1 预应力钢束应力损失计算 (26) 7.1.1 张拉控制应力 (26) 7.1.2 各项预应力损失 (26) 7.2 挠度验算 (30) 7.2.1 汽车荷载引起的跨中挠度 (30) 7.2.2 预制板是否设置预拱值的计算 (31) 8 桥面板配筋计算 (33) 8.1 荷载标准值计算 (33) 8.1.1 计算跨径 (33) 8.1.2 跨中弯矩计算 (33) 8.1.3 支点剪力 (35) 8.2 极限状态承载力计算 (35) 8.2.1 荷载效应组合计算 (35) 8.2.2 正截面抗弯承载力 (35) 8.2.3 斜截面抗剪承载力 (36) 8.3 抗裂计算 (36) 9．施工组织设计 (37) 9.1空心板预制施工工艺流程 (37) 9.2人工挖孔桩施工 (38)
等截面悬链线圬工拱桥计算 一． 设计资料 （一） 设计标准 1．设计荷载 公路二级，人群荷载3kN/㎡。 2．跨径及桥宽 净跨径l 0=40m ，净失高m f 8= ,净失跨比 5 100=l f 。 桥面净宽为净7+2×（0.25+0.75m 人行道），m B 9= 。 （二） 材料及其数据 中国范文网【https://www.doczj.com/doc/f819218548.html,/】详细出处参考：https://www.doczj.com/doc/f819218548.html,/post/215.html 还有海量相关文章 1.拱上建筑 拱顶填料厚度，m h d 5.0=，包括桥面系的计算厚度为0.736m ，平均重力密度 31/20m kN ＝γ。 拱上护拱为浆砌片石，重力密度32/23m kN =γ。 腹孔结构材料重力密度33/24m kN =γ。 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 4γ=kN/3m 2.主拱圈 M10砂浆砌MU40块石，重力密度33/24m kN =γ。 轴心抗压强度设计值cd f =2323/1012.42.1/1044.3m kN m kN ?=??。 抗剪强度设计值MPa f vd 073.0=。 弹性模量MPa E m 073.0=。
拱圈设计温差为C 15± 3.桥墩 地基土为中等密实的软石夹沙、碎石，其容许承载力[0σ]=500kN/㎡。基础与地基间的滑动摩擦系数取5.0=μ。 (三)设计依据 1.交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》，（JTG D60-2004）2004年。简称《桥规1》； 2.交通部部标准《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）2005年，人民交通出版社，《简称桥规2》； 3.交通部部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》，人民交通出版社，简称《桥规3》； 4.《公路设计手册-拱桥》上下册，人民交通出版社，1978。简称《拱桥》。 二、主拱圈计算 （一）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桥截面形心的弯矩 j M ∑和自拱顶至 4l 跨的恒载对4l 跨截面形心的弯矩4 l M ∑。其比值∑∑M M j l 4 = f y l 4 。求得 f y l 4 值后，可由m=1)2(2124 --l y f 中 m 值，若求出的 m 值与假定的m 值不符，则应以求得的m 值作为假定值，重复上述计算，直 至.两者接近为止。 1. 拟定上部结构尺寸 （1） 主拱圈几何尺寸 1) 截面特性 截面高度d=m ·K ·,4343.9140002.18.4330cm l =??=取d=0.9m 主拱圈横桥向取1m 单位宽度计算，横面面积A =0.9㎡; 惯性矩I=;06075.012 1 43m d = 截面抵抗矩W=;135.061 32m d = 截面回转半径。m d W 2598.012 == γ 2）计算跨径和计算失高
前言 拱桥是众多桥梁中比较受欢迎的桥型。拱桥因具有很多的优点，比如稳定性好、桥型比较美观等，同时也因为其独特的受力特点因而具有较大的跨越能力，因此拱桥在我国公路桥梁选型中被广泛采用。随着技术的发展与施工技术的日渐成熟，拱桥的形式变得多种多样，由以前形式简单的圬工拱桥，发展到现在许多复杂的形式，比如有钢筋混凝土拱桥、钢管混凝土拱桥及钢拱桥等等。这些新型拱桥所具有的优点使得拱桥迅速发展，得到越来越多人的青睐。我国的桥梁工程经过几十年的发展，无论是在规模上还是施工技术上都处于世界先列，修建拱桥范围也得到极大的推广。本文的设计对象是一座净跨径为60m的等截面悬链线空腹式箱形拱桥，通过结合所学的材料力学、结构力学及桥梁工程等知识，并且查阅相关规范和其他书籍文献资料，在满足各项验算要求和精度要求下进行本桥的设计。 1 设计资料与拱圈几何力学性质 1.1 设计资料 汽车荷载是公路桥涵上最主要的一种可变荷载，本设计采用的汽车荷载为公路—Ⅱ级汽车荷载，采用的人群荷载标准值为2.95KN/m2。 桥面的净宽为7.0m附加2×1.0m的人行道。 拱桥的净跨径l0=60m，净矢高f0=12m，净矢跨比为f0/l0=1/5。 拱桥主拱圈的厚度d=1.5m，拱圈宽度b=7.0m，拱圈材料的重力密度γ=24KN/m2。 拱上建筑为3m的简支板。箱形拱的主拱圈截面由单箱五室组成，箱梁顶部盖板为M10浆砌C35混凝土预制板，其余都为C35现浇混凝土，其强度设计值分别为5.47MPa和13.69MPa。查阅资料可知砌体弹性模量E m=22000MPa，C35混凝土弹性模量E c=31500MPa。
假设拱轴系数m=2.514，查阅资料知相应的y 1/4/f =0.215，其中y 1/4为拱轴线1/4拱跨处坐标值，f 为计算矢高[ 1]。 查相关资料可得拱轴线在拱脚处的切线与水平线的交角的正弦值sin φj =0.69198，交角的余弦值cos φj =0.72191。 1.2 拱圈的几何力学性质 拱圈的截面如下图1.1所示，其几何力学性质见下表1.1所示。 拱圈截为C35混凝土预制砌体与C35现浇混凝土的组合截面。拱的结构计算采用弹性材料力学的计算方法来计算，以C35混凝土作为标准层，预制板砌体则需要乘以砌体弹性模量E m 与C35混凝土弹性模量E c 的比值ψ=E m /E c =22000/31500=0.7。 查阅相关资料，由表1.1可知： 图1.1 箱形拱圈的截面（尺寸单位mm ） 该箱形拱圈截面的几何截面面积A 0=4.825m 2，换算截面的面积A=4.603m 2。截面重心到底边的距离d 下=S/A=3.684/4.603=0.8m ，截面重心到顶边的距离d 上=1.5?0.800=0.7m 。截面重心对重心轴的惯性矩I=I 0+?I ?A d 下 2=0.203+4.002-4.603×0.82=1.25908m 4 该截面的回转半径i=√I/A =√1.25908/4.603 =0.5230m
等截面悬链线空腹式石砌拱桥【目录】 目录 目录 (1) 算例一：等截面悬链线空腹式石砌拱桥 (1) 第1章基本资料 (1) 1.1设计标准 (1) 1.2材料及其数据 (1) 1.3设计依据 (2) 第2章确定拱轴线m (2) 2.1拟定上部结构尺寸 (2) 2.1.1主拱圈几何尺寸拟定 (2) 2.1.2拱上构造尺寸 (4) 2.2恒载计算 (6) 2.2.1主拱圈恒载 (6) 2.2.2拱上空腹段荷载 (6) 2.2.3拱上实腹段的恒载 (8) 2.2.4各部分恒载对拱脚及拱跨1/4截面的力矩 (10) 2.3验算拱轴线m (10) 第3章作用效用计算 (10) 3.1自重作用效应 (10) 3.1.1弹性中重心位置和弹性压缩系数 (10) 3.1.2不计弹性压缩的自重水平推力 (11) 3.1.3计入弹性压缩的主拱圈截面内力 (11) 3.2活载作用效应 (13) 3.2.1公路—Ⅱ级汽车荷载效应 (13) 3.2.2人群荷载效应 (18) 3.2.3温度作用效应 (18)
叙府路车行道拓宽及人行道改造项目工程可行性研究报告【目录】 3.3主拱圈作用效应组合.......................................... 错误！未定义书签。第4章拱圈截面强度验算.. (20) 第5章桥台计算 (25)
算例一：40米等截面悬链线空腹式石砌拱桥 第1章 基本资料 1.1设计标准 （1）设计荷载：公路—Ⅱ级汽车荷载，人群荷载3kN/㎡ （2）桥面宽度：〔净7.0m 行车道+2×(0.75m 人行道+0.25m 护栏)〕=9.0m （3）环境类别：Ⅱ类环境 （4）地震动加速度峰值: 水平向地震动加速度峰值为0.2g ，地震烈度8度 （5）设计洪水频率：1/100 1.2材料及其数据 （1）主拱圈 ① 净 跨 径：l 0=40m ，净失高: f 0=8m ，净失跨比：f 0/l 0=1/5 ② 拱圈宽度：B=8.5m ③ 拱圈材料：M10砂浆砌MU60块石，重力密度γ1=24 kN/m 3 轴心抗压强度设计值：MPa MPa f cd 06.522.42.1=?= 抗剪强度设计值：MPa f vd 073.0= 弹性模量：MPa E m 7300= ④ 设计温差：±15℃ （2）拱上建筑 ① 主(腹)拱顶填料厚度：h c =0.5m ② 腹拱、腹拱墩：均采用M10砂浆砌MU30块石，重力密度γ1=24 kN/m 3；腹拱净跨径：l ’0=3m ，净失高: f ’0=0.6m ，净失跨比：f ’0/l ’0=1/5；腹拱墩宽b=0.9m ③ 侧墙、护拱：侧墙采用M7.5砂浆砌MU30块石，护拱为M7.5砂浆砌MU30片石；其平均重力密度γ2=24 kN/m 3 ④ 路面及拱腔填料(炉渣)：平均重力密度γ3=22 kN/m 3；路面结构层为6cm 沥青混凝土+8cm C40混凝土+36cm 水泥稳定碎石
打鱼凼水利工程发电厂房交通桥计算书 审查： 校核： 计算：
目录 1设计资料 (1) 1.1设计标准 (1) 1.2各部分尺寸及其材料特性 (1) 1.3参考文献 (3) 2拱轴线系数选定 (4) 2.1主拱圈结构几何特性 (4) 2.2拱轴线系数的确定 (4) 3弹性中心及弹性压缩系数 (11) 4永久荷荷载（恒载）作用下的内力计算 (11) 4.1结构重力产生的内力 (11) 4.1.1不考虑假载x g的恒载内力 (12) 4.1.2假载x g产生的内力 (12) 4.1.3拱的恒载内力 (13) 4.2混凝土收缩产生的内力 (14) 4.2.1混凝土收缩在弹性心产生的水平力 (14) 4.2.2混凝土收缩产生的内力 (15) 5可变荷载内力计算 (15) 5.1汽车-20级等代荷载计算 (15) 5.2不计入弹性压缩的活载内力计算 (16) 5.3计入弹性压缩的活载内力计算 (17) 6温度变化引起的内力计算 (18) 6.1温度变化范围 (18) 6.2温度降低引起附加应力 (18) 6.3温度升高引起附加应力 (19) 7主拱圈强度和稳定性计算 (20) 7.1计算荷载效应汇总 (20) 7.2荷载安全系数及计入安全系数荷载 (20) 7.3荷载效应最不利组合 (21) 7.4主拱圈强度和稳定性验算 (22) 7.4.1主拱圈换算截面计算 (22) 7.4.2拱圈正截面抗压强度验算 (23)
7.4.3拱脚抗剪强度验算 (25) 1.1基本资料 (26) 1.3拱圈几何参数 (27) 1.4自重荷截计算 (27) 1.5汽车10级荷截计算 (29) 1.6温度荷截计算 (32) 1.7拱圈截面强度验算 (33) 1.7.1钢筋混凝土截面偏心受压承载力计算 (34) 1.7.2拱脚截面直接抗剪验算 (35) 2桥台计算 (37) 2.1基本资料 (37) 2.2第一种情况：拱上布满活载，台后无活载. 37 2.2.1桥台（不包括基础）荷载计算 (37) 2.2.2桥台（不包括基础）台身底面载面强度验算39 2.2.3桥台基础荷载计算 (41) 2.2.4桥台基础基底面应力验算 (42) 2.2.5桥台基础稳定性验算 (43) 2.3第二种情况：台后活载，拱上无活载。 (44) 2.3.1桥台荷载计算 (44) 2.3.2桥台（不包括基础）台身底面载面强度验算45 2.3.3桥台基础底载面强度验算 (46) 2.3.4桥台稳定性验算 (46)
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 05 f m =，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h d=0.5m，包括桥面系的计算厚度为0.736m，换算平均重力密度1 γ=20kN/m3。 护拱为浆砌片石，重力密度 2 γ=23kN/m3。 腹孔结构材料重力密度 3 γ=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 4 γ=19kN/m3。 1.2.2主拱圈 M10砂浆砌MU60块石，重力密度 5 γ=24kN/m3。 拱圈材料抗压强度设计值 cd f=4.22MP a。 拱圈材料抗剪强度设计值 vd f=0.073MP a。 弹性模量E m=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j M ∑和自拱顶至1/4跨的恒载对1/4跨截面形心的弯矩4/1M ∑。其比值f y M M j //4/14/1=∑∑。求得f y /4/1值 后，可由肌1)2/)(2/1(2 4/1--=y f m 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 330 5.0 1.2400095.244d k l cm β==⨯⨯= 主拱圈横桥向取1m 单位宽度计算，横截面面积 A=0.95244m 2； 惯性矩 ==12 2 hd I 0.07560m 4； 截面抵抗矩 6 2 hd W ==0.15119m 3； 截面回转半径 12/d w =γ=cccc b. 计算跨径和计算矢高 假定m=1.988，相应的f y /4/1=0.225。查《拱桥》表(Ⅲ)-20(8)得 j ϕsin =0.49489，j ϕcos =0.86896 计算跨径j d L l ϕsin 0+==40+0.95244×0.49489=40.47135m 计算矢高0.95244(1cos )5(10.86896) 5.0624022 o j d f f ϕ=+ ⨯-=+⨯-= c. 拱脚截面的投影 水平投影j d x ϕsin ==0.47135m ； 竖向投影j y ϕcos ==0.82763m 。 d. 计算主拱圈坐标(图3.4-63)
中小跨径圬工拱桥 计算书 一、设计概况： 1.技术标准： （1）桥面宽：净—11m+2×0.5m防撞栏杆 （2）设计载荷：公路—Ⅰ级（双车道7.5m），人群3kN/m2（3.5m） 2. 设计计算要点
（1）拱圈按弹性无铰拱进行内力计算，不考虑拱上结构与主拱圈的联合作用； （2）拱圈计算未考虑墩台位移影响； （3）活荷载的作用效应采用影响线加载法计算； （4）主拱圈封拱后的计算温差采用±25℃。 3．计算程序： 二、结构模型： 全跨等分96段积分 注: 恒+汽K=1 恒+汽+人K=2 恒+汽+人+T1 K=3 恒+汽+人+T2 K=4 对15个设计项目分别计算如下: 跨径30m、矢跨比1/5（单位：kN.m制） 1. 输入文件： 主拱厚H1=0.8Y上 YON=0.4 Y下 YUN=0.4 截面积 FE1=9.28FE2=0 FE3=0 FE=9.28F0=9.28 拱脚 GJDX=0.561拱脚 GJDY=0.571 主拱净跨L0=30主拱净矢高 F0=6 拱轴系数 M=2.814 计算跨径 L=30.56078 计算矢高 F=6.115 1
端腹拱起拱位置DL=0.6腹拱净跨 L2=3 腹拱净矢高 F2=1 腹拱拱圈厚 H2=0.3 横墙宽 B2=0.8 半跨腹拱数N=2拱圈宽 B=11.6 横墙实体厚 BZ=11.6 主拱顶填料厚 HS=0.5 腹拱顶填料厚 HSO=0.5 桥面纵坡I=0 竖曲线半径 R=1 切线长 RIT=0 横墙零星体积 V0=0 横墙挖空最低高度 HMIN=10 计算截面号差III=2 主拱圈单重 C1=24 横墙单重 C2=24 腹拱圈单重 C3=24 腹拱圈间填料单重 C4=23 主拱实腹段路面单重C5=23 实腹段路面单重 C6=23 主拱实腹段路面单重 C7=23 悬臂人行道重 Q=0 弹性模量 E*10^7=0.73 线胀系数 ALFA/10^5=.8 人群荷载 RN=10.5 温升 T1=25 温降 T2=-25 温变折减 KT=0.7 公路-I HP=1 双车道 KP=2 公路一级 DJ=1 2. 输出文件：……………………………………………………………………………………………………………拱轴线长S=3 3.795 1#横墙高Y0=2.202 2#横墙边缘高 Y0=0.401 2#横墙高 Y0=0.240 实腹段填料高HH=1.540 恒载推力HG=9780 恒载垂直压力 VG=8413 恒载弯矩 MG=263 活载推力HAX=1726 活载垂直压力 HYV=1024 活载弯矩 HYM=997 控制截面0~4 I=1~4 I=0 恒载系数1~1.2 II=1或II=2 II=2 控制计算弯矩+M取 J=1，-M取J=2 J=1 见注 K=1~4 K=3 全拱最小超强系数, 截面强度/组合效应 KMIN=1.665 I=2 II=1 J=1 K=4 全拱最大偏心矩 EMAX=0.212 容许偏心矩 YE=0.24 EE=-1.438E-02 AC=9.28 截面极限强度 KJNN=27752 F1=0.996 截面最大组效应KNN=17000 3. 结论： EMAX=0.212＜YE=0.24（安全）KNN=17000＜KJNN=27752（安全） 2
1．公路桥梁上的各种荷载和外力归纳为三类：永久荷载、可变荷载和偶然荷载。 2．按桥梁全长和跨径不同分为:小桥、中桥、大桥和特大桥。 3．斜拉桥的结构体系可以分为：悬浮体系、支撑体系、塔梁固结和钢构体系。 4．荷载横向分布系数的计算方法有：杠杆原理法、偏心压力法、横向铰接板法(梁）、横向钢结梁法、比拟正交异性板法等。 5．拱桥的拱上结构是由：拱圈和拱上建筑所构成。 6．行车道板的作用有：承力、保证桥梁整体性和把力传递到主梁。 7．拱桥的拱上结构按形式的不同可分为:实腹式拱桥和空腹式拱桥. 8．在实践中，最常遇到的行车道板受力图式为：单向板、悬臂板和铰接悬臂板. 9．按受力特点,桥梁形式可分为：梁式、拱式、刚架、组合体系桥和吊桥等。 10．按承重结构的截面形式划分，梁式桥可分为：板桥、肋板式桥、箱形桥。 11．斜拉桥拉索饿布置形式辐射式、竖琴式、扇形式和星式。 12．后张法预应力混凝土简支梁中预应力筋需要向梁端弯起，主要是为了满足:索具和减余剪力图的要求。 13．梁式桥支座布置原则是有利于墩台传递纵向水平力,有利于梁体的自由转动为原则。14．拱桥按主拱圈的横截面形可分为：板拱、肋拱、双曲拱和箱形拱四类。 15．正常使用极限状态下的作用组合分为：作用短期效应组合和作用长期效应组合。16．五点重合法是指对于空腹式板桥,在求其拱轴系数时认为：拱顶、两拱脚及两1/4垮径的压力线与拱轴线完全重 合的方法。 17．锚具在梁端的布置应遵循:分散和均匀的原则。 18．公路桥梁上的各种荷载和外力归纳为三类;永久荷载、可变荷载和偶然荷载。 19．双曲拱桥的特点是：化整为零和集零为整. 20．承载能力极限状态作用效用组合分为：基本组合和偶然组合。 21．桥梁由桥垮结构、桥墩、支座和基础四大部分组成。 22．拱桥有:支架施工、无支架和组合形式三大类施工方法. 23．拱桥铰按其性质可分为：永久性铰和临时铰两种类型。 24．伸缩缝与变形缝的作用是：保证变形和阻止水渗入,车辆通行顺畅. 25．拱轴线的类型主要有圆弧线拱、抛物线拱和悬链线拱三种。 26．(净)矢跨比是指拱圈的:(静）矢高和(静)跨径的比值。
五．综合应用题 1,.如图2.5.1所示，桥面净空为净-7＋2×0.75m 人行道的五梁式钢筋混凝土T 梁桥，试求荷载位于支点处时1号梁相应于公路－II 级和人群荷载的横向分布系数。 图2.5.1 解：① 当荷载位于支点处时，应按杠杆原理法计算荷载横向分布系数。首先绘制1号梁荷载横向分布影响线。根据《桥规》规定，在横向分布影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。对于汽车荷载，汽车横向轮距为1.8m ，两列汽车车轮的横向最小间距为1.3m ，车轮距离人行道缘石最少为0.5m 。由此，求出相应于荷载位置的影响线竖标值后，可得1＃梁支点处的荷载横向分布系数为： 公路－II 级：438.02875 .02 0== ∑ =q q m η 人群荷载：422.10==r r m η 2.一座计算跨径m l 50.19=的简支梁（如图2.5.1所示），主梁间距b 1=160cm ，各梁的横截面尺寸均相同，纵向有5道横隔梁，且横梁刚度很大。试求荷载位于跨中时1号边梁相应于公路－I 级的荷载横向分布系数m cq ？ 解：从题可知，此桥设有刚度强大的横隔梁，且承重结构的长宽比为 24.260 .1550 .19>=⨯=B l 故可按偏心压力法来计算横向分布系数m c ，步骤： 1）求荷载横向分布影响线竖标,本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n =5，梁间距为1.60m ，则： ∑=++++=5 1 2 5 242322212 i i a a a a a a = (2×1.60)2+1.602+0+(－1.60)2+(－2×1.60)2= 25.60m 2 1号梁在两个边主梁处的横向影响线的竖标值为： 60 .040.020.060.25)60.12(5112 1 2 2111=+=⨯+=+=∑=n i i a a n η 20.040.020.011 2 5115-=-=-= ∑=n i i a a a n η 2）绘出荷载横向分布影响线，并按最不利位置布载，其中：人行道缘石至1号梁轴线的距离∆为：3.075.005.1=-=∆m 荷载横向分布影响线的零点至1号梁位的距离为x ，可按比例关系求得 2 .060.1460.0x x -⨯= ； 解得x =4.80m 并据此计算出对应各荷载点的影响线竖标qi η 3）计算荷载横向分布系数 c m 1号梁的活载横向分布系数分别计算如下：汽车荷载、 )(21214321q q q q q cq m ηηηηη+++⋅=∑= ()538.030.050.180.260.480 .460 .021=-++⋅⋅= 3.一简支T 梁桥桥面净空为净—7＋2×0.75米（如图2.5.1所示），计算跨径为19.5米，主梁中心距为1.6米。各主梁刚度相同，跨度内设有数道强大的内横隔梁。试求荷载位于跨中区域时2号主梁在人群、汽车荷载作用下的荷载横向分布系数? 解：从题可知，此桥各主梁刚度相同，跨度内设有数道强大的内横隔梁，且承重结构的长宽比为 24.26 .155 .19>=⨯=B L ，故可用偏心压力法。 22 5242322215 1 2 6.25m a a a a a a i i =++++=∑= 竖标值：3 .06 .256.15112 22222 =+=+=∑i a a n η 1.06.256.15112 2 2224=-=-= ∑i a a n η 设零点到2号梁的距离为x ，则： m x x x 8.41 .06 .123.0=⇒⨯-= 汽车荷载：()469.03.11.34.42.68.43 .021≈+++⨯ =cq m 人群：()442.0375.07.68.43.0≈+⨯=cr m
设计资料 （一）设计标准 1.设计荷载 公路二级，人群荷载3kN/m\ 2.跨径及桥宽 净跨径lo=40m,净失高/ = 8m，净失跨比令斗 *0 A 桥面净宽为净7+2X （0.25+0.75m人行道），B s = 9m o （二）材料及其数据 1.拱上建筑 拱顶填料厚度，仍=0.5加，包括桥面系的计算厚度为0.736m,平均重力密度 /］=20RN/〃r o 拱上护拱为浆砌片石，重力密度/2=23kN/m\ 腹孔结构材料重力密度/3 = 24RN/亦o 主拱拱腔填料为砂、砾石夹石灰炉渣黃土，包括两侧侧墙的平均重力密度/4=kN/w3 2.主拱圈 M10砂浆砌MU40块石，重力密度了3 = 24kN/m3。 轴心抗压强度设计值f ed = 3.44x 103A:7V/2 x 1.2 = 4.12x 103Ar7V/m2o 抗剪强度设计值几=0"3叽o 弹性模量= 0.073MPa o 拱圈设计温差为±15P 3.桥墩 地基土为中等密实的软石夹沙、碎石，其容许承载力［"）］二500跟/耐。基础与地 基间的滑动摩擦系数取// = 0.5 o （三）设计依据 1.交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》,（JTGD60-2004） 2004年。简称《桥规1》；
2•交通部部标准《公路坊工桥涵设计规范》（JTGD61-2005） 2005年，人民交通出版社，《简称桥规2》； 3•交通部部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》，人民交通出版社，简称《桥规3》； 4・《公路设计手册-拱桥》上下册，人民交通岀版社，1978。简称《拱桥》。 二.主拱圈计算 （一）确定拱轴系数 拱轴系数m值的确定，一般采用“五点重合法S先假定一个m值，定出拱轴线，拟定上部结构各种儿何尺寸，计算出半拱恒载对拱桥截面形心的弯矩工和自拱顶 至2跨的恒载对厶跨截面形心的弯矩EM, o其比值^_L = _L。求得_L值后，可由m二丄（丄-2）2-1中反求m值，若求出的f f 2 4 m值与假定的m值不符，则应以求得的m值作为假定值，重复上述计算，直至•两者接近为止。 1.拟定上部结构尺寸 （1）主拱圈儿何尺寸 1）截面特性 截面高度d二m ・ K ・扎'=4.8X1.2 x
《桥梁工程》 课程设计 (交通工程专业、土木工程专业用) 专业：交通工程 班级学号： 0702-23 姓名：时海军 指导教师：罗韧 学期：2009-2010第二学期 南京工业大学土木工程学院交通工程系 二O一0年六月
桥梁工程课程设计───── 拱桥结构设计计算说明书 一．课程设计的目的 1.培养学生综合运用所学桥梁工程理论知识，解决钢筋混凝土拱桥结构的设计和计算问题，掌握钢筋混凝土拱桥结构分析和计算的理论与方法。 2. 强调规范在桥梁结构设计中的重要性，培养学生运用专业理论知识和专业规范进行桥梁结构设计的能力。 3. 进一步提高学生绘制桥梁工程施工图、使用计算机的能力。 二．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. 结构恒载计算； 4. 主拱结构内力计算(永久作用、可变作用)； 5. 温度变化、混凝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。 三．课程设计的时间 时间：两周；安排在理论课结束之后。 四．课程设计的方法 1．独力思考，继承与创新 设计时要认真查阅和阅读参考资料，继承前人的设计成果和经验，根据课程设计的具体要求，大胆改进和创新。 2．结合和参考本指导的算例，进行拱桥结构的设计计算，掌握拱桥的计算理论和设计内容与方法。 五．课程设计的步骤 1．设计准备：了解设计任务书，明确设计要求、设计内容、设计步骤；通过查阅教科书和相关设计资料，了解设计的理论和方法；准备好设计所需资料、工具书、工具软件；拟好设计计划。 2．设计实施：根据课程设计任务书的要求，参考设计指导书和教科书，确定设计的主要内容、计算顺序；根据相关计算理论，计算和填写相关图表的内容。使用图表给出计算结果和结构的相关验算结果。 3．汇总设计成果：课程设计计算书，课程设计要求绘制的工程图纸。 六．拱桥课程设计计算 ……….................................................…………………… 装…………………订 ……………………线 ……………………………………………………………...
打鱼凼水利工程发电厂房交通桥 计算书 审查： 校核： 计算:
目录 １设计资料........................................................................................................ 错误!未定义书签。１.1设计标准ﻩ错误!未定义书签。 1.2各部分尺寸及其材料特性ﻩ错误!未定义书签。 １.3参考文献ﻩ错误!未定义书签。 ２拱轴线系数选定............................................................................................ 错误!未定义书签。 2.1主拱圈结构几何特性ﻩ错误!未定义书签。 2.2拱轴线系数的确定ﻩ错误!未定义书签。 3弹性中心及弹性压缩系数ﻩ错误!未定义书签。 4永久荷荷载（恒载）作用下的内力计算ﻩ错误!未定义书签。 4.1结构重力产生的内力ﻩ错误!未定义书签。 4.１.1不考虑假载x g的恒载内力ﻩ错误!未定义书签。 4．1．2假载x g产生的内力12ﻩ ４.１．3拱的恒载内力ﻩ错误!未定义书签。 4.２混凝土收缩产生的内力.........................................................................错误!未定义书签。 4.2．１混凝土收缩在弹性心产生的水平力ﻩ错误!未定义书签。 4．2.2混凝土收缩产生的内力ﻩ错误!未定义书签。 5可变荷载内力计算ﻩ错误!未定义书签。 5．1汽车-２0级等代荷载计算ﻩ错误!未定义书签。 5.2不计入弹性压缩的活载内力计算..........................................................错误!未定义书签。５．3计入弹性压缩的活载内力计算ﻩ错误!未定义书签。 6温度变化引起的内力计算............................................................................. 错误!未定义书签。 6.1温度变化范围..........................................................................................错误!未定义书签。 6.2温度降低引起附加应力ﻩ错误!未定义书签。 6．３温度升高引起附加应力ﻩ错误!未定义书签。 ７主拱圈强度和稳定性计算ﻩ错误!未定义书签。 7.1计算荷载效应汇总..................................................................................错误!未定义书签。 7.２荷载安全系数及计入安全系数荷载.....................................................错误!未定义书签。7．３荷载效应最不利组合ﻩ错误!未定义书签。