1、長沙理工大學(xué)土木與建筑學(xué)院橋梁工程拱橋課程設(shè)計(jì)計(jì)劃與任務(wù)書 -懸鏈線等截面無鉸箱形拱橋設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：夏桂云適用班級(jí)：土2009級(jí)設(shè)計(jì)時(shí)間：2.5周橋梁工程系2012年9月10日橋梁工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)、指導(dǎo)書懸鏈線等截面箱形無鉸拱橋設(shè)計(jì)第一部分 上部結(jié)構(gòu)計(jì)算一、設(shè)計(jì)資料：1、設(shè)計(jì)荷載：公路-級(jí)或公路-級(jí)、人群3.0kN/m2；2、橋面凈寬：凈7+21.0m人行道；3、凈跨徑：L0=50.00m、54.00m、63.00m、64.00m、70.00m、72.00m、80.00m、84.00m、90.00m；矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。4、凈矢跨比：f0/L0=1/5、1/6、1/7、1/8；5、拱頂最小填

2、料厚度：h=0.50m；6、材料性質(zhì)：預(yù)制閉合拱箱、現(xiàn)澆填縫及橫隔板：C30混凝土，E1=3.0104MPa，容重r1=25.0kN/m3；聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛氌譴凈。橫挑梁：預(yù)制C30混凝土，彈性模量E=3.0104MPa，容重r2=24.0kN/m3；拱上底梁、立柱、蓋梁、腹拱、人行道欄桿：C20混凝土，容重r3=24.0kN/m3；拱頂及拱腔填料、護(hù)拱：10號(hào)砂漿砌片石，容重r4=24.0kN/m3；側(cè)面墻：10號(hào)砂漿砌塊石，容重r5=24.0kN/m3；橋面：瀝青混凝土厚0.06m，容重r6=24.0kN/m3；7、欄桿、人行道全橋?qū)捚骄垦用?.4kN/m；8、橋面標(biāo)高：85.460m。二

3、、參考依據(jù)1、主拱圈：采用單箱5室結(jié)構(gòu)，各細(xì)部尺寸如圖所示。2、腹拱墩的布置：高墩采用立柱式，也可采用挖空的橫墻式。3、計(jì)算溫度影響力時(shí)，最高月平均氣溫30，最低月平均氣溫4，合攏溫度14，混凝土收縮按溫度下降10計(jì)算。殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。三、設(shè)計(jì)依據(jù)及參考資料1交通部.公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004).北京:人民交通出版社,2004.2交通部.公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD62-2004).北京:人民交通出版社,2004.釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。3交通部.公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D61-2005).北京:人民交通出版社,2005.彈貿(mào)攝爾霽斃

4、攬磚鹵廡。4顧懋清,石紹甫.公路橋涵設(shè)計(jì)手冊拱橋(上冊).北京:人民交通出版社,1997.5顧安邦,孫國柱.公路橋涵設(shè)計(jì)手冊拱橋(下冊).北京:人民交通出版社,1997.6江祖銘,王崇禮.公路橋涵設(shè)計(jì)手冊墩臺(tái)與基礎(chǔ).北京:人民交通出版社,1997.7鐘圣斌.橋梁計(jì)算示例集拱橋(二).北京:人民交通出版社,1989.8王國鼎,鐘圣斌.拱橋計(jì)算示例集.北京:人民交通出版社,2000.四、計(jì)算成果1、設(shè)計(jì)計(jì)算書一份；2、拱上建筑及主拱圈斷面圖一張。五、計(jì)算步驟1、截面幾何特性計(jì)算通過手算、或使用橋梁結(jié)構(gòu)電算程序設(shè)計(jì)書中GEO1.FOR、GEO2.FOR程序、或采用通用軟件對(duì)截面中性軸、面積、抗彎慣性

5、矩、回轉(zhuǎn)半徑等進(jìn)行計(jì)算。謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。2、確定拱軸系數(shù)假定拱軸系數(shù)m、布置拱上建筑；計(jì)算各部分恒載的重量對(duì)拱腳及1/4截面產(chǎn)生的彎矩、計(jì)算，如果計(jì)算的與假定的m對(duì)應(yīng)的相差在半級(jí)以內(nèi)，則m即為采用值，否則將計(jì)算的拱軸系數(shù)作為假定值，重復(fù)步計(jì)算，直至滿足要求為止。廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。3、結(jié)構(gòu)自重作用下拱的內(nèi)力計(jì)算用假載法計(jì)算拱軸系數(shù)假定值與計(jì)算值偏差的影響、用力法計(jì)算恒載壓力線偏離拱軸線的影響；4、汽車和人群作用下拱的內(nèi)力計(jì)算汽車作用的內(nèi)力計(jì)算按新規(guī)范進(jìn)行，等級(jí)為公路-級(jí)或公路-級(jí),人群3.0kN/m2。由于作用效應(yīng)組合時(shí)，車道作用效應(yīng)與人群作用效應(yīng)組合系數(shù)不同，應(yīng)分開計(jì)算。汽車荷載效應(yīng)

6、和人群荷載效應(yīng)的計(jì)算表格如下。煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。表1-1不計(jì)彈性壓縮的公路-I級(jí)車道荷載效應(yīng)計(jì)算截面項(xiàng)目均布作用計(jì)算集中力作用計(jì)算力或力矩表值乘數(shù)影響線的面積數(shù)值表值乘數(shù)影響線最大值數(shù)值拱頂截面Mmax相應(yīng)HMmin相應(yīng)H1/4截面Mmax相應(yīng)HMmin相應(yīng)H拱腳截面Mmax相應(yīng)H相應(yīng)VMmin相應(yīng)H相應(yīng)V表1-2不計(jì)彈性壓縮的人群荷載效應(yīng)計(jì)算截面項(xiàng)目均布作用計(jì)算力或力矩表值乘數(shù)影響線面積數(shù)值拱頂截面Mmax相應(yīng)HMmin相應(yīng)H1/4截面Mmax相應(yīng)HMmin相應(yīng)H拱腳截面Mmax相應(yīng)H相應(yīng)VMmin相應(yīng)H相應(yīng)V5、溫度及混凝土收縮內(nèi)力計(jì)算，并考慮徐變的影響其作用效應(yīng)可乘以下列系數(shù)：溫度作

7、用效應(yīng)0.7；混凝土收縮作用效應(yīng)0.45/。6、作用效應(yīng)組合（按新規(guī)范進(jìn)行），考慮承載能力極限狀態(tài)下的基本組合，主要組合為：基本組合：永久作用+汽車作用+人群作用基本組合：永久作用+汽車作用+人群作用+溫度影響+混凝土收縮當(dāng)計(jì)算拱的正彎矩時(shí)，從拱頂至1/4拱跨各截面應(yīng)乘以0.7折減系數(shù)、拱腳截面乘以0.9、1/4拱跨至拱腳截面，其折減系數(shù)按直線內(nèi)插。鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。7、強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算。(1)混凝土拱圈應(yīng)按規(guī)范第4.0.84.0.10條驗(yàn)算進(jìn)行截面的“強(qiáng)度-穩(wěn)定”性驗(yàn)算。受壓承載力計(jì)算公式如下式：(4.0.8-1)計(jì)算時(shí)，可按單向偏心受壓進(jìn)行驗(yàn)算。(2)偏心受壓構(gòu)件的偏心矩e應(yīng)符合規(guī)范的

8、規(guī)定。表4.0.9 受壓構(gòu)件偏心矩限值作用組合偏心矩限值基本組合0.6s偶然組合0.7s(3)拱圈抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算拱圈抗剪強(qiáng)度應(yīng)滿足規(guī)范的第4.0.13，其驗(yàn)算公式如下：(4.0.13)六、要求1、 計(jì)算書采用長沙理工大學(xué)統(tǒng)一的課程設(shè)計(jì)紙，一律手寫，提交的成果有目錄、任務(wù)書、計(jì)算書；2、 拱上建筑及主拱圈斷面圖紙采用A3紙，制圖符合公路橋涵制圖習(xí)慣，構(gòu)造正確，一律手繪；3、 計(jì)算書整潔、清晰，計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、統(tǒng)一，一律采用國際單位，小數(shù)位數(shù)合理并前后一致；4、 獨(dú)立、認(rèn)真完成課程設(shè)計(jì)，按時(shí)提交設(shè)計(jì)成果，遵守紀(jì)律；5、對(duì)于熟悉電算的同學(xué)，鼓勵(lì)采用通用軟件或自編程序進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算，但相應(yīng)的計(jì)算內(nèi)容、

9、計(jì)算成果必須完整，滿足課程設(shè)計(jì)的要求?；[叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)。第二部分 橋墩設(shè)計(jì)計(jì)算一、設(shè)計(jì)資料1、有關(guān)資料與上部構(gòu)造提供的相同；2、橋墩處基底標(biāo)高62.320m，河床表面標(biāo)高68.000m，橋面標(biāo)高85.460m，基巖=0.8MPa；預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。3、橋墩材料：第一層基礎(chǔ)15#片石混凝土，r1=24.0kN/m3；第二層基礎(chǔ)10#小石子混凝土砌40#塊石，r1=24.0kN/m3；滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。二、參考數(shù)據(jù)橋墩起拱線處墩寬可初定為3.5m，可通過設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行調(diào)整，基礎(chǔ)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，一般采用2層，層高0.751.00m，其余尺寸參考有關(guān)資料及例題，也可自行擬定。鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。三、設(shè)計(jì)成果1、 橋墩計(jì)算書一份；2、橋墩設(shè)計(jì)圖一份。四、說明1、本部分的設(shè)計(jì)計(jì)算只要求橋梁專業(yè)方向的學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)，其他方向的學(xué)生不作要求。設(shè)計(jì)任務(wù)分配表學(xué)號(hào)尾數(shù)荷載等級(jí)凈跨徑凈矢跨比箱梁高度h1(cm)箱梁高度H(cm)1公路-級(jí)50m1/56