【正文】 拱軸線拱腳處切線與水平線交角1tan??s?[(1/6)]= （ 1994 年拱橋手冊上冊附表（ III2）， sin s? =,cos s? =。 圖 32 箱型拱截面（尺寸單位： cm） 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 15 頁 拱圈截面幾何性質(zhì)計算表 表 31 截面面積 A= 截面重心至底邊的距離 yb =s/A= 截面重心至頂邊的距離 yt == 截面對重心軸的慣性矩 I= I0 + I39。 截面號 y1/fo y1 cosФ yb/cosФ yt/cosФ y1+yb/cosФ y1yt/cosФ 1 2 3 4 5 6 7 8 拱腳 0 1 2 3 4 5 1/4跨6 7 8 9 10 11 12 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 17 頁 104/yf可按下式求得： (21) 式中： 14y———— 拱軸線中拱跨 1/4 點的坐標； 0f ———— 拱軸線計算矢高； 1/4M?——— 拱的自重作用下，半拱的自重對拱跨 14 點彎矩； sM? ——— 拱的自重作用下 , 半拱的自重對拱腳的彎矩 。 25= 2 （ +） 25=20kN 2 25= （ 6） 柱身，柱帽和柱身總高 h，墩帽挑出端高 ；墩身寬 ，厚 ；墩身高（ ） m。gH 0/gsH M f? ??? 彈性重心位置、彈性壓縮系數(shù)和拱自重彈性壓縮水平推力 彈性中心離拱頂距離 ys,可從《 1994 年手冊》附表（Ⅲ） 3 求得。 拱腳截面 myyy s ????? （ y1見表 32） ?? （見表 32） 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 22 頁 計入彈性壓縮的水平推力 kNH g ? （同拱頂截面） 軸向力： kNHN gg ??? ? 彈性壓縮彎矩： mkNHyyM gsg??????????? 0 6 6)()1 7 2 ()( 1 公路 — Ⅰ級汽車荷載效應(yīng) 公路 — Ⅰ級汽車荷載加載于影響線上時，其中均布荷載為 q=；集中荷載 kP 當計算跨徑 0l 為 ， kP =180kN，當 0l 為 50m 及以上時， kP =360kN. 本設(shè)計跨徑為 , kP =360kN。 拱頂截面 為了布設(shè)公路 — Ⅰ級均布荷載，拱頂截面需考慮彈性壓縮的彎矩及其相應(yīng)的軸向力影響線面積，可自《 1994 年手冊》附表（Ⅲ） 14（ 12）查得，其值為： 彎矩影響線面積 M =[表值 ] 20l =[表值 ] ? ； 相應(yīng)的軸向力影響線面積 N =[表值 ]0l =[表值 ] ? 。Mmin =756（ ） = 相應(yīng)的不考慮彈性壓縮的水平推力 1H =756 = 彈性壓縮附加水平推力 彈性壓縮附加彎矩 mkNHyyM s/4 2 2 0)8 6 ()1 7 2 ()( 1?????????mkNHHH/1??????mkNMMM/max39。 拱腳截面彎矩及其相應(yīng)的水平推力和 左拱腳反力影響線面積和坐標表 表 37 影響線 正彎矩 負彎矩 均布 考慮彈 彎矩影響線 mkNHHH/1??????mkNMMM?????????min39。m axkN VHN ? ?????? ??kNHH 11 ????????? ??mkNHyyM s???????????)()()( 1mkNMMM ????????? 39。M =756 = 相應(yīng)的不考慮彈性壓縮的水平推力 1H =756 = 彈性壓縮附加水平推力 彈性壓縮附加彎矩 考慮彈性壓縮的水平推力 kNHHH ?????? 考慮彈性壓縮的彎矩 荷載 性壓縮 面積 = = 相應(yīng)的軸力影響線面積 = = 集中荷載 不考慮彈性壓縮 彎矩影響線坐標 =(截面號 17’ ) =(截面號 7) 相應(yīng)的水平推力影響線坐標 =(截面號 17’ ) =(截面號 7) — 相應(yīng)的左拱腳反力影響線坐標 ( 截面號17’ ) (截面號 7) mkNHyyM s??????????? 5 4 3)()1 7 2 ()( 1kNHH 11 ????????? ?? 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 28 頁 與 maxM 相應(yīng)的左拱腳反力 1V = 756 =(《通 規(guī) 》第 條 規(guī)定，集中荷載計算剪力 時， 乘以 ) 軸向力 (b）拱腳截面負彎矩 均布荷載作用下考慮彈性壓縮的彎矩 minM =?= 相應(yīng)的考慮彈性壓縮的軸向力 N =?= 集中荷載作用下不考慮彈性壓縮的彎矩 min39。 為了加載公路 — Ⅰ級集中荷載，拱腳截面不考慮彈性壓縮的彎矩影響線坐標及與其相應(yīng)的水平推力和左拱腳反力的影響線坐標（拱腳反力不受彈性壓縮影響，沒有彈性壓縮附加 力）可自《 1994 年手冊》附表（Ⅲ） 13（ 10）、附表（Ⅲ） 12（ 2）和附表（Ⅲ） 7（ 2）分別查取最大正負彎矩（絕對值）影響線坐標、相應(yīng)的水平推力影響坐標和左拱腳反力影響線坐標，其值為：彎矩影響線坐標 39。M =[表值 ]0l =[表值 ] ? 611867661051054224221??????????????fff?HzmEIlfcc1074021022011?????????? 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 24 頁 相應(yīng)的水平推力影響線坐標 1H =[表值 ] 00 fl? =[表值 ] =[表值 ]6? 上述計算數(shù)據(jù)見表 36 拱頂截面彎矩及其相應(yīng)的軸向力影響線面積和坐標 表 36 （ a） 拱頂截面正彎矩 均布荷載作用下考慮彈性壓縮的彎矩 Mmax = = 相應(yīng)的考慮彈性壓縮的軸向力 N = = 集中荷載作用下不考慮彈性壓縮的彎矩 39。按《公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范》，拱上建筑采用柱式墩。 0 1 7 8 7 )0 1 5 8 8 (0 1 8 1 5 ???? ?? ? ?)12款和表2見第,(0 1 8 1 5 1)(1)(）（表值220201AIifAIf????????????? ?0 1 5 8 8 1)(1)(）（表值22020????????fAIf?? 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 21 頁 按《 1994 年手冊》公式（ 418），由彈性壓縮引起彈性中心的贅余力（推力為正，拉力為負）為： kNHH gg 1 ?????????? ?? I—— 彎曲平面截面慣性矩 A—— 截面面積 γ —— 截面繞 X軸回轉(zhuǎn)半徑 f0—— 計算矢高 自重效應(yīng) 拱頂截面 myyy s 1 7 2 7 2 ?????? [《 1994 年手冊》公式（ 4— 25） ] ?? 計入彈性壓縮的水平推力： kNHH gg )()11( 139。拱圈截面面積應(yīng)該采用幾何截面面積，自《 1994 年手冊》附表（ III） 19（ 6），拱圈半拱懸臂自重作用下 1/4 跨和拱腳的彎矩 M1/ Ms為： SM =[表值 ] ?420 ?Al mkN ???? 4 2 SP =[表值 ] 0lA? = mkN ????? 41M =[表值 ] ?420 ?Al mkN ???? 4 2 41P =[表值 ] 0lA? = mkN ????? 立墻號 立柱 自重（ kN） 墩 帽及 以上 自重（ kN） 合計 （ kN） 1/4 跨 彎矩 M1/4 拱腳 彎矩 MS 力臂（ m） 彎矩 （ ） 力臂（ m） 彎矩（ kN*m） P1 —— —— 6 P2 —— —— 2 P3 76 P4 合計 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 20 頁 3）以上計算合計 ?sM = ? 4/1M = ? 4/1M /?sM =,m= 時相應(yīng) ?fy ,計算值 接近該值，所以假設(shè) m 值是正確的。每 2個立柱傳至拱圈的自重 （ 1） 緣石、欄桿，每側(cè) +=，兩側(cè) 2 =，立柱縱向間距為 ，每 2個立柱下壓力為 =。=Ay2(m4) 1 2 2 2 3 （ +） 2 4 1 6 5 （ 1+） 6 6 1 4 合計 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 16 頁 拱圈幾何性質(zhì)表 表 32 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Ⅲ 1 對照，本表截面號的 2倍為《 1994 年手冊》附錄圖Ⅲ 1 的截面號，例如本截面號 2，相當于附錄圖Ⅲ 1內(nèi)為截面號 4； （ 3）第 2欄自《 1994年手冊》附表（Ⅲ） 1查得，第 4欄自附表（Ⅲ） 2查得 tan? ,再求 cos? 。 拱圈幾何力學(xué)性質(zhì) 拱圈截面如圖 32 所示，其幾何力學(xué)性質(zhì)如表 21 所示。拱上建筑采用的是跨徑為 的 混泥土空心板 。且其耐久性能較好。 3．第一方案采用單跨為 米的連續(xù)梁橋，其預(yù)應(yīng)力鋼筋用量較大，使橋梁造價增大。 2．第二方案采用上承式拱。 經(jīng)濟型 C40混凝土用量為 3059m3,鋼筋用量為 3m 。 施工工藝 可采用滿堂支架、頂推法、掛籃懸臂澆筑法等方法施工，要求較為嚴謹。 鋼筋用量：由于沒進行內(nèi)力計算，只能按照截面配筋率大致估算，估算平均截面配筋率為 %。鋼筋為 HRB335鋼筋。 圖 27 橋梁行車道板橫斷面圖（上承式空腹式拱橋） ④拱圈 拱圈采用單箱三室型結(jié)構(gòu)，拱圈寬 9m，高 ，其結(jié)構(gòu)圖如圖所示。 尺寸擬定 ① 橋跨布置 由于此橋為旱地橋，所以不考慮橋下通航問題，橋跨布置為 36m++24m，總長為 。拱橋與梁橋有一定的區(qū)別，一方面兩者外形不同，另一方面兩者的受力特點也有一定的差別。 主梁混凝土用量：橋梁半幅截面平均面積為 2m ,則全橋每延米混凝土用量為 3m ，總用量為 3m 。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 7 頁 圖 23 橋梁橫斷面布置圖（等截面連續(xù)梁橋） ③下部結(jié)構(gòu) 從結(jié)構(gòu)受力性能方面考慮，連續(xù)梁橋采用梁體之間的固結(jié)來減小主梁在跨中的彎矩，同時來減小橋墩