【文章內(nèi)容簡介】 難在“五點”完全重合，本例中二者相差 ＝。當(dāng)這個偏差較大時，要用“假載法”計入其影響用假載法計算確定 m 系數(shù)時在“五點”存在的偏差1）求假載 ???lMxjx/得:???24/1)(*qljx2）假載內(nèi)力湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）18假載 qx 產(chǎn)生的內(nèi)力可以將其直接布置在內(nèi)力影響線上求得。不考慮彈性壓縮的假載內(nèi)力見表 41表 不計彈性壓縮的假載內(nèi)力3）計入彈性壓縮的假載內(nèi)力表 計入彈性壓縮的假載內(nèi)力項目 拱頂 L/4 拱腳cosφ 1 sinφ 0 H1 V1 H1 ?? N M1 y M 拱軸線恒載內(nèi)力1）推力 2g ????flqHxj2) 考慮彈性壓縮的內(nèi)力表 考慮彈性壓縮的“拱軸線恒載”內(nèi)力影響線面積項目 Mmax MminMmax＋M min乘數(shù) w 力或力矩M l2 H l2/f M l2 H l2/f M l2 H l2/f V 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）19項目 拱頂 L/4 拱腳cosφ 1 H`g(kN) （1 )Hg` ?? N` (kN) ⊿ N (kN) N (kN) y ⊿M () 3）考慮確定 m 系數(shù)偏差影響的恒載內(nèi)力考慮 m 系數(shù)偏差影響的恒載內(nèi)力相當(dāng)于“拱軸線 m 的恒載”內(nèi)力減去“假載的內(nèi)力，計算結(jié)果見表 44.表 考慮五點偏差的恒載內(nèi)力拱頂 L/4 拱腳項目 拱軸線恒載 假載 qx 合計拱軸線恒載 假載 qx 合計拱軸線恒載 假載 qx 合計水平力 Hg (kN) 軸力 Ng (kN) 彎矩 Mg() 4) 恒載內(nèi)力線偏離拱軸線的影響計算恒載偏離彎矩 Mp，首先要計算出橋跨結(jié)構(gòu)沿跨徑各等分段的分塊恒載對各截面的力矩，再算各截面壓力線的線坐標(biāo)，然后才能求得偏離彎矩 Mp、下面按主拱圈，拱上實腹段和各集中力三部分計算歌分塊恒載對各截面的力矩。a.湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）20表 主拱圈自重對各截面產(chǎn)生的力矩 M1編號 ε S1 S2 εS1S2 M1()0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 0 0 0 0式中 M1=Ar5l2(ξS 1S2)/4b. lξ(1η)表 拱上實腹段恒載對各截面產(chǎn)生的力矩懸鏈線曲邊三角形 矩形塊截面號 ξ ξk P η 2)1(???lM() ξ 2/2 M()M2()12 0 0 0 0 0 0 0 0 011 10 分界點 　 　9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 c.表 橫隔板、立柱對各截面的力矩 M3湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）21截面號M3()12 011 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Mp上部結(jié)構(gòu)荷載對拱圈各截面重心的彎矩Mj=M1＋M 2＋M 3壓力線的縱坐標(biāo)yi= gH各截面上“恒載壓力值”偏離拱軸線的值⊿y=y 1yi式中 Hg 為不計彈性壓縮的恒載水平推力Hg= =?偏離彎矩MP=Hg(y1yi)具體數(shù)值見表 48表 偏離彎矩截面號M1()M2()M3()Mj()yi y1 ⊿y湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）2212 0 0 0 0 0 0 011 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 （）?????0120221cos??yXP （）gsP HlfIyl202212 ]5))[((值表 （ ???????表 贅余力⊿X ⊿X 2計算表截面 ⊿y cosφ 1/cosφ ⊿y/cosφ ysy1 ⊿y(y sy1)/cosφ12 0 1 0 011 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）23∑ 　 　 　 由上表得：⊿X1= ??Hg*⊿X2=f. “恒載壓力線”偏離拱軸線的附加內(nèi)力⊿M=⊿X 1⊿ X2(ysy1)＋Mp () ()?coN?? （）sinQ?拱頂、l/4 截面、拱腳三個截面產(chǎn)生的附加內(nèi)力見表 表 壓力線偏離拱軸線的附加內(nèi)力項目 拱頂截面 l/4 截面 拱腳截面cosφ 1 sinφ 0 y ⊿N (kN) ⊿Q (kN) 0 Mp() 0 0⊿X 1 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）24空腹式無鉸拱的實際恒載內(nèi)力等于計入拱軸系數(shù) m 的偏離影響的內(nèi)力與“壓力線”與拱軸線偏離的附加內(nèi)力之和。其結(jié)果見表 411表 無鉸拱的實際恒載內(nèi)力項目 拱頂截面 L/4 截面 拱腳截面水平力(kN) 軸力(kN) 彎矩() 活載內(nèi)力計算汽車荷載效應(yīng)公路 II 級汽車荷載加載于影響線上，其中均布荷載為 q = = kN/m；集中荷載 Pk=360=270kN。拱圈寬度為 ，承載雙車道公路 II 級汽車荷載。按《 規(guī)范》 第 條，拱上建筑及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。 l)汽車荷載沖擊力按《通規(guī)》條文說明公式（47）、（48），自振頻率計算如下： ()4212022 *ffmEIlfc????式中：f 1一自振頻率；w1一頻率系數(shù)；l0一計算跨徑；⊿M() 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）25E 一結(jié)構(gòu)材料彈性模量；Ic一結(jié)構(gòu)跨中截面慣矩； mc一結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量，以 kN 計；f 一拱矢跨比。 ω 1= =；4)61(*872)61(*345.0.*0?f1=；按《通規(guī)》 第 條，當(dāng) ≤f≤14 時，沖擊系數(shù):μ＝=據(jù)此:汽車均布荷載為：2=，集中荷載：2270=，以上荷載用于拱全寬。 2）汽車荷載為了加載公路一 II 級均布荷載，拱頂截面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（III14）查得，其值為：彎矩影響線面積 M ＝[表值]l 02；相應(yīng)的軸向力影響線面積 N= [表值]l 0。各截面不考慮彈性壓縮的彎矩影響線坐標(biāo)及與其相應(yīng)的軸向力（拱頂即為水平推力）的影響線坐標(biāo)可自《1994 年手冊》附表(III)13 (36 ）和附表（III）12 ( 8 )查得，其影響線如圖 。 拱 頂 處 彎 矩 M影 響 線311357 圖 拱頂處彎矩 M 影響線湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）26拱 頂 處 彎 矩 M影 響 線5214710 圖 l/4 處彎矩 M 影響線拱 頂 處 彎 矩 M影 響 線10741258 圖 拱腳處彎矩 M 影響線拱 頂 處 彎 矩 M影 響 線1012 圖 軸向力 H 影響線湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）27拱 頂 處 彎 矩 M影 響 線101 圖 剪力 V 影響線分別查取最大正負彎矩（絕對值）影響線坐標(biāo)和相應(yīng)的水平推力影響坐標(biāo)，其值為：彎矩影響線坐標(biāo) M`＝［表值］l 0；相應(yīng)的水平推力影響線坐標(biāo) H1=[表值]1 0/f0。拱腳反力影響線坐標(biāo) V=[表值]上述計算數(shù)據(jù)見表 412。表 汽車荷載的彎矩、軸向力的影響線面積與坐標(biāo)拱頂 l/4 拱腳項目正彎矩 負彎矩 正彎矩 負彎矩 正彎矩 負彎矩彎矩影響線面積 均布荷載考慮彈性壓縮 相應(yīng)軸向力面積 彎矩影響線坐標(biāo) 集中荷載不考慮彈性壓縮 水平推力影 響線坐標(biāo) 汽車荷載作用彎矩及力按下式計算：均布荷載下的 Mmax/min=[相應(yīng)彎矩影響線面積]均布荷載下的 N=[相應(yīng)軸向力影響線面積]集中荷載下的 Mmax/min=[相應(yīng)彎矩影響線坐標(biāo)]集中荷載下的 H1=[相應(yīng)水平推力影響線坐標(biāo)]上述計算數(shù)據(jù)及考慮彈性壓縮的公路 II 級內(nèi)力見表 413表 計入彈性壓縮的公路 II 級汽車荷載湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）28拱頂 l/4 拱腳項目正彎矩 負彎矩 正彎矩 負彎矩 正彎矩 負彎矩qk 下的Mmax、 Mmin qk 下的 N Pk 下的M`max、 M`min Pk 下的 H1 Pk 相應(yīng) V ⊿H=H 1 ?? ysy1 ⊿ M H (kN) Mmax、 Mmin() cosφ 1 1 sinφ 0 0 N (kN) 注：初拱腳截面外，其余截面的軸向力用 N= 作近似計算。?cos/1H表 汽車效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值匯總值拱頂 l/4 拱腳荷載效應(yīng)正彎矩 負彎矩 正彎矩 負彎矩 正彎矩 負彎矩軸向力(kN) 彎矩() 注：軸向力=[表 ]均布荷載下的 N＋H。 彎矩=[表 ]均布荷載下 Mmax＋M max 按《規(guī)范》第 條，汽車荷載產(chǎn)生的拱各截面正彎矩，拱頂至拱跨 l/4 點，乘以 折減系數(shù)；拱腳乘以 折減系數(shù)。湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）29人群荷載效應(yīng)人群荷載分布于拱圈寬度以外，按《規(guī)范》 第 條，應(yīng)考慮人群荷載的不均勻分布。當(dāng)人群荷載在橋的兩側(cè)布置時，因?qū)ΨQ加載，全拱寬每米長度荷載強度為2=。當(dāng)人群荷載僅在一側(cè)布置時，因偏心荷載，拱圈外緣受力強度較高，以偏心受壓方面，近視地計算如下：取拱圈順橋向單位長度，拱圈受壓面積：A= 2.截面彈性抗力矩：W= /6=。豎向力：V=.偏心距：M== kN .m。邊緣最大壓力強度：F=＋平均壓力強度：fa=；=,采用 .人群荷載效應(yīng)，可利用汽車均布荷載效應(yīng)數(shù)值乘以 。人群荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值見表 415表 人群荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值拱頂 l/4 拱腳荷載效應(yīng)正彎矩 負彎矩 正彎矩 負彎矩 正彎矩 負彎矩軸向力(kN) 彎矩() 注：軸向力=[表 ]. 彎矩=[表 ]均布荷載下的 Mmax 人群荷載產(chǎn)生的拱各截面正彎矩，拱頂至拱跨 l/4 點，乘以 折減系數(shù)；拱腳乘以 折減系數(shù) 溫度內(nèi)力計算拱圈合攏溫度 7 C?月平均最低溫度2月平均最高溫度 30拱圈砌體線膨脹系數(shù) 01.??湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）30溫度變化在彈性中心產(chǎn)生的水平力： tkNfIEHtt ??????????? . 41]5[` 52）（值）表 （ ??拱圈溫度變化內(nèi)力見表 416表 溫度內(nèi)力溫度上升 溫度下降項 目 拱頂 l/4 截面 拱腳 拱頂 l/4 截面 拱腳△t Ht= ?` cosφ 1 1 y=ysy1 Nt=Htcosφ(kN) M=Hty() 注：；，應(yīng)酌情計入徐變的影響。 拱圈作用效應(yīng)匯總拱圈整體“強度穩(wěn)定”驗算按《規(guī)范》第 條第 2 款進行。1)永久作用的水平推力，由計入彈性壓縮的自重水平推力：H g