【正文】 832. 4)= 2) 端段箱肋計(jì)算 P1= kN P2= kNP3= kNq=()/ = kNRA=((＋)＋( ＋)＋() )RB= kNQA= kNQB= kNMA= 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）42MB= MC= 端肋懸掛端段箱肋安裝就位后用扣索懸掛固定，肋腳的方形拱座處于鉸接狀態(tài)，肋段自重由肋腳處的水平反力 V 和扣索張力 T 維持平衡。1）端肋懸掛位置扣點(diǎn) B 的位置取:ξ B=橫坐標(biāo)：x B=l/2=縱坐標(biāo)：y B=扣點(diǎn)肋軸水平夾角η= = )1(f2???????取扣索的水平夾角 α=30 ,.i??扣點(diǎn) B 至拱腳 A 的水平距離 AF= l/??扣點(diǎn) B 至拱腳 A 的垂直高度 yfBFB851扣點(diǎn)到拱腳的弦 AB ./tan??F弦 AB 與水平線的夾角 ???弦 AB 與扣索的夾角 6??扣點(diǎn)到拱腳的弦 AB =拱腳 A 點(diǎn)到扣索的距離 AD=2）2,4 號肋懸掛位置湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）43扣點(diǎn) B 的位置取 ξ B=橫坐標(biāo) xB= l/2=縱坐標(biāo) yB=扣點(diǎn)肋軸水平夾角η= =)1(f2???????取扣索的水平夾角 α=7 ??扣點(diǎn) B 至拱腳 A 的水平距離 AF= l/??扣點(diǎn) B 至拱腳 A 的垂直高度 yfBFB473扣點(diǎn)到拱腳的弦 AB ??F弦 AB 與水平線的夾角 ???弦 AB 與扣索的夾角 8.??扣點(diǎn)到拱腳的弦 AB 2=拱腳 A 點(diǎn)到扣索的距離 AD2=3）箱肋安裝過程內(nèi)力計(jì)算 在箱肋安裝過程中，通常對拱頂段、中間段和拱腳段選擇幾個主要截面進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。按簡支狀態(tài)內(nèi)力的 40%計(jì)，R=(＋)= kNMc=[()]湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）44 = 2,4 號箱肋在懸掛狀態(tài)下的內(nèi)力計(jì)算中間段箱肋的重力對 B 點(diǎn)的力矩??T1= = kNADVB=sinα= kNHB=Tcosα= kN表 各截面的內(nèi)力項(xiàng)目 5 6 7 8 9 扣點(diǎn)內(nèi)側(cè) 扣點(diǎn)外側(cè)ξ x1 y1 cosφ sinφ l/2x1 fy1 S1 S2 ξSl1 ＋S 1ξ V（l/2x 1） 　H(fy1) 　 　M1() 　ql( Sl1)/2 　Qi (kN) 　Qisin 　H1cosφ 　N (kN) 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）45拱頂段箱肋對中間段箱肋作用垂直力VA=R= kN中間段箱肋在自重和 VA 共同作用下的內(nèi)力T`= =)(DFMAB???VB`=`sinα ＋V A=HB`=T`cosα=表 中段箱肋支承拱頂箱肋部分重量的內(nèi)力計(jì)算表項(xiàng)目 4 5 6 7 8 9 扣點(diǎn)內(nèi)側(cè) 扣點(diǎn)外側(cè)ξ x1 y1 cosφ sinφ l/2x1 fy1 V（l/2x1） 　H(fy1) 　M1() Qisinφ 　H1cosφ 　N(kN) 表 中段箱肋支承部分拱頂箱肋后的截面內(nèi)力自重 40% 合計(jì)項(xiàng)目 M（ ）N（kN）M（ ）N（ kN）M（ ）N（kN）5 6 7 8 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）469 扣點(diǎn)內(nèi)側(cè) 扣點(diǎn)外側(cè) 拱腳段箱肋的分段重力以及對 o 點(diǎn)力矩（）??T2= = kNAD0H0= T2cosα= kNV0= kN拱腳段箱肋在自重作用下各截面的內(nèi)力計(jì)算見下表表 拱腳段箱肋自重作用下各截面的內(nèi)力 項(xiàng)目 0 1 2 3 4 扣點(diǎn)ξ x1 y1 cosφ sinφ l/2x1 0 fy1 0 S1 S2 ξSl1 ＋S 1ξ0 V（ l/2x1） 0 H(fy1) 0 15 0 0 ql( Sl1)/2 0 Qi（kN） Qisinφ 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）47H1cosφ N（kN） M（） 0 中間段箱肋對拱腳段箱肋的作用力：VB= kNHB= kN拱腳段箱肋在自重和中間段箱肋共同作用下的內(nèi)力：T2`= = kNADFVBM???*0V0`=sinα= kNH0`=T2`cosα＋H B= kN表 端段箱肋支承中段箱肋部分重量的內(nèi)力計(jì)算表 項(xiàng)目 0 1 2 3 4 扣點(diǎn)內(nèi)側(cè) 扣點(diǎn)外側(cè)ξ 1 x1 y1 cosφ sinφ l/2x1 0 fy1 0 V（l/2x 1） 0 H(fy1) 0 M1 0 Qisinφ H1cosφ N（kN） 表 端段箱肋支承部分中段箱肋后的截面內(nèi)力自重 中段 合計(jì)項(xiàng)目 M（）N（kN）M（）N（kN）M（）N（kN）0 0 0 0 1 2 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）483 4 扣點(diǎn)內(nèi)側(cè) 箱肋吊運(yùn)、安裝過程中的強(qiáng)度驗(yàn)算截面擬配鋼筋底板設(shè)置 10 22，A g=箱肋的純彎強(qiáng)度驗(yàn)算 箱肋吊運(yùn)和拱頂段在安裝過程中均處于純彎狀態(tài)下工作，最大正彎矩為。截面強(qiáng)度驗(yàn)算如下：受壓高度: x=A gfsd/fcdb==截面抗彎強(qiáng)度:fcdb`fx(h0x/2)== 滿足要求。箱肋的偏心受壓強(qiáng)度驗(yàn)算 箱肋在安裝過程中，中間段、拱腳段均處于偏心受壓狀態(tài)。最不利內(nèi)力；彎矩 M= ，軸向壓力 N= 。截面強(qiáng)度驗(yàn)算如下：拱腳段在懸掛狀態(tài)下，自由長度按雙鉸拱考慮。因此：l0==l0/rw=≤28,故不考慮偏心距增大系數(shù)。箱肋截面受拉邊配置鋼筋 6 20，含筋率為：u=[(5＋7)(18910)]=% 或 45ftd/fsd=故軸向力偏心距不受限制。偏心距 e0=Mj/Nj=，現(xiàn)按大偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。在截面強(qiáng)度驗(yàn)算中不計(jì)受壓鋼筋，設(shè)受壓高度 x=h`f,則156x(＋x/2)=280(2166)x=,符合假設(shè)。x/h0=ξb,符合設(shè)計(jì)要求。截面強(qiáng)度：r0Nd=(158280)/10=Nj湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）49符合要求。 裸拱強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算槽形箱肋成拱后的強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算五段槽形箱肋吊裝合攏之后，對接頭進(jìn)行處理，拱肋便成為無鉸拱。1）截面特性值A(chǔ)=y 下 =y 上 =Ix=Iy=rw= =Ix2)彈性壓縮系數(shù)μ`=μ==??1`拱肋在自重作用下的內(nèi)力計(jì)算表 拱肋在自重下的內(nèi)力 項(xiàng)目 拱腳 l/4 拱頂彎矩系數(shù) Km （23lArM?） 軸向力系數(shù) KN 不計(jì)彈性壓縮內(nèi)力（kN）lArN3? 彈性壓縮 彎矩系數(shù) Km 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）50M``=KMH（ ） KN 內(nèi)力N``=KnH（kN） MJ（ ） NJ（kN） 偏心距（m） Ar3=g1= 3)截面強(qiáng)度驗(yàn)算 從上表知，拱腳截面軸向力最大，它控制全拱截面設(shè)計(jì)。截而受拉邊配置10 22，含筋率為：μ= =%＞%,18*567)5(.03?施工期間的容許偏心距為：[e 0]= 上 =由于軸向力最大偏心距 e。= ＜容許偏心距［e 0］，說明截面強(qiáng)度和拱肋的穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)遵照《 公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行。 從上表看出，偏心距 e0隨截面位置而變化。為計(jì)算縱向力的偏心影響系數(shù)，從偏于安全方面考慮，取左拱腳、1/4 、拱頂、3/4 、右拱腳等五個截面偏心距的絕對值平均數(shù)作為計(jì)算依據(jù)。因此e0`=(＋2＋2)=縱向力的偏心影響系數(shù)α= =???2)`(00wrey（ ）上截面強(qiáng)度：[N]=18400=Nj=4）拱的穩(wěn)定性驗(yàn)算 計(jì)算長度：l 0==長細(xì)比：l 0/rw=湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）51從設(shè)計(jì)規(guī)范中查出l0/h=30縱向彎曲系數(shù)φ= =)(7[???穩(wěn)定強(qiáng)度[N]=18400=Nj=臨界水平推力HL= = =?穩(wěn)定系數(shù)K=HL/N 拱頂 =〉4滿足要求。澆注縱縫混凝土?xí)r的拱肋強(qiáng)度與穩(wěn)定性驗(yàn)算1）內(nèi)力計(jì)算澆注縱縫混凝土是從拱腳開始，直至拱頂為止?？v縫混凝土的荷載強(qiáng)度為：g 2=(＋)25=它是槽形箱肋荷載強(qiáng)度 g1的 倍。為改善承重結(jié)構(gòu)槽形箱肋的受力狀態(tài)，與澆注縱縫混凝土同時砌筑蓋板，其長度為拱腳至 l/4 截面。它的荷載強(qiáng)度為:g 3=25=蓋板荷載引起的內(nèi)力可利用附表（111 ）17 中浮力計(jì)算成果進(jìn)行計(jì)算。本階段施工的荷載效應(yīng):表 澆注縱縫混凝土?xí)r的內(nèi)力拱腳 l/4 拱頂M1（） 箱肋自重N1（kN） M2（） 縱縫混凝土N2（kN） 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）52KM M`J（） KN 不計(jì)彈性壓縮內(nèi)力N`J（kN） KM M``J（） KN 蓋板考慮彈性壓縮內(nèi)力N``J（kN） MJ（） NJ（kN） 荷載效應(yīng)eO(m) 2）截面強(qiáng)度驗(yàn)算從上表看出，本階段較前一階段偏心距有所減少。本階段軸向力雖然較大，但仍小于前一階段計(jì)算的截面強(qiáng)度，故本階段略去數(shù)值計(jì)算。 3）縱向穩(wěn)定性驗(yàn)算如前所述，計(jì)算縱向力的偏心影響系數(shù)采用的偏心距e0`=(2＋2＋)=縱向力的偏心影響系數(shù)α= =???2)`(00wrey（ ）上 ）（ ）（ .縱向彎曲系數(shù)：φ= =]29/)([*??穩(wěn)定強(qiáng)度[N]=18400= kN Nj= kN湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）53滿足要求。 4）橫向穩(wěn)定性驗(yàn)算 兩槽形箱肋之間澆注縱縫混凝土后，拱肋的橫向穩(wěn)定性得到加強(qiáng)，故略去拱肋橫向穩(wěn)定性的數(shù)值計(jì)算。同理，在以后各施工階段中不再對拱肋橫向穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。砌筑蓋板時的拱肋強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算 當(dāng)縱縫混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 70%多以上時，縱縫混凝土便和槽形箱肋結(jié)合成整體，形成了新的拱肋受力截面，將共同承擔(dān)外荷載作用。這時，可從 1/4 截面開始砌筑蓋板，直至拱頂。與此同時，從拱腳至 l/4 截面澆注頂板混凝土（包括槽形箱肋頂面以上的縱縫混凝土），以改善拱肋的受力狀態(tài)。1）截面特性值A(chǔ)=y 下 =y 上 =Ix=Iy=rw= =Ix2）彈性壓縮系數(shù)μ`=μ==??1`3）砌筑蓋板時的內(nèi)力計(jì)算槽形箱肋、縱縫混凝上和蓋板現(xiàn)已完成施工，它們的重力對拱肋作用可合并起來計(jì)算，視為拱圈重力，其荷載強(qiáng)度為：g 1`=g1＋(＋＋)25=頂板混凝土荷載強(qiáng)度為:g 2`=25=6kN/m湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）54它引起的內(nèi)力可利用附表內(nèi)力計(jì)算見表(III)17 中浮力計(jì)算成果進(jìn)行計(jì)算。表 砌筑蓋板時內(nèi)力計(jì)算計(jì)算內(nèi)容 拱腳 l/4 拱頂彎矩系數(shù) KM （k1023lArm?） KN 不計(jì)彈性壓縮內(nèi)力（kNlAr3?） KM M3``（） KN 槽型箱肋，縱縫混凝土，蓋板彈性壓縮內(nèi)力N3``（kN） 彎矩系數(shù) Km （k1023lAr?） KN 不計(jì)彈性壓縮內(nèi)力（kNlAr3?） KM M3``（） KN 頂板彈性壓縮內(nèi)力N3``（kN） Mj（） Nj（kN） 荷載效應(yīng)e0（m） 4）截面強(qiáng)度驗(yàn)算綜合偏心距：e 0`=(2＋2＋)=縱向力的偏心影響系數(shù)：湖南科技大學(xué)本科生