【正文】 (JTJ BO12003)9.《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D612005) 10．《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D60—2004)11.《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》(JTG D62—2004)12．《公路橋涵施工計(jì)算規(guī)范》（JTJ041—2000）拱圈截面的幾何要素計(jì)算主拱圈高度按經(jīng)驗(yàn)公式估算： ，最終取。箱型拱橋主拱圈截面形式為四箱式，主拱圈全寬B0=18m。拱圈截面幾何性質(zhì)計(jì)算按照全寬進(jìn)行，其橫截面的計(jì)算順序?yàn)槿珜挼拇缶匦螠p去箱內(nèi)部挖空的部分。 圖31 箱型拱圈截面（單位：cm） 應(yīng)用CAD截面特征計(jì)算器計(jì)算，如圖32，單位是厘米，結(jié)果如下：面積: 質(zhì)心: X: Y: 慣性矩: X: Y: 慣性積: XY: 旋轉(zhuǎn)半徑: X: Y: 基本單位：cm。整理可知一下幾個控制數(shù)據(jù)：繞箱底的靜面矩：主拱圈截面重心軸到箱底下邊緣距離：主拱圈截面重心軸到箱底上邊緣距離：主拱圈截面繞重心的慣性矩：主拱圈箱型截面繞重心軸的回轉(zhuǎn)半徑：確定拱軸系數(shù)上部結(jié)構(gòu)布置如圖32。 圖32 上部結(jié)構(gòu)布置 假設(shè)拱軸系數(shù)為m=，相應(yīng)的，查《拱橋》得到主拱圈的計(jì)算跨徑及計(jì)算矢高：拱腳的水平投影：將拱軸沿跨徑48等分，沒等份長 ，半跨分成24等份，沒等分點(diǎn)拱軸線的縱坐標(biāo),相應(yīng)的拱背面坐標(biāo)，拱腹曲面坐標(biāo)。計(jì)算時使用的拱軸坐標(biāo)如圖33所示，詳細(xì)計(jì)算結(jié)果建表31。 圖33 拱軸坐標(biāo)計(jì)算示意圖 表31 主拱圈幾何性質(zhì)計(jì)算表截面號1234567890123456789101112131415161718192021222324恒載計(jì)算，拱圈的上部結(jié)構(gòu)按照預(yù)應(yīng)力簡支梁橋計(jì)算。 上部簡支梁橋的恒載計(jì)算按簡支梁橋計(jì)算的拱上恒載的結(jié)果列于下表32。以下是28m支墩的計(jì)算結(jié)果：（1)上部構(gòu)造恒重。（2)蓋梁自重（半根蓋梁）：1455kN。（3) 墩柱自重：。作用在墩柱底面的恒載垂直力：。其他的支墩按照長度進(jìn)行分配。拱上共有6個支墩，計(jì)算1~5號的支墩重量。表32 上部恒載匯總（kN）編號上部構(gòu)造恒重（kN）蓋梁自重（kN）墩自重（kN）單只墩底部恒載（kN）1號支墩14552號支墩14553號支墩14554號支墩14555號支墩14556號支墩14550（1）箱肋截面幾何性質(zhì)橫隔板的設(shè)置受到箱肋接頭的控制，必須先確定接頭位置后再按照箱肋軸線弧長布置橫隔板。本箱型拱圈由多條閉合箱肋組成的多室箱截面。閉合箱肋的幾何性質(zhì)見以下由CAD計(jì)算出的結(jié)果。計(jì)算結(jié)果以1/2板高為參照，數(shù)據(jù)如下：面積: 質(zhì)心: X: Y: 慣性矩: X: Y: 旋轉(zhuǎn)半徑: X: Y: 基本單位：cm。將計(jì)算結(jié)果整理得到以下數(shù)據(jù)：圖34 箱肋示意圖（單位cm） 箱肋截面重心到底邊緣的距離：。箱肋計(jì)算跨徑：箱肋軸線弧長：（2）確定箱肋接頭，設(shè)置橫隔板確定接頭位置箱肋分四段吊裝合攏，接頭懸在箱肋自重作用下彎矩值最小的反彎點(diǎn)附近，即。此處相應(yīng)的弧長為式中的值根據(jù)《拱橋計(jì)算示例拱橋（二）》附表11內(nèi)插得到。布置橫隔板橫隔板沿箱肋中軸線均勻布置。 取橫隔板間距，中間段布置17道橫隔板，則中段布置了橫隔板的箱肋弧長及弧長之半為： ， ?？梢娊宇^位置基本上在處。布置了橫隔板的端箱肋弧長：端段設(shè)置17道橫隔板，則端橫隔板距離起拱面的長度為： （3）端橫隔板與接頭加強(qiáng)部分的重力橫隔板厚60mm?？拷澳_的一塊為實(shí)心板，其余為空心板。橫隔板的布置見圖35。根據(jù)截面尺寸和材料容重計(jì)算各板的重力如下： 空心橫隔板的重力實(shí)心板的重力 圖35 橫隔板尺寸（單位：cm）中間加強(qiáng)部分重力拱腳加強(qiáng)段重力 各集中力作用線的橫坐標(biāo)，可以根據(jù)值從《橋梁計(jì)算示例集拱橋（二）》附表11查得，再由求得。的值和各集中力分別對拱橋1/4截面和拱腳截面力臂見表33。表33 橫隔板的坐標(biāo)與力臂表集中力編號力臂13263941251561872182491011120131415161718192021 (續(xù)上表)22232425拱腳00000中接頭結(jié)構(gòu)是對稱的，荷載也是對稱的，計(jì)算示意圖見圖36。 圖36 計(jì)算示意圖（單位：cm）故存在 半懸臂集中力荷載對拱跨截面和拱腳截面的彎矩為 假定的拱軸系數(shù)m=，利用五點(diǎn)重合法確定拱軸系數(shù)。 ，由《拱橋》表（III）19（2）查的半拱懸臂（出去橫隔板）自重對截面和拱腳截面的彎矩的計(jì)算公式橫隔板和加強(qiáng)部分自重對和拱腳截面的彎矩計(jì)算公式 所有半拱懸臂荷載對截面和拱腳截面的彎矩為 進(jìn)而得到 解得 檢驗(yàn)，滿足要求。因此取拱軸系數(shù)為。拱圈彈性中心及彈性壓縮系數(shù) 彈性壓縮系數(shù) ， 主拱圈截面內(nèi)力驗(yàn)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，大跨徑拱橋應(yīng)驗(yàn)算拱跨3/8，拱跨1/4和拱腳四個截面。用假載法計(jì)算確定拱軸系數(shù)m時存在的偏差確定拱軸系數(shù)時，恒載壓力線在拱跨1/，并不等于m=。先單獨(dú)求出，虛擬的均布荷載，然后算出所選定的拱軸線恒載產(chǎn)生的內(nèi)力，將兩者相加后相當(dāng)于通過“五點(diǎn)”的恒載壓力線。（1）假載內(nèi)力由式可得到：。假載產(chǎn)生的內(nèi)力可直接通過內(nèi)力影響線求的。不考慮彈性壓縮的假載內(nèi)力見表34。 表34 不考慮彈性壓縮的假載內(nèi)力計(jì)算表項(xiàng)目影響線面積力或力矩*（）乘數(shù)拱頂—=+==+==+=拱腳=+=+=計(jì)入彈性壓縮的假載內(nèi)力見表35。表35 計(jì)入彈性壓縮的假載內(nèi)力計(jì)算表項(xiàng)目拱頂拱腳10（1） 拱軸系數(shù)調(diào)整后的拱軸線恒載內(nèi)力恒載推力：則考慮彈性壓縮的拱軸線恒載內(nèi)力見表36。表36 考慮彈性壓縮的拱軸線恒載內(nèi)力計(jì)算表項(xiàng)目拱頂拱腳1（3）考慮拱軸系數(shù)偏差影響后拱軸線恒載內(nèi)力考慮拱軸系數(shù)偏差影響的恒載內(nèi)力等于調(diào)整拱軸系數(shù)后的恒載內(nèi)力減去假載產(chǎn)生的內(nèi)力，結(jié)果見表37。 表37 考慮拱軸系數(shù)偏差影響的恒載內(nèi)力計(jì)算表項(xiàng)目截面拱軸線恒載假載合計(jì)拱頂水平力軸力彎矩水平力軸力彎矩水平力軸力彎矩拱腳水平力軸力彎矩計(jì)算恒載偏離彎矩，首先要計(jì)算出橋垮結(jié)構(gòu)沿跨徑個分段的分塊恒載對各截面的力矩，在計(jì)算出各截面壓力線的縱坐標(biāo)，然后才能求出得。下面按照主拱圈自重和個集中力兩部分計(jì)算各分塊恒載對各截面的力矩（1） 主拱圈自重在個截面產(chǎn)生的力矩計(jì)算公式：計(jì)算結(jié)果見表38。表38 主拱圈自重對各截面產(chǎn)生的力矩計(jì)算表截面號01234524232221201918171615141312111098765432101（2）各集中力對個截面產(chǎn)生的力矩拱上支墩和橫隔板等各集中力及其相應(yīng)的橫坐標(biāo)在前面已經(jīng)去求出，各豎向集中力到截面的力臂（），產(chǎn)生的力矩。拱上支墩集中力對各截面的力矩計(jì)算結(jié)果具體計(jì)算見表39。表39 拱上支墩集中力對主拱圈各截面的力矩計(jì)算表截面號豎向力240023222120191817161514131211109