【正文】 mi njQjkcQikGikud SSS????式中： γ 0 ― 結構重要性系數(shù)，γ 0=；γ Gi― 永久作用效應分項系數(shù)，自重效應取 ； γ Qi― 汽車作用效應分項系數(shù)，取 γ Qi = ； γ Q2― 人群或溫度作用效應分項系數(shù)，人群作用效應取 γ Q2= ，溫度 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文）34作用效應取 ；ψ 0― 除汽車作用效應（含汽車沖擊力、離心力）外的其他可變作用效應的組合系數(shù)，人群作用和溫度作用效應組合，取 ψ 0＝；SGi、S QI、S Qj― 永久作用、汽車作用、人群作用與溫差作用效應標準。 4）溫度作用效應溫度作用效應見第 9 款第 1）項，拱腳溫度上升時剪力 Vt= , 拱腳溫度下降時剪力 Vt=。左拱腳反力影響線面積按 2）項為 ，人群荷載產生的左拱腳反力為：Rj== 。湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文）33汽車荷載拱腳截面剪力為：V = H jsinφR jcosφ=。由汽車集中荷載產生的左拱腳反力為：R= = （按《通規(guī)》第 條，集中荷載計算剪力時乘 ）。 汽車荷載考慮彈性壓縮的水平推力為：H=＋= 汽車均布荷載左拱腳的反力影響線面積，按《1994 年手冊》附表（III）14(59) ，可取拱頂處，與 MMAX相應的左拱腳影響線面積和與 MMIN相應的左拱腳影響線面積之和，即:=，汽車均布荷載產生的左拱腳反力為：= 。汽車集中荷載不考慮彈性壓縮的水平推力影響線坐標，按《 1994 年手冊》 附表（Ⅲ）12(8) ，其最大值為：。l）自重剪力 自重產生的左拱腳反力，自表 及第 3 款第 2）項．拱上建筑與拱圈自重合計為 Rj=，自重產生的左拱腳考慮彈性壓縮的水平推力，自第 6 款第 1）項，Hg= 自重剪力為：V g= HgsinφRjcosφ= 2）汽車荷載剪力 汽車荷載考慮彈性壓縮的水平推力影響線面積按《1994 年手冊》 附表(III）14 (59)，可取拱頂處，與 Mmax相應的水平推力的影響線面積和與 Mmin相應的水平推力 H 的影響線面積之和，即 。汽車集中荷載作用下, 1/4 跨不考慮彈性壓縮的在拱頂?shù)膹澗赜绊懢€坐標為：,彎矩為：= ；考慮彈性壓縮的彎矩為： 。汽車均布荷載作用下，拱跨 1/4 處正負彎矩影響線總面積,。Mg= .。5)《 規(guī)范》第 條第 2 款，軸向力偏心距可取水平推力計算時同一荷載布置的拱跨 114 處彎矩設計值除以軸向力設計值。汽車荷載考慮彈性壓縮水平推力為：H=(1 )H1=，軸向力??N＝湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文）314)《 規(guī)范》公式（）內，其中人群荷載的水平推力，可利用上述第 2)項汽車均布荷載計算的影響線面積。軸向力：Ng=。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= kN,則軸向力：H g=,其中 φ m=tan1（2f 0/l0）= o2)汽車均布荷載的水平推力，則取 l/4 拱跨處，與 Mmax 相應的 H 影響線面積和與Mmin 相應的 H 影響線面積之和 。人群荷載效應標準值見表 415表 人群荷載效應標準值拱頂 l/4 拱腳荷載效應正彎矩 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.??湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文）30溫度變化在彈性中心產生的水平力： tkNfIEHtt ??????????? . 41]5[` 52）（值）表 （ ??拱圈溫度變化內力見表 416表 溫度內力溫度上升 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：；，應酌情計入徐變的影響。豎向力：V=.偏心距：M== kN .m。當人群荷載在橋的兩側布置時，因對稱加載，全拱寬每米長度荷載強度為2=。 彎矩=[表 ]均布荷載下 Mmax＋M max 按《規(guī)范》第 條，汽車荷載產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)。表 汽車荷載的彎矩、軸向力的影響線面積與坐標拱頂 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 相應軸向力面積 彎矩影響線坐標 集中荷載不考慮彈性壓縮 水平推力影 響線坐標 汽車荷載作用彎矩及力按下式計算：均布荷載下的 Mmax/min=[相應彎矩影響線面積]均布荷載下的 N=[相應軸向力影響線面積]集中荷載下的 Mmax/min=[相應彎矩影響線坐標]集中荷載下的 H1=[相應水平推力影響線坐標]上述計算數(shù)據及考慮彈性壓縮的公路 II 級內力見表 413表 計入彈性壓縮的公路 II 級汽車荷載湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（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 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。 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本科生畢業(yè)設計（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本科生畢業(yè)設計（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）影響線坐標和相應的水平推力影響坐標，其值為：彎矩影響線坐標 M`＝［表值］l 0；相應的水平推力影響線坐標 H1=[表值]1 0/f0。 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；相應的軸向力影響線面積 N= [表值]l 0。 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() 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文）25E 一結構材料彈性模量；Ic一結構跨中截面慣矩； mc一結構跨中處的單位長度質量，以 kN 計；f 一拱矢跨比。拱圈寬度為 ，承載雙車道公路 II 級汽車荷載。a.湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文）20表 主拱圈自重對各截面產生的力矩 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湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文）21截面號M3()12 011 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Mp上部結構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湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（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 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（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力⊿M=⊿X 1⊿ X2(ysy1)＋Mp () ()?coN?? （）sinQ?拱頂、l/4 截面、拱腳三個截面產生的附加內力見表 表 壓力線偏離拱軸線的附加內力項目 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 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文）24空腹式無鉸拱的實際恒載內力等于計入拱軸系數(shù) m 的偏離影響的內力與“壓力線”與拱軸線偏離的附加內力之和。當這個偏差較大時，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）假載內力湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文）18假載 qx 產生的內力可以將其直接布置在內力影響線上求得。 拱軸彈性中心及彈性壓縮系數(shù)彈性中心 mfIy ][ ??????值）表 （彈性壓縮系數(shù) ??? 恒載內力計算計算拱圈內力時，為利用現(xiàn)有的表格，一般采用所確定的拱軸線進行計算。為節(jié)省篇幅，本例只驗算拱頂，1/4 拱跨和拱腳三個截面的內力。表 橫隔板的橫坐標和力臂計算表編號 Sx 肋lx2ε lx(m) (m)肋l?4(m)肋l?21 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 13 15 16 17 18 19 20