【正文】 主拱圈正截面強(qiáng)度驗(yàn)算 根據(jù)《橋規(guī)022》規(guī)定，構(gòu)件按極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)原則：荷載效應(yīng)不利組合的設(shè)計(jì)值小于或者等于結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)的設(shè)計(jì)值，即： Sd（rs0Y∑s1Q）≤Rd（Rj/rm，ak） 正截面受壓強(qiáng)度驗(yàn)算 （1）荷載組合 根據(jù)《橋規(guī)021》和《橋規(guī)022》的規(guī)定，本例可得以兩種組合： SI=rs0Y∑s1S= R恒S恒+（S汽+ S人） SIII=rs0Y∑s1S=(R恒S恒+ S掛) 表13 主拱圈荷載效應(yīng)不利組合的設(shè)計(jì)值 編號 荷載效應(yīng) 系 數(shù) 拱 頂 L/4 截面 拱 腳 M N M N M N1 恒 載2汽20Mmax3汽20Mmin4掛100Mmax5掛100Mmin荷載組合 Mj Nj Mj Nj Mj Nj6組合I恒+汽Mmax 17恒+汽Mmin8組合III恒+掛Mmax9恒+掛Mmin注：荷載安全系數(shù)的取值，對于結(jié)構(gòu)自重。 正截面受剪強(qiáng)度計(jì)算 主拱圈的抗剪強(qiáng)度，一般只需考慮拱腳截面見圖（7）Qj≤ A(Rjj/rm)+Nj=15330/+Nj=+Nj 式中Qj —荷載剪力的最不利組合設(shè)計(jì)值 Nj —與Qj 相映的設(shè)計(jì)值由于《拱橋》手冊中沒有N、Q的等代荷載可查，一般可按下式計(jì)算Q=HsinjVcosj N=Hcosj+Vsinj（1）活載推力H和反力V的計(jì)算表15 活載推力Hmax和反力V的計(jì)算項(xiàng)目影響線面積汽車20級及人群荷載掛車100乘數(shù)4K20人群合計(jì)力K100力HmaxL2 /f相應(yīng)VL相應(yīng)ML2 /f（2）徑向受剪驗(yàn)算 拱腳徑向截面面積A= m2材料抗剪極限強(qiáng)度Rjj =330kN/ m2 , 受剪安全系rm =。則Qj –≤ A(Rjj/rm)=330/=1500kN表16 荷載剪力與相應(yīng)軸力及其組合的設(shè)計(jì)值以及拱圈抗剪效應(yīng)的設(shè)計(jì)值荷載[11/（+1）] H180。 橋墩尺寸見圖（8）a= B0 =15m x= y= x，= y，= c= h1 = hd= h0180。+ f0180。y= h=494121=6m a0 =a2x=2= a0180。==a180。+2c=+2=a2 = a1 +2c=+2= B1 = B0 +a180。hdB0R=1520=138kN P1=a0180。B0R2=1523= P2=a0180。B0R3=1524= P3=[1/2（a+a0）yB0+1/3py（a30/4+aa0/4+ P0/4）]R5 =[(+)15/2+( /4+ /4+)]24= P4=[1/2（a+ a180。+a180。g=215/2= 主拱圈的垂直反力： Vg=215= 車輛荷載計(jì)算 （1）活載效應(yīng) Hp=H Vp =V M=H(h+y/2)V(a0 +x)/2+Mp表19 礅底截面的活載效應(yīng)項(xiàng)目汽車20級掛車100HVM491101846（2）汽車制動(dòng)力 《橋規(guī)021》規(guī)定：汽車制動(dòng)力為一列車隊(duì)總重的10%，但不小于一輛重車的30%。=（60+120+120）=90kN 兩者之間取大者T180。/2=90/2=45kN， VT=T180。/L=90 強(qiáng)度驗(yàn)算 墩身底截面強(qiáng)度驗(yàn)算（1）荷載效應(yīng)不利組合的設(shè)計(jì)值見表20 表20 墩底截面上荷載效應(yīng)不利組合的設(shè)計(jì)值 項(xiàng) 目荷載系數(shù)豎向力P(kN)水平力H(kN)矩M()偏心距e0橋墩荷載0主拱恒載0腹拱恒載0汽20+人掛車100制動(dòng)力45組合I（恒+汽+人）1組合II（組合I+制動(dòng)力）組合III（恒+掛） （2）橋墩抗力效應(yīng)的設(shè)計(jì)值見表21表21 橋墩抗力效應(yīng)的設(shè)計(jì)值項(xiàng) 目組 合 I組 合 II組 合 III偏心距e0=M/Vy=/2容許偏心距[e0]==截面面積A= a180。2/4回 轉(zhuǎn) 半 徑rwa=[1（e0/y）8]/[1+（e0/rw）2]Rp=aARaj/rmVVV 基礎(chǔ)底部承載力驗(yàn)算（1）作用于基礎(chǔ)底面的荷載效應(yīng)不利組合的設(shè)計(jì)值荷載效應(yīng) H=Hp ， V=Vp ， M=H(h+2h1 +y/2)V(a0 +x)/2+Mp 表22 橋墩基礎(chǔ)底部荷載效應(yīng)不利組合的設(shè)計(jì)值項(xiàng) 目豎向力V(kN)水平力H(kN)彎距M()偏心距e0橋墩荷載00主拱恒載00腹拱恒載00汽20+人掛車100制動(dòng)力45組合I（恒+汽）組合II（組合I+制動(dòng)力）組合III（恒+掛）（2）基底應(yīng)力及偏心距計(jì)算 按照《橋規(guī)024》的規(guī)定，基底應(yīng)力和限制偏心距的計(jì)算表23 表23 橋墩地基抗力效應(yīng)的設(shè)計(jì)值 項(xiàng) 目 組 合 I 組 合 II 組 合 III偏心距e0=M/V截面面積A=a2B2截面抵抗矩W=a22B21/6限制偏心距 [e0 ]=W/A平均應(yīng)力=V/A最大應(yīng)力=V/A+M/W[0 ][0 ][0 ] 穩(wěn)定性驗(yàn)算 浮力計(jì)算 本例的設(shè)計(jì)洪水位為 48m 起拱線以下浮力 Q=P4~6r水/r=10/23+(+)10/24= 穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算見表24 表24 橋墩的穩(wěn)定性計(jì)算項(xiàng) 目組 合 I組 合 II組 合 IIIMVQHe0=M/(VQ)y=a2/2k0=y/e0[k0]ka=181。 橋臺尺寸擬訂，各部分的尺寸如圖(9)。第一種情況：拱上滿布活載，使其水平推力達(dá)到最大，溫度上升，臺后無活載，制動(dòng)力指向河岸。第二種情況：橋上無活載，臺后破壞棱體上布滿活載，汽車在破壞棱體上制動(dòng)，制動(dòng)力指向河心，溫度下降。g =15/2= 主拱圈拱腳的垂直力 Vg =15= 主拱圈拱腳的水平力 Hg =15= 主拱圈拱腳的彎矩 Mg =15= 2) 活載內(nèi)力 活載內(nèi)力的數(shù)值和橋墩的“車輛活載計(jì)算”相同，在此不再重復(fù)。rH2/2=1518 由表知，臺口的水平剪力是組合1控制的 Qj=(+)=垂直力 Nj=[P1～P4+P9+ P180。g = 臺口受剪面積 A=(4++)15+2(+2/3)= 臺口抗剪力 RQ=ARjj/rm+181。 （1）車輛荷載引起的土側(cè)壓力1) 破壞棱體長度臺后填土破壞棱體長度 L0=HtgQ 查表得tgQ=橋臺底面以上破壞棱體長度 L0== 基礎(chǔ)底面以上破壞棱體長度 L0== 2) 側(cè)土壓力 橋臺底面深度的土壓力 —20級的重車在破壞棱體上 h=∑G/B0L0r9=600/1518=E=r9H（H+2h）B0181。(VQ)/Hkc整個(gè)計(jì)算表明:該設(shè)計(jì)