主拱圈正截面强度验算

主拱圈正截面强度验算
根据桥规(JTJ022-85)的规定，构件按极限状态设计的原则是：荷载效应不利组合的设计值小于或等于结构抗力效应的设计值。

即
d s0sl d j m
()(/)S Q R R k γψγγα∑≤， (一)正截面受压强度验算
1.荷载组合
根据桥规(JTJ021-89、JTJ022-85))的规定，本设计得如下三种组合：
I s0sl S S 1.031[S 1.4(S S )γψγγ=∑=⨯⨯++人恒恒汽
II I s0sl t S S 1.030.8S /1.031.4S γψγ⎡⎤=∑=⨯⨯+⎣⎦
III s0sl S S 1.030.8[S 1.4S )γψγγ=∑=⨯⨯+恒恒挂每种荷载组合的设计值见下表
注：荷载安全系数的取值：结构自重弯矩与汽车荷载弯矩同号时恒载系数取1.2，异号时
取0.9，其余荷载系数取值见表中。

2.拱圈截面抗力
主拱圈为40号钢筋混凝土，抗压极限强度R j a =26.8MPa ，安全系数γm =1.54，根据桥规
(用 022-85)第3.0.2条规定，拱圈截面抗力效应的设计值
j 3N a m R AR / 6.054826.810/1.54105369.2468kN αγαα==⨯⨯⨯=
具体数值计算见下表
注：①正弯矩的容许偏心距[e 0]=0.6y 上=0.6×0.55=0.33m
②负弯矩的容许偏心距[e 0]=0.6y 下=0.6×0.55=0.33m
上两表的数据说明荷载效应的最不利组合设计值N j 均小于拱圈截面抗力效应的设计值R N ，且轴向力的偏心距e 0，也都小于桥规(JTJ022-85)表3.0.2-1的规定值。

(二)正截面受剪强度计算主拱圈的抗剪
强度验度，一般只需考虑拱脚截面。

桥规
(JTJ022-85)第3.0.7条指出，其验算公式为：
j
j a m j /Q AR mN γ≤+
式中： j Q —荷载剪力的最不利组合设计值；
j N —与j Q 相应的设计值。

每种荷载的剪力Q 和轴力N 无等代荷载可查，
需按下式计算：
j j cosw sinw 0.73057H 0.68284V N H V =+=+
j j sinw cosw 0.68284H 0.73057V Q H V =-=-
1.活载推力H 和反力V 的计算
由上式可知，要Q 为最不利，则推力H 必须为最大。

和相应的V 值计算如表
2.径向受剪验算
拱脚径向截面面积24.26m A =材料抗剪极限强度j 3
j 6.010kPa R =⨯,受剪安全系数 m 2.31γ=。

材料的摩擦系数 当无试验数据时，暂时可以采用实心砖实砌体的摩擦系数，即 0.7μ=，则上式为
j 3
j j j m 0.7N / 4.26610/2.3111064.93506kN Q AR γ≤=⨯⨯=－ 荷载剪力与相应轴力及其组合的设计值以及拱圈抗剪效应的设计值的计算见表
主拱圈稳定性验算
本设计拟采用无支架施工，拱上建筑合拢前拱的稳定和强度可根据桥规(JTJ022-85)第 3.0.2条和第3.0.3条提供的公式计算 j
j a m /N AR ϕαγ≤
式中：()201/{1a (3)11.33/}m e r ϕββ⎡⎤=+-+⎣⎦
其中β值计算如下： /50.7511241.073954.5016S l γ==⨯= 00.36S 19.620576l ==
0w /19.62/1.1017.836l h β===
()(3)0.00217.83617.83630.529αββ⨯⨯-=－
主拱圈的稳定性验算如表
计算表明拱圈的稳定性没有问题。