拱桥计算书

目录

1.设计依据与基础资料 (1)

1.1标准及规范 (1)

1.1.1标准 (1)

1.1.2规范 (1)

1.1.3参考资料 (1)

1.2主要尺寸及材料 (1)

1.2.1主拱圈尺寸及材料 (1)

1.2.2拱上建筑尺寸及材料 (2)

1.2.3桥面系 (2)

2.桥跨结构计算 (2)

2.1确定拱轴系数 (2)

2.2恒载计算 (4)

2.2.1主拱圈恒载 (4)

2.2.2拱上空腹段恒载 (5)

2.2.3拱上实腹段的恒载 (6)

2.3验算拱轴系数 (7)

2.4拱圈弹性中心及弹性压缩系数 (8)

2.4.1弹性中心计算 (8)

2.4.2弹性压缩系数 (8)

3.主拱圈截面内力计算 (8)

3.1恒载内力计算 (8)

3.1.1不计弹性压缩的恒载推力 (8)

3.1.2计入弹性压缩的恒载内力 (8)

3.2汽车荷载效应计算 (9)

3.3人群荷载效应计算 (12)

4.荷载作用效应组合 (13)

5.主拱圈正截面强度验算 (14)

6.拱圈总体“强度－稳定”验算 (16)

等截面悬链线板拱式圬工拱桥

1.设计依据与基础资料 1.1标准及规范 1.1.1标准

跨径：净跨径m L 600=, 净矢高m f 100=,6

100=L f 设计荷载：公路—II 级汽车荷载，人群荷载

桥面净宽：净7+20.75m 人行道。

1.1.2规范

《公路工程技术标准》JTG B01-2003

《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2004（以下简称《通规》） 《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005（以下简称《圬规》）

1.1.3参考资料

《公路桥涵设计手册》拱桥上册（人民交通出版社 1994）（以下简称《手册》）

1.2主要尺寸及材料

半拱示意图 图1-1

1.2.1主拱圈尺寸及材料

主拱圈采用矩形截面，其宽度m B 9=，厚度m D 3.1=，采用M10砂浆砌筑MU50粗

料石，容重为3

125M KN

=γ，抗压强度设计值：，抗剪强度设计值：

，弹性模量：E

f .MPa m cd ==⨯=21002100385

8085。

1.2.2拱上建筑尺寸及材料

1）主拱圈每半跨布置4个圆弧形腹拱圈。腹拱圈厚度m d 35.0=，净跨

m

L 41=，

m f 11=，采用M10砂浆砌筑MU40块石，容重为3

224m kN =γ。

2）拱上横墙为横墙式。纵桥向宽为0.8m ，采用M7.5砂浆砌筑MU40块石，容重为

3224m kN

=γ。

3）拱上侧墙用直立式等宽构造。顶宽1m, 采用M7.5砂浆砌筑MU40块石，容重为

3224m kN

=γ。

4）拱顶填料采用M7.5砂浆砌筑MU30片石，容重为3323m kN

=γ。

1.2.3桥面系

5）拱顶填料、桥面系（桥面、人行道、栏杆）换算厚度为0.5m ，容重为

3324m kN

=γ。

2.桥跨结构计算 2.1确定拱轴系数

拱轴系数m 的确定，一般采用“五点重合法”进行试算。先假定一个m 值，定出拱轴

线，根据拟定的上部构造各部分的几何尺寸，计算半拱恒载对拱脚截面形心的弯矩

和

自拱顶至4l

跨的恒载对4l

跨截面形心的弯矩

。其比值。求得后，

可由中反求m 值。若求得的m 与假定的m 不符，则将求得的m 作为

假定值，重复上述计算，直到两者接近为止。 式中：/y 14－L/4截面处的拱轴线坐标值；

f 0－拱轴线计算矢高；

M ∑1

4

－拱顶至拱跨L/4截面自重对L/4截面的弯矩值；

j

M

∑－拱顶至拱脚截面自重对拱脚截面的弯矩值。

假定

1）拱轴线拱脚处切线与水平线交角

j

ϕ

f 1000L j tan ..ϕ=⨯=⨯=⎡⎤⎣⎦⨯10

表（III ）-2值479268079878100060

（以下表值均见《手册》），

6171.38)79878.0(tan 1==-j ϕ，

6241

.0sin =j ϕ，

7813

.0cos =j ϕ

2）拱脚投影 水平投影

m

d x j 8113.0sin ==ϕ，竖向投影

0157

.1cos ==j d y ϕ

3）计算跨径和计算矢高 计算跨径m

x l l 8113.600=+=

计算矢高

.y

d f f m

=-+=010142132

2 计算矢跨比：f

l =1

6

4）拱圈坐标

将拱圈沿计算跨径等分24份，每等分长

m

l

l 5338.224

==∆。以拱顶截面形心为

坐标原点（图2），拱轴线上各截面的纵坐标

i y f =⨯⎡⎤⎣⎦表（III ）-1值，相应的拱背曲面的

坐标ϕ

cos 211

D

y y -='，相应拱腹坐标

ϕ

cos 211

D y y +=''，具体位置见图，计算见表2-1。

拱圈坐标计算表 表2-1

截面号

x y 1/f y 1 cos ϕ D/2cos ϕ

y' y'' 1 2 3 4 5 6 7 8 拱脚0

30.40567

1

10.14213

0.781135

0.832123

9.310007

10.97425