桥梁工程课程设计空腹式等截面悬链线圬工拱桥设计
等截面悬链线混凝土空腹式箱形拱桥拱圈设计
成都理工大学毕业设计等截面悬链线混凝土空腹式箱形拱桥拱圈设计作者姓名：专业名称：道路桥梁指导老师：讲师摘要拱桥在我国拥有悠久的历史，外形美观，构造简单，特别是圬工拱桥，技术容易被掌握，有利用广泛采用。
本桥是单跨的，净跨径为75m等截面悬链线无铰拱拱桥。
采用空腹式拱上结构，在主拱上侧布置立柱，拱圈为箱形截面。
通过对次等截面悬链线混凝土空腹式箱形拱桥的设计，基本掌握了拱桥中主拱圈截面几何要素的计算、拱轴系数的确定、主拱圈正截面的强度验算、主拱圈稳定性验算以及荷载计算等。
本设计主要是对桥的主拱进行设计和计算。
根据一些外界因素，先拟定正桥的跨径和矢高、确定拱轴系数、计算出弹性中心以及弹性系数、验算恒载和活载对拱顶、1/4截面和拱脚产生的内力，再计算温度和混凝土收缩产生的内力、然后对主拱圈的强度和稳定性进行验算以及拱脚截面直接抗剪验算。
关键词：拱桥等截面悬链线主拱AbstractArch bridge has beautiful appearance and simple structure with a long history in China. Especially the masonry arch bridge, its technology is easy to master and can be used widely.The bridge is a single-span, net span 75m constant section catenary fixed end arch bridge. It used hollow type on the arch structure, decorate the main upper arch with the pillar, arch ring of box section. Through the design of the catenary inferior section concrete hollow type of box arch bridge, we basically have grasped the calculation of the main arch ring cross section’s geometric elements, the determination of coefficient of arch axis, the intension calculation of the main arch ring cross section, the main arch stability as well as the load calculation, etc.This design mainly aims to the main arch of the bridge design and calculation. According to some external factors, first protocol the span and the height of the main bridge, confirm the arch axis coefficient, figure out the elastic center and the elastic coefficient, check out the internal force of the dead load and live load’s vault , and the internal force of the one fourth section and the arch springing, then calculate the internal force of the temperature and concrete shrinkage, last, check the strength and the stability of the main arch ring and shear calculate the arch foot section.Key words: arch bridge, constant section,catenary,the main arch目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言............................................................ - 1 -1 设计资料..................................................... -2 -2 拱圈几何力学性质............................................. - 2 -3 确定拱轴系数................................................. - 5 -4 不计弹性压缩的拱自重水平推力H'............................. - 8 -g5 弹性中心位置、弹性压缩系数和拱自重弹性压缩水平推力........... - 8 -6 自重效应..................................................... - 8 -7 公路-Ⅰ级汽车荷载效应........................................ - 9 -8 《规范》第5.1.4条第1款拱的强度验算用的人群荷载............ - 14 -9 温度作用和混凝土收缩作用效应................................ - 15 -10 《规范》第5.1.4条第2款拱的整体“强度—稳定”验算用的荷载. - 17 -11 拱脚截面直接抗剪强度验算用的荷载效应....................... - 18 -12 拱圈作用效应标准值汇总..................................... - 20 -13 拱圈截面强度的验算......................................... - 21 -14 拱圈整体“强度—稳定”验算................................. - 29 -15 拱脚截面直接抗剪验算....................................... - 31 - 总结........................................................... - 33 - 致谢........................................................... - 34 - 参考文献....................................................... - 35 - 附录........................................................... - 36 -前言拱桥历史悠久，跨越能力大，耐久性好，能充分做到就地取材，降低造价等，由于拱桥具有多方面的优点，所以本人选择拱桥设计来丰富对拱桥方面的知识以及计算方法等，这正是设计选题的主要动机。
桥梁工程课程设计(拱桥)
2015桥梁工程课程设计任务书空腹式等截面悬链线无铰拱设计一、设计资料1．设计标准设计荷载：汽车荷载公路－I 级，人群荷载3.5kN/m2桥面净空净－8+2×(0.75m+0.25 m)人行道+安全带净跨径L0＝50ｍ净高f0＝10m净跨比f0/L0＝1/52．材料数据与结构布置要求拱顶填料平均厚度(包括路面，以下称路面)hd＝0.5m，材料容重γ1＝22.0kN/m3主拱圈材料容重(包括横隔板、施工超重)γ2＝25.0kN/m3拱上立柱（墙）材料容重γ2＝25kN/m3腹孔拱圈材料容重γ3＝23kＮ/m3 腹孔拱上填料容重γ4＝22kN/m3主拱圈实腹段填料容重γ1＝22kN/m3本桥采用支架现浇施工方法。
主拱圈为单箱六室截面，由现浇30号混凝土浇筑而成。
拱上建筑采用圆弧腹拱形式，腹拱净跨为5m，拱脚至拱顶布置6跨。
3．设计计算依据交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60－2004) 交通人民出版社交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62－2004) 交通人民出版社交通部部颁标准《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005) 交通人民出版社《公路设计手册-拱桥(上)》人民交通出版社，2000.7二、课程设计内容1. 确定主拱圈截面构造尺寸，计算拱圈截面的几何、物理力学特征值；2. 确定主拱圈拱轴系数m 及拱上建筑的构造布置和几何构造尺寸；3. 结构恒载计算；4. 主拱结构内力计算(永久作用、可变作用)；5. 温度变化、混凝土收缩徐变引起的内力；6. 主拱结构的强度和稳定计算；7. 拱上立柱(墙)的内力、强度及稳定性计算；。
等截面悬链线空腹式无铰拱(石拱桥)设计
目录一、课程设计任务书 (2)二、设计说明书1、主要尺寸的拟定 (4)2、拱轴系数m的确定 (5)3、计算跨径和计算矢高 (5)4、主拱圈拱轴线、拱背和拱腹坐标 (5)5、各部分结构重力及其拱脚和拱跨1/4处的距离 (7)6、拱轴系数m值验算 (14)7、结构重力内力 (15)课程设计任务书一、设计题目等截面悬链线空腹式无铰拱（石拱桥）设计二、设计资料1.设计荷载：汽车-20；挂车-100；人群荷载3.5KN/m2;⒉桥面净宽：净—9＋(2×0.25+2×0.75 ) m；⒊标准跨径：40m；⒋净跨径：40m；⒌净矢高：8m；⒍拱顶填土平均厚度（包括路面）为0.7m；⒎人行道及栏杆等折算厚度为0.06m；⒏拱圈材料容重γ1=24KN/m3；⒐拱上建筑材料容重γ2=22KN/m3；⒑人行道及栏杆的材料容重γ3=23KN/m3；⒒路面及填料的平均容重γ4=18KN/m3；⒓侧墙顶宽度取C=0.8m；13.最高月平均温度为30℃，最低月平均温度为0℃，主拱圈合拢温度为15℃；14.采用拱架施工；15.拱圈材料的弹性模量E=7200Mpa。
三、设计内容1.拟定主拱圈的主要尺寸；2.假定拱轴系数m，确定计算跨径和计算矢高；3.计算主拱圈拱轴线、拱背和拱腹坐标；4.计算各部分结构重力及其拱脚和拱跨1/4处的距离；5.验算假定的拱轴系数m，如果符合，进行下一步；如果不符合，须重新假定m值，由第二步开始再次进行计算；6.结构重力内力计算；7.活载内力计算。
四、参考资料1.《桥涵设计》（材料）；2.《公路桥涵设计手册》拱桥分册；3.相关图纸。
五、注意事项1.计算书要求用钢笔或圆珠笔书写；2. 计算过程所用参考图，用铅笔手工绘制或CAD绘制；3. 用CAD完成部分用A4纸打印；4. 资料和图纸装订成册上交，要求设计封面、目录。
设计说明书一、主要尺寸的拟定（一）主拱圈尺寸的拟定 1.主拱圈厚度10(20)0.016 1.2(4020) 1.152d m k L =+=⨯+= m 取d=116cm式中：d ——拱圈厚度（m ）；L o ——拱桥净跨径（m ）；m 1——系数，一般取0.016-0.02，本设计取0.016； k ——荷载系数，按规范规定选取1.22.主拱圈宽度（即桥面宽度）92 1.011.0B =+⨯=m（二）拱上建筑主要尺寸的拟定 ⒈小拱净跨径由于腹拱跨径不宜大于主拱圈的18—115，所以 0018l l '=—0115l = 5.0 — 2.67， （因为考虑每边各个腹拱的长度不宜大于全桥净跨径的 1/4=40/4=10m ，所以综合考虑取0 2.7l m '=。
等截面悬链线圬工拱桥设计
等截面悬链线圬工拱桥设计摘要本桥是双跨，净跨径60m的等截面悬链线无铰拱拱桥。
按照设计资料的各种数据采用空腹式拱上结构，在主拱上两侧布置3孔净跨径为3.6m的腹拱。
各孔矢跨比基本一致，拱圈采用板拱截面，拱座采用两铰拱形式，拱上建筑为空腹式，下部结构为重力式桥墩和U形桥台,均置于非岩石土上。
通过对此悬链线板形拱桥的设计，我对桥梁营运阶段的设计有了总体的了解，掌握了拱桥中主拱圈截面几何要素的计算、拱轴系数的确定、主拱圈正截的强度验算、主拱圈稳定性验算、裸拱圈强度和稳定性验算以及荷载计算等。
本设计主要对该桥的主拱进行设计。
先根据地质条件对正桥的跨径和矢高进行拟订，计算主拱圈的弹性中心和弹性系数，验算恒载和活载对拱顶、1/4截面和桥墩产生的内力，重点考虑了用“假载法”计入“五点”存在的偏离的影响拱，再计算温度和混凝土收缩产生的内力。
然后对主拱圈的强度和稳定性进行验算。
最后进行桥墩和桥台的尺寸拟定，及其荷载计算，强度计算和稳定性验算。
【关键词】拱桥等截面悬链线无铰拱拱轴系数腹拱AbstractIt is，two-span ,a uniform cross section catenary fixed arch bridge。
It is 60m of clear span。
According to the different kinds of design data adopt open spandrel upper structure，both sides disposaled three hole clear span diameter for 3.6m on the abdomen of main arch upper.The same to each hole ratio of rise to span substantial，arch ring adopt U rib multichamber case compound section，and skewback adopt double-hinged arch form，arch upper construction be blank abdominal type. Through designing the medium of withal catenary box ribbed arch bridge，I had a population known with bridge transport operation phasic designed，knowing clearly arch bridge suffer main arch circle section geometric element' figure , arch axis modular ascertain, main arch circle abscissus intensity proven, main arch circle stability proven, nakedness arch ring intensity and stability proven grade up.These design mostly designed the main arch. Priority on the basis of elastic center and coefficient of elasticity，proven dead load and alive load gemel arch apex, skew back 1/4 section and bridge pier bring internal force，emphases take with "dummy propeller boss farad" number "cinephile" available off normal impact arch，recalculation temperature and concrete shrinkage procreative internal force into consideration forth from nature condition alignment pontine bay and bilge proceed drawn out，count main arch circle.Second, I proven the main arch circle 's intensity and stability proceed. At last, the count of dimension, load, strength, stability for bridge pier and abutment.【Keyword】arch bridge uniform cross section catenary fixed arch arch axis coefficient abdomen arch1 绪论拱桥外形美观，且其形状反应出桥的受力状况。
空腹式等截面悬链线箱型无铰拱桥设计计算书
空腹式等截面悬链线箱型无铰拱桥设计计算书一、 设计资料（自拟）设计荷载：公路-Ⅰ级，人群荷载3.5KN/m2净跨径：L 0=50+学号=50+24=74m ，矢跨比：f 0/L 0=1/5，所以f 0=14.8m ，桥宽2.5+10+2.5拱顶填土包括桥面的平均高度h d =0.6m ，材料容重1γ=22.5KN/m 3护拱及拱腔为1号石灰砂浆砌筑片石，1γ＝22.5 KN/m 3 主拱圈40号钢筋混凝土，材料容重：2γ=25 .5KN/m 3腹拱圈30号混凝土，材料容重：3γ= 24.5 KN/m 3拱上立柱（墙）材料容重：4γ＝25 KN/m 3桥面铺装为 8cm 钢筋混凝土（4γ＝25 KN/m 3）+6cm 沥青混凝土（5γ＝23 KN/m 3） 人行道板及栏杆重52.0 KN/m （双侧） 合拢温度：15o c最高月平均温度 35o c 最低月平均温度 0o c二、 设计容1、 确定主拱圈截面构造尺寸，计算拱圈截面几何特性、物理力学特征值；2、 确定主拱圈拱轴系数m ，拱轴线悬链线方程及拱上建筑的构造布置和几何构造尺寸；3、 拱圈弹性中心及弹性压缩系数；4、 主拱圈结构力计算（恒载、活载）；5、 温度变化、混凝土收缩徐变引起的力；6、 主拱结构的强度和稳定计算。
三、 流程图 四、 详细计算（一） 主拱圈截面构造及截面几何要素计算1、主拱横截面设计拱圈截面高度按经验公式估算D=L0/100+Δ=74/100+0.8=1.54m为方便计算，取D=1.6m拱圈由9个1.5m宽的拱箱组成，全宽B0=13.5m构造图如附图所示：2、箱型拱圈截面几何性质截面积：A=（1.6*1.5-1.2*1.2+0.1*0.1*2）*9=8.82m2绕箱底边缘的净矩：S=[1.6*1.5*0.8-1*1.2*0.8-（0.1*0.1+1*0.1）*0.8*2]*9=7.056m3主拱圈截面重心轴：y下=S/A=0.8m y上=1.6-0.8=0.8m主拱圈截面绕重心轴的惯性矩：I X=9*[1.5*1.63/12-1*1.23/12-2*0.1*13/12-4*0.5*0.1*0.1*(0.5+0.1/3)2]=3.1 108m4拱圈截面绕重心轴的回转半径rω=（I X/A）1/2=(3.1108/8.82) 1/2=0.594m (二)确定拱轴系数拱轴系数m 的确定，一般采用“五点重合法”，先假定一个m 值，定出拱轴线，拟定上部结构各种几何尺寸，计算出半拱恒载对拱桥截面形心的弯矩∑M j 和自拱顶跨截面形心的弯矩∑。
空腹式等截面悬链线箱型无铰拱桥设计计算书
空腹式等截面悬链线箱型无铰拱桥设计计算书一、设计资料（自拟）设计荷载：公路-Ⅰ级，人群荷载3.5KN/m2净跨径：L0=50+学号=50+24=74m，矢跨比：f0/L0=1/5，所以f0=14.8m，桥宽2.5+10+2.5拱顶填土包括桥面的平均高度h d=0.6m，材料容重γ1 =22.5KN/m3护拱及拱腔为1号石灰砂浆砌筑片石，γ＝22.5 KN/m13主拱圈40号钢筋混凝土，材料容重：γ=25 .5KN/m32腹拱圈30号混凝土，材料容重：γ= 24.5 KN/m33拱上立柱（墙）材料容重：γ＝25 KN/m34桥面铺装为 8cm钢筋混凝土（γ＝25 KN/m3）+6cm沥4青混凝土（γ＝23 KN/m3）5人行道板及栏杆重52.0 KN/m（双侧）合拢温度：15o c最高月平均温度 35o c最低月平均温度 0o c二、设计内容1、确定主拱圈截面构造尺寸，计算拱圈截面几何特性、物理力学特征值；2、确定主拱圈拱轴系数m，拱轴线悬链线方程及拱上建筑的构造布置和几何构造尺寸；3、拱圈弹性中心及弹性压缩系数；4、主拱圈结构内力计算（恒载、活载）；5、温度变化、混凝土收缩徐变引起的内力；6、主拱结构的强度和稳定计算。
三、流程图四、详细计算（一）主拱圈截面构造及截面几何要素计算1、主拱横截面设计拱圈截面高度按经验公式估算D=L0/100+Δ=74/100+0.8=1.54m为方便计算，取D=1.6m拱圈由9个1.5m宽的拱箱组成，全宽B0=13.5m构造图如附图所示：2、箱型拱圈截面几何性质截面积：A=（1.6*1.5-1.2*1.2+0.1*0.1*2）*9=8.82 m2绕箱底边缘的净矩：S=[1.6*1.5*0.8-1*1.2*0.8-（0.1*0.1+1*0.1）*0.8*2]*9=7.056 m3主拱圈截面重心轴：y下=S/A=0.8m y上=1.6-0.8=0.8m主拱圈截面绕重心轴的惯性矩：I X=9*[1.5*1.63/12-1*1.23/12-2*0.1*13/12-4*0.5*0.1*0.1*(0.5+0.1/3)2]=3.1 108m4拱圈截面绕重心轴的回转半径rω=（I X/A）1/2=(3.1108/8.82) 1/2=0.594m (二)确定拱轴系数拱轴系数m的确定，一般采用“五点重合法”，先假定一个m值，定出拱轴线，拟定上部结构各种几何尺寸，计算出半拱恒载对拱桥截面形心的弯矩∑M j和自拱顶l4跨截面形心的弯矩∑M l4。
悬链线混凝土空腹式箱形拱桥设计与计算
悬链线混凝土空腹式箱形拱桥设计与计算首先，确定桥梁的几何形状。
悬链线混凝土空腹式箱形拱桥一般选取曲线板作为主要受力面板，其几何形状由桥梁跨度、跨径长度、拱高与拱度等因素决定。
根据实际情况和要求，合理确定这些参数，以确保桥梁在使用过程中具有足够的强度和刚度。
接下来，进行受力分析。
悬链线混凝土空腹式箱形拱桥的主要受力构件是悬索线和曲线板，因此需要对这两个部分进行受力分析。
悬索线的受力分析可以采用力法或位移法进行，根据桥梁受力特点和计算要求选择合适的方法。
曲线板的受力分析则需要考虑弯矩、剪力、轴力等因素，通过对曲线板进行切割，将之视为矩形板或梁进行分析，最后得出各点的受力状态。
然后，进行结构设计和计算。
根据受力分析的结果，可以确定悬链线混凝土空腹式箱形拱桥的具体结构形式。
结构设计包括悬索线和曲线板的设计，需要考虑到材料的选择、截面形状、抗弯强度等因素，以确保桥梁具有足够的承载力和稳定性。
结构计算主要包括静力分析和动力分析两个方面，静力分析可采用桥梁静行车荷载与桥梁内力的协同作用来进行，动力分析则需要考虑桥梁的自振频率和振动特性等因素，以确保桥梁在使用过程中不发生共振和失稳的情况。
最后，对悬链线混凝土空腹式箱形拱桥进行验算和优化。
验算是对桥梁结构的设计和计算结果进行验证，包括静力强度验算、疲劳验算等。
优化是在满足设计要求的前提下，对桥梁结构进行优化设计，提高其经济性和使用性能。
总之，悬链线混凝土空腹式箱形拱桥的设计与计算是一项复杂的工程，需要综合考虑多个因素和要求，通过合理的设计和精确的计算，保证桥梁
在使用过程中安全可靠。
桥梁工程课程设计32236
《桥梁工程》课程设计专业：土木工程学号：姓名指导教师：林跃水时间：2013年12月攀枝花学院二O一六年十二月设计题目空腹式等截面悬链线圬工拱桥设计一．设计资料1． 桥面净宽：净—7+2×1.5(1.25人行道+0.25安全带) 2． 荷载：汽车—20级 挂车—100人群荷载：23.5/kN m 人行道每侧重4.1/kN m 3． 跨径：净跨径L=70m 4． 矢跨比：1/4 5． 材料（1） 钢筋及钢材：预应力筋：采用15.24j mm φ=钢绞线标准强度1860by R Mpa =设计强度1480y R Mpa = 普通钢筋：I 、II 级钢筋 钢板：16Mn 或A3钢 锚具：锚具为夹片锚（2） 混凝土：主梁：C50 人行道及栏杆：C30 桥面铺装：C30 （3）材料重度及其它6.施工工艺：预应力筋采用后张法施工7.参考文献：《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004；《公路桥涵设计手册，拱桥（上册）》《公路桥涵设计手册，拱桥（下册》 《桥梁工程》，白宝玉编. 《拱桥计算实例集 拱桥（一）》 有关拱桥设计图纸。
8.结构尺寸。
如图下：图1－1二、主拱圈计算 （一）确定拱轴系数拱轴系数m 值的确定，一般采用“五点重合法”，先假定一个m 值，定出拱轴线，拟定上部结构各种几何尺寸，计算出半拱恒载对拱脚截面形心的弯矩j M ∑和自拱顶至4l 跨的恒载对4l跨截面形心的弯矩4l M ∑。
其比值∑∑MM jl 4=fy l 4。
求得fy l4值后，可由m=1)2(2124--l y f中反求m 值，若求出的m 值与假定的m 值不符，则应以求得的m 值作为假定值，重复上述计算，直至两者接近为止。
式中：1/4M ：拱的自重作用下，半拱自重对拱跨1/4点的弯矩；j M ：拱的自重作用下，半拱自重对拱脚的弯矩；1. 拟定上部结构尺寸 （1） 主拱圈几何尺寸 1) 截面特性截面高度:拱圈截面高度按经验公式估算 d = 0l /100 + △ = 70/100 +0.7 = 1.4m主拱圈横桥向取1m 单位宽度计算，横面面积A =1.4㎡; 惯性矩I=;2287.012143m d = 截面抵抗矩W=;3267.06132m d = 截面回转半径。
【最新精选】等截面悬链线空腹式石砌拱桥
【最新精选】等截面悬链线空腹式石砌拱桥等截面悬链线空腹式石砌拱桥设计荷载 公路—I 级汽车荷载，人群荷载2/3m kN 桥面宽度 净7m 附m 75.02⨯人行道 净跨径 m l n 30= 净矢高 m f n 6= 净矢跨比 5/1/=n n l f 拱圈厚度 m d 8.0= 拱圈宽度 m b 5.8=主（腹）拱顶填土高度 m h c 5.0= 拱圈材料重力密度 31/24m kN =γ 拱上建筑材料重力密度 32/24m kN =γ路面及填料（包括路面，腹拱的护拱和填料）重力密度33/20m kN =γ 腹拱净跨径 m l n 21= 腹拱厚度 m d 3.01= 腹拱墩顶宽 m b 8.01= 腹拱墩底宽 m b 8.02=自拱脚起第1个腹拱墩平均高度 m h 8.21= 自拱脚起第2个腹拱墩平均高度 m h 15.12= 拱圈材料 M10砂浆砌MU60块石 拱圈材料抗压强度设计值 MPa f cd 22.4= 拱圈材料抗剪强度设计值 MPa f vd 073.0=拱圈材料弹性模量 MPa E m 7300= 假定拱轴系数5.3=m ,2.0/04/1=f y ,主拱圈基本特性：拱脚处切线与水平线交角s ϕ（附表（III ）-2），s ϕsin ，s ϕcos ，拱脚处拱厚的水平和竖向投影长度x ，y计算跨度0l ，计算矢高0f ，计算矢跨比；拱轴线长度0101l v L =（11v 查附表（III ）-8） 完成拱圈几何性质表 截面号 00/f y1yϕcos s d d ϕcos 22'= 2'1d y - 2'1d y +x1 2 3 4 5 67 8 拱脚0 1 2 3 4 51/4跨6 7 8 9 10 11拱顶12说明：（1）半拱共分为12段，第2栏由《设计手册》附录（III ）-1查得，第4栏自附录（III ）表（III ）-2查得ϕtan 再确定ϕcos （2）横桥向无偏心，计算可取每米拱宽。
空腹式等截面悬链线箱形无铰拱桥课程设计说明书
《桥梁工程》课程设计桥梁工程课程设计任务书一、 设计题目空腹式等截面悬链线箱形无铰拱桥设计 二、 设计资料1. 设计标准设计荷载：公路——I 级，人群荷载3.52/kN m 桥面净空 净—8+20.75m+0.25m ⨯（）人行道+安全带 净跨径0:70L m ；净失高0:14f m ；净跨比00/:1/5f L 2. 材料数据与结构布置要求拱顶填料平均厚度（包括路面，以下称路面）0.5d h m =；材料容重31=22.0/kN m γ 主拱圈材料容重（包括横隔板、施工超重）32=25.0/kN m γ 拱上立柱（墙）材料容重32=25.0/kN m γ腹空拱圈材料容重33=23/kN m γ 腹孔拱上填料容重34=22/kN m γ 钢筋混凝土简支板材料容重32=25/kN m γ主拱圈实腹段填料容重31=22/kN m γ人行道板及栏杆重352.0/kN m混凝土材料：强度等级为C40，主要强度指标为：强度标准值26.8, 2.65ck tk f MPa f MPa == 强度设计值18.4, 1.65cd td f MPa f MPa ==弹性模量43.2510c E MPa =⨯普通钢筋1） 纵向抗拉普通钢筋采用HRB400钢筋，其强度指标为抗拉强度标准值 400sk f MPa = 抗拉强度设计值 330sd f MPa =弹性模量 52.010s E =⨯相对界限受压区高度 0.53,0.1985b pu ξξ==2)箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为抗拉强度标准值 335sk f MPa = 抗拉强度设计值 280sd f MPa = 弹性模量 52.010s E MPa =⨯本桥采用支架现浇施工方法。
主拱圈为单箱六室截面的钢筋混凝土拱圈，由 C30混凝土现场浇筑而成。
拱上建筑可采用简支板形式或圆弧拱形式，净跨为5～7m 左右，拱脚至拱顶布置4～6跨左右 (主拱圈的具体几何参照指导书实例修改自定)。
「悬链线混凝土空腹式箱形拱桥设计与计算」
「悬链线混凝土空腹式箱形拱桥设计与计算」悬链线混凝土空腹式箱形拱桥是一种结构简洁、承载能力较高的桥梁形式。
它由一系列采用悬链线原理分布在桥面上的箱形拱构成。
该桥型配合预应力混凝土技术，在桥梁工程中得到广泛应用。
本文将详细介绍悬链线混凝土空腹式箱形拱桥的设计与计算。
首先，需要进行桥梁的设计。
桥梁的设计分为静力分析和动力分析两部分。
静力分析主要考虑桥梁在静止荷载下的受力情况，例如自重、活载和温度等。
动力分析主要考虑桥梁在振动荷载下的受力情况，例如车辆行驶时的荷载。
在设计过程中，需要根据桥梁跨度、荷载情况和工程要求等，选取适当的拱形曲线。
接下来，进行桥梁的计算。
计算包括了弯矩、剪力和轴力等。
根据荷载以及桥梁几何形状等因素，可以求得桥梁的最大弯矩、最大剪力和最大轴力等。
这些参数将用于后续的材料选取和构造设计。
另外，需要进行悬链线的设计。
悬链线是桥梁设计的核心，采用了悬链线的原理可以降低桥梁的荷载，提高桥梁的承载能力。
悬链线的设计需要考虑最大荷载、拱形曲线和预应力混凝土等因素。
悬链线的形状和预应力混凝土的预应力力度需要通过计算确定。
最后，进行材料选取和结构构造设计。
根据计算结果，选择合适的混凝土强度等级和钢筋配筋率。
在结构构造设计中考虑桥梁的施工和维护等因素，确保悬链线混凝土空腹式箱形拱桥的可持续性和安全性。
总结起来，悬链线混凝土空腹式箱形拱桥设计与计算需要考虑静力和动力分析、弯矩、剪力和轴力计算、悬链线设计、材料选取和结构构造设计等方面。
通过科学的计算和合理的设计，可以保证桥梁的可靠性和安全性，同时减少材料和施工成本，提高桥梁的承载能力。
(拱桥)课程设计2013
《桥梁工程》课程设计
拱桥L=60m （9箱)
一． 设计资料：
设计荷载 公路-Ⅰ级 人群荷载 2/0.3m kN
桥面净空 净-8+2×2m(人行道)
计算跨径 m l 60=
计算矢高 m f 10=
矢跨比 6
1=l f 假定拱轴系数 m=2.240
主拱截面形式 等截面悬链线无铰箱形拱
主拱材料 砼 C30
腹拱材料 砼 C20
拱顶填料厚度（含路面）:40cm 主腹拱钢筋混凝土重度 3/25m kN =γ
拱上建筑重度（综合） 3/23m kN =γ
桥面系（路面、人行道、栏杆及拱顶填料厚度）m kN /95
二．设计计算内容
（1）根据要求拟定桥跨径、矢高及桥宽，并初步确定主拱圈截面尺寸。
（2）拱轴系数m 的确定（免重复计算）
（3）弹性中心的确定
（4）恒载内力计算（不计弹性压缩）
（5）活载内力计算（不计弹性压缩）
（6）内力组合与截面强度验算
（7）主拱圈稳定性验算
（8）主拱圈抗剪强度验算
三、拟交成果
（1）等截面钢筋混凝土箱形拱桥上部结构计算书一份
（2）绘图：拱桥的平面布置图、正立面图、纵断面图、横断面图。
（图幅：3#，可以利用对称关系作1/2图）
主要教材与参考书：
1、桥梁工程姚玲森编人民交通出版社
2、公路桥涵设计手册（拱桥）上册
3、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）
4、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）
5、公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005）
建议：腹拱两边各5跨，墩净距320，墩厚60，矢跨比1/4。
桥梁工程A(II)课程设计
桥梁工程A（II）课程设计任务指导书等截面悬链线无铰拱桥设计一、设计内容及步骤1、根据给定的拱桥设计资料，即拱桥跨径、桥面宽度、荷载等级等拟定矢跨比，主拱圈截面高度和宽度及拱上建筑尺寸和布置；2、主拱圈截面几何要素计算：（1）主拱圈横截面设计（2）主拱圈横截面几何特性3、确定拱轴系数m；4、计算拱圈弹性中心及弹性压缩系数；5、主拱圈截面内力计算；（1）恒载内力计算；（2）活载内力计算：汽车、人群、温度；（3）荷载组合。
6、拱顶截面、L/4截面和拱脚截面的强度验算；7、主拱圈稳定性验算；以上有关强度、刚度及稳定性等计算要求和活载、温度等的布置及取值等均按现行桥梁规范执行。
8、按照比例绘制总体布置图。
（毫米纸手绘）二、设计原始资料某桥上部结构为钢筋混凝土等截面悬链线空腹式拱式腹拱无铰板拱桥，下部结构为重力式墩和U型桥台，均置于非岩石基础上。
其设计资料如下：1、设计荷载：（1）公路－II级，人群荷载3.5kN/m2 （A类）（2）公路－I级，人群荷载3.0kN/m2 （B类）2、跨径及桥宽：矢跨比：（自定）（1）净跨径：l0=40m，45m，50m，55m，60m；与A，B类组合后共十组，具体分组名单另发。
（2）桥宽：桥面净宽为净9.0+2×1.5m人行道，全宽12m （A类）；桥面净宽为净11+2×1.0m人行道，全宽13m （B类）；3、材料（1）拱上建筑拱上建筑（包括桥面系）的计算平均厚度为0.75m，换算平均容重为γ=24kN/m3；拱上护拱为浆砌片石，容重为γ=23kN/m3；腹孔结构材料容重为γ=24kN/m3；主拱拱腔填料为砂、砾石夹石灰炉渣黄土，包括两侧侧墙的平均容重为γ=19kN/m3。
（2）主拱圈±℃。
C30混凝土，容重γ=25kN/m3；拱圈设计温度差15（3）桥墩M7.5浆砌MU30片石，材料容重γ=23kN/m3；地基土为中等密实的卵石夹砂、碎石，其容许承载力[σ]=500kN/m2；基础与地基是的滑动摩擦系数取f=0.5。
桥梁工程课程设计空腹式等截面悬链线圬工拱桥设计
《桥梁工程》课程设计专业：土木工程学号：姓名指导教师：时间：2013年12月攀枝花学院二O一六年十二月设计题目空腹式等截面悬链线圬工拱桥设计一． 设计资料1．桥面净宽：净—7+2×1.5(1.25人行道+0.25安全带) 2．荷载：汽车—20级 挂车—100人群荷载：23.5/kN m 人行道每侧重4.1/kN m 3．跨径：净跨径L=70m 4．矢跨比：1/4 5．材料（1） 钢筋及钢材：预应力筋：采用15.24j mm φ=钢绞线标准强度1860by R Mpa =设计强度1480y R Mpa =普通钢筋：I 、II 级钢筋 钢板：16Mn 或A3钢 锚具：锚具为夹片锚（2） 混凝土：主梁：C50人行道及栏杆：C30 桥面铺装：C30 （3）材料重度及其它6.施工工艺：预应力筋采用后张法施工7.参考文献：《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004；《公路桥涵设计手册，拱桥（上册）》《公路桥涵设计手册，拱桥（下册》 《桥梁工程》，白宝玉编. 《拱桥计算实例集 拱桥（一）》 有关拱桥设计图纸。
8.结构尺寸。
如图下：图1－1二、主拱圈计算 （一）确定拱轴系数拱轴系数m 值的确定，一般采用“五点重合法”，先假定一个m 值，定出拱轴线，拟定上部结构各种几何尺寸，计算出半拱恒载对拱脚截面形心的弯矩j M ∑和自拱顶至4l 跨的恒载对4l跨截面形心的弯矩4l M ∑。
其比值∑∑MM jl4=fy l 4。
求得fy l4值后，可由m=1)2(2124--l y f中反求m 值，若求出的m 值与假定的m 值不符，则应以求得的m 值作为假定值，重复上述计算，直至两者接近为止。
式中：1/4M ：拱的自重作用下，半拱自重对拱跨1/4点的弯矩；j M ：拱的自重作用下，半拱自重对拱脚的弯矩；1. 拟定上部结构尺寸 （1） 主拱圈几何尺寸 1) 截面特性截面高度:拱圈截面高度按经验公式估算 d = 0l /100 + △ = 70/100 +0.7 = 1.4m 主拱圈横桥向取1m 单位宽度计算，横面面积A =1.4㎡;惯性矩I=;2287.012143m d = 截面抵抗矩W=;3267.06132m d =截面回转半径。
富村桥等截面悬链线空腹式箱形拱桥设计
前言拱桥是众多桥梁中比较受欢迎的桥型。
拱桥因具有很多的优点，比如稳定性好、桥型比较美观等，同时也因为其独特的受力特点因而具有较大的跨越能力，因此拱桥在我国公路桥梁选型中被广泛采用。
随着技术的发展与施工技术的日渐成熟，拱桥的形式变得多种多样，由以前形式简单的圬工拱桥，发展到现在许多复杂的形式，比如有钢筋混凝土拱桥、钢管混凝土拱桥及钢拱桥等等。
这些新型拱桥所具有的优点使得拱桥迅速发展，得到越来越多人的青睐。
我国的桥梁工程经过几十年的发展，无论是在规模上还是施工技术上都处于世界先列，修建拱桥范围也得到极大的推广。
本文的设计对象是一座净跨径为60m的等截面悬链线空腹式箱形拱桥，通过结合所学的材料力学、结构力学及桥梁工程等知识，并且查阅相关规范和其他书籍文献资料，在满足各项验算要求和精度要求下进行本桥的设计。
1 设计资料与拱圈几何力学性质1.1 设计资料汽车荷载是公路桥涵上最主要的一种可变荷载，本设计采用的汽车荷载为公路—Ⅱ级汽车荷载，采用的人群荷载标准值为2.95KN/m2。
桥面的净宽为7.0m附加2×1.0m的人行道。
拱桥的净跨径l0=60m，净矢高f0=12m，净矢跨比为f0/l0=1/5。
拱桥主拱圈的厚度d=1.5m，拱圈宽度b=7.0m，拱圈材料的重力密度γ=24KN/m2。
拱上建筑为3m的简支板。
箱形拱的主拱圈截面由单箱五室组成，箱梁顶部盖板为M10浆砌C35混凝土预制板，其余都为C35现浇混凝土，其强度设计值分别为5.47MPa和13.69MPa。
查阅资料可知砌体弹性模量E m=22000MPa，C35混凝土弹性模量E c=31500MPa。
假设拱轴系数m=2.514，查阅资料知相应的y 1/4/f =0.215，其中y 1/4为拱轴线1/4拱跨处坐标值，f 为计算矢高[ 1]。
查相关资料可得拱轴线在拱脚处的切线与水平线的交角的正弦值sin φj =0.69198，交角的余弦值cos φj =0.72191。
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《桥梁工程》课程设计专业：土木工程学号：姓名指导教师：时间： 2013年12月攀枝花学院二O一六年十二月设计题目空腹式等截面悬链线圬工拱桥设计一． 设计资料1．桥面净宽：净—7+2×1.5(1.25人行道+0.25安全带) 2．荷载：汽车—20级 挂车—100人群荷载：23.5/kN m 人行道每侧重4.1/kN m 3．跨径：净跨径L=70m 4．矢跨比：1/4 5．材料（1） 钢筋及钢材：预应力筋：采用15.24j mm φ=钢绞线标准强度1860by R Mpa =设计强度1480y R Mpa =普通钢筋：I 、II 级钢筋 钢板：16Mn 或A3钢 锚具：锚具为夹片锚（2） 混凝土：主梁：C50人行道及栏杆：C30 桥面铺装：C30 （3）材料重度及其它6.施工工艺：预应力筋采用后张法施工7.参考文献：《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004；《公路桥涵设计手册，拱桥（上册）》《公路桥涵设计手册，拱桥（下册》 《桥梁工程》，白宝玉编. 《拱桥计算实例集 拱桥（一）》 有关拱桥设计图纸。
8.结构尺寸。
如图下：图1－1二、主拱圈计算 （一）确定拱轴系数拱轴系数m 值的确定，一般采用“五点重合法”，先假定一个m 值，定出拱轴线，拟定上部结构各种几何尺寸，计算出半拱恒载对拱脚截面形心的弯矩j M ∑和自拱顶至4l 跨的恒载对4l跨截面形心的弯矩4l M ∑。
其比值∑∑MM jl4=fy l 4。
求得fy l4值后，可由m=1)2(2124--l y f中反求m 值，若求出的m 值与假定的m 值不符，则应以求得的m 值作为假定值，重复上述计算，直至两者接近为止。
式中：1/4M ：拱的自重作用下，半拱自重对拱跨1/4点的弯矩；j M ：拱的自重作用下，半拱自重对拱脚的弯矩；1. 拟定上部结构尺寸 （1） 主拱圈几何尺寸 1) 截面特性截面高度:拱圈截面高度按经验公式估算 d = 0l /100 + △ = 70/100 +0.7 = 1.4m 主拱圈横桥向取1m 单位宽度计算，横面面积A =1.4㎡; 惯性矩I=;2287.012143m d =截面抵抗矩W=;3267.06132m d =截面回转半径。
4041.012m dW ==γ2）计算跨径和计算失高 假定m=2.814,相应的f y l4=0.21。
查“拱桥”表（III ）-20（8）得sin j ϕ=0.77556,cos j ϕ=0.63127计算跨径;08578.7177556.04.170sin 0m d l l =⨯+=⋅+=ϕ 计算失高：。
76.17)63127.01(21.417.5)cos 1(20m df f j =-⨯+=-⨯+=ϕ 3）拱脚截面的投影 水平投影md x j 08578.1sin =⋅=ϕ 竖向投影md yj 88378.0cos =⋅=ϕ4)计算主拱圈坐标（图1-1）将拱圈沿跨径24等分，每等分长9167.224==∆Ll 。
以拱顶截面的形心为坐标原点，拱轴线上各截面的纵坐标。
11。
其数值见表cos 2，相应拱腹坐标cos 2，相应拱背坐标]值1）表（[1"11'1-+=-=⨯-=jjx dy y dy y f III y ϕϕ主拱圈截面坐标表 表1-1第4栏由《拱桥》附录（III ）表(III)-20（8）查得出现的[表（III ）-∆值]或[表（III ）-∆(∆)值]均为《拱桥》下册相应表格的数值。
（2） 拱上构造尺寸 1）腹拱圈腹拱圈为M10号砂浆砌M30粗料石等截面圆弧拱，截面高度m d 3.0'=,静失高m f 6.0'=,净失跨比5/1/''=l f 。
查《拱桥》上册表3-2得0.600001cos ，0.8sin 00==ϕϕ水平投影m d x 24.0sin ''==ϕ 竖向投影m d y 18.0cos ''==ϕ2）腹拱墩腹拱墩采用M7.5 沙浆M30块石的横墙，厚0.8m 。
在横墙中间留出上部为半径R =0.5m 的半圆和下部高为R 宽为2R 的矩形组成的检查孔。
腹拱的拱顶拱背和主拱圈的拱顶拱背在同一水平线上。
从主拱圈拱背至腹拱起拱轴线之间横墙中线的高度)()cos 11(2''11f d d y h +--+=，其计算过程及其数值见表1-22. 恒载计算恒载分主拱圈、拱上空腹段、拱上实腹三部分进行计算。
不考虑腹拱推力和弯矩对主拱圈的影响。
其计算图式见图1-2。
（1） 主拱圈恒载mkN l A III M m kN l A III M kN l A III p j •=⨯⨯⨯=-=•=⨯⨯⨯=-==⨯⨯⨯=-=-21.227054/2408578.714.153491.04]）值8（19）表（[55.53804/2408578.714.112676.04]值)8(19）表（[76.138********.714.157893.0]值)8(19）表（[2252254/15120γγγ(2)拱上空腹段的恒载 1） 腹孔上部（图1-3）图 1-3kNd R P kNd d R P ml R m d l l b a 13.14)(0.11889腹拱侧墙护拱重31.7)2(0.52202腹拱圈重88.1625001.0腹拱内弧半径48.3sin 2腹拱圈外弧跨径22'03'2'0'00'''=+==+====+=γγϕ（以上三个系数依次分别查《拱桥》上册表3-2、表1-10、表1-9）填料及路面重kN h l P d c 42.571‘外==γ 两腹拱之间起拱线以上部分的重量 （图1-4）2） 腹拱下部kNP kN P kN P 24.392324.0)18.02102.7(拱座322.177238.0]10/)2/5.05.0(72.9[横墙263.242238.0]10/)2/5.05.0(28.13[横墙1#2#2#=⨯⨯⨯+==⨯⨯⨯+-==⨯⨯⨯+-=ππ3）集中力kNp P kN x h y d f y x P dad d 22.9236.1342.5713.1431.7一个腹拱重36.13）24.028.0（]2275.025）18.03.06.0（[2318.0）24.08.0（)28.0]()[()8.0('12'''3''=+++===⨯-⨯⨯+⨯-++⨯⨯-=-+-++-=∑γγγkNP kNP kN P 67.7824.392/)36.1322.92(44.26922.17722.9285.32463.24222.92151413=+-==+==+=（3）拱上实腹段的恒载（图1-5） 1）拱顶填料及面重图 1-5kNh l P d x 55.4162275.02458.25116=⨯⨯==γ悬链线曲边三角形部分重量kNK shK Km f l P 79.1378)()1(4001117=--=γξξ式中：m y f f j i 3492.17)163127.01(7.075811.17)1cos 1(1=-⨯-=--=ϕ重心位置08.197558.0)(/)1()2(000000==----=x x xl l K shK K chK K shK lξξξξξξη （3） 各块恒载对拱脚及拱跨1/4截面的力矩见表1-33．验算拱轴系数 由表1-3得 21003.022.58496620.12286/4==∑∑JLMM该比值与假定拱轴系数m=2.814相应得为设计拱轴系数十分接近，故可确定814.221.0/41=f y（二）拱轴弹性中心及弹性压缩系数1、弹性中心 m f III y 129.676.17345104.0]值3）表（[=⨯=⋅-= 2．弹性压缩系数0.0056210.00428 0.000528.27171 0.00564 0.0005210.892500052.076.171633.01633.012112222=+=⨯==⨯======μμμμττf m d A I aw aw（三）主拱圈截面内力计算大跨径拱桥应验算拱顶、1/4拱跨和拱脚五个截面，必要时应验算1/8拱跨截面。
只验算拱顶，这里只算了1/4拱跨和拱脚五个个截面的内力。
其余截面，除不计弹性压缩的内力必须在影响线上直接布载求得以外，其步骤和1/4拱跨者相同。
1．恒载内力计算计算拱圈内力时，为利用现有的表格，一般采用所确定的拱轴线进行计算。
但是在确定拱轴系数时，计算得的恒载压力线与确定的拱轴线很难在“五点”完全重合，本例中二者相差0.21003-0.21＝0.00003，这个偏差不算大。
（1）不计弹性压缩的恒载推力 KNfM Hj329476.1722.58496==∑=(2)计入弹性压缩的恒载内力见表1-4 2．活载内力计算（1）公路一级和人群荷载的内力单位拱宽汽车等代荷载 二级二级192＝9K K c K ξ=式中，c=2为车道数；ξ＝1为车道折减系数，双车道不折减。
单位拱桥人群等代荷载KN q b K 5.03975.02922＝＝人⨯⨯=式中，b=0.75m 为人行道宽度；q 人＝3KN 为人群荷载。
不计弹性荷载的公路一级及人群内力见表1-5群反力则只乘以相应的影响线面积。
注：初拱脚截面外，其余截面的轴向力用N=ϕcos /1H 作近似计算。
3.温度内力计算 拱圈合拢温度15C ︒拱圈砌体线膨胀系数000008.0=α 变化温差±=∆t 15C ︒温度变化在弹性中心产生的水平力：KN f III EI H t t87.151576.17106299.006075.0103.7108]值5）表（[2662=⨯⨯⨯⨯⨯±=-∆=-α拱圈温度变化内力见表1-7注：1.2.当砂浆为小石子混凝土时，应酌情计入徐变的影响。
（四）主拱圈正截面强度验算根据《桥规》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),(0d d a f R s r ≤式中 0γ 结构重要性系数，本题为二级设计安全等级为1.0；S 作用效应组合设计值，按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004） 的规定计算； R （·） 构件承载力设计值函数；d f 材料强度设计值；d a 几何参数设计值，可采用集合参数标准值k a ，即设计文件规定值。
1.正截面受压强度验算 （1）荷载组合荷载效应不利组合的设计值见表1-8力的荷载安全系数与其相应的弯矩相同，对于其它荷载都取1.4。