空腹式拱桥设计
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。
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 '=。
空腹式箱形拱桥设计说明书
空腹式箱形拱桥设计说明书陕西安康市平利至镇坪公路八道河桥——空腹式箱形拱桥摘要拟建桥位于平利县八道乡罗家院子以南约800m处，介于平镇三级公路（平利段）K30+356—K30+450之间，跨越八道河河谷，路线与水流方向正交。
桥址区位于基岩底山区—小型河流的迂回曲折段，河谷两岸为山梁斜坡，左岸基岩外露，右岸突出的山梁上分部厚度不大的第四系覆盖层，谷底较平坦。
桥址区属构造条件较简单的地段，无破怪性断裂存在，桥位处无不良地质现象。
根据地形以及所给资料设计了三个比选方案：方案一是预应力混凝土简支T形梁桥，孔径布置:2×40m，桥梁总长80m；方案二为三跨等截面连续T形梁桥，孔径布置25m+30m+25m，总长80m；方案三为上承式混凝土箱形拱桥，主跨65米，两测加一跨6米跨径板，孔径布置：6+72+6m，总长84m。
方案比选依据安全、实用、美观的原则，最终选择方案三上承式混凝土箱形拱桥为推荐方案，拱上建筑采用梁板柱式腹孔，主梁采用标准跨径6m的实心板，板厚0.3m。
拱轴系数通过试算采用1.167。
桥梁下部结构为重力式桥墩、桥台为U形桥台。
本设计对盖梁、立柱及主拱圈配筋，对主拱圈、桥墩及基底进行了强度验算。
关键词：拱桥；实心板；盖梁；立柱；桥墩AbstractThe proposed bridge is located in Lee County, 8 Heung Ping Luo yard about 800m south of Division, between Pingjhen 3 Road (Ping Lee paragraph) K30 +356- K30 +450 between badaohe valley across the road and the flow direction is pay. The end of the bridge site located bedrock mountain - a small section of the river twists and turns, valleys cross the ridge slopes, left bank of the bedrock exposed, prominent ridge on the right bank of the thickness segment of the Quaternary small, relatively flat bottom. Structural conditions of the bridge site belonged to a simpler site, without breaking blame of faults, the bridge is located no bad geological phenomena.According to information designed for terrain and the comparison of three programs: the program first, simply supported prestressed concrete T-beam bridge, aperture arrangement: 2 ×40 cross-bridge full 80m; program 2 for the three-span continuous T-cross section bridge, aperture arrangement 25m +30 m +25 m, length 80m; Programme III for the Deck Concrete Arch Bridge, a main span 65 meters, plus the two measuring 6 meters span across one board aperture arrangement: 6 +72 +6 m length of 84m.Scheme comparison and selection based on safety, practical, aesthetic principles, the final option 3 Deck Concrete Arch Bridge with the recommended program, the arch on the building slab-column with abdominal holes, the main girder span 6m solid plate, thickness 0.3m . Arch-axis coefficient of 1.167 by using a spreadsheet.(From my ownpoints program income)Bridge substructure for the gravity pier, abutment for the U-shaped abutment. The design of the cap beams, columns and main arch ring reinforcement, the main arch ring, piers and the base for checking the strength.Key words : arch bridge；solid slab；Capping Beam；Holumn；Bridge pier目录摘要 (I)Abstract (II)第一章桥梁设计方案比选 (1)1.1方案拟定 (1)1.1.1 第一方案 (1)1.1.2 第二方案 (2)1.1.3 第三方案 (3)1.2 方案比选 (4)第二章推荐方案尺寸拟定 (6)2.1方案简介 (6)2.2拱上建筑尺寸拟定 (6)2.2.1 腹孔上部结构 (6)2.2.2 腹孔墩尺寸拟定 (6)2.3 拱圈截面细部尺寸的拟定 (7)2.4 桥面铺装 (7)2.5 施工方式 (8)第三章拱上盖梁计算 (9)3.1 分块面积法计算截面几何特性 (9)3.1.1 截面特性计算公式 (9)3.1.2 盖梁与立柱线性刚度计算 (9)3.1.3 预制板截面特性计算 (10)3.1.4 预制板永久作用效应计算 (12)3.2盖梁恒载计算 (14)3.2.1上部结构自重计算 (14)3.2.2 盖梁恒载内力计算 (14)3.3 可变荷载计算 (16)3.3.1 车道荷载标准值计算 (16)3.3.2 可变荷载横向分布系数计算 (16)3.3.3 顺桥向支座反力计算 (20)3.3.4 各支座支点反力 (20)3.3.5 冲击系数和车道折减系数 (21)3.3.6 各梁永久荷载、可变荷载反力 (22)3.4 内力组合计算 (23)3.4.1 恒载加活载作用下各截面的内力 (23)3.4.2 盖梁内力汇总 (25)3.5 盖梁配筋设计与承载力校核 (26)3.5.1 正截面抗弯承载力验算 (26)3.5.2 斜截面抗剪承载力验算 (27)3.5.3 全梁承载力校核 (33)3.5.4 盖梁的裂缝及最大裂缝宽度验算 (34)3.5.5 盖梁中间段挠度验算 (36)3.5.6 盖梁悬臂段挠度验算 (39)第四章墩柱设计 (43)4.1 荷载计算 (43)4.1.1 恒载计算： (43)4.1.2 汽车荷载计算 (43)4.1.3 风荷载计算 (44)4.1.4 双柱反力横向分布计算 (45)4.1.5 荷载组合 (46)4.2 截面配筋计算及应力验算 (47)4.2.1 作用于墩柱顶的外力 (47)4.2.2 作用于墩柱底的外力 (47)4.2.3 截面配筋计算 (47)第五章主拱圈计算 (52)5.1 拱轴系数的确定 (52)5.1.1 拱圈截面特性 (52)5.1.2 积分法所用公式 (53)5.2 主拱圈截面内力计算 (57)5.2.1 拱圈弹性中心及弹性压缩系数 (57)5.2.2 弹性压缩引起的恒载内力 (57)5.3 压力线偏离拱轴线引起的内力 (58)5.4 恒载内力 (62)5.5 活载内力 (63)5.5.1 不计弹性压缩的活载内力 (63)5.5.2 计入弹性压缩的活载内力 (63)5.6 温度变化和混凝土收缩内力 (63)5.6.1 温度变化引起的内力 (63)5.6.2 混凝土收缩内力 (66)5.7 荷载组合 (69)5.8 拱的整体“强度—稳定”验算所需的荷载效应 (72)5.9 拱脚截面直接抗剪强度验算用的荷载效应 (73)5.9.1 自重剪力 (73)5.9.2 活载剪力 (73)5.9.3 温度作用效应 (74)5.9.4 与剪力相应的轴向力 (74)5.10 主拱圈强度验算 (76)5.10.1 公式 (76)5.10.2 拱顶到拱脚截面验算 (77)5.11 拱圈的整体“强度—稳定”验算 (79)5.11.1 纵向稳定性验算 (79)5.11.2 横向稳定性验算 (80)5.11.3 拱圈配筋 (80)5.12 拱脚截面直接抗剪验算 (84)第六章桥墩计算 (86)6.1 拟定桥墩尺寸 (86)6. 2 荷载计算 (87)6.2.1 桥墩以上荷载计算 (87)6.2.2 墩身自重计算 (88)6.2.3 土重力计算 (89)6.2.4 土压力计算 (90)6.2.5 水浮力计算 (91)6.2.6 支座摩阻力 (91)6.3内力汇总及组合 (92)6.3.1 用最大弯矩控制组合 (92)6.3.2 用最大轴向力控制组合 (95)6.4 正截面强度与基底应力验算 (96)6.4.1 偏心矩验算 (96)6.4.2 截面强度验算 (96)6.4.3 基底应力验算 (97)6.5抗倾覆稳定性验算 (98)6.5.1 抗倾覆验算 (98)6.5.2 抗滑动验算 (98)参考文献 (100)附录：外文文摘 (101)译文 (106)致谢 (111)第一章桥梁设计方案比选1.1方案拟定根据设计资料，在桥梁满足跨越障碍，承受荷载的功能要求的前提下，遵循技术先进，安全可靠，使用耐久，经济合理，美观满足环保原则，并充分考虑因地制宜，就地取材，便于施工，和养护等因素。
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∑。
某空腹式石拱桥施工组织设计
某空腹式石拱桥施工组织设计一、工程概述本空腹式石拱桥位于_____，跨越_____。
桥全长_____米，桥宽_____米，设计荷载为_____。
该桥的建设对于改善当地交通状况、促进经济发展具有重要意义。
二、施工准备（一）技术准备1、熟悉施工图纸和相关技术规范，进行图纸会审，编制施工方案和技术交底。
2、进行测量放线，确定桥位和桥的中心线、墩台位置等。
（二）材料准备1、石料：选用质地坚硬、无裂缝、无风化的石料，其强度和规格应符合设计要求。
2、砂、石：选用级配良好、质地坚硬、洁净的砂、石。
3、水泥：采用符合国家标准的水泥，并有质量保证书。
4、水：使用符合施工要求的水源。
（三）施工场地准备1、平整施工场地，修筑施工便道，确保材料运输和施工设备通行顺畅。
2、搭建临时设施，如办公区、生活区、仓库等。
（四）施工设备准备1、配备钻孔机、起重机、搅拌机、运输车辆等施工设备，并进行调试和维护。
三、施工工艺流程（一）基础施工1、开挖基础：根据设计要求和地质情况，采用合适的开挖方式，如机械开挖或人工开挖。
2、基底处理：对基底进行平整、夯实，如遇软弱地基，需进行加固处理。
3、浇筑基础混凝土：采用分层浇筑的方法，振捣密实，确保混凝土质量。
（二）墩台施工1、墩台身施工：采用模板支立，钢筋绑扎，然后浇筑混凝土。
2、墩台帽施工：在墩台身施工完成后，进行墩台帽的钢筋绑扎和模板支立，浇筑混凝土。
（三）拱圈施工1、支架搭设：根据桥的跨度和拱圈的形状，搭设牢固的支架。
2、拱圈模板安装：安装拱圈模板，确保模板的平整度和垂直度。
3、钢筋绑扎：按照设计要求进行钢筋绑扎。
4、浇筑拱圈混凝土：从拱脚向拱顶对称浇筑混凝土，振捣密实。
（四）拱上建筑施工1、腹拱施工：按照设计要求进行腹拱的施工。
2、侧墙和护拱施工：在腹拱施工完成后，进行侧墙和护拱的施工。
（五）桥面系施工1、桥面铺装：铺设钢筋网，浇筑混凝土桥面铺装。
2、栏杆和人行道施工：安装栏杆和铺设人行道板。
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。
上承式钢筋混凝土空腹箱拱桥设计
上承式钢筋混凝土空腹箱拱桥设计
钢筋混凝土空腹箱拱桥是一种常见的大跨度桥梁结构，具有结构稳定、承载能力大等优势。
上承式设计是其中一种常见的设计形式。
下面将详细
介绍上承式钢筋混凝土空腹箱拱桥的设计。
首先，在几何形状方面，设计师需要确定桥梁的主要几何形状参数，
如跨径、桥面高程、拱的形状等。
这些参数将直接影响到桥梁的受力性能
和外观形态。
受力分析是上承式钢筋混凝土空腹箱拱桥设计的关键一步。
在受力分
析中，设计师需考虑桥梁的自重、荷载、温度变形等因素对桥梁的影响，
进行静力分析，求解得到桥梁各个部位的受力情况。
材料选择是上承式钢筋混凝土空腹箱拱桥设计的另一个重要环节。
桥
梁的承载能力和耐久性主要依赖于材料的选择。
设计师需要考虑混凝土的
强度等级、钢材的规格等因素，并合理选择材料。
限制条件是设计中必须要考虑的因素之一、上承式钢筋混凝土空腹箱
拱桥的设计必须符合规范和约束条件，并满足桥梁的安全性、经济性和实
用性要求。
设计师需要根据实际情况，确定桥梁设计中的限制条件，并进
行相应的设计。
在上承式钢筋混凝土空腹箱拱桥设计过程中，还需要考虑桥梁的施工
和维护等因素。
合理的施工方案和维护措施，可以确保桥梁的质量和使用
寿命。
总之，上承式钢筋混凝土空腹箱拱桥的设计涉及到桥梁的几何形状、
受力分析、材料选择、限制条件等方面。
设计师需要综合考虑各种因素，
制定合理的设计方案，以确保桥梁的结构稳定、承载能力和经济性等要求。
同时，施工和维护等因素也应被充分考虑。
【论文】大桥空腹式拱桥设计
四川荣县旭水大桥空腹式拱桥设计摘要拱桥是我国最常用的一种桥梁型式，其式样之多，数量之大，为各种桥型之冠，特别是公路桥梁，据不完全统计，我国的公路桥中7%为拱桥。
本桥是单跨的，净跨径为80m等截面悬链线拱桥。
采用空腹式拱上结构，在主拱上侧布置立柱，主拱圈为等截面钢筋混凝土箱型截面。
本设计主要包括两方面：一是全桥方案的设计。
包括：拱圈、立柱、承台、桥面板及桥面铺装层的材料及尺寸的确定；拱圈几何力学性质的计算；拱轴系数的确定；主桥设计计算。
其中主桥设计计算主要包括相关参数的计算、恒载内力计算、活载内力计算、温度变化和混凝土收缩引起的内力计算。
二是拱圈整体“强度—稳定”验算，全桥方案设计的验算包括：主拱圈截面强度验算、整体“强度—稳定”验算、拱圈整体“强度—稳定”验算、拱脚直接抗剪强度验算。
关键词：拱桥箱型拱内力强度稳定性AbstractArch bridge is one of the most commonly used bridge type in our coun-try, the style of the great number of them, for all kinds of bridge, hightway Bridges, in particular, according to incomplete statistics, 7% of China's highway bridge arch bridge. This is a single span bridge, cross section such as net span of 80 m catenary hingeless arch arch bridge. Using hollow type on the arch structure, decoirate in the main arch upper pillar, the main arch ring for the section of reinforced concrete box section, etc.This design mainly includes two aspects:One is the design of the whole bridge. Including: arch ring, column, pile caps, bridge panel and bridge deck pavement materials and the determination of size; Calculating arch ring geometrical and mechanical properties. The determination of the arch axis coefficient; Main design calculation. The main design mainly includes the calculation of relevant parameters, dead load, live load internal force calculation, internal force calculation temperature variation and concrete shrinkage caused by internal force calculation.Second, the arch ring the overall "strenrgth - stability calculation, calculating the whole bridge design includes: main arch ring section of intensity, overall" strength - stability calculation, arch ring "strength - stability calculation, the arch foot direct shear strength calculation.Keywords:arch bridge, box arch, force, strength, stability目录摘要................................................................................................................ I Abstract ......................................................................................................... II 目录.............................................................................................................. I II 前言. (5)1 设计资料 (6)2 拱圈力学性质 (7)3 确定拱轴系数 (10)3.1 立墙及以上结构自重对l/4跨、拱脚的弯矩 (10)3.1.1 立墙位置 (10)3.1.2 立墙处y1计算 (11)y 中间插入值计算 (11)3.1.3 /cost3.1.4 立墙及墙帽高度计算 (11)3.1.5 拱上建筑自重及其对l/4跨、拱脚弯矩 (11)3.2 拱圈半拱悬臂自重作用下，1/4跨和拱脚的剪力与弯矩 (13)3.3 验算拱轴系数 (13)3.4 不计弹性压缩的拱自重水平推力H g′ (13)3.5 弹性中心位置、弹性压缩系数和自重弹性压缩水平推力 (14)4 主桥设计计算 (15)4.1 自重效应 (15)4.1.1 拱顶截面 (15)4.1.2 拱脚截面 (15)4.2 公路－II级汽车荷载效应 (16)4.2.1 汽车荷载冲击力 (16)4.2.2 拱顶截面 (17)4.2.3 拱脚截面 (19)4.2.4 拱顶、拱脚截面汽车效应标准值汇总 (21)4.3 人群荷载效应 (22)4.4 温度作用效应 (23)4.4.1 拱顶截面 (24)4.4.2 拱脚截面 (25)4.5 混凝土收缩效应 (25)5 拱的验算所用荷载效应 (27)5.1 拱的整体“强度——稳定”验算用荷载效应 (27)5.2 拱脚截面直接抗剪强度验算用荷载效应 (29)5.2.1 自重剪力 (29)5.2.2 汽车荷载剪力 (29)5.2.3 人群荷载剪力 (30)5.2.4 温度作用效应 (30)5.2.5 混凝土收缩效应 (31)5.2.6 与剪力相应的轴向力 (31)6 拱圈作用效应标准值汇总 (32)7 主拱验算 (34)7.1 拱圈截面强度验算 (34)7.2 拱圈整体“强度-稳定”验算 (38)7.3 拱脚截面直接抗剪验算 (39)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)附件1 箱型拱立面图.................................................. 错误!未定义书签。
(整理)【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 M P a 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 M P a 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。
确定拱轴系数m拱轴系数按假定尺寸验算，先求拱的自重压力线在拱跨1/4点的纵标与矢高的比值04/1/f y ，如此值与假定值符合，则可以确定作为拱轴系数。
∑∑=s M M f y //4/104/1其中4/1M —自拱顶至拱跨1/4部分的自重力对拱跨1/4点弯矩s M —自拱顶至拱脚部分的自重力对拱脚弯矩说明：（1） 拱圈部分产生的自重力P ，4/1M ，s M 可以查下面的附表B-1（2） 腹拱、腹拱墩及其上填料等自重集中传布：(a)各腹拱墩的集中荷载计算公式P=W1+W2+W3+W4，其中W1，W2和W3为腹拱墩上的拱圈、填料及路面自重，可以查下面的附表B-3，W4为腹拱墩自重。
南京工业大学桥梁工程课程设计空腹式拱桥设计
空腹式等截面悬链线无铰拱设计交通1001 朱天南一、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：净高：净跨比：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)，材料容重主拱圈材料容重(包括横隔板、施工超重)：拱上立柱（墙）材料容重：腹孔拱圈材料容重：腹孔拱上与主拱圈实腹段填料容重：人行道板及栏杆重：混凝土材料：强度等级为C30，主要强度指标为：强度标准值，强度设计值，弹性模量普通钢筋：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抗拉强度设计值弹性模量相对界限受压区高度，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抗拉强度设计值弹性模量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(主拱圈的具体几何尺寸参照指导书实例修改自定)。
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、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1. 主拱圈截面尺寸拟定拱圈截面高度按以下公式估算：式中：——拱圈高度（mm）——拱圈净跨径（mm）——对多室箱取600mm故，。
又为施工方便，取主拱圈横桥向取1 m单位宽度计算，横截面积A=1.2m2拱圈由六个各为1.5m宽的拱箱组成，全宽B0=9.0m。
箱型截面挖空率可取50%~70%。
腹板厚度宜取100~200mm，顶底板厚度宜取100~250mm。
一跨1-18米钢筋混凝土空腹式无铰拱桥设计图及计算报告
河北省XX园XX桥1-18m桥梁工程施工图计算报告2011年02月目录第一章概述 (1)第二章上部结构验算 (2)第三章下部结构验算 (6)第四章验算结论 (8)第一章、概述一、工程概况本桥位于河北省XX园内。
桥梁中心线与河道中心线为正交，设计桥型为一跨钢筋混凝土无铰拱桥。
桥梁上部结构采用空腹式拱桥,主拱圈跨径18m，矢高2.5m。
桥横断面：宽7.06m，中间人行道6.1m，两侧护栏各宽0.48m。
桥面不设横坡。
纵坡为1%，竖曲线半径500m，利用纵坡排水。
上部结构：主拱圈厚40厘米，采用C40钢筋混凝土结构，腹拱厚20厘米，采用C30钢筋混凝土结构，桥面铺装采用3厘米细粒式沥青混凝土+5厘米中粒式沥青混凝土；下面为22cm的钢筋混凝土铺装；再下面为拱桥填料，采用陶粒轻质混凝土，以减轻桥梁结构自重。
下部结构：桥梁下部采用U台。
桥台后设置止推板，以抵抗水平推力。
U台采用片石混凝土结构，在拱脚的位置采用C40混凝土。
二、主要设计标准1、设计荷载：人群荷载: 4.3kPa；•• 仅用于承载能力校验的校验荷载：汽车，0.8*公路Ⅱ级。
2、桥面宽度：0.48m栏杆+6.1m桥面+0.48m栏杆；3、水位：正常蓄水位65.5m；4、地震动峰值加速度：0.10g。
三、设计依据1、石家庄市园林规划设计研究院提供的河北省XX园总体设计；2、保定华北工程勘测设计研究院提供的《河北省XX园桥梁岩土工程勘察报告》3、《公路工程技术标准》（JTG B01－2003）；4、《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61－2005）；5、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60－2004）；6、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004）；7、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）；8、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－2000）；9、《公路工程抗震设计规范》（JTJ004－89）；10、《公路桥梁抗震设计细则》（JTG∕T B02-01-2008）11、《城市桥梁设计准则》CJJ11-93。
L=m空腹式悬链线无铰拱石拱桥计算(修改版)
L=50m空腹式悬链线无铰拱石拱桥计算1．设计资料某等截面空腹式悬链线无铰拱石拱桥上部结构为等跨50m的石砌板拱，下部结构为重力式墩和U型桥台，均置于非岩石土上。
(1)设计标准l)设计荷载公路-Ⅱ级汽车荷载，人群荷载3kN/m2。
2)跨径及桥宽净跨径L0=50m，净矢高f0=10m，净矢跨比f0/L0=1/5。
桥面净宽为净9+2×1.5，B0=12m。
(2)材料及其数据l)拱上建筑γ=20kN/m3。
拱顶填料厚度h d=0.5m，包括桥面系的计算厚度为0.68m，换算平均重力密度1γ=23kN/m3。
护拱为浆砌片石，重力密度2γ=24kN/m3。
腹孔结构材料重力密度3γ=20kN/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重力密度42)主拱圈γ=24kN/m3。
M7.5砂浆砌MU80块石，重力密度5f=4.37MP a。
拱圈材料抗压强度设计值cdf=0.075MP a。
拱圈材料抗剪强度设计值vd弹性模量E m=7300MPa。
拱圈设计温度差为+22℃，-15℃。
(3)设计依据1)《公路桥涵通用设计规范》(JTG D60-2004)，简称《桥规D60》；2)《公路圬工桥涵设计规范)》(JTG D61-2005)，简称《桥规D61》；3)《公路桥涵设计手册——拱桥》上册(石绍甫)、下册(顾安邦)，简称《拱桥》。
2．主拱圈计算(1)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1/4跨的恒载对1/4跨截面形心的弯矩4/1M ∑。
其比值f y M M j //4/14/1=∑∑。
求得f y /4/1值后，可由肌1)2/)(2/1(24/1--=y f m 中反求m 值，若求出的m 值与假定的舰值不符，则应以求得的肌值作为假定值，重复上述计算，直至两者接近为止。
某空腹式拱桥加固改造设计
（ ５ ）桥 面
凿除现有沥青桥面 铺பைடு நூலகம்和原桥面铺装 ，重新混 凝 土桥面 铺装，桥面宽 ７ ｍ 。 （ ６ ）现有栏杆全面拆除，新建防撞护墙 。 （ ７ ）增设桥面排水系统，每 ６ ｍ设置 一道泄水
管。 ２ ． 下 部 构 造 病 害 处 理 措 施
所 灌水 泥 砂浆 ，应 先将细 纱 （ 粒径 不 得大 于 １ ． ２ ｎ ｌ ｍ）与水泥 干拌，然后加 水，搅拌均匀 。水泥 砂浆应 不断搅动， 以防流动性降低 。每批 只搅 拌供 １ ｈ注浆 的用料 。 先选 一孔 灌浆，待邻近排水 （ 气 ）管出浆 后， 立 即关 闭该孔 ，仍继续压浆。待 灌到不 能再进 浆时， 立 即关 闭注浆 嘴，停止压浆 （ 先关 闭注浆嘴 阀门， 再停止压浆 ） 。然后 ，再在未 见排水 （ 气 ）管内流 出 浆水附近 ，择灌浆孔进行灌浆 。
将腹 拱圈及 拱上立柱采用封 闭砂浆进行封缝和 勾缝 ，然后采用灌注砂浆压浆 ，以增 加其 强度。
（ ３ ）侧 墙
ｒ ｅ ｌ ｉ ｅ ｄ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｓ ．
采用封缝砂 浆对桥 台及拱上侧墙 进行封缝和勾
【 Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ 】ｈ ｏ ｌ ｌ ｏ ｗ ｔ ｙ ｐ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ， ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄ ｒ ｏ ｐ ， ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｉｌ ｆ －
起 到 保 护 主 拱 圈作 用 。
（ ２ ）腹 拱
【 关键词】空腹式拱桥 压 降 灌缝 裂缝
（ ４ ）封 闭裂缝及可 能漏浆处 除注浆 嘴及排水 （ 气 ）管外 ，其他 一定范 围内 裂缝 、桥 台干砌 块石砌缝及有可能漏浆处 都要采取 封 闭措施 ，以免出现跑浆、漏浆现象 。封 闭裂缝 、 干砌裂缝及堵漏采用封缝勾缝砂浆。 （ ５ ）检 查 封 闭程 度 在粘咀砂浆及封缝砂 浆具有足够强度后 ，采 用 压水方法检查灌浆 咀及砌 体孔 隙畅通情况 ，看封 闭 措施是否有效。并根据各排水 （ 气 ）孔管排水情况 ， 确定以后各次灌浆咀埋 置点。 压水的压 力一般为 ０ ． ２ ～Ｏ ． ３ Ｍ ｐ ａ ，检查完后 ， 用压缩 空气将孔 内、缝 内积水 吹挤干 净。
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。
m空腹式拱桥计算书
16m空腹式拱桥计算书设计计算书一、设计资料（一）设计标准设计荷载：汽车-20级，挂车-100，人群荷载3KN/m2净跨径：L0=16m净矢高：f0=2.28m桥面净宽：净6.5+2*（0.25+1.5m人行道）(二)材料及其数据拱顶填土厚度h d=0.5m,γ3=22KN/m3拱腔填料单位重γ=20KN/m3腹孔结构材料单位重γ2=24KN/m3主拱圈用10号砂浆砌号60块石,γ1=24KN/m3,极限抗压强度R j a=9.0MP a,弹性模量E＝800R a j。
(三)计算依据1、交通部部标准《公路桥涵设计通用规范（JTJ021-89）》，人民交通出版社，1989年。
2、交通部部标准《公路砖石及混凝土桥涵设计规范（JTJ022-85）》，人民交通出版社，1985年。
3、《公路设计手册-拱桥》（上、下册），人民交通出版社，1994年。
4、《公路设计手册-基本资料》，人民交通出版社，1993年。
二、上部结构计算（一）主拱圈1、主拱圈采用矩形横截面，其宽度b0＝10.0m,主拱圈厚度d=mkl01/3=6*1.2*16001/3=84.2cm,取d=85cm。
假定m=1.988,相应的y1/4/f=0.225,查《拱桥》附表（Ⅲ）-20（9）得Ψj=33003′32″,sinΨj=0.54551, cosΨj=0.83811 2、主拱圈的计算跨径和矢高L=l0+dsinΨj=16+0.85*0.54551=16.4637mf=f0+d/2-dcosΨj/2=2.28+0.85/2-0.85*0.83811/2=2.3488 3、主拱圈截面坐标将拱中性轴沿跨径24等分，每等分长Δl=l/24=0.6860m,每等分点拱轴线的纵坐标y1=[《拱桥》（上册）表（Ⅲ）-1值]f,相应拱背曲面的坐标y′1=y1-y上/cosΨ,拱腹曲面相应点的坐标y″1=y1+y下/cosΨ,具体位置见图1-1，具体数值见表1-1。
某地天桥1-43.2钢筋砼实体式空腹拱路桥设计图
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
四川荣县旭水大桥空腹式拱桥设计作者姓名：张晋玮专业名称：土木工程指导教师：王刚讲师成都理工大学工程技术学院学位论文诚信承诺书本人慎重承诺和声明：1.本人已认真学习《学位论文作假行为处理办法》（中华人民共和国教育部第34号令）、《成都理工大学工程技术学院学位论文作假行为处理实施细则（试行）》（成理工教发〔2013〕30号）文件并已知晓教育部、学院对论文作假行为处理的有关规定，知晓论文作假可能导致作假者被取消学位申请资格、注销学位证书、开除学籍甚至被追究法律责任等后果。
2.本人已认真学习《成都理工大学工程技术学院毕业设计指导手册》，已知晓学院对论文撰写的内容和格式要求。
3.本人所提交的学位论文（题目：四川荣县旭水大桥空腹式拱桥设计），是在指导教师指导下独立完成，本人对该论文的真实性、原创性负责。
若论文按有关程序调查后被认定存在作假行为，本人自行承担相应的后果。
承诺人（学生签名）：20 年月日摘要拱桥是我国最常用的一种桥梁型式，其式样之多，数量之大，为各种桥型之冠，特别是公路桥梁，据不完全统计，我国的公路桥中7%为拱桥。
本桥是单跨的，净跨径为80m等截面悬链线拱桥。
采用空腹式拱上结构，在主拱上侧布置立柱，主拱圈为等截面钢筋混凝土箱型截面。
本设计主要包括两方面：一是全桥方案的设计。
包括：拱圈、立柱、承台、桥面板及桥面铺装层的材料及尺寸的确定；拱圈几何力学性质的计算；拱轴系数的确定；主桥设计计算。
其中主桥设计计算主要包括相关参数的计算、恒载内力计算、活载内力计算、温度变化和混凝土收缩引起的内力计算。
二是拱圈整体“强度—稳定”验算，全桥方案设计的验算包括：主拱圈截面强度验算、整体“强度—稳定”验算、拱圈整体“强度—稳定”验算、拱脚直接抗剪强度验算。
关键词：拱桥箱型拱内力强度稳定性AbstractArch bridge is one of the most commonly used bridge type in our coun-try, the style of the great number of them, for all kinds of bridge, hightway Bridges, in particular, according to incomplete statistics, 7% of China's highway bridge arch bridge. This is a single span bridge, cross section such as net span of 80 m catenary hingeless arch arch bridge. Using hollow type on the arch structure, decoirate in the main arch upper pillar, the main arch ring for the section of reinforced concrete box section, etc.This design mainly includes two aspects:One is the design of the whole bridge. Including: arch ring, column, pile caps, bridge panel and bridge deck pavement materials and the determination of size; Calculating arch ring geometrical and mechanical properties. The determination of the arch axis coefficient; Main design calculation. The main design mainly includes the calculation of relevant parameters, dead load, live load internal force calculation, internal force calculation temperature variation and concrete shrinkage caused by internal force calculation.Second, the arch ring the overall "strenrgth - stability calculation, calculating the whole bridge design includes: main arch ring section of intensity, overall" strength - stability calculation, arch ring "strength - stability calculation, the arch foot direct shear strength calculation.Keywords:arch bridge, box arch, force, strength, stability目录摘要 (I)Abstract (II)目录.............................................................................................................. I II 前言. (5)1 设计资料 (6)2 拱圈力学性质 (7)3 确定拱轴系数 (10)3.1 立墙及以上结构自重对l/4跨、拱脚的弯矩 (10)3.1.1 立墙位置 (10)3.1.2 立墙处y1计算 (11)y 中间插入值计算 (11)3.1.3 /cost3.1.4 立墙及墙帽高度计算 (11)3.1.5 拱上建筑自重及其对l/4跨、拱脚弯矩 (11)3.2 拱圈半拱悬臂自重作用下，1/4跨和拱脚的剪力与弯矩 (13)3.3 验算拱轴系数 (13)3.4 不计弹性压缩的拱自重水平推力H g′ (13)3.5 弹性中心位置、弹性压缩系数和自重弹性压缩水平推力 (14)4 主桥设计计算 (15)4.1 自重效应 (15)4.1.1 拱顶截面 (15)4.1.2 拱脚截面 (15)4.2 公路－II级汽车荷载效应 (16)4.2.1 汽车荷载冲击力 (16)4.2.2 拱顶截面 (17)4.2.3 拱脚截面 (19)4.2.4 拱顶、拱脚截面汽车效应标准值汇总 (21)4.3 人群荷载效应 (22)4.4 温度作用效应 (23)4.4.1 拱顶截面 (24)4.4.2 拱脚截面 (25)4.5 混凝土收缩效应 (25)5 拱的验算所用荷载效应 (27)5.1 拱的整体“强度——稳定”验算用荷载效应 (27)5.2 拱脚截面直接抗剪强度验算用荷载效应 (29)5.2.1 自重剪力 (29)5.2.2 汽车荷载剪力 (29)5.2.3 人群荷载剪力 (30)5.2.4 温度作用效应 (30)5.2.5 混凝土收缩效应 (31)5.2.6 与剪力相应的轴向力 (31)6 拱圈作用效应标准值汇总 (32)7 主拱验算 (34)7.1 拱圈截面强度验算 (34)7.2 拱圈整体“强度-稳定”验算 (38)7.3 拱脚截面直接抗剪验算 (39)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)附件1 箱型拱立面图.................................................. 错误!未定义书签。
附件2 立墙及桥面铺装.............................................. 错误!未定义书签。
附件3 箱型拱截面图.................................................. 错误!未定义书签。
前言拱桥造型优美，曲线圆润，富有动态感,在我国拥有悠久的历史。
它是在竖直平面内以拱作为结构主要承重构件的桥梁。
从早期的石拱桥到混凝土拱桥，再到钢拱桥、钢管混凝土拱桥,伴随着建筑材料、建造技术、设计理论的不断进步，拱桥的各项指标记录一次次被打破。
拱桥在日常生活中也越来越常见，所以本次设计涉及的是等截面悬链线混凝土空腹式箱型拱桥。
本设计中用到了结构力学、材料力学、结构设计原理、桥梁工程等学科的诸多知识。
并且我从图书馆借阅了大量参考书籍力求将设计做到规范、合理、清楚。
虽然该桥结构不算复杂，但整个结构设计计算量大，数据众多，难度较大。
当然也正是由此，我得到切实的锻炼和提高，它使我这四年所学的专业知识更加系统化、具体化，对我以后从事桥梁方面的工作具有很好的指导意义。
1 设计资料设计荷载 公路-Ⅱ级汽车荷载，人群荷载2.8125kN/m桥面净宽 净7.0m 附2⨯1.0m 人行道净跨径 n l =80m净矢高 n f =16m 净矢跨比1=n n f l拱圈厚度 2.0d =m拱圈宽度 b=7.0m材料重力密度 1γ=24kN/m 3箱梁的顶部盖板为M10浆砌C35混凝土预制板其他均为C35现浇混凝土，强度设计值分别为 5.47MPa 和13.69[9]MPa 。
砌体弹性模量22000m E =MPa ，C35混泥土弹性模量41015.3⨯MPa [5]。
拱上建筑采用跨径5m 的简支板。
假定拱轴系数m=2.240。
22.004/1=f y 其中，1/4y 为拱轴线1/4跨处坐标，0f 为计算矢高。
拱轴线的拱脚处切线与水平线交角()1tan 4673.32/10005a ϕ-=⨯⎡⎤⎣⎦ =43.066° 《公路桥涵设计手册，拱桥（上册）》[1]附表III-2，sin a ϕ=0.68284，cos 0.73057a ϕ=。
2 拱圈力学性质拱圈截面如图2.1所示。
700图2.1 拱圈截面图（尺寸单位：cm ）拱圈截面为C35混凝土与C35混凝土预制板砌体的组合截面。
拱的结构计算应采用弹性材料力学方法，把C35作为标准层，预制板砌体则乘以砌体弹性模量m E 与C35弹性模量的比值 41015.3/22000/ψ⨯==c cu E E =0.7[7]。
拱圈截面的几何力学性质如表2.1所示。
由表2.1得如下数据：截面面积：A=5.403m 2截面重心距底边：b y =S/A=5.445/5.403=1.008m截面重心距顶边：t y =1.9-1.008=0.892m截面对重心轴的惯性矩[7]：20'b I I I Ay =+-=0.5246+7.2835-5.403⨯1.0082=2.3183m 4截面回转半径：i ===0.655m计算跨径：02sin n b a l l y ϕ=+=80+2⨯1.008⨯0.68284=81.3766m 计算矢高：()01cos n a b f f y ϕ=+-=16+(1-0.73057)⨯1.008=16.2716m 计算矢跨比[6]：00/f l =16.2716/81.3766=0.2拱轴线长度[6]：011s L l v ==1.10367⨯81.3766=89.813m 11v 见《公路桥涵设计手册，拱桥（上册）》[1]附表III-8。