等截面悬链线圬工拱桥设计

2.1 设计标准

1)设计荷载

汽车-20级，挂车-100，人群3.02/kN m 。 2)主拱跨径及桥宽

本桥上部结构为双跨跨径60m 的等截面悬链线石砌拱桥,下部结构为重力式桥墩和U 形桥台,均置于非岩石土上。

净跨径060l m =，净矢高010f m =，净矢跨比

0016

f l =。桥面净宽为净—7+2×（0.25m +0.75m 人行道）, 09B m =。

2.2 材料及其依据

1) 拱上建筑

拱顶填料厚度，0.5d h m =，包括桥面系的计算厚度为0.736m ，换算平均容重

2120/kN m γ=。

拱上护拱为浆砌片石，容重2223/kN m γ=。腹孔结构材料容重2324/kN m γ=。

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2419/kN m γ= 2) 主拱圈

10号砂浆砌40号块石，容重2524/kN m γ=。极限抗压强度326.5 6.510/j a R MPa kN m ==?。极限直接抗剪强度320.330.3310/j j R MPa kN m ==?。弹性模量62800 5.210/j a E R kN m ==?。拱圈设计温度差为15C ?±。

3.主拱圈计算

3.1 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桥截面形心的弯矩j M ∑和自拱顶至

跨的恒载对

跨截面形心的弯矩4

l M ∑。其比值∑∑M M

l 4

f y l 4

。求得

y l

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。

3.1.1拟定上部结构尺寸

3.1.1.1主拱圈几何尺寸

1)截面特性

截面高度d=β·K ·,667.10460002.18.4330cm l =??=取d=1.05m ；主拱圈横桥向取1m 单位宽度计算，横截面面积A =1.052m ；惯性矩：

;09647.012

143

m d = 截面抵抗矩：

W=;1838.06

32m d =

截面回转半径：

。m d

W 3060.012

γ 2)计算跨径和计算失高

假定m=2.814，则根据拱轴系数m 与

4l y f

的关系（如下表）

得知：相应的40.21l y f

=。

1.167 1.347 1.543 1.756 1.988

2.240 2.514 2.814

3.142 3.5

4l y f 0.245 0.240 0.235 0.230 0.225 0.220 0.215 0.210 0.205 0.2 查“拱桥”表（III ）-20（8）(即悬链线拱各点倾角的正弦及余弦函数表)得

sin j ?=0.63364，cos j ?=0.77363

计算跨径;66532.6063364.005.160sin 0m d l l =?+=?+=?

计算矢高0 1.05(1cos )10(10.77363)10.1188422

j d f f m ?=+

?-=+?-=。 3)拱脚截面的投影

水平投影sin 1.050.633640.66532j x d ?=?=?= 竖向投影cos 1.050.773630.812312j y d ?=?=?= 4)计算主拱圈坐标（图3-1）

x '

y 1y 1d

图3-1 主拱圈坐标计算示意图

将拱圈沿跨径24等分，每等分长 2.5277224

l m ?=

=。以拱顶截面的形心为坐标原点，拱轴线上各截面的纵坐标

III y ?-=]1[1值）表（，相应拱背坐标'

12cos x

y ?

，相应拱腹坐标

112cos j

y y ?=+

，其数值见表3-1。

表3-1 主拱圈截面坐标表

截面号

0 1 10.11884 0.77363 0.678619 9.440221 10.79746 30.33264 1 0.810048 8.196746 0.81805 0.64177 7.554976 8.838516 27.80492 2 0.647289 6.549814 0.85706 0.612559 5.937255 7.162373 25.2772 3 0.508471 5.145137 0.89039 0.589629 4.555507 5.734766 22.74948 4 0.39082 3.954645 0.91816 0.571796 3.382849 4.526441 20.22176 5

0.291988 2.95458 0.94075 0.558065 2.396514 3.512645 17.69404

6 0.21 2.124956 0.95873 0.547599 1.57735

7 2.672556 15.16632 7 0.14321

8 1.4492 0.9727 0.539735 0.909465 1.988935 12.6386 8 0.090308 0.913812 0.98325 0.533944 0.37986

9 1.447756 10.11088 9 0.050213 0.508097 0.99089 0.529827 -0.02173 1.037924 7.58316 10 0.022133 0.22396 0.99605 0.527082 -0.30312 0.751042 5.05544 11 0.005506

0.055714

0.99903 0.52551 -0.4698 0.581224 2.52772 12 0 0 1 0.525 -0.525 0.525 0

注：第2栏由《拱桥》附录（III ）表(III)-1查得；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。

3.1.1.2拱上构造尺寸

1）腹拱圈

腹拱圈为M10号沙浆砌M30粗料石等截面圆弧拱，截面高度m d 3.0'=,净矢高

m f 6.0'=,净矢跨比6/16

.36

.0/''==

l f 。查《拱桥》上册表3-2得 724138.0cos 689655.0sin 00==??，

所以，腹拱圈拱脚截面的投影为：水平投影m d x 2069.0sin ''==? 竖向投影m d y 2172.0cos ''==? 2）腹拱墩

腹拱墩采用M7.5沙浆M30块石的横墙，厚0.9m 。在1号横墙中间留出2个上部为半径R =0.6m 的半圆和下部高为2m,宽为1.2m 的矩形组成的检查孔;在2号横墙中间留出2个上部为半径R =0.6m 的半圆和下部高为1m,宽为1.2m 的矩形检查孔。

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 1

1(2''1f d d y h +--+=θ

，其计算过程及其数值见表3-2

表3-2 腹拱墩高度计算表

墩号

1*横墙

26.615 7.761 0.8612 -0.0846 6.1668 2*

横墙 22.115 5.325 0.9091 -0.0525 3.6313 3*拱座 17.96 3.493 0.9162 -0.0480 1.7338 空、实腹段分界

线

17.855

3.45

0.9165

-0.0478 1.7300

注：上表中的

1y 是根据表1-1的有关数值内插计算得到。

1*横墙 300066.5336090226.6153

x m =+

--=

2*横墙 300066.5336029090222.1153

x m =+-?--= 3*拱座 300066.533603902

21217.9603

x m =+

-?-?-= 3.1.2恒载计算

恒载分主拱圈、拱上空腹段和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3-2。

图3-2 恒载计算示意图

3.1.2.1主拱圈恒载

0125[19(8)]0.53777 1.0560.6653224822.1245p III A l kN γ-=-=???=表（）值 2

251/4

[19(8)]0.12579 1.0560.6653224/42916.53814

A l M III kN m

γ=-=???=?表（）值2

25[198]0.51629 1.0560.6653224/411970.58184

j A l M III kN m γ=-=???=?表（）（）值上述算

式中：5γ——主拱圈材料(10号砂浆砌40号块石)的容重，

524/k N m

γ= l ——拱桥的计算跨径，60.66532l m =。

A ——主拱圈横桥向取1m 单位宽度计算的横截面面积，21.05A m =。 3.1.2.2拱上空腹段的恒载

腹孔上部（图3-3）

图3-3 拱上空腹段的恒载计算示意图

腹拱圈外弧半径：

'''02sin 3.620.30.689655 4.0138l l d m ?=+=+??=外

腹拱内弧半径：

'00.725001 2.61R l m ==

腹拱圈重：

''0300.31.52202 1.52202 2.610.3249.0272.210222a d P R d B kN

γ???

?=+?=+???= ? ?????

腹拱侧墙护拱重：

()()22

0200.118890.11889 2.610.3239.0208.4019b P R d B kN γ=+=?+??= （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：

'10 4.01380.736209.0531.7482c d P l h B kN γ==???=外

两腹拱之间起拱线以上部分的重量（图3-4）

0.9-2x '

f '+d '-y '

图3-4 起拱线以上重量计算示意图

''''''30210(0.9)[()](0.92)d d P x y B f d y h x B γγγ=-++-+-

0.90.20690.2172249[0.60.30.2172]=-???++-?+?

（）（） 0.920.20699.0138.0400kN ?-??=（）

一个腹拱重：

272.2102208.4019531.7482138.04001150.4003d

a P p kN

==+++=∑

1）腹拱下部

#21[6.776492(1.220.6/2)]0.9241189.2231P kN π=?-??+???=横墙 #22[4.372592(1.210.6/2)]0.924773.745P kN π=?-??+???=横墙

3(2.5450.2172)0.2069924118.59042

P kN =+????=拱座

2）集中力

131150.40031189.22312339.6234P kN =+= 141150.4003773.7451924.1453P kN =+=

15(1150.4002138.0400)/2118.5904624.7706P kN =-+=

3.1.2.3拱上实腹段的恒载（图3-5）

1) 拱顶填料及面重

图3-5 拱上实腹段的恒载计算示意

161017.8550.7362092365.4304x d P l h B kN γ==???= 悬链线曲边三角形部分重量11

170040()1594.9868(1)l f P

shK K B kN

m K

ξξγ=

-?=-

式中：m y f f j i 2372.9)177363

.01

(9.111884.10)1cos 1(

1=-?-=--=? 重心位置0

00000()(1)/20.7540813.4642()

x x x K shK chK K l l l m shK K ξξξξηξξ-

--=

==- 3.1.2.4各块恒载对拱脚及拱跨1/4截面的力矩(见表3-3)

表3-3 半拱横载对拱脚和1/4拱跨截面的弯矩

分块号恒重（kN ） l/4 截面

拱脚截面

力臂（m ）力矩（kN ·m ）

力臂（m ）

力矩（Kn ·m ） P 0-12 822.1245 2916.538

11970.5815 P 13 2339.6234 L/2-26.615=3.717 8698.0179 P 14 1924.1453

L/2-22.115=8.218 15812.049 P 15 624.7706 L/4-6.9836=8.235 5112.3104 L/2-17.855=12.478 7795.7001 P 16 2365.4304 L/4-6.98=6.239 14757.4472 L/2-8.9275=21.405 50632.511 P 17 1594.9868 L/4-13.464=1.70

2714.827 L/2-13.4642=16.868

26905.035 合计

9671.081

25501.1227

121813.89

3.1.3验算拱轴系数

由表1-3得

25501.1227

/0.20934121813.89

L J M M ∑∑=

该比值与假定拱轴系数m=2.814相应的1

0.21y f =十分接近，故可确定2.814为设

计拱轴系数。

3.2拱轴弹性中心及弹性压缩系数

3.2.1弹性中心

[3]0.32594910.11884 3.2982s y III f m =-?=?=表（）值

3.2.2弹性压缩系数

21.050.09191212

I d m A τ===

0.0919

0.0008975410.11884

a w f τ=

= 111.307

60.000897540.010149

μ=?= 9.826360.000897540.0088196μ=?=

0.010061μμ

=+ 3.3主拱圈截面内力计算

大跨径拱桥应验算拱顶、3/8拱跨、1/4拱跨和拱脚四个截面，必要时应验算1/8拱跨截面。为节省篇幅，本例只验算拱顶，1/4拱跨和拱脚三个截面的内力。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。

3.3.1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0.21-0.20934＝0.00066。当这个偏差较大时，要用“假载法”计入其影响。

表3-4 计入弹性压缩的恒载内力

项目

拱顶

1/4截面

拱脚

0 2.12496 10.11884 1s y y y =-

3.2982 1.17321 -6.82061 cos ?

1 0.95873 0.77363 '111g

g H H ???? ??

+-=μμ 11917.2203 11917.2203 11917.2203 ?μ

μ?cos 1cos '

1'g g g H H N +-=

11917.2203 12440.4265 115467.1404 y H M g g '

11μ

μ+=

399.4304

142.0895

-826.0174

1）不计弹性压缩的恒载推力

'121813.893912038.329510.11884

g M H K N

∑=

== 上式中：j M ∑——半拱结构自重对拱脚截面的弯矩；

g H ——拱的结构自重水平推力（不考虑弹性压缩）；

f ——拱的计算矢高。

2）计入弹性压缩的恒载内力见表3-4

3.3.2活载内力计算

1）汽车-20级和人群荷载的内力单位拱宽汽车等代荷载：

二级二级＝K K c K 9

91ξ=

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2

220.75

30.599

b K q KN ?=

?人＝＝

式中：b=0.75m 为人行道宽度；

q 人＝3.0KN/m 2为人群荷载。

表3-5 单位拱宽的计算荷载

截面项目

汽车-20级等代荷载

人群荷载合计

20K

2029

K 拱

m ax M

31.068

6.904

0.5 7.404

顶

相应1H

17.282 3.840 0.5 4.340 min M

19.523 4.338 0.5 4.838 相应1H

16.190 3.598 0.5 4.098 14

截面

m ax M

27.876 6.195 0.5 6.695 相应1H

17.530 3.896 0.5 4.396 min M

18.576 4.128 0.5 4.628 相应1H

17.008 3.780 0.5 4.280 拱脚

m ax M 17.978 3.995 0.5 4.495 相应1H 15.994 3.554 0.5 4.054 相应V

14.430 3.207 0.5 min M

19.743 4.387 0.5 4.887 相应1H 19.023 2.005 0.5 2.505 相应V

21.013

4.670

0.5

注：汽车-20级等代荷载由《拱桥连拱计算》（第二版），人民交通出版社，附表1I -直线内插算得。

例如拱顶的：

m a x 31.31

060.6653260706031.31027.678

M --=

-- 解得：max 31.086M =

不计弹性荷载的汽车-20级及人群内力见表3-6

表3-6 不计弹性压缩的汽车-20级及人群内力

截

面

项目

计算荷载

影响线面积

力与弯矩

()14(60)III -表值

乘数面积拱顶

m ax M

7.404 0.00714 2l

26.2772 194.5564 相应1H

4.340 0.06910 f l /2

25.1323 109.0742 min M

4.838 -0.00451 2l

-16.5981 -80.3016 相应1H

4.098 0.05922 f l /2

21.5387 882656 1/4

m ax M

6.695

0.00872

32.0921

214.8566

截面相应

H 4.396 0.04002 f

l/214.5555 63.9860 min

M 4.628 -0.01039 2l-38.2381 -176.9659

相应

H 4.280 0.08830 f

l/232.1152 137.4531

拱脚

m ax

M 4.495 0.02030 2l74.7097 335.8201

相应

H 4.054 0.09256 f

l/233.6253 136.3170 相应

汽 3.207 0.5

30.3327 97.2770

人0.5 0.16999 10.3125 5.1563 min

M 4.887 -0.01435 2l-52.8120 -258.09227

相应

H 2.505 0.03576 f

l/213.0061 32.5803

相应

汽 4.670 0.5

30.3327 141.6537

人0.5 0.33001 20.0202 10.0101

注：在求拱脚相应反力V时，以公路I级等代荷载乘以全部反力影响线面积。人群反力则只乘以相应的影响线面积。

计入弹性压缩的汽车-20级和人群荷载内力见表3-7

表3-7 计入弹性压缩的汽车-20级和人群内力

项目

拱顶l/4截面拱脚max

M min

M max

M min

M max

M min

轴向力

cos 1 0.95873 0.77363 ?

sin0 0.28432 0.63364 与M相应的H 109.0742 88.2656 63.9860 137.4531 136.3170 32.5803 与M相应的V 102.4333 151.6638 1

cos sin

N H V

109.0742 88.2656 63.9860 137.4531 170.3648 121.3053 1

1.0973 0.8880 0.6437 1.3828 1.3713 0.3278

cos 1.0973 0.8880 0.6171 1.3257 1.6609 0.2536

=107.9769 87.3776 63.3689 136.1274 169.3039 121.0517

弯

M 194.5564 -80.3016 214.8566 -176.9659 335.8201 -258.0922 y=

- 3.2982 1.1732 -6.8206

注：除拱脚截面外，其余截面的轴向力用N=?cos /1H 作近似计算。

2) 挂车-100的内力

每单位拱宽的挂车-100等代荷载为：

3100

K K = 不计弹性压缩的挂车-100内力见表3-8。

计入弹性压缩的挂车-100内力见表3-9。

表3-8 不计弹性压缩的挂车-100内力

截面

项目

挂车-100级等代荷载

影响线面积

力或力矩

100K

1001

K 拱顶

m ax M

86.9913 9.6657 26.2772 253.9875 相应1H

56.7833 6.3093 25.1323 158.5661 min M

36.9280 4.1031 -16.5981 -68.1038 相应1H

30.1925 3.3547 21.5387 72.2564

截面

m ax M 77.5949 8.6217 32.0921 276.6870 相应1H

46.4893 5.1655 14.5555 75.1861 min M

45.6627 5.0736 -38.2381 -194.0061 相应1H

39.0132 4.3348 32.1152 139.2130 拱脚

m ax M 44.0200 4.8911 74.7097 365.4134 相应1H 35.6262 3.9585 33.6253 133.1046 相应V

29.3415 3.2602 30.3327 98.8897 min M

63.5946 7.0661 -52.8120 -373.1731 相应1H 30.5881 3.3987 13.3327 45.3136 相应V

45.9389

5.1043

30.3327

154.8279

注：上表中的相关数据在《拱桥连拱计算》，人民交通出版社，附表I-1(11)——表I-1(59) 中查取。

矩

y N M ??=?

3.6191 2.9288 0.7240 1.5553 -7.2360 -1.7297 M M M p ?+=

198.1755

-77.3728

215.5806

-175.4106

327.5841

-259.8219

表3-9 计入弹性压缩的挂车-100内力

项目

拱顶

l/4截面

拱脚

max M

min M max M

min M

轴向力

?cos

1 0.95873 0.77363 ?sin

0 0.28432 0.63364 与M 相应的H 158.5661

72.2564

75.1861

139.2130

133.1046 45.3136 与M 相应的V

98.8897

154.8279

1cos sin N H V ??=+

158.5661 72.2564 72.0832 133.4677 165.6342 133.1609 11

1H H μ

μ+=

? 1.5952 0.7269 0.7564 1.4005 1.3390 0.4559 H N ?=??cos

1.5952 0.7269 0.7252 1.3427 1.0359 0.3527 N N N p ?-=

156.9709 71.5295 71.3580 132.1240 164.5983 130.8082 弯矩

M 253.9875

-68.1038

276.6870

-194.0061

365.4134

-373.1731

Y=1y y s -

3.2982 1.1732 -6.8206 y N M ??=?

5.2613 2.3975 0.8508 1.5753 -7.0655 -2.4056 M M M p ?+=

259.2488

-65.7063

277.5378

-192.4308

358.3478

-375.5787

3.3.3 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 ?

主拱圈材料弹性模量625.210/E KN m =? 温度变化在弹性中心产生的水平力：

6622

810 5.2100.09647

15 6.18[5]0.09511610.11884

t EI t

H KN III f α-?????==?=-?表（）值拱圈温度变化内力见表3-10

表3-10 温度内力

项目

温度变化

拱顶

l/4截面

拱脚

?cos

1 0.95873 0.77363 y=1y y s -

3.2982 1.1732 -6.8206 t t H N =?cos

6.18 5.92 4.78 y H M t t -=

-20.38

-7.25

42.15

注：当砂浆为小石子混凝土时，应酌情计入徐变的影响。

3.4 主拱圈正截面强度验算

采用分项安全系数极限状态设计的构件，其设计原则是：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。表达式为： ()1,j

d s o s d k m R S r r Q

R a r ψ??≤ ???

∑ 根据公路桥涵设计通用规范的规定，本设计效应荷载函数有如下几种组合：组合I ：1S =1so s r r Q ψ∑S=1.03( 1.4)S S γ?+恒恒汽组合II ：2S =1so s r r Q ψ∑S=0.824()1.4S S +1t 组合III ：S 3=1so s r r Q ψ∑S=()0.824 1.4S S γ?+恒恒挂

式中：当S 恒与基本可变荷载同号时，γ恒取1.2，当S 恒与基本可变荷载异号时，γ恒取0.9。

3.4.1主拱圈正截面受压强度验算

1）荷载效应总汇

计入荷载安全系数的荷载效应汇总如表3-11

表3-11 荷载安全系数及荷载效应汇总表

荷载效应系数拱顶 1/4截面拱脚 p M p N p M p N p M p N 恒载

1.0

399.4304 11917.2203 142.0859 12440.4265 -826.0174 15467.1404 汽车-20级max M 198.1755 107.9769 215.5806 63.3689 327.5841 169.3039 汽车-20级min M -77.3728 87.3776 -175.4106 136.1274 -259.8219 121.0517 挂车-100max M 259.2488 156.9709 277.5378 71.3580 358.3478 164.5983 挂车-100min M -65.7063 71.5295 -192.4308 132.12403 -375.5787 132.8082 温度下降 -20.38 6.18 -7.25 5.92 42.15 4.78 恒载

1.2 479.3765

14300.6644

170.5031

14928.5118

-991.2209

18560.5685

注：上表中，轴力单位KN，弯矩单位KN m

?，内力是计弹性压缩时的内力。

2）荷载效应最不利组合的设计值

计入荷载组合系数的荷载效应最不利组合的设计值见表3-12

表3-12 荷载效应组合系数及荷载效应最不利组合的设计值

荷载效应组合系

数

拱顶l/4截面拱脚j

组合I (恒+汽)

max

1.0

799.52

14885.3

870

0.052

486.485

15467.74

0.0315

-548.58

19361.5

218

-0.028

(恒+汽)

min

M258.70

11173.2

617

0.023

-121.22

11722.39

-0.010

-1140.3

814

14512.5

957

-0.078

组合II (恒+汽)

max

M+温

降

0.8

618.81

12272.6

882

0.050

392.500

12752.25

0.0308

-403.40

15959.4

082

-0.025

(恒+汽)

min

M+温

降

189.65

9213.89

0.020

-108.25

9666.079

-0.011

-891.05

11963.8

931

-0.074

组合III (恒+挂)

max

M694.07

11964.8

291

-0.05

460.662

12383.41

0.0372

-403.37

15483.7

890

-0.026

(恒+挂)

min

M220.41

8920.32

0.026

-116.61

9373.294

-0.012

-1045.8

421

11623.6

389

-0.090

3) 结构(主拱圈)抗力效应的设计值

结构抗力效应的设计值为：

9.45 6.510/1.9231992.19

R A

ααα

==???=

其中：

- ?

+ ?

，

A——主拱圈截面积，2

1.0599.45

A m

=?=

R——主拱圈材料的极限抗压强度，32

6.510/

R kN m

r=1.92

r=0.31453 1.0520.525

y===

计算结果见表3-13

表3-13 抗力效应的设计值（单位：kN）

0.9 359.4874 10725.4983 127.8773 11196.3839 -743.4159 13920.4264

汽车-20级

max

1.4

277.4457 151.1677 301.8128 88.7765 458.6175 237.0255

汽车-20级

min

M-108.3219 122.3286 -245.5748 190.5784 -363.7507 169.4724

挂车-100

max

M362.9483 219.7593 388.5529 99.9012 501.6869 230.4376

挂车-100

min

M-91.9888 100.1413 -269.4031 184.9736 -525.8102 185.9315

温度下降-28.5320 8.6520 -10.1500 8.2880 59.0100 6.6920

荷载效应组合拱顶 l/4截面拱脚

N R

组合

(恒+汽)max M 0.9730 31128.2312 0.9901 31674.4977 0.9920 31735.2741 (恒+汽)min M 0.9946 31819.0731 0.9989 31957.9188 0.9412 30111.7528 组合 II (恒+汽)max M +温降 0.9750 31191.3042 0.9905 31688.3278 0.9936 31786.5252 (恒+汽)min M +温降 0.9957 31855.5445 0.9987 31951.6760 0.9469 30292.6662 组合 III

(恒+挂)max M 0.9671 30940.0978 0.9862 31550.8505 0.9932 31773.4035 (恒+挂)min M 0.9929

31765.0006

0.9984

31942.5435

0.9243

29570.9882

与表3-12（上表）比较，表明结构抗力效应的设计值N R 均大于荷载效应最不利组合的设计值j N 。

4）主拱圈容许偏心距验算

主拱圈正截面上纵向力的容许偏心距见表3-14

表3-14 主拱圈容许偏心距

荷载效应组合组合I 组合II 、组合III

中性轴位置

正偏心 0.3166 0.3799 0.525y =上负偏心

0.2334

0.2801

0.525y =下

表3-12和表3-14比较，主拱圈正截面上纵向力的偏心距j e 均小于规范规定的容许偏心距[]0e 。

表3-12、表3-13、表3-14表明主拱圈正截面受压强度均没有问题。

3.4.2主拱圈的稳定性验算

j a m

N A R r ?α≤ 式中：()()2

1310.33w e r ?αββ=

+-+??

对于拱式拱上结构的一般拱桥，拱上结构参与主拱圈联合作用，提高了全拱的刚度，降低了主拱圈的活载弯矩，而对拱的纵向力没有影响，从而缩小了纵向力的偏心距，一般拱的稳定性没有问题，不做验算。

3.4.3正截面受剪强度验算

一般拱脚截面的剪力最大，正截面直接受剪强度按下式验算：

j j j j m

R Q A

N r μ≤+

式中：j Q ——剪切效应组合设计值； j N ——相应于j Q 的纵向力。

1）活载最大水平效应与相应垂直效应见表3-15。

表3-15 活载最大水平效应与相应垂直效应

项目等代荷载影响线

面积力 20K

220K 100K

汽-20

挂-100

支点前 max ()H kN

14.8125 29.6250

29.8351

78.7089 2331.7512 2348.2879 相应 ()p M kN m ?

26.3344 52,6688 102.1478 21.7873 1147.5101 2220.4684 ()p V kN

12.1512 24.3024 16.5083 30.3327 737.1574

500.7413

支点后 max ()H kN

14.8125 29.6250

29.8351

78.7089 2331.7512 2348.2879 相应 ()p M kN m ?

24.6208 49.2416 102.1478 21.7873 1072.8415 2220.4684 ()p V kN

11.3405 22.6810 16.5083 30.3327 687.9760 500.7413

max ()V kN 18.9462 37.8924 40.3314 24.3071 921.0544 980.3394 相应()H kN

11.8839 23.7678

3.8085

37.3947

888.7898

142.4177

注：表中相关数据利用《拱桥连拱计算》256P ，表I-2(3)线性内插算得。

max V 及相应的H 等代荷载表，影响线面积利用321P ，表II-2求知。

30.33272

v L

ω==

2）活载剪切效应

表3-16 活载剪切效应

汽车-20级

挂-100

温度下降

支点前

支点后

Sin ? 0.63364 cos ?

0.77363

111H μμ??- ?+??

2308.2938

2324.6641 -6.1178

()V kN 737.1574 687.9760 500.7413 ()p Q kN

892.3402 930.3884 1085.6117 -3.8765 ()p N kN

2252.8577

2221.6944

2115.7196

-4.7329

3.5主拱圈稳定性验算

拱上建筑未合拢就脱架的主拱圈，由《桥规》第4.0.5条及第4.0.8.1条规定按下式验

算其纵向稳定性

j a m

N A R r ?α≤ 式中：()()2

1310.33w e r ?αββ=

+-+??

9.4591.05

w h ==

60.6653254.3693

1.10575

S γ

= 00.36

0.3654.369319.5729

l S m ==?= 019.57290

.9718.1164

w l h β===

()()30.00218.116418.116430.5477αββ-=??-=

326.510/j a R kN m =?

2/26590.9091

j a m AR r kN = m r ——材料安全系数 w r ——截面的回转半径

拱圈稳定性验算情况见表3-17

表3-17 主拱圈稳定性验算

截面 g j N N 2.177.0?=

g g N M e /0= 3.5

01()

1()w e y e r α-=

+ ?

j a m AR r α

拱顶

9962.2309 0.20456 0.7024 0.6157 11499.4853 4/l 截面

10466.7096 -0.09997 0.9082 0.6385 15422.54985 拱脚

12039.1428

0.27380

0.5658

0.7035

13517.3547

注：N g 和M g 来源于表2-4

计算表明N j R N >，上部结构安全可靠。

3.6主拱圈裸拱强度和稳定性验算

本桥采用早期脱架施工，必须验算在裸拱自重内力作用下的强度和稳定性。

3.6.1弹性中心的弯矩和推力

]15)([2

5l A III M g γ值表-=

0.180989.4560.6653224/437765.4469k N m =???=?

l A I I I H g )1(4]16)([2

5μγ+-=值表

20.527439.4560.6653224

10781.63524(10.0088196)10.11884

kN ???=

=?+? 3.6.2截面内力

拱顶截面

37765.446910781.6352 3.29822205.4577g g g M M H y kN m =-=-?=? 10781.6352g N H kN ==

4/l 截面

]19)([)(2

51l A III y y H M M g g g γ值表----=

237765.446910781.6352 1.17320.125799.45246

0.66532/4=-?-??? 1132.4103k N m

=-? 65s i n

]19)([cos 6?γ?l A III H N g 值表-+= 10781.63520.958730.253319.45246028432=?+???? 11327.6078kN =

拱脚截面

4]19)([)(2

51l A III y y H M M g g g γ值表----=

37765.44

6910781.6352

(6.8206)

0.516299.45

2460.66532/4=-?--??? 3567.4343k N m

=? j j g l A III H N ?γ?sin ]19)([cos 5值表-+=

10781.63520.773630.537779.45246063364=?+???? 13029.3753kN = 裸拱截面内力见表3-18

表3-18 裸拱截面内力

下承式系杆拱桥工程施工组织设计方案

50米下承式钢管拱桥施工方案一、编制依据 1.第一公路勘察设计研究院2005年7月发出的至国家重点公路境泌阳至高速公路第二标段两阶段施工图变更设计。 2.《公路工程技术标准》………………………………………J T G B01-2003 3.《公路桥涵施工技术规》…………………………………J T J041-2000 4.《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》…………………………G B/T175-2000 5.《公路工程施工安全技术规程》……………………………J T J O76-95 6.《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》………………………………GB13013-2000 7.《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》……………………………G B1499-2000 8.《公路工程金属试验规程》…………………………………J T L055-83 9.《钢筋焊接及验收规程》……………………………………J T J18-96 10.《公路工程水泥混凝土试验规程》…………………………J T J053-94 11.《预应力混凝土用钢绞线》…………………………………G B/T5224 12.《预应力筋用锚具、夹具和连接器》………………………G B/T14370 13.《公路工程质量检验评定标准》……………………J T G-F80/1-2004 14.《公路工程技术标准》……………………………（J T G B01-2003） 15.《公路桥涵设计通用规》……………………………（J T G D60-2004） 16.《钢结构设计规》……………………………（G B50017） 17.《钢结构工程施工及验收规》……………………………（GB50205-2001） 18.《铁路钢桥制造规》……………………………（T B10212-98） 19.《合金结构钢技术条件》……………………………（G B3077-82） 20.《焊接用钢丝》……………………………（G B1300-77）

等截面悬链线板肋式无铰拱桥计算示例

编写《拱桥》（第三版）有关事项（供讨论用）一、计算截面：等截面拱拱脚、拱顶两个截面。变截面拱拱脚、1/4、拱顶三个截面。无支架施工，转体法施工等根据情况增加验算截面二、计算依据： 1、新桥规即书末参考文献[1]~[4] 2、袁伦一等公路圬工桥涵设计规范应用算例2005.11 3、袁伦一等公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范条文应用算例2005.3 三、参考算例：例一、等截面悬链线板肋式无铰拱桥计算示例。对其中的大小问题千万不能放过，一定要指出来并加以改正，以免误导。四、对书稿的要求： 1、书稿必须与现行桥规相一致。 2、按高标准要求，图文力求准确，尽量避免差错。 3、编排方法，原则上参照《拱桥》（第二版）。为便于读者查询，本书的公式均与书末参考文献中的公式相对应。用到的参考文献均应列入，以利查询。五、文责自负，主要由撰稿人把关，须经校对后才能交稿。六、本书附录：例一用到了三个附录，已列入书后，其它算例如有新的附录，作为附录四、附录五、……列入。附录一，即第二版附录一。附录二，悬链线拱上侧墙面积及重心计算表，即第二版附录二，为减少内插工作，附表2-1、2-2为将m系数级差减小，重新计算的表。附录三，不考虑弹性压缩的弯矩M，水平力H1和支承垂直反力V影响线坐标表（摘录）。从文献[12]中摘录本书用到的几张表。附表3-1 M、H1、V影响线坐标表m=1.543 f/L=1/5 (例一用) 例二……例七用到的M、H1、V影响线坐标表，作为附表3-2、3-3、……。七、本书参考文献：现行桥规和例一中用到的参考文献[1]~[12]在附件1的后面，以后各例用到新的参考文献，各撰稿人均由[13]开始依次排列，重复之处，待统稿时再统一排序。附件： 1、例一、等截面悬链线板肋式无铰拱桥计算示例 2、附录二 3、附表3-1

等截面悬链线板拱桥设计

目录一、设计资料 (3) 1.1 主要技术指标 (3) 1.1.1 设计荷载 (3) 1.1.2 跨径及桥宽 (3) 1.2 材料及其数据 (3) 1.2.1 拱上建筑 (3) 1.2.2 主拱圈 (4) 1.2.3 桥墩 (4) 1.2.4 桥台 (4) 1.2.5 基础 (4) 1.3 设计说明 (4) 1.4 设计依据及参考书 (5) 二、主拱圈计算 (6) 2.1确定拱轴系数 (6) 2.1.1拟定上部结构尺寸 (6) 2.1.2恒载计算 (10) 2.1.3验算拱轴系数 (14) 2.2拱圈弹性中心及弹性压缩系数 (14) 2.2.1弹性中心 (14) 2.2.2弹性压缩系数 (14) 2.3主拱圈截面内力计算 (16) 2.3.1横载内力计算 (16) 2.3.2活载内力计算 (16) 2.3.3温度内力计算 (24) 2.4正截面受剪强度验算 (25) 2.4.1内力计算 (25) 2.4.2拱圈作用效应标准值汇总 (27) 2.4.3拱圈截面强度验算 (29) 2.5拱圈整体“强度——稳定性”验算 (32) 2.6拱脚截面直接抗剪验算 (33) 2.7主拱圈裸拱强度和稳定性验算 (35)

等截面悬链线板拱桥设计一、设计资料本课程设计中，桥梁上部结构为三跨30m的混凝土预制块等截面悬链线板拱，下部结构为重力式墩和U型桥台，均置于非岩石上。 1.1 主要技术指标 1.1.1 设计荷载汽车荷载：公路—II级；人群荷载：3.0kN/ m2；栏杆单侧纵向集度：5.0kN/m。 1.1.2 跨径及桥宽净跨径l0=30m，净矢高f0=5m，净矢跨比f0/l0=1/6；桥面净宽为净7+2×0.75m，主拱圈全宽B0=8.5m。(此处word与ppt题目数据不一样PPT主拱圈7.6m，桥面宽度7+2*1m，全宽9.5m) 1.2 材料及其数据 1.2.1 拱上建筑拱顶填料与桥面总厚度h d=50cm，其中桥面为泥结碎石，沿横桥向等厚，为15cm，γ=21kN/ m3；拱顶填料γ=20kN/ m3。护拱为C15混凝土预制块，用M5浆砌，γ=24kN/ m3；侧墙为C20混凝土预制块，用M5浆砌，γ=24kN/m3；腹孔圈、腹孔墩均为C20混凝土预制块，用M10浆砌，γ=24kN/ m3；帽石为C25混凝土预制块，γ=24kN/ m3；拱腹填料γ=20kN/ m3。

圬工拱桥课程设计

等截面悬链线空腹式圬工拱桥设计计算书专业：道路与桥梁工程课程：《桥梁工程》课程设计学号：学生：指导教师：日期：桥梁工程课程设计任务书

一、设计容及要求 1、拟定各部分尺寸及所用材料 2、选定拱轴系数 3、拱圈弹性中心及弹性压缩系数 4、永久荷载力计算（结构自重、混凝土收缩）二、设计原始资料跨径50米等截面悬链线圬工拱桥计算桥面净空：净---7+2×0.75m。设计荷载：公路I级荷载，人群3.0KN/m。三、设计完成后提交的文件和图表 1、设计说明书 2、图纸：桥梁总体布置图，平、纵、横。四、主要参考资料 1．《公路桥涵设计通用规》（JIJ021一89）人民交通 2．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JIJ023一85）人民交通3．《桥梁工程概论》亚东，西南交通大学； 4．《桥梁工程》玲森，人民交通； 5．《混凝土简支梁（板）桥》易建国，人民交通； 6. 《桥梁计算示例集》易建国，人民交通。五、课程设计成果装订顺序 1．封面 2．设计任务书 3．目录 4．正文 5．设计总结及改进意见 6. 参考文献 7. 图纸或附表

目录 1、设计资料 (4) 1.2 材料及其数据 (4) 2、主拱圈计算 (5) 2.1 确定拱轴系数 (5) 2.2 拱轴弹性中心及弹性压缩系数 (11) 2.3 主拱圈截面力计算 (11) 2.4 主拱圈正截面强度验算 (14) 2.5主拱圈稳定性验算 (16) 2.6主拱圈裸拱强度和稳定性验算 (17) 2.6.1.弹性中心的弯矩和推力 (17) 2.6.2截面力 (17)

1、设计资料 1.1 设计标准 1. 设计荷载公路I 级，人群20.3m kN 。 2.跨径及桥宽净跨径050l m =，净矢高0f 10m =，净矢跨比5 100=l f 。桥面净空为净720.75m +?，B 8.5m =。 1.2 材料及其数据 1. 拱上建筑拱顶填料厚度，m h d 5.0=，包括桥面系的计算厚度为m 736.0，平均重力密度3120m kN =γ。拱上护拱为浆砌片石，重力密度3223m kN =γ。腹孔结构材料重力密度3324m kN =γ。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 3419m kN =γ。 2. 主拱圈 M10砂浆砌MU40块石，重力密度3524m kN =γ。极限抗压强度26500m kN R j a =。弹性模量25200000800m kN R E j a m == 拱圈设计温差为C ?±15。 3. 桥墩地基土为中等密实的软石夹沙、碎石，其容许承载力[]20500m kN =σ。基础与地基间的滑动摩擦系数取5.0=μ。

钢筋混凝土系杆拱桥施工方案

钢筋混凝土系杆拱桥施工方案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

宋普瓦13号公路特大桥1-56m钢筋混凝土系杆拱施工是本标的重点(放在重难点分析中) 宋普瓦13号公路特大桥采用1-56m钢筋混凝土系杆拱跨越13号公路，13号公路为老挝境内唯一一条纵贯南北的交通主动脉，也是该项目建筑材料运输的交通要道，系杆拱施工精度要求高，工艺较为复杂，该孔系杆拱施工为本标的另一个重点工程。施工主要采取以下对策措施： ⑴主跨下部基础施工时，采取钢板桩防护；主梁采用钢管柱+贝雷梁支架现浇施工，加强安全防护，设置警示标志，以保证13号公路的交通及行车安全。 ⑵拱肋在桥面上搭设支架现浇施工，拱肋分为三段浇筑，先浇筑左右两半边拱肋，拱肋通过预埋型钢连接，在拱肋混凝土达到设计强度后，再进行合拢段施工，防止拱肋产生混凝土收缩裂缝，合拢段施工气温控制在15℃。 ⑶吊杆在具有资质的加工厂提前加工，派专人驻厂检查加工精度，预拼装合格后运至现场，避免因加工误差而影响工程进度。宋普瓦13号公路特大桥1-56m钢筋混凝土系杆拱（重难点工程施工方案）施工方案主墩临近13#公路，桩基施工时采用钢板桩防护，下部结构施工方案与楠科内河特大桥相同。上部结构采用“先梁后拱法施工”，具体施工步骤及方法如下：第一步：主桥下部结构施工，支架法现浇主梁，支架采用钢管柱+贝雷梁支架以保证13号公路的交通。 ⑴支架

支架施工前，处理支架基础，支架立柱安装在有足够承载力的地基上，立柱底端应设垫木来分布和传递压力，并保证浇筑混凝土后不发生超过允许的沉降量。浇筑混凝土前利用沙袋对支架进行均匀预压，预压重量为不小于110%的一期恒载与施工荷载，待沉降稳定后，再持续在持续3-5天，以消除支架的非弹性变形。 ⑵模板底模、端模和外模均采用大块整体钢模。 ⑶钢筋绑扎钢筋在加工场集中加工、现场绑扎。 ⑷砼浇筑砼浇筑工艺：砼用输送车运输，砼输送泵泵送入模，用插入式振动器捣固。砼浇筑顺序：砼应纵向分段、竖向分层浇筑；用两台砼输送泵从一端向另一端均匀连续浇筑。砼掺入缓凝剂并加快浇筑速度，在最初浇筑的砼初凝前浇筑完箱梁全横断面。 ⑸预应力张拉梁体砼强度达到设计强度的95%，且养护龄期不少于10天，方可进行预应力张拉。张拉程序为：0→初应力→σcon（持荷2min锚固）。压浆、封锚在张拉后48h内完成。压浆采用真空吸浆法，活塞式压浆泵压注水泥浆。水泥浆水灰比控制在～，压浆压力不大于。 ⑹砼养护连续梁砼养护采用土工布覆盖养生，砼初凝后即开始，养护不少于14d。施工工艺流程见下图。

浅谈经典系杆拱桥的设计与应用

浅谈经典系杆拱桥的设计与应用摘要：本文结合经典系杆拱桥发展的现状，通过简要介绍，总结出经典系杆拱桥的结构受力特点、分类方法和计算思路，并且对新的应用技术进行展望，希望对今后的系杆拱桥设计和分析具有参考价值。关键词：经典系杆拱桥；静动力计算；设计分析引言随着科研水平的持续进步和土建材料的不断发展，混凝土和钢结构逐步应用到拱桥结构中。优化材料的应用使拱桥的结构形式变得更为多元[1]。最突出的特点是拱桥突破了上承式结构的限制，将拱圈形式分离成拱肋式，桥面发展为板梁式的结构。伴随着人们对桥梁认识的逐步加深和实践经验的日益积累，拱桥的多种优化形式相继出现，梁拱组合体系就是其中的一种优化形式。梁拱组合体系，是梁与拱的有机结合，车辆荷载直接作用于主梁，梁结构主要承受弯矩，拱结构的刚度较大，主要承受轴向压力，因此材料特性得以充分利用[2]。 1 概述经典系杆拱桥是指由系杆、桥面系梁(板)、拱结构和吊杆等所组成的组合结构体系。体系中设置系杆来平衡拱脚处对地基产生的水平推力。结构通过系杆承受的拉力来平衡拱脚处的推力，以形成无推力结构。因此在地质条件不好的地区,这种桥型极具竞争力[3]。经典系杆拱桥的布置形式多样，与桥位所处的环境相搭配时，可设计出既满足承载需要又具有美学价值的样式[4]。 2 经典系杆拱桥受力特点经典系杆拱桥具有如下特点[5-7]: (1) 经典系杆拱桥作为一种无推力结构，能够有效地降低结构对地基和基础的承载要求。经典系杆拱桥可以修建于地质条件不佳的地区，如软土及深水地基，基础的构造可以设计得相应的简单，从而降低修筑基础的成本。 (2) 经典系杆拱桥的桥面系主要承受弯矩，并将作用在桥面上的荷载通过吊杆传递到拱助上。吊杆材料一般使用合金钢、钢绞线或平行钢丝束。吊杆不仅传递荷载，还具有非保向力作用，有效地提高拱结构的横向稳定性。基于这种特点，吊杆可取代横撑用于敞开式和单拱面拱桥。 (3) 经典系杆拱桥的横向稳定性，通常是由拱助间的横向联结系来提供。横撑的设计形式有多种，其中较为常见的有一字撑、K形撑和X形撑。结构的横向稳定性与横撑的布设形式和数量均有关，合理的横向联结系对经典系杆拱桥的

等截面悬链线圬工拱桥上部构造计算1

等截面悬链线圬工拱桥上部构造计算一设计资料 1.1总体布置上部构造采用石砌板拱，净跨径0l =30m,净矢高0f =6m,净失跨比001 5 f l =。桥面净空：净720.75+?人行道，桥梁全宽9m,主拱圈宽度8.5m. 1.2拱上建筑拱顶侧墙为浆砌片石，填料为沙砾夹石灰炉渣黄土，平均重力密度为 3120/KN m γ=。桥面系按此重力密度和主拱圈宽度折算的厚度为24q h cm =。腹拱圈护拱为浆砌片石，重力密度为3223/KN m γ=。腹拱圈为10砂浆砌30号粗料石，腹拱墩为7.5号砂浆砌30号块石，两者重力密度均为3324/KN m γ=。 1.3主拱圈材料为M10砂浆砌MU50块石，重力密度为3424/KN m γ=。主拱圈设计温度差为15±℃；岩石地基，不考虑基础的非均匀沉降。主拱圈轴心抗压强度设计值 3.85cd f MPa =，直接抗剪强度设计值 0.073vd f MPa =，弹性模量7300m E MPa =。 1.4设计荷载汽车荷载：公路-Ⅱ级；人群荷载：23/KN m 。 1.5采用规范中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004 中华人民共和国行业标准《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005

二共轴系数确定 2.1五点重合法拱轴系数采用“五点重合法”确定，步骤如下：（1）假定一个拱轴系数m 值，定出拱轴线，拟定上部构造尺寸；（2）恒载统计，计算悬臂半拱恒载对脚拱和1/4截面的弯矩 f M ∑和 1/4 M ∑ （3）计算1/4 1/4f M y f M =∑∑ （4）计算，若与假定的1 42 1212f m y ?? ?=-- ??? 值不符，则以求得的m 值重定拱轴线，修改上部构造相关尺寸，重复上述计算，直至两者接近为止。拱轴系数试算过程中的假定以及最后的确定均应按1/4 y f 的档位5‰取值。 2.2 拟定上部构造尺寸 2.2.1 主拱圈截面特性主拱圈截面高度d=k*β * ，取d=0.85m 。主拱圈横向取1m 计算，则截面积 A=0.852m 截面惯性矩 33 40.850.051181212d I m === 截面抵抗矩 22 30.850.12066 d W m === 截面回转半径 0.245W m γ= ==

1-96m系杆拱施工方案2

沪宁城际铁路1-96m系杆拱（仙林特大桥）施工方案编制：审核：批准：中铁四局沪宁城际铁路工程站前Ⅰ标项目部二OO九年二月

仙林特大桥跨绕城高速公路1-96m系杆拱施工方案 1.编制依据及原则 1.1编制依据 1、新建铁路上海至南京城际轨道交通施工图《沪宁城际施（桥）-W-07-Ⅲ》； 2、《铁路桥涵施工规范》TB10203-2002； 3、现场调查所获得相关资料。 1.2编制原则 1、积极响应和遵守招投标文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工等的规定及铁路建设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容。 2、质量创优、安全无事故，保证既有公路行车、施工人员人身健康安全。 2.适用范围本方案适用范围为：仙林特大桥1-96系杆拱上部结构施工。 3.工程概况沪宁城际铁路仙林特大桥位于南京市栖霞区，设计里程为自DK6+595至DK11+665，全长5.07km，共计151孔，是沪宁城际铁路全线的重点控制工程。桥梁基础设计采用钻孔灌注桩，墩身设计采用收坡矩形桥墩，梁体设计采用预应力混凝土单箱双室结构。仙林特大桥分别在DK7+039处跨太龙路、DK7+170.755处跨沪宁铁路、DK7+669.185处跨机场输油管道、DK7+800处跨绕城高速、DK8+302处跨仙尧路、DK8+592处跨尧马路、DK9+080处跨宁芜铁路、DK9+680处跨仙林上行联络线、DK11+320处跨仙新路。其中跨太龙路和仙尧路为（48+80+48）m悬臂浇筑连续梁，跨沪宁铁路设计为门式墩，跨绕城高速公路设计为1-96m系杆拱，跨机场输油管道、仙林上行联络线和仙新路为（32+48+32）m现浇连续梁。

拱桥设计计算说明书书

目录一、设计背景 (1) （一）概述 (1) （二）设计资料 (1) 1、设计标准 (1) 2、主要构件材料及其参数 (1) 3、设计目的及任务 (2) 4、设计依据及规范 (2) 二、主拱圈截面尺寸 (4) （一）拟定主拱圈截面尺寸 (4) 1、拱圈的高度 (4) 2、拟定拱圈的宽度 (4) 3、拟定箱肋的宽度 (4) 4、拟定顶底板及腹板尺寸 (4) （二）箱形拱圈截面几何性质 (5) 三、确定拱轴系数 (6) （一）上部结构构造布置 (6) 1、主拱圈 (6) 2、拱上腹孔布置 (7) （二）上部结构恒载计算 (8) 1、桥面系 (8) 2、主拱圈 (8) （三）拱上空腹段 (9) 1、填料及桥面系的重力 (9) 2、盖梁、底梁及各立柱重力 (9) 3、各立柱底部传递的力 (9) （四）拱上实腹段 (9) 1、拱顶填料及桥面系重 (9) 2、悬链线曲边三角形 (10) 四、拱圈弹性中心及弹性压缩系数 (12) （一）弹性中心 (12) （二）弹性压缩系数 (12) 五、主拱圈截面内力计算 (13) （一）结构自重内力计算 (13) 1、不计弹性压缩的恒载推力 (13) 2、计入弹性压缩的恒载内力 (13) （二）活载内力计算 (13) 1、车道荷载均布荷载及人群荷载内力 (13) 2、集中力内力计算 (15) （三）温度变化内力计算 (17) 1、设计温度15℃下合拢的温度变化内力 (18) 2、实际温度20℃下合拢的温度变化内力 (18)

（四）内力组合 (19) 1、内力汇总 (19) 2、进行荷载组合 (19) 六、拱圈验算 (21) （一）主拱圈正截面强度验算 (21) 1、正截面抗压强度和偏心距验算 (21) （二）主拱圈稳定性验算 (22) 1、纵向稳定性验算 (22) 2、横向稳定性验算 (22) （三）拱脚竖直截面(或正截面)抗剪强度验算 (22) 1、自重剪力 (22) 2、汽车荷载效应 (23) 3、人群荷载剪力 (24) 4、温度作用在拱脚截面产生的内力 (24) 5、拱脚截面荷载组合及计算结果 (25) 七、裸拱验算 (26) （一）裸拱圈自重在弹性中心产生的弯矩和推力 (26) （二）截面内力 (26) 1、拱顶截面 (26) 2、1 4 截面 (26) 3、拱脚截面 (26) （三）强度和稳定性验算 (27) 八、总结 (28) 九、参考文献 (29)

大桥工程系杆拱桥施工方案

第一章编制说明本方案的编制以下列文件和资料为依据： 1、施工承包合同书，2003年10月20 日 2、施工图设计文件，2003年 9月变更图纸 3、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041—2000） 4、《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ 053—94） 5、《公路工程石料试验规程》（JTJ 041—94） 6、《钢筋混凝土用热扎光圆钢筋》（GB 13013） 7、《钢筋混凝土用热扎带肋钢筋》（GB 1499） 8、《公路工程质量检验评定标准》（JTJ 071—98） 9、《公路工程施工安全技术规范》（JTJ 076—95） 10、《公路桥涵设计通用规范》（JTJ 021—89） 11、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ 023—85）第二章工程概况本标段为xxxxxx，设计桩号为XXXXXXXX，共计1.428km，总造价为2.17亿元，主线上跨运河为单跨70米三片拱肋下承式钢筋砼系杆拱桥，本工程项目位于大道XXXXXXXX至XXXXXX段,中心桩号为XXXXXX。下部结构有一柱式桥墩，一桥台，柱式桥墩为系杆拱和主线连续箱梁的共用墩，桩基为摩擦型钻孔灌注桩基础。 1、技术标准

道路等级：二级公路设计荷载：汽-超20，挂-120，人群荷载3.5kPa 设计车速：V=80km/h 桥面宽度：总宽37.5m;横向布置为4.0非机动车道(含栏杆扶手)+1.5m侧分隔带+12.25m机动车道(含左右侧路缘带)+2.0m中央分隔带+12.25m机动车道(含左右侧路缘带) +1.5m侧分隔带+4.0非机动车道(含栏杆扶手) 桥面坡度：单向纵坡0.5%，双向横坡2%；通航标准：通航宽度50米，最高通航水位3.063米, 地震烈度：地震基本烈度为6度； 2、上部结构上部结构由拱肋、系杆、吊杆、风撑、横梁和桥面板组成共肋和风撑采用工字形断面，钢筋砼材料，拱肋高 1.7米,宽1.0米.系杆采用矩形断面,预应力砼材料,系杆高2.0米,宽1.0米.吊杆采用圆形断面,结构用无缝钢管材料,规格为219×12毫米,Q345B级钢,内穿9根钢绞线.横梁和桥面板连接为整体,形成T 形断面,预应力砼材料,横梁高1.19~1.59米。腹板宽0.26米,间距4米,桥面板厚0.2米. 3、下部结构桥墩承台厚度2米，由三个小承台组成，承台之间采用系梁连接，每个承台下接4根φ1.5米钻孔桩，桩长66米。桥台承台厚度2米，也由三个小承台组成，承台之间采用系梁连接，每个承

下承式拱桥设计计算书

下承式拱桥设计计算书一、设计资料 1设计标准设计荷载：汽车-20级，挂车-100，人群荷载3.0kN/M2。桥面净宽：净-9m+和附2?1.0m人行道拱肋为等截面悬链线矩形拱,矩形截面高为2.2m,宽为1.0m 。净跨径：l=110m 净矢高：f=22m 净矢跨比: f l= 1/5 2主要构件材料及其数据桥面铺装：10cm厚C50混凝土，γ1 =25kN/m3; 2cm沥青砼桥面铺装,材料容重 γ =23kN/m3; 2 桥面板：0.5m厚空心简支板，C30级钢筋砼γ3 =25kN/m3; γ =25 kN/m3; 主拱圈、拱座：C40级钢筋砼矩形截面， 4 γ=18kN/m3拉杆：HDPE护套高强度钢丝束，上端为冷铸锚头，下端为穿销铰。 5 3 计算依据 1）中华人民共和国交通部标准《公路桥涵设计通用规范》人民交通出版社，1985年。 2）中华人民共和国交通部标准《公路桥涵设计手册—拱桥》上、下册，人民交通出版社，1978年。 3)中华人民共和国交通部标准，《公路桥涵地基与基础设计规范》，人民交通出版社，JTJ024-85 二、主拱圈截面几何要素的计算（一）主拱圈横截面尺寸如图1所示

图1 拱圈横断面构造（尺寸单位：cm ）（二）主拱圈截面几何性质截面积： 1.8 2.0 3.6A =?= 绕肋底边缘的静面矩： 2.0 1.8 1.0 3.6S =??= 主拱圈截面重心轴 y 下=S A =1.0m y 上= y 下=1.0m 主拱圈截面绕重心轴的惯性矩 3 211 1.8 1.201212 2.0x bh I =?=??= 主拱圈截面绕重心轴的回转半径 w 0.577r = = = （三）计算跨径和计算矢高计算跨径: j ?=45.039、j d =2.2m 、d d =1.8m L =0L sin 90 2.2sin 45.039J j d ?+=+= 计算矢高: 0 cos 2 2 j j j f d d f ?= +-= 三、主拱圈的计算（一）拱轴系数的确定吊杆及拱圈构造如图2

等截面悬链线圬工拱桥设计.

2.1 设计标准 1)设计荷载汽车-20级，挂车-100，人群3.02/kN m 。 2)主拱跨径及桥宽本桥上部结构为双跨跨径60m 的等截面悬链线石砌拱桥,下部结构为重力式桥墩和U 形桥台,均置于非岩石土上。净跨径060l m =，净矢高010f m =，净矢跨比 0016 f l =。桥面净宽为净—7+2×（0.25m +0.75m 人行道）, 09B m =。 2.2 材料及其依据 1) 拱上建筑拱顶填料厚度，0.5d h m =，包括桥面系的计算厚度为0.736m ，换算平均容重2120/kN m γ=。拱上护拱为浆砌片石，容重2223/kN m γ=。腹孔结构材料容重2324/kN m γ=。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2419/kN m γ= 2) 主拱圈 10号砂浆砌40号块石，容重2524/kN m γ=。极限抗压强度326.5 6.510/j a R MPa kN m ==?。极限直接抗剪强度320.330.3310/j j R MPa kN m ==?。弹性模量62800 5.210/j a E R kN m ==?。拱圈设计温度差为15C ?±。 3.主拱圈计算 3.1 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桥截面形心的弯矩j M ∑和自拱顶至 4 l 跨的恒载对 4l 跨截面形心的弯矩4 l M ∑。其比值∑∑M M j l 4= f y l 4 。求得 f y l 4 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。 3.1.1拟定上部结构尺寸 3.1.1.1主拱圈几何尺寸 1)截面特性截面高度d=β·K ·,667.10460002.18.4330cm l =??=取d=1.05m ；主拱圈横桥向取1m 单位宽度计算，横截面面积A =1.052m ；惯性矩： I= ;09647.012 143 m d = 截面抵抗矩： W=;1838.06 1 32m d = 截面回转半径：。m d W 3060.012 == γ 2)计算跨径和计算失高假定m=2.814，则根据拱轴系数m 与 4l y f 的关系（如下表）得知：相应的40.21l y f =。 M 1.167 1.347 1.543 1.756 1.988 2.240 2.514 2.814 3.142 3.5 4l y f 0.245 0.240 0.235 0.230 0.225 0.220 0.215 0.210 0.205 0.2 查“拱桥”表（III ）-20（8）(即悬链线拱各点倾角的正弦及余弦函数表)得 sin j ?=0.63364，cos j ?=0.77363 计算跨径;66532.6063364.005.160sin 0m d l l =?+=?+=?

拱桥计算

第三章拱桥计算第一节拱轴方程的建立教学内容：1、实腹式悬链线拱拱轴方程的建立 2、空腹式悬链线拱拱轴方程的建立 3、悬链线无铰拱的弹性中心重点：空腹式悬链线拱拱轴方程的建立、悬链线无铰拱的弹性中心难点：1、逐次逼近法 2、五点重合法 3、弹性中心（一）实腹式悬链线拱拱轴方程的建立 1、拱轴线方程的得出：实腹式悬链线拱采用恒载压力线作为拱轴线在恒载作用下，拱顶截面： 0=d M ，由于对称性，剪力0=d Q ，仅有恒载推力g H 。对拱脚截面取矩，则有： f M H j g ∑= 式中 ∑j M ——半拱恒载对拱脚截面的弯矩； g H ——拱的恒载水平推力（不考虑弹性压缩）；

f ——拱的计算矢高。对任意截面取矩，可得：g x H M y = 1 式中 x M ——任意截面以右的全部恒载对该截面的弯矩值； 1y ——以拱顶为坐标原点，拱轴上任意点的纵坐标。将上式两边对x 求二阶导数得： g x x g H g dx M d ．H dx y d ==2 22121 解此方程，则得拱轴线方程为： )1(11--= ξchk m f y 2 拱轴系数m ：拱轴系数：为拱脚与拱顶的恒载集度比拱脚截面：ξ=1，y 1=f ， )1m m ln(m ch k 21-+==- 当1=m 时，均布荷载。压力线方程为：21ξf y = (二次抛物线) 当拱的矢跨比确定后，拱轴线各点的纵坐标（拱轴形状）将取决于m 。（表3-3-1）供设计时根据拱轴系数确定拱轴坐标。 3．实腹式悬链线拱拱轴系数m 的确定方法： d j g g m = , d h g d d γγ+=1， γ?γγj d j d h h g c o s 21+ += 式中 d h ——拱顶填料厚度，一般为0.30～0.50m ； d ——拱圈厚度； γ——拱圈材料容重 1γ——拱顶填料及路面的平均容重； 2γ——拱腹填料平均容重 j ?——拱脚处拱轴线的水平倾角。 j d d f h ?cos 22- + = 由于j ?为未知，故不能直接算出m 值，需用逐次逼近法确定；

等截面悬链线圬工拱桥课程设计实例

等截面悬链线圬工拱桥计算 1设计资料一．设计资料 1.设计标准 1.1设计荷载公路I 级，人群荷载3kN/㎡。 1.2跨径及桥宽净跨径l 0=51.4m ，净失高0f =10.28m ,净失跨比0 f l =1/5。桥面净宽为净7+2×1.5m ，m B 7= 。 2.材料及其数据 2.1拱上建筑拱顶填料厚度，m h d 5.0=，包括桥面系的计算厚度为0.736m ，平均重力密度 31/20m kN ＝γ。 2.1拱上建筑拱顶填料厚度，m h d 5.0=，包括桥面系的计算厚度为0.736m ，平均重力密度 31/20m kN ＝γ。拱上护拱为浆砌片石，重力密度32/23m kN =γ。腹孔结构材料重力密度33/24m kN =γ。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 4γ=21kN/3m 2.2主拱圈 M10砂浆砌MU40块石，重力密度33/24m kN =γ。

轴心抗压强度设计值cd f =2323/1012.42.1/1044.3m kN m kN ?=??。抗剪强度设计值MPa f vd 073.0=。弹性模量MPa E m 073.0=。拱圈设计温差为C 15± 3 主拱圈计算 3.1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桥截面形心的弯矩 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∑∑M M j l 4 =f y l 4。求得f y l 4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。 3.1.1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d=m ·K ·330 4.8 1.45140115.97,l cm =??=取d=1.2m 主拱圈横桥向取1m 单位宽度计算，横面面积A =0.9㎡; 惯性矩I=3 10.14412 d = 截面抵抗矩W=2 10.2412 d = 截面回转半径0.346412 w d γ= =

系杆拱桥专项施工方案样本

钢筋混凝土系杆拱桥施工专项方案中铁二十三局一公司南京江北沿江项目部 400.6.1、工程概况沿江开发高级别公路（南京江北段）工程滁河大桥全长709.4m，涉及主桥及引桥工程，双向四车道，分为左右两幅。其中主桥上部采用72m单跨预应力混凝土系杆拱，计算跨径70米，拱轴线为二次抛物线，矢跨比为1/5，矢高为14米。拱肋采用等截面工字型截面，系杆采用等截面箱型截面。每片拱片设间距为5.0m吊杆13根，采用7-55柔性吊索。每幅桥由两个拱片构成，拱片之间有4道风撑联结。拱肋、风撑为钢筋混凝土构造，系杆、横梁为预应力混凝土构造，吊杆为柔性吊索。400.6.2、钢筋混凝土系杆拱预制方案 400.6.2.1、构件分段状况预制件分段长度和重量见下表。 400.6.2.2、总体施工方案场地布置重要考虑吊装运送以便及现场条件，预制场运用河北岸废弃码头预制系杆、拱肋、拱肋端块件等重量较大构件，通过浮吊来直接吊装运送到桥位；横梁、风撑、行车道板等重量较小构件在30米箱梁预制场预制，通过便桥运送至主墩位置。混凝土由自设拌和站供应，拌和机械为2台JS750强制式搅拌机，运送采用混凝土运送车运送。在现场设立小型

钢筋加工厂，加工所需钢筋材料。依照构件设立一定数量台座作为底模，底模保证构件尺寸和形状，构件侧模普通采用钢模板，拱肋采用木模板。 400.6.2.3、预制场布置用作预制场场地为砂石码头，距离桥位300米，该处场地承载力较高。预制场地须先整平压实，清表后填筑30cm碎石土，振动压路机碾压密实。预制场地内应按照文明施工和原则化工地规定进行布置。设立台座、值班房、材料库、水池、过滤池，材料存储区台座区应采用混凝土硬化。预制台座依照场地大小合理布置，预留一定施工空间和道路。底模范畴外预制场地表面浇5cm厚C25混凝土，以防雨水渗入而影响地基承载力。场地暂时电力线按照用电技术规范设立，并设配电箱、漏电保护器等电气设备。横梁、拱肋及端拱肋均采用平卧式预制，系杆采用立式法预制，杆件均采用整体放样，分段预制，放线尺寸采用绘图软件进行绘制计算坐标，再依照坐标在台座上按照计算好坐标放样。台座顶面高程应按照图纸预拱度来设立。台座放样时考虑拱肋5cm预拱度。台座设设中系杆台座2个，边系杆2个，中拱肋2个，端构件4个，横梁4个，风撑1个，边拱肋2个。构件移动采用大型吊车或浮吊来进行。 1）拱肋及端构件台座：

系杆拱桥拱部施工方法

兰渝铁路接驾咀宛川河特大桥采用1孔96m钢管混凝土系杆拱跨越高速公路，拱轴线采用二次抛物线，矢高f=19.2m，理论计算跨度L=96.0m，理论拱轴线方程为：Y=0.8X-0.00833333X2。横桥向设置两道拱肋，拱肋中心间距12.15m。箱梁采用预应力混凝土简支箱梁，横截面为单箱三室截面。结构设计为刚性箱梁刚性拱，设两道拱肋，拱肋采用外径φ110cm，壁厚=24mm的钢管混凝土哑铃型截面，上下弦管中心距2.1m，拱肋截面高3.2m，拱肋上下弦管之间连接缀板=24mm，缀板间距70cm，缀板间除拱脚面以外4.52m范围及吊杆纵向1.5m范围灌注混凝土外其余均不灌注混凝土。拱肋之间共设5道横撑、2组K撑，横撑及K撑均为空钢管组成的桁式结构。两片拱肋共设26对吊杆，第一根吊杆距离支点12m，其余吊杆中心间距均为6.0m。 1方案概述钢管拱安装采用支架法进行安装，支架体系由钢管、型钢组拼，型钢组拼成桁架作为钢管立柱的纵、横向连接。钢管立柱底面钢板与梁面上的预先埋设的钢筋连结牢固并浇注混凝土基础，支架顶面安装拱肋调整设施，支架顶部设置操作平台，以方便拱肋安装。支架拼装完成并检收合格后方可进行钢管拱节段的吊装，钢管拱节段由汽车吊将吊至钢管支架上，通过支架顶安放的50t手动千斤顶，将拱肋节段的水平位置和标高调整到设计值后，用临时固结措施将该拱肋节段与上一节段临时焊接固定后，方可进行下一节段的安装，钢管拱各节段的安装应对称进行，同时安装相应横撑及焊接。 2施工流程钢管拱施工按以下施工流程进行：图1钢管拱施工施工流程图 3架拱支架的安装架拱支架共设16根立柱，其中Φ800×10mm螺旋钢管立柱8根，Φ1020×10mm螺旋钢管立柱8根，管钢质材为Q235B。支架安装前应先施工支架混凝土基础，基础钢筋同钢板进行焊接，为确保立柱钢板下的混凝土密实，在钢板中间开设振捣孔。在主梁整体成型张拉完毕后，根据主梁上预留的基础位置进行架设，为确保钢管支架的稳定，支架钢管吊装到位后与封底钢板满焊，钢管立柱每两根安装到位后，立即安装连接系。 4钢管拱节段吊装支架全部拼装完成并验收合格后，方可进行钢管拱的吊装。 4．1吊装顺序每个拱肋分段按照制作方案分为8节（不含拱脚及合拢段），拱肋最大吊装重量为27.5t，横撑最大吊装重量10.2t，K撑重量2.7t。拱肋及横撑安装遵循先两端后中间的对称原则。 4．2吊装设备的选择选用2台50t汽车吊抬吊；吊车站位详见附图。 4．3吊装前的准备拱肋、横撑吊装前必须做好以下几点： 1）汽车吊到位，并且工作状态良好； 2）将拱肋节段和横撑按吊装顺序对称摆放于系梁主跨两侧的桥面上（每个拱肋节段上都有安装吊点）； 3）根据附后的汽车吊站位图在桥面确定吊机的站位点； 4）根据拱肋节段和横撑重心位置，在拱肋上焊临时吊耳、吊装完毕后清除，并确定吊装每节拱肋、横撑的起吊钢丝绳的长度，确保拱肋、横撑垂直起吊，不偏斜； 5）钢管立柱顶的圆弧托板必须定位准确，安装牢固； 6）用于调整拱肋标高的50t手摇螺旋千斤顶必须有效可靠。 5钢管拱节段焊接 5．1临时连接每安装一节，均采用临时固定，每节拱肋临时焊接固定完成后方可进行下一段拱肋的安装。 5．2永久性焊接为保证安装钢管拱的结构稳定，钢管拱每安装一节临时固定后，立即进行永久性焊接，并将相应位置的横撑同时进行焊接，直至合拢，永久性焊接，接头施焊应拱脚向拱顶对称进行，每个拱管接口均采用2个电焊工同时对称焊接，避免拱肋移位或变形。拱肋和横撑现场所有焊接均采用手工焊，全熔透。焊接时先焊对接环缝，每节拱肋的对接环焊缝至少焊三道，焊接完成后割掉临时连接的码板，焊接完成后将焊缝打磨平整，并进行无损探伤合格后，再安装瓦管并进行焊接。钢管拱拱焊接完成后，对所有现场焊缝进行超声波探伤。对于探伤不合格的焊缝采用碳弧气刨，将不合格的焊缝刨开，重新进行焊接，焊接后再次进行探伤，确保焊缝合格为止。图2节段接头焊接前固定示意图 5．3拱顶合拢焊接钢管拱合拢节段，在吊装合拢节段时，先在前一天的相同温度条件下，测量出合拢口的精确长度，然后对合拢节进行精确切割，并按图纸要求将切割端打磨出坡口，以上工作完成后，在第二天相同温度条件下进行合拢节段的安装。 6钢管拱节的验收钢管拱合龙段安装完成后，应对钢管拱进行竣工测量，测量内容包括钢管拱各节段里程，标高，横轴偏位，拱高及拱肋跨距等进行检查系杆拱桥拱部施工方法简述王雷（中铁十局集团有限公司西北工程有限公司，陕西西安710065）【摘要】本文以兰渝铁路接驾咀宛川河特大桥1孔96米系杆拱桥拱部施工为背景，简要探讨系杆拱桥钢管拱部施工的方法。【关键词】系杆拱桥；拱部；施工方法 381

60m拱桥计算书

鲁东大学本科毕业设计 1 设计说明本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定,对六苏木二桥进行方案比选和设计的。对该桥的设计，本着“安全、经济、美观、实用”的八字原则，本文提出四种不同的桥型方案：方案一石拱桥，方案二为简支梁桥，方案三为斜拉桥，方案四为钢构桥。 1.1设计标准 1.1.1 设计标准公路—Ⅱ级汽车荷载，人群荷载3kN/m 2 1.1.2 跨径及桥宽净跨径600=l 米，净矢高120=f 米，净矢跨比5/1/00=l f 桥面净宽为净7+2×(0.5防护栏+1.5m 人行道) =0B 11m 1.2材料及其数据 1.2.1 拱上建筑：主（腹）拱顶填土高度 c h =0.5m 拱圈材料重力密度 3 1/25m KN =γ 拱上护拱为浆砌片石容重 3 2/23m KN =γ 腹孔结构材料容量 33/24m KN =γ 拱腔填料单位容重 34/20m KN =γ 1.2.2 主拱圈： M10砂浆砌60号块石容重35/25m KN =γ 极限抗压强度 23/10064.52.122.4m KN Mpa R j a ?=?= 极限直接抗剪强度 23/1030.030.0m KN Mpa R j j ?== 弹性模量 26/103.7500m KN R E j a ?== 拱圈设计温差为 ±15℃ 1.2.3 桥台: M5砂浆砌30号片石、块石容重36/23m KN =γ 极限抗压强度 23/105.2m KN R j a ?= 极限直接抗剪强度 23/1024.0m KN R j j ?= 基础为15号片石混凝土 37/24m KN =γ 台后填砾石土，夯实。内摩擦角 ?=35? 填土容重 38/18m KN =γ 1.3设计依据 (1)交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》，（JTG D60-2004）2004年。简称《通规》； (2)交通部部标准《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）2005年，人民交通出版社，《规范》； (3)《公路设计手册-拱桥》上下册，人民交通出版社，1978。简称《拱桥》。

系杆拱桥施工方案

6.4系杆拱桥施工 6.4.1系杆拱桥工程概况滩地公路引桥在黄河大堤附近平面弯出后，南北两岸铁路采用钢管混凝土系杆拱桥立交跨越黄河大堤。拱桥为自平衡简支系杆拱桥，单孔跨径94m，矢高18.8 m，主梁采用混凝土边主箱梁截面，拱肋采用钢管混凝土结构，拱肋矢跨比为1/5，吊索纵桥向间距6m。桥式布置见下页图所示。铁路跨堤钢管混凝土系杆拱结构图拱桥为自平衡简支系杆拱桥，单孔跨径94m，矢高18.8 m，在纵桥向设置两处支承，一处为固定支承，一处为竖向支承，横桥向设置两个支座。吊索纵桥向间距6m。主梁顶部全宽16m，底部全宽17.2m。拱肋面与竖直面夹角为14°，拱顶截面钢管顶部宽5.484m，底部宽6.939m，高3m。跨中

横截面见下图。 6.4.2系杆拱桥施工步骤施工步骤一：铁路跨堤钢管混凝土系杆拱跨中横截面图（2）钢管拱肋制作。施工步骤二：（1）施工拱脚满堂红支架。（2）安装支座，浇筑端横梁、拱脚和拱脚部分相连的纵梁。（3）待端横梁砼强度达到100％，龄期大于10天，张拉端横梁钢束到设计吨位。

施工步骤三：（1）满堂红支架继续搭设，施作拱形安装平台，拱肋分四段在拱形作业平台上安线形拼装完成。（2）采用履带吊进行拱肋吊装，调整轴线位置。用千斤顶调整两拱肋到同一标高，使两个半拱形成接触，乃至形成三铰拱。拱肋内部产生压应力，促使两半拱的下挠部分上拱，及时进行支垫，最后合拢处间隙进行焊接处理。拱肋合拢焊接后，用超声波进行100％焊缝检测，对拱顶进行射线检测，焊缝合格方可进行下一步工作。（3）拱肋脱架后，拉紧缆风绳，用缆风绳调整拱轴线至设计和规范要求。在架设拱肋过程中，检测拱脚位移情况，若拱脚位移大于1.5cm，张拉临时钢束进行调整。（4）穿好吊杆。施工步骤四：（1）张拉拱肋至设计张拉力要求。（2）用砼泵灌筑拱肋无收缩混凝土，浇筑时同时进行并一次性浇筑完成。施工步骤五：（1）搭设主梁支架平台；拆除临时支撑。