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例一等截面悬链线板肋式圬工拱桥1

一、设计资料1

（一）设计标准1

（二）拟定各部分尺寸及其所用材料1

二、桥跨结构计算1

（一）选定拱轴系数1

目录1

（二）拱圈弹性中心及弹性压缩系数7

（三）永久荷载内力计算7

（四）可变荷载内力计算7

（五）主拱圈强度和稳定性验算10

（二）荷载计算15

三、桥墩计算15

（一）桥墩几何尺寸拟定15

（三）强度验算17

（四）桥墩稳定性验算19

四、桥台计算20

（一）桥台尺寸拟定20

（二）第一种受力情况验算21

（三）第二种受力情况验算26

（一）主拱圈30

二、初拟上部结构尺寸30

（二）材料及其数据30

（三）计算依据30

一、设计资料30

例二变截面悬链线圬工拱桥计算示例30

（一）设计标准30

（二）拱上结构的几何尺寸31

三、确定拱轴系数32

（一）拱圈恒载计算33

（二）拱上恒载计算33

（三）恒载对拱跨l/4截面和拱脚截面产生的弯矩34

（四）验算拱轴系数35

（一）设计标准36

（二）结构布置及尺寸拟定36

一、设计资料36

例三桁架拱桥连拱计算示例36

二、截面几何特性计算37

三、水平力影响线38

（一）固定拱（单跨拱）水平力影响线38

（二）连拱水平力影响线40

四、连拱内力影响线44

五、连拱最大活载内力计算45

例四无铰连拱计算示例48

一、设计资料48

二、主拱圈截面尺寸的拟定及几何特性计算48

（一）主拱圈截面尺寸的拟定48

（二）主拱圈单元几何特性计算49

（一）假定拱轴系数m、确定计算跨径及计算矢高51

（二）主拱圈坐标计算51

三、拱轴系数的确定51

（三）桥跨结构布置及拱上立柱、横墙的高度计算52

（四）恒载计算53

（五）拱轴系数m56

四、弹性中心及弹性压缩系数56

五、永久荷载（恒载）作用下的内力计算57

（一）结构重力产生的内力57

（二）混凝土收缩产生的内力59

六、活载作用下的连拱计算59

（一）拱圈弹性常数计算59

（二）桥墩弹性常数计算60

（三）拱中最大活载内力计算64

（四）桥墩最大活载内力计算69

七、温度变化引起的内力计算73

八、荷载组合及拱圈强度验算74

（一）荷载组合74

（二）拱圈正截面强度验算74

九、桥墩强度及稳定性验算75

（一）恒载计算75

（二）桥墩强度及基底承载力验算76

（三）桥墩稳定性验算77

（二）采用规范79

（一）设计标准79

（三）总体设计和构造79

例五中承式钢管混凝土系杆拱桥79

一、设计资料79

二、全桥结构计算图式81

三、主拱肋结构静力计算83

（一）计算跨径和计算矢高83

（二）拱轴线的选取83

（三）结构单元的选取和划分84

（四）施工加载程序84

（五）施工和营运阶段结构内力和变形计算84

四、主拱肋钢管混凝土弦杆极限承载力计算89

五、主拱肋的稳定性分析91

（一）计算模式91

（二）施工顺序91

（四）风荷载92

（三）单元计算参数处理方法92

（五）弹、塑性稳定分析方法93

六、边拱结构的静力计算94

（一）边拱的施工程序和过程94

（二）结构计算图式和单元划分95

（三）施工阶段边跨内力96

（四）营运阶段边跨内力计算97

（五）截面配筋计算和强度验算97

七、桥面系的计算98

（一）桥面T梁98

（二）钢横梁98

（三）吊杆98

（二）系杆的预应力损失99

（三）系杆的有效张拉力99

（一）系杆张拉力的确定原则99

八、系杆的计算99

九、主拱墩100

例六悬链线箱形拱桥设计计算示例101

第一部分营运阶段的设计计算101

一、设计资料及基本数据101

二、主拱圈截面几何要素的计算101

（一）主拱圈横截面设计101

（二）箱顶微弯盖板引形截面的几何性质101

（三）箱形拱圈截面几何性质102

（一）上部结构构造布置103

三、确定拱轴系数103

（二）上部结构恒载计算105

四、拱圈弹性中心及弹性压缩系数112

五、主拱圈截面内力验算112

（一）结构自重内力计算112

（二）活载内力计算123

（三）温度变化、混凝土收缩、徐变的内力计算124

六、主拱圈正截面强度验算128

（一）正截面受压强度验算128

（二）正截面受剪强度计算128

七、主拱圈稳定性验算131

八、裸拱的强度和稳定性验算132

九、拱圈竖向刚度验算133

第二部分施工阶段的验算135

一、箱肋吊装配筋验算135

（一）箱肋截面几何要素计算135

（二）箱肋吊装内力计算138

（三）箱肋吊装截面配筋验算147

（四）裸肋强度与稳定性验算154

二、箱形肋拱施工加载程序设计157

（一）初拟加载程序157

（二）绘制验算截面的内力影响线157

（三）各加载阶段的内力计算158

（六）施工加载挠度计算177

（五）绘制施工加载程序详图177

（四）截面强度验算177

三、缆索吊装计算183

（一）吊装系统的布置及吊具的受力计算183

（二）主索计算184

（三）起重索计算188

（四）牵引索计算189

（五）扣索计算190

例七拱桥转体施工计算示例192

一、基本资料192

（一）桥址概况192

（二）设计资料、技术指标192

（三）环道193

（二）上盘193

（四）轴心与中心支承193

（一）下盘193

二、转盘尺寸拟定193

（三）施工方法193

三、转动体系重心位置确定及环道强度验算195

（一）计算墩身自重对墩尾的弯矩值195

（二）计算拱肋及扣索自重对墩尾的弯矩值195

（三）转动体系重心位置确定及环道强度验算197

四、拱肋安装内力计算197

（一）计算图式197

（二）截面特性计算197

（三）节点坐标计算198

（四）各杆件单位长度重力计算200

（六）数据准备201

（五）EA、EI值201

（七）内力计算结果203

五、拱肋强度验算204

六、起动力及转动牵引力计算210

例八箱形拱桥悬臂施工验算示例211

一、设计资料与基本构造211

二、施工方法简述211

三、设计依据和参考资料213

四、验算程序213

五、安装中段拱肋时托架的设计与计算213

（一）计算假定214

（二）基本公式214

（三）中段拱肋自由搁置时内力计算214

六、中段拱肋搭接处悬臂牛腿的计算218

（一）拱桁片的几何性质及节点荷载计算220

七、安装阶段拱桁架自重产生的内力及挠度计算220

（二）第一段桁构形成后各杆内力及端部自重挠度222

（三）第二段桁构形成后各杆内力及E、I点自重挠度223

（四）第三段桁构形成后各杆内力及E、I、N各点自重挠度225

（五）中段拱肋安装后各杆内力及N、I、E各点自重挠度226

（六）安装中段拱肋各杆瞬时内力228

八、起吊桁构时拱桁架产生的内力及挠度计算231

九、安装过程中墩、台立墙截面强度验算236

十、悬臂拼装拱桁架的连接件设计与计算239

十一、拱箱顶、底板加载过程中拱桁架的内力及强度验算243

（一）基本假定244

（二）水平推力计算244

（三）桁拱内力影响线251

（四）成拱的内力计算与强度验算259

十二、顶、底板加载过程中拱桁架的稳定验算268

附录一悬链线拱轴任意段（自拱顶至任意截面）拱孤长度及重心计算271

（一）悬链线拱弧长度计算271

（二）悬链线拱弧重心计算274

附录二悬链线拱上侧墙面积及重心计算表277

（一）悬链线拱上侧墙面积计算277

（二）悬链线拱上侧墙面积的重心位置计算278

附录三拱圈弹性常数计算表279

附录四桥墩常变位计算公式表280

附录五无铰连拱（含固定拱）等代荷载及影响线面积285

（一）无铰连拱等代荷载表（摘录）285

（二）无铰连拱影响线面积表（摘录）285

参考文献300