《溷凝土拱桥》PPT课件

石 拱木 拱 铸 铁 拱 钢 拱钢 砼 拱 （ 跨 径 420m）（ 跨 径 360m）（ 跨 径 550m ） （ 主 要 承 重 结 构 ）（ 桥 面 系 与 拱 上 填 充 物 ） （ 即 拱 轴 线 两 端 点 之 间 的 平 距 ） (小 跨 径 ) (广 泛 采 用 ) (大 跨 径 ) (新 形 式 ) 中 、 小 跨 径 大 、 中 跨 径 中 、 小 跨 径大 跨 径 （ 构 造 复 杂 ， 刚 度 小 ， 较 少 采 用 ）（ 刚 度 较 大 ， 用 于 地 基 较 差 时 ）（ 整 体 刚 度 大 ， 对 地 基 要 求 高 ）（ 极 少 采 用 ） （ 刚 梁 柔 拱 ）（ 刚 梁 刚 拱 ）（ 柔 杆 刚 拱 ）（ 刚 杆 柔 拱 ）（ 刚 杆 刚 拱 ）尼 尔 森 拱 （ 采 用 斜 吊 杆 时 ）（ 上 缘 与 桥 面 纵 向 平 行 ， 下 缘 为 拱 形 的 结 构 ） 等 （ 联 梁 式 ） （ 根 据 泄 洪 总 跨 径 ）（ 根 据 通 航 、 地 形 、 地 质 等 ） 桥 面 高 程 拱 顶 填 料 厚 度主 拱 圈 厚 度 由 冲 刷 深 度 、 地 基承 载 力 等 因 素 确 定由 矢 跨 比 要 求 确 定由 两 岸 线 路 纵 断 面 控 制、 直 接 影 响 着 拱 圈 的 承 载 能 力 ； 影 响 结 构 耐 久 性 、 经 济 合 理 性 和 施 工 安 全 性 等 。 与 拱 上 各 种 荷 载 作 用 下 的 压 力 线 相 吻 合 ； 拱 圈 截 面 只 受 轴 向 压 力 ， 而 无 弯 矩 作 用 ， 充 分 利 用 圬 工 材 料 的 抗 压 性 能 。 不 出 现 拉 应 力计 算 方 法 简 便便 于 施 工 小 跨 径 拱 桥大 、 中 跨 径 拱 桥轻 型 拱 桥 矢 跨 比 较 小 的 大 跨 径 钢 筋 混 凝 土 拱 桥 cos11 dnII I 拱 圈 任 意 截 面 惯 性 矩 ； Id 拱 顶 截 面 惯 性 矩 ； n 拱 厚 变 换 系 数 ： 空 腹 式 拱 n=0.3 0.5， 实 腹 式 拱 n=0.4 0.6， 钢 砼 拱 n=0.5 0.8； 矢 跨 比 D较 小 时 ， n 取 较 小 值 ， 反 之 取 较 大 值 ； 横 坐 标 参 数 ， = 2x / l； 任 意 截 面 处 拱 轴 线 的 水 平 倾 角 。 3 0lkd d 主 拱 圈 厚 度 （ cm） ； l0 主 拱 圈 净 跨 径 （ cm） ； 系 数 ， 一 般 取 4.5 6.0； k 荷 载 系 数 ， 一 般 取 1.0 1.2。 2001 lkd 1 系 数 ， 一 般 取 0.016 0.02。主 拱 圈 厚 度 kblad 0 d 主 拱 圈 （ 肋 ） 厚 度 （ cm） ；a、 b 系 数 ， a、 b、 k 的 关 系 见 下 表 。 成 桥 状 态受 力 分 析强 度 、 刚 度和 稳 定 验 算施 工 阶 段 结 构受 力 分 析 验 算 lflflR Ryyx /4 12 02 1212 cos1sin1 Ry Rx 221 4 xl fy （ 不 计 弹 性压 缩 ） Mj 半 拱 结 构 自 重 对 拱 脚 截 面 的 弯 矩 ； Hg 拱 的 结 构 自 重 水 平 推 力 （ 不 考 虑 弹 性 压 缩 ） ； f 拱 的 计 算 矢 高 。 fMH jg 自 重 压 力 线 的 特 点结 构 对 称 性 gx1 HMy Mx 任 意 截 面 以 右 的 恒 载 对 该 截 面 的 弯 矩 ； gx2 x2g212 dd1dd HgxMHxy gd 拱 顶 处 结 构 自 重 集 度 ；0 拱 上 材 料 的 平 均 重 度 。 djggm g j 拱 脚 处 结 构 自 重 集 度 。 10dx ygg d0dj mgfgg fgm d0 1 fymgg 1dx 11 fymHgly 1gd21212 11dd 1 g d212 mfHglk 12gd21212dd ykHgly 1ch11 kmfy 1lnch 21 mmmk - （ 可 查 表 确 定 ） 。 gd21212dd Hgly 212gd211 21 CCHgly g221d2gd211 2121 HlgHgly 22 g j1 fHMy 221 4 xlfy dhg d1d j2d1j cos dhhg j2cos2 ddfh hd 拱 顶 填 料 厚 度 ， 一 般 为 30 50cm； d 拱 圈 厚 度 ； 拱 圈 重 度 ； 1拱 顶 填 料 及 路 面 的 平 均 重 度 ； 2拱 腹 填 料 的 平 均 重 度 ； j 拱 脚 处 拱 轴 线 的 水 平 倾 角 。 （ 教 材 P300） kmfky sh1dd 1 k kml fkl yl yxysh sh)1(2dd2ddddtan 11 11 )1(2 ml fk kshtan j 12ch114/ kmfyl 2 12 1ch2ch mkk 212 11 12 14/ mmmfyl m 1.000 1.167 1.347 1.543 1.756 1.988yl/4 /f 0.250 0.245 0.240 0.235 0.230 0.225m 2.240 2.514 2.814 3.142 3.500 3.893yl/4 /f 0.220 0.215 0.210 0.205 0.200 0.195 其 自 重 压 力 线 并 非悬 链 线 使 拱 轴 线 在 全 拱 有 五 点 （ 拱 顶 、 两 l/4点 和 两 拱脚 ） 与 相 应 三 铰 拱 自 重 压 力 线 重 合 （ 如 图 a、 b） 。fMH jg 4/ 4/g 4/4/g 0l lll yMH MyH Mj 半 拱 结 构 自 重 对 拱 脚 截 面 的 弯 矩 ；Ml/4 拱 顶 至 拱 跨 l/4点 区 域 的 自 重 对 l/4点 截 面 的 弯 矩 （ M j 、 Ml/4可 查 表 ） 。 j4/4/ MMfy ll fyl/4 1221 24 l/yfm ssgss p s 21s p111p11 d dd d dd Is sIyHIs sIM EI sMEI sMMX yHMM gp1 100d 1s XsIyy 即积 分 故 沿 全 拱有 正 有 负因 ， s 2sg s 22s p222p22 dd ddI sy sI yyH EI sMEI sMMX 恒 为 正由 计 算 2X， yHM yM gp2 P21 MyXXM y 以 弹 性 中 心 为 原 点 （ 向 上 为 正 ） 的 纵 坐 标 。ys 弹 性 中 心 到 拱 顶 的 距 离 。 00312.0202.2514.2 半级mm 自 重 对 各 截 面引 起 的 总 弯 矩 mkN1047080.523544 80250.5 mkN252500.126254 80250.5 22j 224/ ，MMl mkN15970810470855000 mkN352502525010000 2j1jj 24/14/4/ ， ， MMM MMM lll 202.212352501597082122421 2 1l/M jMm ）（ 137.0038.0202.2240.2 半 级mm 半 拱 悬 臂 集 中 荷 载 kN275025050021000 1j ，P kN4.82684.551827502j1jj ， PPP 半 拱 悬 臂 自 重 kN4.551855184.080250.52j 表 值lAP ， .6kN296114.82688.9981kN4.8268 9981.8kN16159708 222g2gg jg jg VHN PV fMH 拱 脚 的 最 终 自 重 总 弯 矩 1g d212 mfHglk 222g 1ln4 14 1 mm mkmk flgkflgkmH 2dg2d2g 4 1 10 1x0 xg dd1 lgxgV l lgklgmmmklgV dgd2210dg 1ln2 1dch2 12ln 122g mmmk cos gHN k22sh1 1cos 为 常 数沿 全 拱2g2g VHN 中 小 跨 径 空 腹 式 拱 桥 可 不 考 虑 偏 离 影 响 1-3-3见 例 题 ）（ ）（ ）（ 任 意 截 面 轴 力半 拱 结 构 自 重自 重 水 平 推 力cos gjg jg HN PV fMH cossin 2 2 gs121XN XQ yHyyXXM 为 基 本 结 构拱 顶 的 相 对 水 平 变 位 为 零 2222 0 lS lS ss0 cosdcosdd EAsNsxl l sgs g cosdcosd EA xHEA xHl （ 考 虑 轴 向 力 影 响 ） s 2s s 22s s 222222 d1 dcosd dd sEIy sEAsEIy sEANsEIM s 2s 2 ddcos sEIysEA 1dcosd1 1 1gs 20g HEIsyEA xHS l s 201 dcosd EIsyEA xl 向 左 为 正 向 下 为 正以 使 拱 下 缘 受 拉 为 正以 绕 隔 离 体 逆 时 针 方 向 转 动 为 正以 压 力 为 正 在 左 半 拱 取 负 ， 右 半 拱 取 正 左 半 拱 取 负 右 半 拱 取 正 sin11 cos1cos g1 1sg1 g1g HQ yyHM HHN 剪 力弯 矩轴 向 力 左 半 拱 取 负 ， 右 半 拱 取 正 sinsin11 cos1coscos 22g1 1s2g1 2g12g XXHQ MyyXHM XHXHN 剪 力弯 矩轴 向 力 不 计 主 拱 圈 弹 性 压 缩 影 响 的 内 力 ；计 入 弹 性 压 缩 对 活 载 内 力 的 影 响 。 石 板 拱混 凝 土 箱 板 拱 c 车 列 数 ； B 主 拱 圈 宽 度 ； n 主 拱 圈 的 拱 箱 个 数 。Bcm截 面矩 形 ncm箱 板 排 架 式赘 余 力 影 响 线 主 拱 圈 各 截 面 内 力 影 响 线编 制 出 等 代 荷 载 （ 悬 链 线 无 铰 拱 影 响 线 等 代 荷 载 可 查 相 关 资 料 ） （ 可 将 拱 圈 沿 跨 径 分 为若 干 等 分 ， 求 出 每 个 分 点 处 的 影 响 线 竖 标 ）iiipiipiii 321i0 XX ），（ iiipi ipiii 0 XX （ 简支 曲 梁 ） （ 以 拱 下 部 受 拉 为 正 ）333p3 X )22(3 llM ， )2(221 )2(221p lxllx xlllxM ， ， cosd 2d 2/ 0 2s 2333 l EIsEIM 2/2/s p3p3 cosd 221 cosd 221 dlxxl EIllxEIllxsEIMM （ 由 拱 轴 方 程 决 定 ）（ 其 中 图 c也 验 证 了 上 述 结论 ） M0 简 支 梁 弯 矩 。 1310 XxXyHMM 110d XyHMM cos/ sincos 1 jj11 HN VHN HN ：其 它 截 面拱 脚拱 顶轴 力 一 般 不 必 计 算一 般 不 必 计 算：其 它 截 面拱 脚拱 顶 jj1 cossin VHQ剪 力 V0 相 应 简 支 梁 的 支 座 反 力 。 30 XVV kkk PqmS 多 车 道 横 向 折 减 系 数 ； m 相 应 简 支 梁 的 支 座 反 力 ； 荷 载 横 向 分 布 系 数 ；k 与 相 应 影 响 线 的 一 个 最 大 影 响 线 峰 值 ；qk、 Pk分 别 为 公 路 车 道 荷 载 均 布 荷 载 标 准 值 和 集 中 荷 载 标 准 值 。 入 汽 车 冲 击 作 用应 计 ，若 拱 顶 填 料 厚 度500mm （ 略 去 剪 力 影 响 ） 22s22 cosd EAsNlH coscossin 11H QHN l EA xHEAsNl cosdcosd 1s 1 d1 cosd 11 s 2 122H EIxyEA xHlH l 111 1111 HHHHH sin1sin cos1cos 1 11 11 11 HHQ HHN yHyHM ：剪 力轴 力弯 矩 sincostt tt 1sttt HQ HN yyHyHM：剪 力轴 力弯 矩 tll lH t 22tt （ 不 均 匀 沉 降 ） s 2v33v3 dEIsxX s 2h22h2 dEIsyX cossin sincos 32 32 321 XXQ XXN xXyXXM：剪 力轴 力弯 矩 s 2B3 s 2sB2 11B1 d2/ d/ EIsxlX EIsyyfXX