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中承式拱桥计算书

2 主梁内力计算2.1恒载内力计算2.1.1桥面铺装桥面铺装为:m KN /203.84259.1010.0259.102)318.010.0(=⨯⨯+⨯⨯+;为简化计算,将桥面铺装的重力平均分配给各主梁,得: m KN g /841.165/203.742==;2.1.2防撞墙单边防撞墙横截面面积:2390.0044.0109.0114.0123.02.022.045.02263.022.0321.0245.0263.0274.045.0m =+++=⨯+⨯++⨯++⨯= 防撞墙重力为:m KN /500.19225390.0=⨯⨯平均分配给各主梁:m KN g /900.35/500.192=='2.1.3横隔板重力根据结构尺寸,一块预制横隔板的体积为:30996.0.006.12.02)44.050.0(m =⨯⨯+ 横隔板截面图 3中主梁有6块横隔板预制块,而边主梁有3块横隔板预制块,可将其产生的重力沿主梁纵向均匀分摊,则:边主梁横隔板产生的重力为:m KN g /75.096.9/250996.031=⨯⨯='边; 中主梁横隔板产生的重力为:m KN g /50.196.9/250996.061=⨯⨯='中;2.1.4主梁重力主梁的横截面积:35944.09.026.0206.12)20.014.0(m =⨯+⨯⨯+;则主梁产生的重力为:m KN g /86.14255944.01=⨯=; 一期恒载作用下总重力为:中主梁:m KN g g g /36.1650.186.14111=+='+=中恒中 边主梁:m KN g g g /61.1575.086.14111=+='+=边恒边 二期恒载作用下总重力为:m KN g g g /741.20900.3841.16222=+='+=恒 横载总重力:中主梁:m KN g g g /101.37741.2036.1621=+=+=恒中恒中恒中 边主梁:m KN g g g /351.36741.2061.1521=+=+=恒边恒边恒边2.1.5、根据4中总的恒载集度可计算出恒载内力见表1:2.2活载内力计算2.2.1主梁横向分布系数计算(1)、支点处采用杠杆法,由对称可知只需计算1,2,3号梁。

由下图可知各号梁在支点截面处的横向分布系数:对于1号梁:702.02/)324.0080.1(01=+=q m ; 对于2号梁:849.02/)454.0.000.1244.0(02=++=q m ; 对于3号梁:849.02/)454.0000.1244.0(03=++=q m ;2 号梁3 号梁支座处横向分布影响线 图4(2)、跨中采用偏心压力法进行计算横向分布系数;当桥跨的横截面尺寸确定后,i 号梁的荷载横向分布影响线在各处的竖标值ie η只与荷载偏心距e 相关,即ie η呈直线变化。

因此,实际上只要计算荷载P 作用在两根边梁上的竖标值,就可以得到i 号梁的荷载横向分布影响线。

由于本桥各根梁的横截面相同,梁数为5,梁间距为2.38M ,则1号梁在两个边梁处的横向分布影响线的竖标值为:2.04.02.0644.566576.2251)238.2(38.2038.2)238.2()238.2()238.2(-51-16.04.02.0644.566576.2251)238.2(38.2038.2)238.2()238.2(51122222125115222222121111-=-=-=⨯++++⨯⨯⨯⨯===+=+=⨯++++⨯⨯+=+=∑∑==n i in i ia a a n a a a n ηη 2号梁在两个边梁处的横向分布影响线的竖标值为:0.02.02.0644.563288.1151)238.2(38.2038.2)238.2()238.2(38.2-51-14.02.02.0644.563288.1151)238.2(38.2038.2)238.2()238.2(38.25112222212522522222121221=-=-=⨯++++⨯⨯⨯===+=+=⨯++++⨯⨯⨯+=+=∑∑==n i in i ia a a n a a a n ηη3号梁在两个边梁处的横向分布影响线的竖标值为2.00.02.0644.560.051)238.2(38.2038.2)238.2()238.2(0-51-12.002.0644.560.051)238.2(38.2038.2)238.2()238.2(05112222212533522222121331=-=-=⨯++++⨯⨯⨯===+=+=⨯++++⨯⨯⨯+=+=∑∑==n i in i ia a a n a a a n ηη各号梁的横向分布影响线如图5所示:跨中处横向分布影响线 图5由上图可得到跨中及1/4跨处的横向分布系数:对于1号梁:820.02/)204.0355.0465.0616.0(01=+++=q m ; 对于2号梁:610.02/)202.0278.0330.0408.0(02=+++=q m ; 对于3号梁:400.02/)200.0200.0200.0200.0(03=+++=q m ; 其中4号和2号,5号和1号的横向分布系数相同 (3)、荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化,如图7所示; (4)、冲击系数μ的计算选取; ① 计算截面惯性距: T 型梁的细部尺寸如图6所示; 上翼缘板的换算平均高度为:cm h 1722014=+= 单片T 型梁横截面简化图6荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化图 图7求主梁截面重心位置离上檐距离x a ;cma x 78.23269017)26238(4526901017)26238(=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=惯性距为:43423231000.2492..24003088.49654157950079.68435733.86796)78.23290(90269026121)1078.23(17)26238(17)26238(121m cm I x -⨯==+++=-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯-+⨯-⨯==x a cm 78.232340360410530036040269017)26238(4526901017)26238(=++=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-2323)78.23290(90269026121)1078.23(17)26238(17)26238(121-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯-+⨯-⨯=z I=86796.33+684357.79+1579500+1053674.86 =0.034② 对于1号梁: 自振频率为:Z C C H m EI l f 22.81081.9351.3610241045.35.9214.32331022=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=-π根据规范知:当Z Z H f H 145.1≤≤时冲击系数0157.0ln 1767.0-=f μ=0.357③ 对于2。

3号梁: 自振频率为:Z C C H m EI l f 14.81081.9101.3710241045.35.9214.32331022=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=-π根据规范知:当Z Z H f H 145.1≤≤时冲击系数0157.0ln 1767.0-=f μ=0.355 (5)、活载内力计算:利用影响线对主梁活载按规范进行加载并计算其最不利位置的内力。

本桥采用公路—I 级荷载,由于跨径为10m ;内插后得到q k =10.5KN/m ;Pk=200KN ;考虑冲击系数后,计算剪力效应时,需要乘系数1.2。

图8① 跨中4l 处的弯矩。

影响线如图 8所示; 1号梁m KN q y p M M K K K cq q l •=+⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+=Ω++=11.455)84.8825.356(820.01357.1)]5.95.916321(5.105.9163200[820.01)357.01()()1(max .4ξμ 2号梁m KN q •=+⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+=89.367)84.8825.356(610.01355.1)]5.95.916321(5.105.9163200[610.01)355.01(max . 3号梁m N q y p M M K K K cq q l •=+⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+=Ω++=24.241)84.8825.356(400.01355.1)]5.95.916321(5.105.9163200[400.01)357.0.1()()1(max .4ξμ图 9② 跨中2l 处的弯矩。

影响线如图 9所示; 1号梁mKN q y p M M K K K cq q l •=+⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+=Ω++=36.660)45.11800.475(820.01357.1)]5.95.94121(5.105.941200[820.01)357.01()()1(max .2ξμ2号梁mKN q •=+⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+=52.490)45.11800.475(610.01355.1)]5.95.94121(5.105.941200[610.01)355.01(max .3号梁mKN q y p M M K K K cq q l •=+⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+=Ω++=65.321)45.11800.475(400.01355.1)]5.95.94121(5.105.941200[400.01)355.01()()1(max .2ξμ③ 1、2、3号梁支座处的弯距为0;④ 支座处的剪力。

影响线如图10所示; 1号梁KN y q M M a q M y p M Q K c K c K K q 46.282)23.190.4048.168(1357.1]833.05.10)820.0720.0(45.921)0.15.9215.10820.012002.1702.0[(1)357.01(])(21)[()1(00max .0=-+⨯⨯=⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+=-⨯+Ω++=ξμ 2号梁KN y q M M a q M y p M Q K c K c K K q 01.321)73.242.3076.203(1355.1]917.05.10)610.0849.0(45.921)0.15.9215.10610.012002.1849.0[(1)355.01(])(21)[()1(00max .0=++⨯⨯=⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+=-⨯+Ω++=ξμ 3号梁KNy q M M a q M y p M Q K c K c K K q 08.310)13.595.1976.203(1355.1]917.05.10)400.0849.0(45.921)0.15.9215.10400.012002.1849.0[(1)355.01(])(21)[()1(00max .0=++⨯⨯=⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+=-⨯+Ω++=ξμ图 10⑤ 跨中4l 处的剪力。

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