长沙理工大学土木与建筑学院
桥梁工程课程设计
任务书和指导书
——悬链线等截面无铰拱桥设计
指导教师：***
适用班级：桥梁11-1、2、3班
设计时间：2014-2015第一学期第17.5~19周
桥梁课程设计任务书和指导书
——悬链线等截面无铰拱桥设计
适用班级：桥土11-1、2、3班
第一部分 上部结构计算
一、设计资料
1．设计荷载：公路-I 级，人群3kN /2m。

2．桥面净宽：净7+2X1.0米。

3．净跨径： 0L =70.00米。

4．净高：
0f =10.00米，11.67米，14.00米，共三种。

其中学号尾号为1、2、3者采用
0f =10.00米，学号尾号为4、5、6者采用0f =11.67米，学号尾号为7、8、9，0者采用0f =14.00米。

5．拱顶最小填料厚度：a h =0.5米。

6．材料性质：
1)预制闭合拱箱及现浇填缝：40号钢筋混凝土 1E =3.25X 410MPa ，1r =26.5kN/3m ；
2)拱上底梁、立柱、盖梁、腹拱、人行道、栏杆：20号现浇或预制钢筋混凝土2r =25.0kN/3m ；
3)拱顶及拱腔填料、护拱：10号砂浆砌片石，3r =23.0kN/3m
； 4)侧墙：10号砂浆砌块石，4r =24.0kN/3m 。

7．桥面：人行道全宽平均每延米9.4kN/m 。

8．桥面标高：85.460m 。

二、参考依据
1．主拱圈：采用5箱组成，各部尺寸见下图。

2．腹拱墩的布置：高墩可采用立柱式，也可采用挖孔的横墙式。

3．计算温度影响力时，最高月平均气温30℃，最低月平均气温4℃，合拢温度14℃，混凝土收缩按温度下降10℃考虑。

三、设计依据计参考资料
1．《公路工程技术标准》（JTG B01-2003），人民交通出版社，交通部部颁标准；
2．《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），人民交通出版社，交通部部颁标准；3．《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005），人民交通出版社，交通部部颁标准；4．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004），人民交通出版社，交通部部颁标准；
5．《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007），人民交通出版社，交通部部颁标准；
6．《公路桥涵设计手册—拱桥》（上册），人民交通出版社，顾懋清石绍浦主编；
7．《桥梁计算示例集—拱桥》，人民交通出版社，王国鼎钟圣斌主编。

四、成果及要求
1．成果
1）设计计算书一份（手写）；
2）拱上构造及主拱圈断面图一张（CAD画）。

2．要求
1）计算书整洁、清晰，一律采用国际制单位，小数为数要求统一一致；
2）图纸按比例，线条清楚，构造正确。

3．包装
1）课程设计任务和指导书一份；
2）课程设计文件袋一个。

3）设计计算书一份（手写）；
4）拱上构造及主拱圈断面图一张（CAD画）。

五、计算步骤（供参考）
1．截面几何特性计算；
2．确定拱轴系数：
1）假定拱轴系数m’=2.514,布置拱上建筑；
2）计算各部分恒载的重量以及对1/4截面、拱脚的力矩M1/4、M j；
3）计算Y1/4
f
=
ΣM1/4
ΣMj
，如果
Y1/4
f
与假定值
Y'1/4
f
相差在一级以内（一级为
0.005），则m’即为采用值。

否则，将采用的Y1/4
f
（或相应的m）作为新的假定
值，重复1）∽3）步计算，直至满足要求为止。

3．恒载内力计算，要求用假载法计算拱轴系数假定值与计算值不符的影响；
4．活载内力计算，计算拱顶、拱脚、1/4截面的控制内力以及最大推力；
5．温度及混凝土收缩内力计算，并考虑徐变的影响；
6．荷载组合，仅考虑组合Ⅰ、Ⅱ两种，但要区分最大弯矩和最小弯矩、温度上升与温度下降的不同组合：
组合Ⅰ：恒载+汽ma x
min
组合Ⅱ：恒载+汽ma x
min +温度上升
下降
+混凝土收缩
7．强度及稳定性验算。

稳定性验算的轴力采用平均值。