等截面悬链线空腹式无铰拱(石拱桥)设计(3)

?2——拱上建筑材料容重。

⑺人行道和栏杆重力

⑻1号腹拱墩重力P1及其至拱脚距离a1

'\'\P1?Pa?Pb?Pb?Pc?Pc?Pd1?Pe

　　?342.12?145.07?570.04?22.62?74.56?1043.95?53.13

?2251.49KN

a1?腹拱内直径+ ?2.7?腹拱墩宽d?sin?j

220.81.16??0.70980 22 ?2.68832m

2. 2号腹拱墩重力P2及其至拱脚距离a2计算。 ⑴Pa、Pb'、Pb\、Pc'、Pc\、Pe计算值同前 ⑵腹拱墩重力

Pc?平均厚度?分段长度?B?3　　?0.06??1.35?0.4?2?1.35??11.0?23?53.13KNx?17.72337??1.35?2?0.8??17.72337?3.5?14.22337m

3.41698?y背3.41698?2.48508?

15.30877?14.2233715.30877?13.60779 ? y背?2.82233m

11

d???0.8??y背??1.65??11.0?22

2??1.16???0.8??2.82233??1.65??11.0?22

2??

?339.25KN

⑶ 2号腹拱墩重力P2及其至拱脚距离a2

'\'\P2?Pa?Pb?Pb?Pc?Pc?Pd2?Pc

　?342.12?145.07?570.04?22.62?74.56?339.25?53.13

?1546.79KN

3. 3号腹拱墩重力P3及其至拱脚距离a3计算。 (1)腹拱墩重力

Pd2?bhB?2a2?2.68832?3.5?6.18832m 12

?0.340.82337???Pe?0.06?11.0??1.65??10.97337?????2324?????0.06?11.0?2.268?23?34.43KNP3b?(0.8?1.3875)?2.35?0.618?2?22?[11.0?2.35 2(0.8?1.3875)?0.618??2?2.35?0.618]?18

2?300.26KN

0.8?0.3??x?14.22337??2.7??2???14.22337?3.25?10.97337m 1.70527?y背1.70527?1.06063 ?

?11.90682?10.9733711.90682?10.20585

y背?1.35151m

Pd3?bhB?2

d???0.3??y背??1.65??11.0?222?? 1.16??　?0.3??1.35151??1.65??11.0?22

2??

　?20.44KN（2）3号腹拱墩重力P3及其至拱脚距离a3

1P3?(Pa?Pb'?Pb\)?Pe?P3d?P3b21?（342.12?145.07?570.04）+34.43+300.26+20.442=883.75KN

a3?6.18832?3.25?9.43832m

4.实腹段重力（直线部分）P4 (包括人行道和栏杆）及其至拱脚a4 ,至拱跨l/4距离b4计算。

13

P4?(0.8?0.975)(0.8?0.975)???2?0.7?10.20585?22??0.7?10.20585?11.0??2?0.7?10.20585?22???18?0.06?10.20585?11.0?23?1620.18KN3a4??20.41169?15.30877m4 1b4??20.41169?5.10292m4

5.实腹段重力（曲线部分）P5 及其至拱脚a5 ,至拱跨l/4距离b5计算。

ek?e?kshk?2ek?e?kchk?2

k?ln（m?m2?1）=ln（3.142?3.1422?1）?1.81166f1?1.06063?1.16?1.640632

?cf1l1f12l1m113?V??(shk?k)?（shk?chk?2shk?k）??22（km?1)2（km?1）22??0.975?1.64?10.20585?[?sh1.81166?1.811661.81166?（3.142?1）1.64?10.20585?0.2513??(sh1.81166?ch1.81166?2?sh1.81166??1.81166]?222?1.81166?（3.142?1）22?10.53957m3式中： m——拱轴系数；

k ——系数，k?ln （m?m2?1）； l ——拱圈外弧半跨长度； c ——拱弧顶处的侧墙宽度。

?lf?P5?V?2??11（shk?k）B-V??4km?1）?（??1.64?10.20585??10.53957?22???（sh1.81166?1.81166）?11.0?10.53957??18（3.142?1）?1.81166???1038.74KN（近似按抛物线）

14

3

a5?20.41169??20.41169?12.75731m81b5??20.41169?2.55146m8（近似按抛物线）

6.主拱圈重力及其拱脚、拱脚l/4处弯距

计算。

Pj?0.55342A?1l?0.55342?1.16?11.0?24?40.82337?6918.72KN

A?1l21.16?11.0?24?40.823372Mj?0.52278?0.52278??66701.96KN44

A?1l21.16?11.0?24?40.823372M1?0.12608??0.12608??16086.66KN444

A?l2M????表值??注: P?A?l??表值见表?表值?? 4

3-3-6

式中：γ——拱圈材料重度；l——计算跨径；A——拱圈截面面积。

六、拱轴系数m值验算

?M、?M计算见表

14j?M、?M计算表

14j 力和距离 重力 主拱圈 P1 P2 P3 P4 P5 Σ P（KN） b（m） a（m） ?M（KN.m）?M（KN.m）14j 6918.72 2251.49 1546.79 883.75 1620.18 1038.74 14239.23 5.10292 2.55146 2.68832 6.18832 9.43832 15.30877 12.75731 16086.66 8267.65 2650.30 27004.61 66701.96 6052.73 9572.03 8341.11 24802.96 13251.53 128722.32 15

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