桥梁计算示例集 拱桥PDF电子书下载

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m 56

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