拱轴系数的确定
* *: * * 学 号: ********* 年 级: 2007级 ****: ***
拱轴系数的确定 一、设计资料
1、本桥旧桥为3孔32米跨径的双曲拱,共3孔,桥梁全长115.6米,桥面宽度净-7+2*0.25米,设计车辆荷载:汽-15、挂-80。改造扩建后体系为箱型拱桥,桥面宽度净-7.5+2*1.25米,桥梁全长128.25米,设计车辆荷载:公路Ⅱ级。
2、新桥上部由4个箱拱组成,全宽7.8米,拱上建筑为钢筋混凝土板梁小孔,跨径为3.25米。小孔底座为现浇钢筋混凝土底梁或横挑梁,借以加强各箱的横向连接。矢高为6.5米。
3、拱上立柱、盖梁、行车道板均为现浇C30钢筋混凝土构件;人行道板为预制构件。 4、行车道板在墩顶处及桥台前第一孔为简支板,其余为连续板。桥面铺装与桥面板为复合结构,除表面3厘米为磨耗层,其余作为受力结构层。 5、技术标准及设计规范 1).《公路工程技术标准》 JTJ B01-2003 2).《公路桥涵设计通用规范》 JTGD60-2004 3).《公路圬工桥涵设计规范》JTG D6l一2005
4).《公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》 JTGD62-2004 5).《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTG D63-2007 6).《公路桥梁抗震设计细则》 JTG-T-B02-01-2008 7).《公路桥涵施工技术规范》 JTJ 041-2000
二、拱桥内力计算
1. 模型介绍
本桥采用桥梁博士软件进行计算复核,建立如下的模型:
计算模型:
几何模型:
1)建模思路
结合石拱桥的受力特点,在建模的时候只考虑拱圈的承载力,没有考虑拱圈的上部结构参与受力,因此拱圈的上部结构的自重以荷载的形式加到拱圈上。
本桥模型共有36个单元,其中拱圈有36个单元,桥墩不计入单元。
2)边界条件
考虑到本桥为无铰拱桥,故在桥台出采用固结约束(约束X,Y,ROTX,ROTY),在桥墩处拱圈与桥墩固结(采用共有节点的方式耦合在一起)
2. 荷载说明 a.恒载:(单位:KN)
b. 拱圈自重系统自动进入(容重采用25KN/m3) c. 栏杆荷载:1.5KN/m
3.拱桥截面形式:
图中单位:mm
4. 采用假载法计算m值:
1)
m=1.2
弯矩图:
轴力图:
偏心距e=M/N
e1=1193.041/5804.2=0.2055 e2=360.390/4258.367=0.0846
2)
m=1.543
弯矩图:
轴力图:
偏心距e=M/N
e1=905.662/5831.943=0.1553 e2=473.484/4279.253=0.1106
3)
m=1.756
弯矩图:
轴力图:
偏心距e=M/N
e1=746.625/5831.943=0.1280 e2=538.079/4279.253=0.1257
4)
m=1.988
弯矩图:
轴力图:
偏心距e=M/N
e1=613.757/5858.075=0.1048 e2=600.553/4301.422=0.1396
5)
m=2.514
弯矩图:
轴力图:
偏心距e=M/N
e1=473.72/4943.098=0.0958 e2=740.574/4322.458=0.1713
综上所述,取拱轴系数m=1.988。