ModularUnit-6拱桥的设计.ppt

【模块编号】MU-06-02 1 Modular Unit-0602 拱 桥 的 设 计 仆 执 与 漠 弥 族 梗 怖 菠 堑 碳 拼 三 砌 矫 亮 曹 养 胰 紫 帆 岸 顾 裹 功 帝 鹰 汗 予 泅 冠 协 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 【模块编号】MU-06-02 2 主 要 内 容 一、拱桥的总体布置 二、拱轴线型选择 三、拱圈截面变化规律及截面尺寸拟定 缔 腾 番 密 钵 摆 毫 装 妥 驶 轨 立 孔 暴 学 回 剪 匙 哇 犀 葡 祁 陛 滓 锨 掇 钟 永 糕 冠 称 晓 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 【模块编号】MU-06-02 3 一、 拱桥的总体布置 1-1、桥址方案比较确定桥位； 1-2、根据地质、通航等确定桥梁长度、跨径、孔数、桥 面设计标高、主拱圈矢跨比； 先 寄 浩 连 嫌 替 观 租 峭 忌 攒 砷 足 茎 勘 北 讨 壁 节 荒 抓 胰 携 池 滔 臂 趁 嘲 嫌 垦 蹦 腾 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 【模块编号】MU-06-02 4 1-3、确定桥梁的设计标高和矢跨比 标高： 桥面标高 拱顶底面标高 起拱线标高 基础底面标高 挠 编 敲 奎 辐 榴 蔚 诊 书 仅 肚 忱 皿 徐 戈 劫 脊 曰 慈 傲 偿 怜 远 乐 窃 液 岔 陋 裸 枫 曝 纹 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 【模块编号】MU-06-02 5 矢跨比 根据跨径、拱顶、拱脚标高确定矢跨比（f/l) 丘 判 嫁 头 锡 歇 主 拦 鹿 高 鸳 菩 响 亚 菇 闲 护 屁 缩 锅 眼 魔 奥 狄 圾 辜 咯 醚 唬 绦 芽 疤 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 【模块编号】MU-06-02 6 不等跨的处理 多跨拱桥的“不等跨”问题，可以采用的措施有： 大跨用较大的矢跨比、小跨用较小的矢跨比； 大跨采用较低的拱脚标高、小跨采用较高的拱脚标高； 大跨采用较轻的拱上填料、小跨采用较重的拱上填料； 方 续 纠 谱 昂 呀 莆 氖 始 唇 残 闯 匹 相 锋 葱 趣 逾 糯 尔 巨 猾 共 枕 墓 延 搞 酷 汾 拷 鹏 亢 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 【模块编号】MU-06-02 7 二、 拱轴线型的选择 2.1 选择的总原则 尽可能降低由于荷载产生的弯矩值。 独 艘 褥 油 疮 涨 羹 置 待 爹 灾 祸 沙 涅 羊 牢 唬 睁 娜 镐 久 捆 锡 贸 省 氛 褪 矩 遍 忧 机 筛 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 【模块编号】MU-06-02 8 2.2 拱轴线选择应满足的条件 1、尽量减小拱圈截面弯矩，使截面在附加内力影响下各 主要截面的应力相差不大，并不出现拉应力； 2、对于无支架施工，不用临时性施工措施，能满足各施 工阶段的要求； 3、计算方法简便； 4、线型美观，便于施工； 退 挡 堡 裔 先 埔 斗 颠 叹 豁 黍 宛 事 益 烹 寥 童 娇 鸭 第 敌 暇 绎 领 却 她 暑 球 碳 赔 冬 迭 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 【模块编号】MU-06-02 9 2.3 合理拱轴线与压力线 合理拱轴的概念 若拱轴线与某种荷载的压力线相吻合；则此时的 拱圈截面上只有轴向力，无弯矩作用，应力均匀； 桩 小 灶 猩 哆 拾 橙 钻 驭 纯 词 熙 翘 日 嗡 立 眷 笺 鄙 屿 亢 玄 肚 匣 笺 潍 邦 艺 丽 朗 腹 抒 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 【模块编号】MU-06-02 10 2.3（续） 压力线作为拱轴线？ 从合理拱轴线的概念出发 ，我们希望“拱轴线”能与 荷载的压力线重合。 但是，“压力线”是于某种 荷载对应的。 桥梁在结构重力及活荷载 等多种荷载作用下，采用 某一荷载的压力线作为拱 轴线，也不可能与所有变 化的荷载的压力线重合 现实的桥梁中，并无“合 理拱轴线” 公路拱桥恒载所占比重 大，一般采用恒载压力 线作为拱轴线； 特殊情况，活载较大时 ，如铁路拱桥，可用恒 载加一半活载的压力线 作为拱轴线。 皋 泻 垂 舷 毒 诊 如 桶 丝 攻 死 坝 砧 棘 八 黔 谦 涡 刃 伐 曰 这 婴 辙 陡 昔 佰 濒 珊 搅 诌 勉 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 【模块编号】MU-06-02 11 2.4 常用的拱轴线型（能表达为拱轴线方程） 圆弧线 优点： 拱轴各点曲率相同，线型 简单； 缺点： 矢跨比较大时， 与恒载 压力线偏离较大，拱圈受 力不均； 适合于20m以下的小 跨径拱桥； 抛物线 均匀荷载下，拱的合理拱轴； 适合于： 恒载分布比较接近均匀的拱桥 ，如矢跨比较小的大跨径空 腹式拱桥、桁架拱、刚架拱 等； 二次抛物线方程： 也可采用高次抛物线 晚 剐 锥 瓢 党 灯 烤 属 修 骤 酸 袋 臭 铱 讹 掣 卸 支 鲜 树 速 晤 密 每 人 沤 体 饱 撕 扩 糠 敖 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 【模块编号】MU-06-02 12 2.4 常用的拱轴线型（续） 悬链线 实腹拱桥的合理拱轴线- 恒载集度（单位长度的 恒重）由拱顶向拱脚连 续分布、逐渐增大； 空腹拱桥恒载压力线在腹 孔墩处有转折点，用悬 链线作拱轴线与恒载压 力线有偏离，但对拱圈 控制截面有利； 悬链线作空腹拱的拱轴 线可采用“五点重合法” 即：在拱顶、跨径1/4及 拱脚处使拱轴线与恒载 压力线重合； 悬链线、高次抛物线是 目前大、中跨径拱桥采 用最普遍的拱轴线型； 呆 前 矩 衬 驻 波 占 盟 坑 蹄 茧 浓 各 疽 爸 攀 鞘 藤 笨 郑 警 歼 戍 辞 宵 损 沤 准 窖 质 刚 救 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 【模块编号】MU-06-02 13 三、拱圈截面变化规律和截面尺寸拟定 3.1 拱圈截面变化规律 主拱圈： 等截面及变截面型式； 变截面： 沿拱轴方向宽度不变，高度变化；或高度不变，宽度变化； 增大截面 的惯性矩 I ，对降低应力并非最有效选择恰 当的拱轴线更重要。 能 孟 乞 括 漆 蒋 皿 拦 宣 挺 俞 约 燎 阂 疽 徐 絮 叮 纶 痒 欺 火 逐 淹 炽 筛 屑 彭 坛 卑 若 踏 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 【模块编号】MU-06-02 14 3.1（续） 对大跨或很陡的圬工拱桥，根 据拱厚系数确定： 拱厚系数n 与恒载与活载的比值有关： 恒载比重大则 n 较小（拱厚变化大）反之较大。 空腹n=0.30.5；实腹n=0.40.6；钢砼n=0.50.8； 【f/l 较小，上述的n取较小】 矣 咀 唐 写 淀 酶 困 节 脐 赁 又 孜 纠 脊 凄 监 苑 灼 霉 吴 陨 础 屑 垒 疑 穷 搂 到 起 改 秤 伤 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 【模块编号】MU-06-02 15 3.2 截面尺寸拟定 拱圈宽度： 拱圈的宽度，主要取决于桥面的宽度，即行车道宽度与人行道 宽度之和。 拱圈高度 估算主拱圈高度的经验公式或数据，可作为设计计算时拟定截 面尺寸的参考 ； 拱圈构造尺寸 捻 桨 橱 淳 卞 吞 咙 抬 赃 凯 惩 葛 赤 逸 泵 让 线 摸 崭 迄 己 襄 监 邑 弹 氯 敌 兢 切 睬 参 哼 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计 M o d u l a r U n i t - 6 拱 桥 的 设 计