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1、长沙理工大学桥梁工程拱桥课程设计计划与任务书 -悬链线等截面无铰箱形拱桥设计指导教师：易壮鹏、刘建、适用班级：08-桥梁工程（城南学院）-1班设计时间：19-20周（2012.1.2-1.13）设计地点：待定桥梁系2011年12月16日桥梁工程课程设计任务、指导书悬链线等截面箱形无铰拱桥设计第一部分 上部结构计算一、设计资料：1、设计荷载：公路-级或公路-级、人群3.0kN/m2；2、桥面净宽：净7+21.0m人行道；3、净跨径：L0=65.0072.00m；4、净矢跨比：f0/L0=1/5、1/6、1/7；5、拱顶最小填料厚度：h=0.50m；6、材料性质：预制闭合拱箱、现浇填缝及横隔板：C
2、30混凝土，E1=3.0104MPa，容重r1=25.0kN/m3；横挑梁：预制C30混凝土，弹性模量E=3.0104MPa，容重r2=24.0kN/m3；拱上底梁、立柱、盖梁、腹拱、人行道栏杆：C20混凝土，容重r3=24.0kN/m3；拱顶及拱腔填料、护拱：10号砂浆砌片石，容重r4=24.0kN/m3；侧面墙：10号砂浆砌块石，容重r5=24.0kN/m3；桥面：沥青混凝土厚0.06m，容重r6=24.0kN/m3；7、栏杆、人行道全桥宽平均每延米9.4kN/m；8、桥面标高：85.460m。二、参考依据1、主拱圈：采用单箱5室结构，各细部尺寸如图所示。2、腹拱墩的布置：高墩采用立柱式，
3、也可采用挖空的横墙式。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计算。三、设计依据及参考资料1交通部.公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004).北京:人民交通出版社,2004.2交通部.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004).北京:人民交通出版社,2004.3交通部.公路砖石及混凝土桥涵设计规范(JTG D61-2005).北京:人民交通出版社,2005.4顾懋清,石绍甫.公路桥涵设计手册拱桥(上册).北京:人民交通出版社,1997.5顾安邦,孙国柱.公路桥涵设计手册拱桥(下册).北京:人民交通出版社,
4、1997.6江祖铭,王崇礼.公路桥涵设计手册墩台与基础.北京:人民交通出版社,1997.7钟圣斌.桥梁计算示例集拱桥(二).北京:人民交通出版社,1989.8王国鼎,钟圣斌.拱桥计算示例集.北京:人民交通出版社,2000.四、计算成果1、设计计算书一份；2、拱上建筑及主拱圈断面图一张。五、计算步骤1、截面几何特性计算可采用颜东煌教授编著桥梁结构电算程序设计书中的GEO1.FOR、GEO2.FOR程序进行。2、确定拱轴系数假定拱轴系数m、布置拱上建筑；计算各部分恒载的重量对拱脚及1/4截面产生的弯矩、计算，如果计算的与假定的m对应的相差在半级以内，则m即为采用值，否则将计算的作为新假定值，重复步
5、计算，直至满足要求为止。3、结构自重作用下拱的内力计算用假载法计算拱轴系数假定值与计算值偏差的影响、用力法计算恒载压力线偏离拱轴线的影响；4、汽车和人群作用下拱的内力计算 汽车作用的内力计算按新规范进行，等级为公路-级或公路-级,人群3.5kN/m2。5、温度及混凝土收缩内力计算，并考虑徐变的影响6、作用效应组合（按新规范进行），考虑承载能力极限状态下的基本组合，主要组合为：基本组合：永久作用+汽车作用+人群作用基本组合：永久作用+汽车作用+人群作用+温度影响+混凝土收缩7、强度及稳定性验算。六、要求1、 计算书采用长沙理工大学统一的课程设计纸，一律手写，提交的成果有目录、任务书、计算书；2、
6、 拱上建筑及主拱圈断面图纸采用A3纸，制图符合公路桥涵制图习惯，构造正确，一律手绘；3、 计算书整洁、清晰，计算数据准确、统一，一律采用国际单位，小数位数合理并前后一致；4、 独立、认真完成课程设计，按时提交设计成果，遵守纪律。第二部分 桥墩设计计算一、设计资料1、有关资料与上部构造提供的相同；2、桥墩处基底标高62.320m，河床表面标高68.000m，桥面标高85.460m，基岩=0.8MPa；3、桥墩材料：第一层基础15#片石混凝土，r1=24.0kN/m3；第二层基础10#小石子混凝土砌40#块石，r1=24.0kN/m3；二、参考数据桥墩起拱线处墩宽可初定为3.5m，可通过设计计算进
7、行调整，基础采用扩大基础，一般采用2层，层高0.751.00m，其余尺寸参考有关资料及例题，也可自行拟定。三、设计成果1、 桥墩计算书一份；2、桥墩设计图一份。四、说明1、本部分的设计计算只要求桥梁专业方向的学生进行设计，其他方向的学生不作要求。表1 学号、跨径、荷载等级及矢跨比对应一览表学号范围跨径荷载等级矢跨比学号范围跨径荷载等级矢跨比101-10365.00m公路I级1/5301-30365.00m公路II级1/5104-10665.00m公路I级1/6304-30665.00m公路II级1/6107-10965.00m公路I级1/7307-30965.00m公路II级1/7110-11
8、266.00m公路I级1/5310-31266.00m公路II级1/5113-11566.00m公路I级1/6313-31566.00m公路II级1/6116-11866.00m公路I级1/7316-31866.00m公路II级1/7119-12167.00m公路I级1/5319-32167.00m公路II级1/5122-12467.00m公路I级1/6322-32467.00m公路II级1/6125-12767.00m公路I级1/7325-32767.00m公路II级1/7128-13068.00m公路I级1/5328-33068.00m公路II级1/5131-13368.00m公路I级1/
9、6331-33368.00m公路II级1/6134-13668.00m公路I级1/7334-33668.00m公路II级1/7201-20369.00m公路I级1/5401-40369.00m公路II级1/5204-20669.00m公路I级1/6404-40669.00m公路II级1/6207-20969.00m公路I级1/7407-40969.00m公路II级1/7210-21270.00m公路I级1/5410-41270.00m公路II级1/5213-21570.00m公路I级1/6413-41570.00m公路II级1/6216-21870.00m公路I级1/7416-41870.00m公路II级1/7219-22171.00m公路I级1/5419-42171.00m公路II级1/5222-22471.00m公路I级1/6422-42471.00m公路II级1/6225-22771.00m公路I级1/7425-42771.00m公路II级1/7228-23072.00m公路I级1/5428-43072.00m公路II级1/5231-23372.00m公路I级1/6431-43372.00m公路II级1/6234-23672.00m公路I级1/7434-43672.00m公路II级1/7