拱桥设计计算说明书书

1、目录一、设计背景1（一）概述1（二）设计资料11、设计标准12、主要构件材料及其参数13、设计目的及任务24、设计依据及规范2二、主拱圈截面尺寸4（一）拟定主拱圈截面尺寸41、拱圈的高度42、拟定拱圈的宽度43、拟定箱肋的宽度44、拟定顶底板及腹板尺寸4（二）箱形拱圈截面几何性质5三、确定拱轴系数6（一）上部结构构造布置61、主拱圈62、拱上腹孔布置7（二）上部结构恒载计算81、桥面系82、主拱圈8（三）拱上空腹段91、填料及桥面系的重力92、盖梁、底梁及各立柱重力93、各立柱底部传递的力9（四）拱上实腹段91、拱顶填料及桥面系重92、悬链线曲边三角形10四、拱圈弹性中心及弹性压缩系数12（一

2、）弹性中心12（二）弹性压缩系数12五、主拱圈截面内力计算13（一）结构自重内力计算131、不计弹性压缩的恒载推力132、计入弹性压缩的恒载内力13（二）活载内力计算131、车道荷载均布荷载及人群荷载内力132、集中力内力计算15（三）温度变化内力计算171、设计温度15°C下合拢的温度变化内力182、实际温度20°C下合拢的温度变化内力18（四）内力组合191、内力汇总192、进行荷载组合19六、拱圈验算21（一）主拱圈正截面强度验算211、正截面抗压强度和偏心距验算21（二）主拱圈稳定性验算221、纵向稳定性验算222、横向稳定性验算22（三）拱脚竖直截面（或正截面）抗

3、剪强度验算221、自重剪力222、汽车荷载效应233、人群荷载剪力244、温度作用在拱脚截面产生的内力245、拱脚截面荷载组合及计算结果25七、裸拱验算26（一）裸拱圈自重在弹性中心产生的弯矩和推力26（二）截面内力261、拱顶截面2612、截面2643、拱脚截面26（三）强度和稳定性验算27八、总结28九、参考文献291一、设计背景(一) 概述在我国公路桥梁建设中，拱桥，特别是圬工拱桥得到了广泛的应用。本次设计为等截面悬链线无铰拱结构，拱桥设计在桥梁建设中应用十分重要，也较为复杂，需结合理论力学、材料力学、结构力学的基础力学知识，根据桥梁专业特点来进行设计并解决设计中遇到的各种问题。本设计任

4、务书，主要包括了主拱圈截面的几何要素计算，确定拱轴系数，弹性中心位置以及计算弹性压缩系数，温度及混凝土收缩时产生的内力，拱圈截面强度验算，拱圈整体稳定及强度验算，拱脚截面直接抗剪验算以及它们所包含的荷载计算、拱圈内力的调整等。(二) 设计资料1、设计标准设计荷载:公路一I级，人群荷载按规范取3kN/m2。(2) 桥面净空：拱顶桥面标高+(3) 净跨径：1°二70+(学号T0)X5m二70+(13T0)X5m=85m1(4) 净矢跨比：f/二-，即净矢高f=14.17m0060(5) 桥梁净宽:净-8+2X(栏杆+人行道)二(6) 设计合拢温度为15°C，月平均最咼温度40&

5、#176;C，月平均最低气温5°C2、主要构件材料及其参数(1) 主拱圈为C40钢筋混凝土箱形截面，丫二25kN/m34(2) 桥面铺装为8cm的钢筋混凝土(丫二25kN/m3)+6cm沥青混1凝土(Y二23kN/m3)3(3) 拱上简支梁为C30钢筋混凝土，25kN/m31(4) 拱上桥墩为C30钢筋混凝土矩形截面墩，丫二25kN/m3拱顶填料平均高度h二0.55m,拱顶填料容重Y二20kN/m3d3（6）主拱圈截面参考图AC厦册三啓和幅純学丁込册:欢总巍匙图1-1主拱圈截面参考图（单位：cm）3、设计目的及任务本设计主要是独立完成一座等截面悬链线空腹式无铰箱型板砼拱桥设计和计算，

6、旨在通过本设计进一步熟悉拱桥的纵横断面和平面布置以及它的主要构件和各构件的主要尺寸及构造细节；进一步掌握圬工拱桥上部结构的内力计算步骤，原理和方法；熟悉有关拱桥内力计算图表的用法。本设计主要任务包括以下九点：（1）桥型布置和尺寸拟定。（2）拱轴系数的确定。（3）悬链线无铰拱的几何性质及弹性中心。（4）恒载作用下悬链线无铰拱的内力计算。（5）活载作用下悬链线无铰拱的内力计算。（6）裸拱内力计算。（7）温度变化、混凝土收缩和拱脚变位的内力计算。（8）拱圈强度和稳定性验算。（9）拱圈内力的调整。4、设计依据及规范1中华人民共和国行业标准公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004,人民交通出版社，20

7、04年9月。2 中华人民共和国行业标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD62-2004，人民交通出版社，2004年9月。3 邵旭东主编桥梁工程，人民交通出版社。4 公路桥涵设计手册拱桥上册，1994年6月，人民交通出版社。5 公路桥涵设计手册基本资料，1993年7月，人民交通出版社。6 王国鼎主编桥梁计算示例集拱桥（第二版），2000年10月，人民交通出版社。2010，7 向中富.桥梁工程毕业设计指南，人民交通出版社P129-1428 有关拱桥设计图纸。9 拱桥设计任务书。3二、主拱圈截面尺寸一）拟定主拱圈截面尺寸1、拱圈的高度按经验公式估算：l85H=i+A=+0.8=1.65

8、m100x100式中：h拱圈高度（m）；10拱圈净跨径（m）；常数，一般取0.70.9m，本设计取a。=0.8m。2、拟定拱圈的宽度为了节省材料，箱型拱可以通过采用悬挑桥面减少拱圈宽度，即采用窄拱圈形式。根据经验值，拱圈宽度一般为桥宽的1.00.6倍，桥面悬挑可达到4.0m但为了保证其横向稳定性，拱宽不宜小于跨径的1/20。本次设计取桥宽的倍，即拱宽为10.5m。3、拟定箱肋的宽度拱宽确定后，在横向划分为几个箱肋，主要取决于（缆索）吊装能力。目前我国缆索吊机的吊装能力超过100t，箱肋宽度一般取1.21.加。结合本地施工设备和吊装能力，本设计取边箱肋宽1.5m，内箱肋宽1.4m。拱圈底面宽=1

9、.4x5+1.5x2+0.04x6=10.24m，边箱肋上沿向外悬挑出13cm。L心亡二卫0涅SS土也切务応二国趕瞌土况憑執睦图2-1主拱圈横断面尺寸（单位：cm）4、拟定顶底板及腹板尺寸对常用的由多条闭口箱肋组成的箱型拱，其截面各部分尺寸取值与跨径及荷载大小有关。顶板、底板厚度一般为1522cm，顶板和底板可以等厚，也可以不等厚，在跨径大、拱圈窄时取大值。本设计取顶底板等厚为20cm。两边箱外腹板厚一般为1215cm，内箱肋腹板厚常取45cm，以尽量减轻吊装重量为先。本设计考虑到拱圈顶板、底板、腹板太薄可能出现压溃，所以取边箱外腹板厚为15cm，内箱肋腹板厚为5cm。填缝宽度根据受力大小确定

10、（主要考虑轴力大小），一般采用2035cm。本设计去填缝宽度为28cm。为保证填缝混凝土浇筑质量,安装缝通常取4cm，本设计也取安装缝为4cm。拱圈横断面的尺寸构造如上图2-1所示。二）箱形拱圈截面几何性质整个主拱截面的面积为：A=10.5x1.65-2x(1.65-0.2)x0.25-1x0.052-0.12x0.22-7x(1.65-2x0.2)x(1.4-2x0.12-2x0.05)-4x1x0.0522=7.310m2绕箱底边的面积矩为S=2x105x皿2-2x(165-02)x025x-2x005-7x(1.65-2x0.2)x(1.4-2x(0.12+0.05)0.050.222x

11、(1.650.2)0.12x221.65,0.0520.225+1.425=-4xx22=6.136m3主拱圈截面重心轴为：S6.136y十=0.839m下A7.310=1.65-0.839=0.811m主拱圈截面对重心轴的惯性矩：1I=x10.5x1.653+(5-0.811)2x10.5x1.65122-2x(1,650,2)3x0.25+(0.839-1.650.2)2x(1.65-0.2)x0.251220.0540.050.052-+(0.811-0.2-)2x36320.12x0.230.2-+(0.838)2x0.12x0.2122(1.65-2x0.2)37xx(1.42x(0

12、.12+0.05)1271/CC+(-0-811)2x(1-65-220-2)x(14-22(0-12+0-05)-4x00乂+2x(0.811-0.2-0.05)2x00上+2x(0.839-0.2-0.05)2x°°注363232=2.628m4主拱圈截面绕中心轴的回转半径：i=2.628=0.5996m7.310三、确定拱轴系数一）上部结构构造布置上部结构构造布置如下图所示：图3-1上部结构构造尺寸（单位：cm）1、主拱圈拱轴系数m值的确定，采用“五点重合法”，先假定一个m值，定出拱轴线,拟订上部结构各种几何尺寸，然后计算拱圈和拱上建筑恒载对l/4和拱脚截面的力矩工M

13、和工Ml/4j再利用式求比值工M/工M=f/y,l/4jl/4m=1（丄-2）2-1算出m值,如与假定的m值不符，则以求得的m值作为假定值,2yl/4重新计算，直至两者接近为止。对于空腹式拱，设计时拱轴系数m是根据全桥恒载确定的。采用无支架施工时，为了兼顾裸拱阶段的受力状态，在设计时宜选用较小的m值。本设计初步选定拱轴系数m=1.167，相应得y/f=0.245,f/1=1,查拱l/4006桥(上册)表(III)-20(1)得:sin0=0.56490,cosQ=0.82516jj主拱圈的计算跨径和计算矢高:l=l+2ysinQ=85+2x0.839x0.56490=85.9484mo下jf=

14、f+2yx(1-cosQ)=14.17+2x0.839x(1-0.82516)=14.4602m0下j拱脚截面的水平投影和竖向投影:x=HsinQ=1.65x0.56490=0.9321my=HcosQ=1.65x0.82516=1.3615mj将拱轴沿跨径24等分，每等分长i=_L=85.9484=3.5812m，每等分点拱2424轴线的纵坐标y=r斗Lf（其中r厶由拱桥（上册）表（iii）-i查得），相应1<f的拱背曲面坐标y_，拱腹曲面坐标y二y+4。具体数值见下表:11cos011COS®表3-1主拱圈几何性质表2、拱上腹孔布置从主拱圈两端起拱线起向外延伸后向跨中对称布

15、置五孔简支梁，简支梁桥面板厚为36cm，座落在宽为90cm的混凝土排架式腹孔墩支撑的宽为90cm的钢筋混凝土盖梁上，腹孔墩盖梁顶部与主拱拱顶拱背在同一标高，腹孔墩墩中线的横坐标l以及各墩中线自主拱拱背到腹孔墩盖梁顶部的高度xh二y+yx（1-1/cos®）-0.5，分别计算如下表:1上表3-2腹孔墩高度计算表项目lxg=亍ky二/1m-x(chkg-tan=12fks-1)l(m一1)1=COS0hkgJtan2(h)+11号立柱2号立柱323号立柱4号立柱1空实腹段分界线（二）上部结构恒载计算恒载计算，首先把桥面系换算成填料厚度，然后按主拱圈、横隔板、拱上空腹段、拱上实腹端共四个部

16、分进行。1、桥面系（1）根据设计任务书，为了便于计算，人行道、栏杆、路缘石及横挑梁悬出拱圈部分，全桥宽平均每延米kN。（2）桥面铺装为8cm的钢筋混凝土（丫=25kN/m3）+6cm沥青混凝土1（丫=23kN/m3），0.06x23x8+0.08x25x8=27.04KN/m3（3）厚空心板，空心折减率，0.36x10.5x0.7x25=66.15KN/m集度：q=10.5+27.04+66.15=103.69kN/mx故换算成填料的平均厚度为：听=0.4938m2、主拱圈M1/4=表(III)T9(1)值葺20.12610x7.310x85.94842x254=42555.7993(kN-m

17、)1=0.25439x7.310x85.9484x25=3995.4500KN)449P=表(111)-19(1)值Ayl=0.53521x7.310x85.9484x25=8406.0097(KN)M=_表(111)-19(1)值Ay120.51758x7.310x85.94842x25=174671.1387(kN-m)根据设计任务书，主拱圈内横隔板重量按顺桥向每延米给定，m。（三）拱上空腹段1、填料及桥面系的重力P二lhyB二6.5x0.494x20xl0.5二673.985kN简支梁d02、盖梁、底梁及各立柱重力各腹孔排式墩的横截面如下图所示：图3-2腹孔排式墩的横截面图（单位：cm）

18、结合CAD进行面积计算再乘以腹孔墩的容重得到：11盖梁自重：P二6.45x0.9x25=72.5625kN底梁自重：P二5.4x0.9x25=60.75kN1 号立柱自重2 号立柱自重3 号立柱自重4 号立柱自重P二4x0.2826x10.9043x25=547.8323kNP二4x0.2826x7.3255x25=368.0320kNP二4x0.2826x4.4419x25=223.1598kNP二4x0.2826x2.2319x25=112.1286kN3、各立柱底部传递的力通过对各自重进行相应的叠加得到各立柱处以及空实腹端接头处传递到集中荷载为：1号立柱：P=673.985+40.312

19、5+33.75+547.8323=1355.1298N12号立柱：P=673.985+40.3125+33.75+368.0320=1175.3295kN23号立柱：P=673.985+40.3125+33.75+223.1598=1030.4573kN34号立柱：P=673.985+40.3125+33.75+112.1286=919.4261kN4空实腹端接头处：p=673.985=336.9925kN52（四）拱上实腹段1、拱顶填料及桥面系重P=lhyB=12.5x0.4938x20x10.5=1296.125kN6xd102、悬链线曲边三角形p7二2（m必（曲起）y-B二二1031.0

20、062kN爭9484x节.28850.1658-0.1658)x20x10.5302x(1.167-1)x0.57022Icos0j丿其重心距原点（拱顶）的水平距离:式中二14.4602+0.8105x(1-1)二14.2885m0.825165犹-犹I0-7501x12-5=93764m(匕kg)chkg1shkg-亠ql二'2丿x（五）验算拱轴系数恒载对l/4截面和拱脚截面的弯矩如下表所示：表3-3半拱恒载对1/4截面和拱脚截面产生的弯矩项目集中力编号重力截面拱脚截面(kN)力臂弯矩力臂弯矩主拱圈横隔板10.21.拱上空腹段4.-10.10.17.2.23.8.30.实腹段15.3

21、6.12.33.工M由上表可知：二0.2457，该值与之差小于半级即，所i_81491.5715EM-331730.209以可以确定上面拟定的桥跨结构形式的设计共轴系数为m=1.167。#四、拱圈弹性中心及弹性压缩系数一）弹性中心y=表(111)-3值f=0.347276x14.4602=5.021加二）弹性压缩系数f=晋籍=0.0017i2气=表(III)-9值x=10.9533x0.00172=0.01884i2卩=表(111)-11值x=9.59186x0.00172=0.01649佥=號ng13五、主拱圈截面内力计算大跨径钢筋混凝土拱桥应验算拱顶、拱脚、拱跨1/8、1/4、3/8等截面

22、的内力。本设计跨径属中等跨度，根据设计任务书，只验算拱顶、拱脚、l/4截面。（一）结构自重内力计算空腹式无铰拱采用“五点重合法”确定的拱轴线，与无铰拱的恒载压力线实际上并不存在五点重合关系，但由此产生的偏离弯矩对拱顶、拱脚都是有利的。因此，在现行设计中，不计偏离弯矩的影响是偏于安全的。只有对于大跨径空腹拱桥，这种偏离的影响很大，不可忽略，才会采用“假载法”计其影响。本设计的净跨径为85m，属中小桥，所以偏于安全设计，不考虑偏离弯矩的影响。1、不计弹性压缩的恒载推力丫MH=jgf331730.20914.2885=22940.8920KN2、计入弹性压缩的恒载内力计入弹性压缩的恒载内力计算过程及

23、结果见表5-1表5-1计入弹性压缩的恒载内力项目拱顶1/4截面拱脚y=yys1cos0HJ1-斗HgI1+口丿N宀gcos0M=-H'yg1+pg二）活载内力计算1、车道荷载均布荷载及人群荷载内力公路I级汽车荷载加载于影响线上，其中均布荷载为q=10.5kN/m傑中荷载p当计算跨径1小于等于5m时，p=270kN，当l大于等于50m时，p=360kN。kkk本设计计算跨径为，即p=360kN。拱圈宽度为，承载双向两车道公路I级汽车k荷载，考虑活载均布分布于拱圈全宽。计算跨径小于等于50m时，q=3.0KN/m2；计算跨径大于50m且小于150mw时，q=3.25-0.005L;当计算跨

24、径大于等于150m时，q=2.5KN/m2。本设w0w计计算跨径为，所以取q=3.25-0.005x85.9484=2.82KN/m2w均布荷载及人群荷载的内力计算如下表所示：表5-2考虑弹性压缩后的均布荷载和人群荷载内力表面截项2q人群荷载表川-14(4)值乘数均布荷载的力或力矩人群荷载的力或力矩顶截面Mma212相应H1212/.拱相应N2lMmi212相应H12l2/.C相应N2l截面Mma212相应H12l2/.相应N2lMmi212相应H1212/“相应N2l脚截面Mma212相应H1212/“相应V2l拱相应N2lMmi212相应H1212/“f相应V2l相应N2l2、集中力内力计

25、算（1）不计弹性压缩的集中力P内力如下表所示k表5-3不计弹性压缩的集中力Pk内力项目双车道集中力查表值乘数竖标力或力矩拱顶截面Mmax720l相应720l/Mmin720l相应720l/fL/4截面Mmax720l相应720l/fMmin720l相应720l/f拱脚截面Mmax720l相应720l/f相应720Mmin720l相应720l/f相应720（2）考虑弹性压缩后集中力P内力如下表所示：k注：除拱脚截面外，其余截面的轴向力用N二H/cos0作近似计算。表5-4考虑弹性压缩后集中力Pk内力项目拱顶l/4截面拱脚MmaxMminMmaxMminMmaxMmincos91sin90与M相应

26、的H与M相应的V轴cosH1sin9向AH=-r力AN=AHcos9N=N-PANMy=弯ysy1AM二AN'y矩M=M十PAM（三）温度变化内力计算据调查，桥位处月平均最高温度40°C，月平均最低气温-5°C，设计合拢温度为15°C。采用5段预制吊装，由于受到预制场和施工场地的影响，工期被迫推迟，实际合拢温度为20°C。合拢时，各构件的平均龄期为100天。线膨胀系数"二1.0x105。主拱圈材料弹性模量E=3.25x104MPa。c设桥梁所处环境的年平均相对湿度70%。收缩计算，按温度下降10°C考虑。21此项计算考虑进温度

27、下降中。1、设计温度15°C下合拢的温度变化内力表中，温度变化在弹性中心产生的水平力：H=表冷5而2，表中收缩按温度下降10°C考虑。表5-5温度变化内力计算表项目温度上升温度下降拱顶截面1/4L截面拱脚截面拱顶截面1/4L截面拱脚截面AtHcos申yysy1N_Httcos9M_-Htt'2、实际温度20°C下合拢的温度变化内力表中，温度变化在弹性中心产生的水平力：H_aEIAtt-表（III）-5值f2，表中缩按温度下降10°C考虑。收表5-6温度变化内力计算表项目温度上升温度下降拱顶截面1/4L截面拱脚截面拱顶截面1/4L截面拱脚截面AtH

28、cos9yysy1N_Httcos9M_-Htty比较表5-5和5-6知，若按实际温度合拢，拱桥高温合拢会增大拱圈温降时产生的温度内力，是不利的。（四）内力组合按现行桥规的规定，对以上已计算的内力进行组合。根据桥规规定，承载能力极限状态设计时作用效应组合基本表达式为：YS二丫（艺丫S+丫S+屮工丫S）0d0GiGikQ1Q1kcQjQjki=1j=2其中y=1.0,y=1.2，丫=1.4，丫=1.4,屮取，荷载组合如下表所示：0GiQ1Qjc如下表：1、内力汇总表5-7作用效应汇总表荷载效应拱顶1/4截面拱脚MNMNMN恒载公路1级Mmax公路1级Mmin人群荷载Mmax人群荷载Mmin温度上

29、升温度下降2、进行荷载组合表5-8作用效应组合表荷载组合拱顶l/4截面拱脚MjNjMjNjMjNj恒载+活载（Max）恒载+活载（Min）恒载+活载+温升（Max）恒载+活载+温升(Min)恒载+活载+温降(Max)恒载+活载+温降(Min)六、拱圈验算(一) 主拱圈正截面强度验算根据桥规规定，构件按极限状态设计的原则是：荷载效应不利组合的设计值小于或等于结构抗力效应的设计值，即yS<R(f,a)0dd式中，y结构重要性系数，本设计取设计安全等级为；0s作用效应组合设计值，按公路桥涵设计通用规范的规定计算；R(f,a)构件承载力设计值函数；ddf材料强度设计值；da几何参数设计值，可采用

30、集合参数标准值a，即设计文件规定值。dk1、正截面抗压强度和偏心距验算主拱圈材料为C40钢筋混凝土，抗压极限强度设计值f二15.64MPa。当截cd面偏心距e-Mj<06s时，其截面强度应满足yN<0fA，具体结果见下表：e-J0.6s0dcdCj表6-1拱圈截面抗力计算表项目Me-jNe-0.邙艮值)6s.R抗力Nd拱顶截面1<>2>3>4>5>6>1/4L截面1>2>3>4>5>6>拱脚截面1>2>3>4>5>6>由表6-1可知，主拱圈正截面抗压强度和偏心距满足规范

31、要求。（二）主拱圈稳定性验算1、纵向稳定性验算本设计采用无支架施工，主拱圈的稳定和强度的验算列下表计算：表6-2主拱圈稳定性验算截面Ndmax<pR拱顶截面1/4L截面拱脚截面由上表6-2计算表明拱圈的稳定性没有问题。2、横向稳定性验算10.51由于本设计宽跨比为10.5=0.1235>鸟，故无需验算主拱圈横向稳定性。8520（三）拱脚竖直截面（或正截面）抗剪强度验算对于板拱截面，只需按竖向截面进行抗剪强度验算即可。一般是拱脚截面处的剪力最大，根据桥规条规定正截面直接受剪的强度，按下式计算1YV<Af+卩N0dvd1.4fk式中，V剪力设计值；dA受剪截面面积；f砌体或混凝土

32、抗剪强度设计值，C40取；vd卩f一摩擦系数，采用卩f=0.7；JJN与受剪截面垂直的压力标准值。K拱脚截面直接抗剪强度验算用的荷载效应：1、自重剪力自重产生的左拱脚反力，结构自重合计竹=1508.3214KN,自重产生的左拱23脚考虑弹性压缩的水平推力，H=22515.7874KNg自重剪力为V =H-sin©-R-cos©=22515.7874x0.5649-15808.3214x0.8252=-325.2262kNgj1j相应的轴向力N=H-cos©+R-sin©=22515.78740.8252+15808.32140.5649=27509.24

33、79CNgj1j2、汽车荷载效应汽车荷载考虑弹性压缩的水平推力影响线面积按1994年手册附表（III）-14（4），可取拱顶处与M相应的水平推力的影响线面积和与M相应的水maxmin平推力H影响线面积之和，即（+）x二。汽车均布荷载产生的考虑弹性压缩的水平推力为：X2XX=O汽车集中荷载不考虑弹性压缩的水平推力影响线坐标，按1994年手册附表（11）-12（1），其最大值为：xl/f=x。汽车集中荷载产生的不考虑弹性压缩的水平推力为：H=X2XX360=；考虑弹性压缩的水平推力为：1H=（1-）H=x=o1+p11汽车荷载考虑弹性压缩的水平推力为：H=+=汽车均布荷载左拱脚的反力影响线面积，按

34、1994年手册附表（11）-14（4），可取拱顶处，与M相应的左拱脚反力影响线面积和与M相应的左maxmin拱脚反力影响线面积之和，即（+）x二，汽车均布荷载产生的左拱脚反力为：x=汽车集中荷载左拱脚反力影响线坐标，在跨中截面（集中荷载设于跨中截面，为的是与求水平推力时一致）坐标按994年手册附表（111）-7（1）为。由汽车集中荷载产生的左拱脚反力为：R=xx（按通规第条，集中荷载计l算剪力时乘以）。汽车荷载作用下的左拱脚反力为：R=+432=l汽车荷载拱脚截面剪力为：V =H-sin©-R-cos©=2321.3122x0.5649-1334.4586x0.8252=2

35、10.1674kNgj1j相应的轴向力N=H-cos©+R-sin©=2321.3122x0.8252+1334.458&0.5649=2669.2897CNgj1j3、人群荷载剪力考虑弹性压缩的水平推力影响线面积，按第/2项为，人群荷载考虑弹性压缩的水平推力为：H=xXX=左拱脚反力影响线面积按2项为，人群荷载产生的左拱脚反力为：Ri=xXX=人群荷载剪力为：V=H-sin©-R-cos©=361.4566x0.5649-242.3968x0.8252=4.1707kNgj1j相应的轴向力N=H-cos©+R-sin©=36

36、1.4566x0.8252+242.3968x0.5649=435.1894KNgj1j正截面直接受剪承载力验算要求计算拱脚截面汽车荷载和人群荷载产生的最大剪力以及对应的轴力，可根据拱脚截面的内力影响线计算，注意：汽车荷载集中荷载标准值应乘以的系数。表6-3考虑弹性压缩的活载在拱脚截面产生的内力项目汽车荷载人群荷载cossinVminVmin对应的轴力NH二Ncos-VsinH二H|11/(1+U)V二-AHsinN二AHcosNp=N-ANVp=V-AV4、温度作用在拱脚截面产生的内力项目温度上升温度下降表6-4温度作用在拱脚截面产生的内力项目温度上升温度下降5、拱脚截面荷载组合及计算结果表

37、6-5拱脚截面荷载组合及计算结果丿号=剪力组合设计值相应轴力标准值Nk(KN)YOVd(KN)Afvd+1.4"f组合形式Vd(KN)自重+汽+X人/2!自重+汽+X人+X升温3!自重+汽+X人+X降温由表可知，主拱圈截面直接抗剪承载力显然满足规范要求。25七、裸拱验算裸拱的验算包括在裸拱自重内力作用下，强度及稳定性的验算（一）裸拱圈自重在弹性中心产生的弯矩和推力M=L表(IIDT5值x=0.17923x7.3095x25x85.94842=60485.9311kNH=表(IID16值XA412=0.5171X228984.7668=11904.5869NsL'4(1+p)f

38、4x1.0137x14.46(二) 截面内力1、拱顶截面M二M-Hy二表(111)-15值sss二60485.9511-11904.5869x5.0217二704.8423kM-mN=H=11904.5869kNs12'4截面M=MHy-表(111)-19值=60485.9311-11904.5869x5.02170.1261x7.3095x25x85.94842=-41850.9570kM-mN=HcosQ+L表(III)T9值AylsinQ=11904.5869x0.82516+0.25439x7.3095x25x85.9484x0.5649二12080.2186kN3'拱脚截面7.3095x25x85.94842M=Mh/L表(HD-19值竽60485.9311-11904.5869x5.0217-0.51758x=-173966.2964kM-mN二HcosQ+表(111)-19值Ayl