悬链线等截面箱形无铰拱桥设计

悬链线等截面箱形无铰拱桥设计指导老师：李学文、曾有艺、吕毅刚、涂光亚适用班级：道土05-4、5、6班设计时间：08-09学年度第一学期第19周悬链线等截面箱形无铰拱桥设计指导老师：李学文、曾有艺、易壮鹏、金霞飞、韩艳适用班级：道土05-1、2、3、4班（城南）设计时间：08-09学年度第一学期第19周一、设计基本资料荷载等级：公路I级或公路II级，人群2.5kN/m2或3.0kN/m2。（具体情况见表1）桥面净宽：净7＋2×1.0米人行道。净跨径：l0=70.00米。矢跨比：f0/l0=1/5～1/7。（具体情况见表1）拱顶最小填料厚度：hd=0.50米。学号、荷载等级及矢跨比对应一览表学号范围汽车荷载人群荷载矢跨比学号范围汽车荷载人群荷载矢跨比401-410公路I级2.5kN/m21/5501-510公路I级3.0kN/m21/5411-420公路I级2.5kN/m21/6511-520公路I级3.0kN/m21/6421-430公路I级2.5kN/m21/7521-530公路I级3.0kN/m21/7601-610公路II级2.5kN/m21/5611-620公路II级3.0kN/m21/5621-629公路II级2.5kN/m21/6其他公路II级3.0kN/m21/6学号、荷载等级及矢跨比对应一览表学号范围汽车荷载人群荷载矢跨比学号范围汽车荷载人群荷载矢跨比101-110公路I级2.5kN/m21/5201-210公路I级3.0kN/m21/5111-120公路I级2.5kN/m21/6211-220公路I级3.0kN/m21/6121-132公路I级2.5kN/m21/7221-234公路I级3.0kN/m21/7301-310公路II级2.5kN/m21/5401-410公路II级3.0kN/m21/5311-320公路II级2.5kN/m21/6411-420公路II级3.0kN/m21/6321-333公路II级2.5kN/m21/7421-433公路II级3.0kN/m21/7其他公路II级3.0kN/m21/5一、设计基本资料材料性质：预制闭合拱箱及现浇填缝：30号钢筋混凝土，E1=3.0×104MPa，γ1=25.0kN/m3；横挑梁：预制30号钢筋混凝土，γ2=24.0kN/m3；拱上底梁、立柱、盖梁、腹拱、人行道栏杆：20号现浇或预制钢筋混凝土，γ3=24.0kN/m3；一、设计基本资料材料性质：拱顶及拱腹填料、护拱：10号砂浆砌片石，γ4=23.0kN/m3；侧墙：10号砂浆砌片石，γ4=23.0kN/m3；桥面：6cm厚沥青混凝土，γ5=23.0kN/m3。栏杆、人行道：全桥宽平均每延米9.4；桥面标高：85.460米。二、参考依据主拱箱：采用5箱组成，各部分尺寸见“主拱箱断面图”；腹拱墩的布置：高墩采用立柱式，也可采用挖空的横墙式；计算温度影响时，设定：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℃考虑。主拱箱横断面图三、设计依据及参考资料《公路工程技术标准》(JTJ001-97)，人民交通出版社，交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)，人民交通出版社，交通部部颁标准《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022-85)，人民交通出版社，交通部部颁标准《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)，人民交通出版社，交通部部颁标准三、设计依据及参考资料《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，交通部部颁标准。《公路桥涵设计手册—拱桥》(上、下册)，人民交通出版社，顾懋清石绍浦主编《桥梁计算示例集—拱桥(二)》，人民交通出版社，王国鼎钟圣斌主编四、成果及要求成果：设计计算书一份（手写）；拱上结构及主拱圈断面图一张（CAD画）。要求计算书整洁、清晰，一律采用国际标准单位，小数点位数要求统一；统一采用A3的图纸，且要求构造正确，按比例绘制，图形线条符合工程制图的要求。四、成果及要求设计计算书构成（按前后装订顺序排列）封面、扉页课程设计任务书摘要（关键词3~5个）目录（要编写页码，且与正文对应）正文参考文献、致谢附件（相关图纸）五、计算步骤（供参考）拱上建筑布置拱型腹孔一般每半跨内不超过主拱跨径的1/4~1/3，跨中存在一实腹段，腹孔跨数以3～6孔为宜。腹拱跨径一般选用2.5~5.5m，也不宜大于主拱跨径的1/8~1/15。腹拱宜做成等跨的，以利于腹拱墩的受力和方便施工。五、计算步骤（供参考）拱上建筑布置腹孔墩可采用横墙式或排架式。 横墙式 排架式五、计算步骤（供参考）拱上建筑布置主拱圈宽度7.6m,桥面宽度为净7+2×1.0m人行道,则桥面全宽为9.5m。可采用悬挑桥面，设置横贯全桥的钢筋混凝土挑梁；采用单独的人行道悬臂构件，将人行道做成悬挑式。五、计算步骤（供参考）拱上建筑布置为加强箱壁的局部稳定性，提高箱拱的抗扭刚度，拱箱内须设置横隔板。腹孔墩处均宜设置；除腹孔墩外,一般按间距2.0~2.5m进行布置,且不宜大于5.0m，厚度在0.06~0.08m左右，中间挖空，以减轻重量和方便施工。五、计算步骤（供参考）主拱圈截面几何特性计算阴影部分及现浇纵缝应计入箱形拱主拱圈面积。确定拱轴系数布置拱上建筑(拱上构造)及桥面系；假定拱轴系数m′(或),可假定m′=2.514,或者=0.215;计算各部分恒载重量及其对1/4截面、拱脚截面的力矩∑M1/4和∑Mj

。五、计算步骤（供参考）确定拱轴系数计算,如果与假定值相差在一级(0.005)以内,则m′即为采用值。否则,将计算的(或相应的m)作为新的假定值,重新计算,直到满足要求(相对误差≤0.005)为止。五、计算步骤（供参考）主拱圈恒载内力计算：要求用“假载法”计算恒载压力线与拱轴线在“五点”存在的内力偏差。 五、计算步骤（供参考）主拱圈恒载内力计算：空腹式拱轴线的变化是通过改变l/4截面处的纵坐标y1/4来实现的,设拱轴系数为m′时,l/4截面处的纵坐标为,则有：

的负号为：为正；为负拱轴系数调整后，拱的几何尺寸和内力计算应根据确定。空腹拱的重力内力计算方法与实腹拱相同。即先计算结构重力和共同作用下的水平推力：不计弹性压缩损失：计入弹性压缩损失：然后减去或加上假载作用下的内力调整时注意用假载法调整拱轴线不能同时改善拱顶、拱脚两个控制截面的内力。同时对其它截面内力也产生影响，调整时应全面考虑。五、计算步骤（供参考）主拱圈活载内力计算：计算拱顶、拱脚、截面的控制内力以及最大的推力；温度变化及混凝土收缩的内力计算，并按《规范》计及混凝土徐变的影响；作用效应组合主拱圈强度及稳定性验算，稳定性验算的轴向力采用平均值。第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理论排气量Vt----单位时间内活塞所扫过的气缸容积。实际排气量Q：Q=Vt

λ输气系数λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影响余隙容积Vc的影响进排气阀及流道阻力的影响吸气预热的影响二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理指示功率pi

：按示功图计算的功率理论功率Ps、PT：按理论循环计算的功率

Ps(PT)