长沙理工大学隧道工程与桥梁课程设计

目录第1章设计目的………1第2章设计原始资料…………………1第3章隧道洞门设计…………………13.1隧道横断面设计……………………13.1.1隧道建筑限界的确定…………13.1.2隧道内轮廓线的确定…………23.2隧道衬砌设计………33.2.1隧道深浅埋的确定及围岩压力计算……………33.2.2隧道衬砌方案的拟定…………43.2.3隧道衬砌截面强度验算………53.3隧道洞室防排水设计………………53.4隧道开挖及施工方案………………63.4.1施工方案：……………………63.4.2施工顺序：……………………7第4章隧道洞门设计……………………84.1洞门的尺寸设计……………………84.1.1洞门类型的确定………………84.1.2洞门尺寸的确定…………………84.2洞门检算……………94.2.1条带“Ⅰ”的检算………………94.2.2条带“Ⅱ”的检算………………114.2.3条带“Ⅲ”的检算………………13总结……………………14参考文献…………………15隧道工程课程设计第1章设计目的通过课程设计，使学生掌握公路隧道支护结构的基本计算设计方法，熟悉矿山法在公路隧道施工中的工艺，掌握公路隧道施工设计的基本方法，以及掌握隧道暗挖洞门的形式，洞门的结构要求，设计方法和洞门作为重力式挡土墙的各种验算。第2章设计原始资料原始资料取之于“福州国际机场高速公路隧道设计，温州绕城高速公路隧道设计”。围岩级别：Ⅰ级围岩容重：28隧道埋深：10m隧道行车要求：两车道高速公路隧道衬砌截面强度校核：N=202.83kNM=0.131kN·m隧道洞门验算：地基土摩擦系数f=0.8地基土容重γ=19地基容许承载力隧道洞身设计3.1隧道横断面设计3.1.1隧道建筑限界的确定该隧道横断面设计是针对两车道高速公路Ⅰ级围岩的隧道。根据《公路隧道设计规范》选取隧道建筑限界基本值如下：W——行车道宽度，取C——余宽，本设计设置检修道，故C=0J——检修道宽度，取1m，双侧设置H——建筑限界高度，取5.0m——左侧向宽度，取0.75m——右侧向宽度，取1.25m——建筑限界左顶角宽度，取0.75m——建筑限界右顶角宽度，取1.0mh——步道高度，取0.25m——设计行车速度，取120km/h隧道净宽：1.25+0.75+1.0+1.0+3.75×2=11.50m检修道净空高度：2.5m路面横向坡度：采用单面坡设计，参照规范横向坡度通常选1.5%～2%，在本设计中，取横向坡度i=2.0%。具体建筑限界设计请参考图1.1。图1.1公路隧道建筑限界图3.1.2隧道内轮廓线的确定根据《公路隧道设计规范》及设计经验，并结合实际情况，由于单心圆法确定的内轮廓线与建筑限界空余空间太多，增加了工作量，影响了施工进度，不经济，所以采取三心圆进行设计。又由于为Ⅰ级围岩，不需设置仰拱。具体尺寸可参考图1.2。图1.2隧道内轮廓图3.2隧道衬砌设计3.2.1隧道深浅埋的确定及围岩压力计算结合后面衬砌尺寸的初步拟定，初支厚度为5cm，二衬厚度为30cm，预留变形量为0cm，总计35cm，则需由内轮廓线向外取35cm厚度，确定开挖高度以及宽度：开挖宽度:Bt=12.22+0.35×2=12.92m开挖高度：Ht=8.5+0.35=8.85m对于Ⅰ级围岩：又有S——围岩级别B——隧道宽度i——围岩压力增减率，当B=12.92m>5m，取i=0.1则∴故隧道为深埋隧道。又，可用公式由设计资料可知，则∵该隧道为Ⅰ级围岩∴围岩水平匀布压力e=03.2.2隧道衬砌方案的拟定参考《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004），本设计为高速公路，采用复合式衬砌，复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间夹放水层组合而成的衬砌形式。复合式衬砌设计应复合下列规定：（1）初期支护宜采用锚喷支护，即由喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护形式单独或组合使用，锚杆支护宜采用全长粘结锚杆。（2）二次衬砌宜采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构，衬砌截面宜采用连接圆顺的等厚衬砌断面，仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。由表8.4.1可知预留变形量为0。由规范中表8.4.2-1，对于两车道Ⅰ级围岩，有：初期支护：拱部、边墙的喷射混凝土厚度为5cm，局部布置长度为2.0m的锚杆，不需设置钢筋网、钢架；二次衬砌厚度：拱、墙混凝土厚度为30cm。最终确定衬砌尺寸及规格如下：深埋隧道外层初期支护：根据《规范》规定，采用锚喷支护，锚杆采用普通水泥砂浆锚杆，规格HRB335Φ20×2.0m，局部布设，采用梅花形布置；喷射混凝土厚度为5cm；防水板：采用塑料防水板及无纺布，且无纺布密度为，采用1.5mm厚EVA板防水层(满铺)，搭接长度为100mm。二次衬砌：根据《规范》，厚度为30cm，抗渗等级为S6。初步拟定初期支护采用C20喷射混凝土，二次衬砌采用C20混凝土。3.2.3隧道衬砌截面强度验算根据设计资料，N=202.83kN，M=0.131kN·m，所以得到截面的偏心距为因为。由规范有：对混凝土矩形截面构件，当偏心距时，按抗压强度控制承载能力，并用下式进行计算：≤式中:——混凝土的抗压极限强度，按《规范》表5.2.9采用；K——安全系数，按《规范》表9.2.4-1采用；N——轴向力（kN）；b——截面宽度（m）；h——截面厚度（m）；Φ——构件纵向弯曲系数，对于贴壁式隧道衬砌、明洞拱圈及背墙紧密回填的边墙，可取Φ=1；——截面的偏心距；——轴向力的偏心影响系数，查表可得=1.0,，=15500KPa，由后面设计的衬砌尺寸可知b=1.0m，h=0.30m，K=2.4，则有：而,故≤，满足截面强度设计要求。3.3隧道洞室防排水设计规范要求隧道防排水应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全。隧道防排水设计应对地表水、地下水妥善处理，洞内外应形成一个完整通畅的防排水系统。本隧道采用复合式衬砌，在初期支护与二次衬砌之间应铺设1.5mm厚EVA板防水层和的无纺布；路面结构下设φ300纵向中心水沟，侧边设宽50mm、深30mm的纵向凹槽；在衬砌两侧边墙背后底部设φ100的纵向排水盲管，纵向排水盲管由φ100的A类横向导水管和φ150的B类横向导水管与中央排水沟连接。具体设计请参照图3.1。图3.1隧道排水设计图二次衬砌施工缝、伸缩缝、沉降缝等是防渗漏水的薄弱环节。为此，规范提出“应采取可靠的防水措施”。可靠的防水措施是指除按施工规范要求处理外，还应进行精心的设计，采用合适的防水材料和构造形式。二次衬砌施工缝、沉降缝的主要构造形式如图3.2所示。图3.2施工缝、沉降缝的主要构造形式3.4隧道开挖及施工方案3.4.1施工方案：本设计要求采用新奥法，由于围岩等级为Ⅰ级，故采用全断面开挖。具体方法请参照图3.3。图3.3隧道开挖方法开挖步骤为：①全断面开挖②喷锚支护③模筑衬砌3.4.2施工顺序：施工准备→确定施工方法→钻爆开挖→现场监控量测→初期支护→防水层铺设→二次衬砌→路面施工→竣工。钻爆设计：采用直线形布孔，孔眼深度为3.0m；掏槽眼采用柱状掏槽，由于设计的孔眼深度为3.0m，所以采用单临空孔型；周边眼的最小抵抗线为75cm,间距为60cm。具体布图形式如图3.4。图3.4爆破示意图第4章隧道洞门设计4.1洞门的尺寸设计4.1.1洞门类型的确定设计任务要求采用翼墙式洞门4.1.2洞门尺寸的确定根据规范表7.2.1可知：边、仰坡坡率为1：0.3又由规范7.3.3知：洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不宜小于1．5m，洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度不小于1．0m，洞门墙顶高出仰坡脚不小于0．5m。可取下列值为：洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离取0.8+1=1.8m洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度取1.5m洞门墙高出坡脚的高度取1+0.3+0.2=1.5m洞门厚度由工程类比法取1.0m洞门向土体倾覆的坡度取1：0.1基底埋置石质地基的深度取1.2m翼墙的坡度拟定为1：1具体尺寸可参考图4.1。4.2洞门检算翼墙式洞门是承受土石主动压力的挡土墙，它与端墙式洞门不同之处在于洞门与翼墙共同承受土石主动压力，亦即考虑结构的整体作用。因此应检算下面三点：检算翼墙时取洞门端墙之翼墙宽1m的条带“Ⅰ”，按挡土墙检算偏心、强度及稳定性。检算端墙时取最不利部分“Ⅱ”作为检算条带，检算其截面偏心和强度。检算端墙与翼墙共同作用部分“Ⅲ”的滑动稳定性。4.2.1条带“Ⅰ”的检算图4.2条带“Ⅰ”示意图1.压力的计算图4.3计算样图（1）各项物理学指标由设计参数和计算得下列数据：（2）土压力系数的计算由规范知：最危险破裂面与垂直面之间的夹角代入已知条件后可得：则侧压力系数：（3）土压力的计算2.稳定性及强度的验算（1）倾覆稳定的验算：∴满足倾覆要求（2）滑动稳定的验算∴满足滑动稳定要求（3）合力的偏心距验算∴满足基底合力的偏心距（4）基底压应力的验算：∵∴因为出现负值，故尚因检算不考虑圬工承受拉力时受压区应力重力分布的最大压应力。通过应力重分布，受压区的最大压应力：∴满足基底合力的偏心距4.2.2条带“Ⅱ”的检算条带“Ⅱ”以及条带“Ⅲ”如图4.4所示图4.4条带“Ⅱ”以及条带“Ⅲ”分布1.土压力的计算：由以上计算可知：2.墙身截面偏心的检算偏心距∴满足墙身截面偏心距要求3.墙身截面强度的检算应力∴满足墙身截面强度要求4.2.3条带“Ⅲ”的检算1.土压力的计算图4.5条带“Ⅲ”由以上计算知2.滑动稳定的检算∴满足滑动稳定要求综上所述，设计洞门复合要求。总结这次课程设计历时两个星期多左右，通过这两个星期的学习，我发现了自己的很多不足，首先是自己的知识还有很多漏洞，其次是实践经验还比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。

这次的课程设计也让我看到了团队的力量，我们的工作需要我们发扬团结协作的精神，大家互相讨论，互相指出错误，共同进步。在这个过程中，我也曾经因为实践经验的缺乏失落过，也曾经因为成功而热情高涨。生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。虽然这只是一次局部的隧道设计，可是平心而论，也耗费了我们不少的心血，也让我们集体通宵了好多次，这就让我不得不佩服专门搞隧道设计的技术前辈，才意识到老一辈对我们社会的付出。为了人们的生活更美好，他们为我们社会所付出多少心血啊！

通过这次课程设计，我想说：为了出色地完成设计任务我们确实很辛苦，但苦中仍有乐，和同学们一起设计的这十几天日子，我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，更拉近了同学们之间的距离。但是当图纸画完那一刻，以前种种艰辛就变成了最甜美的回忆！

在做设计的同时，我充分发现了自己理论知识的缺乏，以前学过的公式有很多都忘记了，通过再次地计算使得我们温故而知新，对这门课程又有了新的系统的认识。对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！

51-论文-网-欢迎您主要参考文献陈秋雨主编《隧道工程》，重庆大学出版社王毅才主编《隧道工程》，人民交通出版社JTGD70—2004《公路隧道设计规范》，人民交通出版社JTJO42—94《公路隧道施工技术规范》，人民交通出版社L=40m空腹式悬链线无铰拱石拱桥计算1．设计资料某等截面空腹式悬链线无铰拱石拱桥上部结构为等跨40m的石砌板拱，下部结构为重力式墩和U型桥台，均置于非岩石土上。1.1设计标准1.1.1设计荷载公路-II级汽车荷载，人群荷载3kN/m2。1.1.2跨径及桥宽净跨径L0=40m，净矢高，净矢跨比f0/L0=1/5。桥面净宽为净7+2×(0.25+0.75m人行道)，B0=9m。1.2材料及其数据1.2.1拱上建筑拱顶填料厚度hd=0.5m，包括桥面系的计算厚度为0.736m，换算平均重力密度=20kN/m3。护拱为浆砌片石，重力密度=23kN/m3。腹孔结构材料重力密度=24kN/m3。主拱拱腔填料为砂、砾石夹石灰炉渣黄土，包括两侧侧墙的平均重力密度=19kN/m3。1.2.2主拱圈M10砂浆砌MU60块石，重力密度=24kN/m3。拱圈材料抗压强度设计值=4.22MPa。拱圈材料抗剪强度设计值=0.073MPa。弹性模量Em=7300MPa。拱圈设计温度差为±15℃。2确定拱轴系数拱轴系数m值的确定，一般采用“五点重合法”，先假定一个m值，定出拱轴线，拟定上部结构各种几何尺寸，计算出半拱恒载对拱脚截面形心的弯矩和自拱顶至1/4跨的恒载对1/4跨截面形心的弯矩。其比值。求得值后，可由肌中反求m值，若求出的m值与假定的舰值不符，则应以求得的肌值作为假定值，重复上述计算，直至两者接近为止。2.1拟定上部结构尺寸2.1.1主拱圈几何尺寸a.截面特性截面高度主拱圈横桥向取1m单位宽度计算，横截面面积A=0.95244m2；惯性矩0.07560m4；截面抵抗矩=0.15119m3；截面回转半径=ccccb.计算跨径和计算矢高假定m=1.988，相应的=0.225。查《拱桥》表(Ⅲ)-20(8)得=0.49489，=0.86896计算跨径=40+0.95244×0.49489=40.47135m计算矢高c.拱脚截面的投影水平投影=0.47135m；竖向投影=0.82763m。d.计算主拱圈坐标(图3.4-63)图3.4-63将拱圈沿跨径24等分，每等分长△l=l/24=1.69295m；以拱顶截面形心为坐标原点，拱轴线上各截面的纵坐标yl=[表(Ⅲ)-1值]×f，相应拱背及拱腹纵坐标：其数值见表3.4-9。主拱圈截面坐标表表2-1截面号y1/fy1cosa0.5d/cosay1+0.5d/cosay1-0.5d/cosax01.000005.062400.868960.548035.610434.5143720.2356810.821784.160180.894130.532614.692793.6275719.3925320.665443.368720.915940.519923.888652.8488018.5493830.529112.678570.934580.509563.188122.1690117.7062340.411162.081460.950270.501142.582601.5803116.8630850.310201.570360.963290.494372.064721.0759916.0199360.225001.139040.973920.488971.628010.6500715.1767870.154560.782440.98240.484751.267200.2976914.3336380.098040.496320.989020.481510.977820.0148113.4904890.054780.277320.993950.479120.75644-0.2018012.64733100.024220.122610.997350.477490.60010-0.3548711.80418110.006040.030580.999340.476530.50711-0.4459610.961031200.000001.000000.476220.47622-0.476220.00000注：1)第2栏由《拱桥》附录(Ⅲ)表(Ⅲ)-1查得第4栏由《拱桥》附录(Ⅲ)表(Ⅲ)-20(8)查得；2)本例中出现的[表(Ⅲ)-△值]或[表(Ⅲ)-△](△)均为《拱桥》下册相应表格的数值。2.1.2拱上构造尺寸a.拱圈腹拱圈为M10砂浆砌MU30粗料石等截面圆弧拱，截面高度d'=0.35m，净跨径l’=3.0m，净矢高f'=0.6m，净矢跨比f'/l'=1/5，查《拱桥》上册表3-1得=0.68966=0.72414水平投影=0.24138m竖向投影=0.25345mb.腹拱墩腹拱墩采用M7.5砂浆砌MU30块石的横墙，厚0.8m，在横墙中间留出上部为半径R=0.5m的半圆和下部高为R宽为2R的矩形组成的检查孔。腹拱的拱背和主洪圈的拱背在同一水平线上，从主拱圈拱背至腹拱起拱线之间横墙中线的高度，其计算过程及其数值见表3.4-10。腹拱墩高度计算表表2-2项目Xξh1号横梁17.021400.841161.101923.396190.444110.913921.925122号横墙13.221400.653370.859151.985510.321370.952040.53530空、实腹段分界线13.100710.647410.848101.931760.316280.953440.48228注：横墙高度也可根据表3.4-9的有关数值内插计算得到。2.2恒载计算恒载分主拱圈、拱上空腹段、拱上实腹段三部分进行计算，不考虑腹拱推力和弯矩对主拱圈的影响，其计算图式见图3.4-64。2.2.1主拱圈恒载图3.4-642.2.2拱上空腹段的恒载a.腹孔上部(图3.4-65)图3.4-65腹拱圈外弧跨径l'外=l'+2d'sin=3.48276m腹拱内弧半径R0=0.76062l'=2.64908m腹拱圈重Pa=1.89989[R0+(d'/2)]d'=45.06791kN腹拱侧墙护拱重Pb=0.28188(R0+d')2=58.31338kN(以上三个系数依次分别查《拱桥》上册表3-1、表l-10、表1-9)填料及路面重PC=l'外hd=51.26623kN(hd=0.736m)两腹拱之间起拱线以上部分的重力(图3.4-66)：图3.4-66Pd=(0.8-x')y’+[(f’+d'-y’)+hd](0.8-2x’)=(0.8-0.24138)×0.25345×24+[(0.6+0.35-0.25345)×23+0.736×20]×(0.8-2×0.24138)=13.15014kN一个腹拱重力p==45.06791+58.31338+51.26623+13.15014=167.79946kNb.腹孔下部1号横墙P=[1.92512-(0.5×l.0+×0.52/2)/9]×0.8×24=34.15398kN2号拱座P=(0.48228+1/2×0.25345)×(13.22140-13.10071)×2×24=3.52804kNc.集中力P13=167.79946+34.15398=201.95344kNP14=(1167.79946-13.15010)/2+3.52804=80.85272kN2.2.3拱上实腹段的恒载(图3.4-67)图3.4-67a.拱顶填料及桥面重=13.10071×0.736×20=192.84245kNb.悬链线曲边三角形部分={13.10071×1.47771/[(1.988-1)×1.31000]}×(sh1.3100-1.31000)×l9=115.50000kN式中：=[1.93176-0.95244/2×0.95344)]=1.47771m重心位置=0.45573=5.97039m2.2.4各块恒载对拱脚及拱跨1/4截面的力矩各块恒载对拱脚及拱跨1/4截面的力矩见表3.4-11。半拱恒载对拱脚和1/4拱跨截面的弯矩表2-3分块号恒重(kN)1/4拱跨截面拱脚截面力臂(m)力矩(kN.m)力臂(m)力矩(kN.m)P0-12482.15236/1174.889954470.32278P13201.95344/l/2-17.02140=3.21428649.13490P1480.85272/l/2-13.22140=7.01428567.12362P15192.84245l/4-1/2×13.10071=3.56748687.96207l/2-1/2×13.10071=13.685322639.11064P16115.50000l/4-5.97039=4.14745479..03019l/2-1/2×5.97039=17.250481992.43044合计1107.25592341.8822110318.122382.3验算拱轴系数由表3.4-11得=2341.88221/10318.12238=0.22697该比值与假定拱轴系数m=1.988相应的y1/4/f=0.225十分接近，故可确定1.988为设计拱轴系数。3主拱圈截面内力计算大跨径拱桥应验算拱顶、3/8拱跨、1/4拱跨和拱脚四个截面，必要时应验算1/8拱跨截面。为节省篇幅，本例只验算拱顶、1/4拱跨和拱脚三个截面的内力。其余截面，除不计弹性压缩的内力必须在影响线上直接布载求得以外，其步骤和1/4拱跨相同。3.1恒载内力计算计算拱圈内力时，为了利用现有的表格，一般采用所确定的拱轴线进行计算。但是在确定拱轴系数时，计算得的恒载压力线与确定的拱轴线很难在“'五点”完全重合，本例中二者相差0.22697-0.225=0.00197。当这个偏差较大时，要用“假载法”计入其影响。本例不计偏离的影响。不计弹性压缩的恒载推力:H'g=∑Mj/f=10318.12238/5.06240=2038.18789kN3.1.1拱圈弹性中心及弹性压缩系数弹性中心ys=[表(Ⅲ)-3值]×f=0.327273×5.06240=1.65679m弹性压缩系数r2w=I/A=d2/12=0.07560m2r2w/f2=0.07560/5.062402=0.00295μ1=[表(Ⅲ)-9值]×r2w/f2=11.3492×0.00295=0.03348μ=[表(Ⅲ)-11值]×r2w/f2=10.4624×0.00295=0.03086μl/(l+μ)=0.032483.1.2计入弹性压缩的恒载内力计算其中：弹性中心离拱顶距离可有《1994年手册》附表(III)-3求得。拱顶截面计入弹性压缩的水平推力：轴向力:弹性压缩弯矩各截面计算结果见表3.4-12。计入弹性压缩的恒载内力表3-1项目拱顶1/4截面拱脚y=y1-ys-1.65679-0.517753.40561cos10.973920.86896Hg=[1-μ1/(1+μ)]H'g(kN)1971.987551971.987551971.98755Ng=Hg/cos(kN)1971.987752024.794392269.36539Mg=-μ1/(1+μ)H'gy(kN.m)109.6800734.27523-225.452554公路-II级汽车荷载和人群荷载的内力计算均布荷载集中荷载桥面净宽7m，可布置两道车道荷载。每米拱宽承担均布荷载为：每米拱宽承担集中荷载为4.1拱顶截面弯矩及轴力影响线面积计算4.1.1拱顶截面正弯矩：影响线面积计算：-查《1994年手册》附表（III)-14（38），其值为：坐标计算：查《1994年手册》附表（III)-13（21）及附表（III)-12（5），计算最大弯矩影响线坐标及相应水平推力影响线坐标，其值为拱顶截面弯矩及轴力影响线面积计算表4-1项目正弯矩负弯矩均

布

荷

载考虑弹

性压缩弯矩影响线面积0.00641*1637.93017=

10.499130.00483*(-1637.93017)=

-7.91121相应轴力

影响线面积0.52149*40.47135=

21.105400.49623*40.47135=

20.08310集

中荷载不考虑

弹性压缩弯矩影响线坐标0.05090*40.47135=

2.0599940.47135*（-0.01189）=

-0.48120(11号截面)相应水平推力

影响线坐标0.23478*7.99450=

1.876950.12099*7.99450=

0.96725(11号截面)均布荷载作用下考虑弹性压缩的弯矩相应考虑弹性压缩轴力集中荷载作用下不考虑弹性压缩的弯矩相应不考虑弹性压缩水平推力弹性压缩附加水平推力弹性压缩附加弯矩考虑弹性后压缩水平推力考虑弹性后压缩弯矩

4.1.2拱顶截面负弯矩：均布荷载作用下考虑弹性压缩的弯矩相应考虑弹性压缩轴力集中荷载作用下不考虑弹性压缩的弯矩相应不考虑弹性压缩水平推力弹性压缩附加水平推力弹性压缩附加弯矩考虑弹性后压缩水平推力考虑弹性后压缩弯矩4.2.1拱脚截面正弯矩：影响线面积计算：-查《1994年手册》附表（III)-14（38），其值为：坐标计算：查《1994年手册》附表（III)-13（21）及附表（III)-12（5），计算最大弯矩影响线坐标及相应水平推力影响线坐标，其值为拱顶截面弯矩及轴力影响线面积计算表4-2项目正弯矩负弯矩均

布

荷

载考虑弹

性压缩弯矩影响线面积0.01926*1637.93017=

31.546540.01546*(-1637.93017)=

-25.32240相应轴力

影响线面积0.70599*40.47135=

28.572370.42581*40.47135=

17.23311集

中荷载不考虑

弹性压缩弯矩影响线坐标0.05351*40.47135=

2.16562(17'号截面)40.47135*（-0.06324）=

-2.55941(7号截面)相应水平推力

影响线坐标0.19836*7.99450=

1.58579(17号截面)0.06159*7.99450=

0.49238(7号截面)_相应拱脚反力影响线坐标0.28999(17'号截面)0.94043(7号截面)均布荷载作用下考虑弹性压缩的弯矩相应考虑弹性压缩轴力集中荷载作用下不考虑弹性压缩的弯矩相应不考虑弹性压缩水平推力弹性压缩附加水平推力弹性压缩附加弯矩考虑弹性后压缩水平推力考虑弹性后压缩弯矩与Mmax相应的左拱脚反力轴向力

4.2.2拱脚截面负弯矩：均布荷载作用下考虑弹性压缩的弯矩相应考虑弹性压缩轴力集中荷载作用下不考虑弹性压缩的弯矩相应不考虑弹性压缩水平推力弹性压缩附加水平推力弹性压缩附加弯矩考虑弹性后压缩水平推力考虑弹性后压缩弯矩与Mmin相应的左拱脚反力轴向力汽车荷载效应汇总表表4-3荷载效应单位拱顶拱脚正弯矩负弯矩正弯矩负弯矩轴向力KN214.55847131.25304202.73964128.20878弯矩KN*M155.64198-57.26795227.76123-296.86588注：由规范知，汽车荷载产生的拱各截面正弯矩，拱顶至拱跨1/4点

，乘以0.7折减系数；拱脚乘以0.9折减系数，4.3，人群荷载效应全桥宽人行道的人群荷载为人群荷载的均布荷载为公路-II级的0.22222倍，因此可以在汽车均布荷载效应上乘以0.22222的系数人群荷载效应汇总表表4-4荷载效应单位拱顶拱脚正弯矩负弯矩正弯矩负弯矩轴向力KN10.5525910.0414514.286048.61647弯矩KN*M5.24551-3.9555615.77311-12.661075温度内力计算拱圈合拢温度15℃拱圈砌体线膨胀系数α=0.000008变化温差△t=±15℃温度变化在弹性中心产生的水平力Ht=αEI△t/{[表(Ⅲ)-5值]f2}=±(8×10-6×7.3×l06×0.07560)×15/(0.091844×5.062402)=20.04201kN拱圈温度变化内力见表3.4-16拱圈温度内力表5-1项目温度上升拱顶1/4截面拱脚y=ys-y11.656790.51775-3.40561cos10.979320.86896Nt=Htcos(kN)20.0042120.5398923.02086Mt=-Hty(kN.m)-33.14278-10.3571868.12654注：1.温度下降时的内力与温度上升的内力符号相反；2.当砂浆为小石子混凝土时，应酌情计入徐变的影响。6主拱圈正截面强度验算6.1拱顶截面强度验算按《公路桥涵设计通用规范》公式（4.1.6-1），结构按承载能力极限状态设计的基本组合为：当永久作用效应对结构承载力不利时永久作用效应对结构承载力有利时在计算Mmin+升温效应时，自重弯矩效应对结构承载力有利所以拱顶截面强度验算汇总如下表：拱顶截面强度验算表6-1作用效应Mmax+升温Mmax+降温Mmin+升温Mmin+降温rNd2696.712872657.504572579.584312540.37606rMd322.17514387.1349915.0845880.04443ey0.119470.145860.005850.03151Φ0.841170.715070.999360.981723383.32347>

2696.71287符合规定2873.99818>

2657.50457符合规定4016.72445>

2579.58431符合规定3945.82405>

2540.37606符合规定6.2拱截脚面强度验算拱脚截面强度验算汇总如下表：拱顶截面强度验算表6-2作用效应Mmax+升温Mmax+降温Mmin+升温Mmin+降温rNd3040.678413001.470162932.179002891.57078rMd76.39090141.35074-739.04306-666.08322ey0.025120.04709-0.24932-0.23035Φ0.988300.960070.451180.495133972.27130>

3040.67841符合规定3858.80628>

3001.47016符合规定30002.68712>

2932.17900符合规定3241.57002>

2891.57078符合规定7主拱圈稳定性验算拱上建筑未合扰就脱架的主拱圈，由《桥规022》第3.0.2条及第3.0.3条规定应接下式验算其纵向稳定性式中：=1.92其中：为对应与砂浆(5#)强度有关的系数，=0.002其中值的计算如下：拱轴线长度