M'max?270?3.21327?867.5827kN?m
相应的水平力 H1?270?1.40358?378.9666kN
均布荷载作用下不计弹性压缩的汽车荷载内力 M'max?7.875?25.5903 ?201.5236 kN?m 相应的水平力 H1?7.875?24.7357 ?194.7936kN
'?(ys?y1)考虑弹性压缩的汽车荷载内力 Mmax??Mmax?1?H1 1???867.5827?201.5236?3.3369?0.0152098?(378.9666?194.7936)?1098.2267 kN?m
相应的水平力 H??H1(1??1)?(378.9666?194.7936)?(1?0.0152098) 1???565.0334kN
不计弹性压缩的汽车荷载效应内力计算结果见表3-2;计入弹性压缩的汽车荷载效应内力计算见表3-3。
计入弹性压缩的汽车荷载内力 表3-3
项目 cos? sin? M相应的H M相应的V N ?H ?N Np M y=yS-y1 ?M Mp 拱顶截面 Mmax 1 0 573.7603 - 573.7603 8.7268 8.7268 565.0334 Mmin 1 0 371.1986 - 371.1986 5.6459 5.6459 365.5527 L/4截面 Mmax 0.957429 0.288670 337.2326 - 322.8762 5.1293 4.9109 317.9653 855.5067 5.9308 861.4375 Mmin 0.957429 0.288670 588.7330 - 563.6699 8.9545 8.5733 555.0965 -776.5320 10.3538 -766.1782 拱脚截面 Mmax 0.781135 0.624362 584.8438 11706.8470 7766.1566 8.8954 6.9485 7759.2081 1320.9547 -60.5355 1260.4192 Mmin 0.781135 0.624362 1143.9057 1679.0375 1941.8724 17.3986 13.5907 1928.2817 -524.1903 -118.4024 -642.5927 1069.1059 -324.6013 29.1203 18.8396 3.33687891 3.33687891 1.15626156 1.156261557 -6.80527109 -6.80527109 1098.2267 -305.7617 10
不计弹性压缩的汽车荷载效应内力 表3-2
均布荷载 截面 项目 kN/m 拱 顶 L/4 拱 脚 Mmax 相应H1 Mmin 相应H1 Mmax 相应H1 Mmin 相应H1 Mmax 相应H1 相应V Mmin 相应H1 相应V 7.875 7.875 7.875 7.875 7.875 7.875 7.875 7.875 7.875 7.875 7.875 7.875 7.875 7.875 表(III)-14值 0.00692 0.06784 -0.00464 0.06008 0.00877 0.04007 -0.01023 0.08786 0.01983 0.09167 0.16779 -0.01462 0.03625 0.33221 影响线面积 乘数 3698.0142 364.6184 3698.0142 364.6184 3698.0142 364.6184 3698.0142 364.6184 3698.0142 364.6184 60.8113 3698.0142 364.6184 60.8113 面积 25.5903 24.7357 -17.1588 21.9063 32.4316 14.6103 -37.8307 32.0354 73.3316 33.4246 10.2035 -54.0650 13.2174 20.2021 力或力矩 (kN/kNm) 201.5233 194.7937 -135.1254 172.5119 178.7791 115.0558 -297.9166 252.2785 519.7379 263.2185 80.3528 -425.7616 104.0872 159.0917 集中荷载 (kN) 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 影响线竖标 表值 0.05284 0.23409 0.12273 0.05888 0.13724 0.20783 0.05422 0.19867 实际值 力或力矩 (kN/kNm) 总计 (kN/kNm) 1069.1059 573.7603 -324.6013 371.1986 855.5067 337.2326 -776.5320 588.7330 1320.9547 584.8438 -524.1903 1143.9057 1679.0375 3.21327 867.5827 1.40358 378.9666 0.73588 198.6867 3.58057 676.7276 0.82288 222.1768 1.24613 336.4544 3.29719 801.2169 1.19121 321.6254 -0.0115 -0.70176 -189.476 -0.0292 -1.77265 -478.615 0.70811 43.06109 11626.49 11706.8470 -0.0608 -0.36455 -98.4287 0.06333 0.93888 3.85118 1039.818 5.62943 1519.946 注:表中影响线竖标值查《手册》表III-(7)、(12)、(13)。
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3.3人群荷载效应计算
人群荷载效应的计算同样采用影响线加载的方法,根据设计标准,人群荷载取为
.?5.25kNm。故全桥人群荷载为3.5?2?075各影响线面积3.5kNm2该桥人行道为2?0.75m,
与计算汽车效应时相同。不计弹性压缩的人群荷载内力见表3-4,可以进一步计算出计入弹性压缩的人群荷载内力值,计算公式同上,计入弹性压缩的人群荷载内力见表3-5。
不计弹性压缩的人群荷载内力 表3-4
均布荷载 截面 项目 kN/m Mmax 相应H1 拱顶 Mmin 相应H1 Mmax L/4截面 相应H1 Mmin 相应H1 Mmax 相应H1 相应V 拱脚 Mmin 相应H1 相应V 5.25 5.25 5.25 -0.01462 0.03625 0.33221 3698.0142 364.6184 60.8113 -54.0650 13.2174 20.2021 -283.8411 69.3914 106.0611 5.25 5.25 5.25 5.25 5.25 5.25 5.25 5.25 5.25 -0.00464 0.06008 0.00877 0.04007 -0.01023 0.08786 0.01983 0.09167 0.16779 3698.0142 364.6184 3698.0142 364.6184 3698.0142 364.6184 3698.0142 364.6184 60.8113 -17.1588 21.9063 32.4316 14.6103 -37.8307 32.0354 73.3316 33.4246 10.2035 -90.0836 115.0079 170.2658 76.7039 -198.6111 168.1857 384.9910 175.4790 53.5685 5.25 5.25 表值 0.00692 0.06784 乘数 3698.0142 364.6184 面积 25.5903 24.7357 (kN/kNm) 134.3489 129.8625 影响线面积 力或力矩
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计入弹性压缩的人群荷载内力 表3-5
拱顶截面 项目 Mmax cos? sin? M相应的H M相应的V N ?H ?N Np M y=yS-y1 ?M Mp 1 0 129.8625 - 129.8625 1.9752 1.9752 127.8873 134.3489 3.33687891 6.5910 140.9398 Mmin 1 0 115.0079 - 115.0079 1.7493 1.7493 113.2587 -90.0836 3.33687891 5.8370 -84.2466 Mmax 0.957429 0.288670 76.7039 - 73.4385 1.1667 1.1170 72.3215 170.2658 1.15626156 1.3490 171.6148 Mmin 0.957429 0.288670 168.1857 - 161.0258 2.5581 2.4492 158.5766 -198.6111 1.156261557 2.9578 -195.6533 Mmax 0.781135 0.624362 175.4790 53.5685 170.5189 2.6690 2.0849 168.4341 384.9910 -6.80527109 -18.1633 366.8277 Mmin 0.781135 0.624362 69.39143 106.0611 120.4247 1.0554 0.8244 119.6002 -283.8411 -6.80527109 -7.1825 -291.0236 L/4截面 拱脚截面
4.荷载作用效应组合
荷载组合按照《通范》4.1.6进行,效应组合表达式为:
?0Sud??0(??GiSGik??Q1SQ1k??c??QjSQjk)
i?1j?2mn式中:?0-结构的重要性系数,取为1.0;
Sud-承载能力极限状态下的作用基本组合的效应组合标准值; ?Gi-第i个永久荷载作用效应的分项系数,取为1.2; SGik-第i个永久作用效应的标准值;
?Q1-汽车荷载效应的分项系数,取为1.4;
SQ1k-汽车荷载效应(含冲击力和离心力)的标准值;
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?c-在作用效应组合中除汽车荷载(含冲击力、离心力)的其它可变作用效应的组
合系数,取为0.7;
?Qj-在作用效应组合中除汽车荷载效应(含冲击力、离心力)、分荷载外的其它第
j个可变作用效应的分项系数,取为1.4;
离心力)外的其它第j个可变SQjk-在作用效应组合中除汽车荷载效应(含冲击力、
作用效应标准值。
荷载组合表 表4-1
系编号 ① ② ③ ④ ⑤ 1 2 3 4 内力组合 数 恒载 汽车Mmax 汽车Mmin 人群Mmax 人群Mmin 恒+汽max 恒+汽min 恒+汽max+人max 恒+汽min+人min 拱顶截面 M N l/4截面 M N 拱脚截面 M N 1.2 1344.2771 26083.5688 465.8055 24973.1581 -2741.5349 20374.7843 1.4 1098.2262 1.4 -305.7617 1.4 1.4 140.9398 -84.2466 565.0335 861.4375 365.5527 -766.1782 127.8873 171.6148 113.2587 -195.6533 317.9653 1260.4192 7759.2081 555.0965 -642.5927 1928.2817 72.3215 366.8277 168.4341 119.6002 158.5766 -291.0236 - 3150.6493 32091.3294 1764.9790 30412.9412 -1525.2551 35312.6325 - 1185.0662 31812.0564 -513.6829 30744.9249 -4189.4718 27149.3356 - 3308.5019 32234.5632 1957.1876 30493.9412 -1114.4081 35501.2786 - 1090.7100 31938.9061 -732.8146 30922.5307 -4515.4182 27283.2879
5.主拱圈正截面强度验算
拱圈截面强度验算按照《圬规》(4.0.5)式进行
?0Nd??Afcd (4.0.5) 其中 ?0?1.0
Nd-轴向力设计值; A-构件截面面积;
fcd-砌体轴心抗压强度设计值;
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