?-偏心距e和长细比?对构件抗压强度承载力的影响系数,见《圬规》第
4.0.6。
??1
11??1?x?y1?(ex/x)m1 ?x??1?(ex/iy)21???x(?x?3)[1?1.33(ex/iy)2]?y?1?(ey/y)m1?(ey/ix)2?1
1???y(?y?3)[1?1.33(ey/ix)2]式中:?x、?y-分别为x、y方向偏心受压构件承载力影响系数;
x、y-分别为x方向、y方向截面重心至偏心方向截面边缘的距离; ex、ey-分别为x方向、y方向的偏心距;
m-截面形状系数,对于圆形截面取2.5,对于T形或U形截面取3.5,对
于箱形截面或矩形截面(包括两端设有曲线形或圆弧形的矩形墩身截面)取8.0。
ix、iy-弯曲平面内的截面回转半径;
?-与砂浆强度等级有关的系数,当砂浆强度等级大于或等于M5或为组合
构件时,取0.002;当砂浆强度为0时,取0.013;
?x、?y-构件x方向、y方向的长细比,当?x、?y小于3时取3。
?x???l0/3.5iy;?y???l0/3.5ix,??为不同材料构件长细比修正系数;l0为
构件计算长度,拱的纵、横向计算长度参照《圬规》5.1.4,其中无铰拱取l0?0.36La,La为拱轴线长度,可以由《手册》附表III-(8)求得。
由于在强度验算中可以不计?x,?y的影响(《圬规5.1.4》),
故 ???y?[1?(y)8]/[1?(y)2]
yixee以下以拱顶截面为例验算其在1号组合下的截面强度,其它各截面验算方法相同。验算结
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果见表5-1
ey?Md/Nd?3150.6493/32091.3294?0.0982 y?0.65;ix?0.37528
得 ???y?[1?(0.098280.09822)]/[1?()]?0.9359 0.650.37528?Afcd?0.9359?9?0.3?3850?103?42159.5283??0Nd
故满足规范要求。
主拱圈正截面强度验算 表5-1
编截面 号 1 2 拱顶截面 3 4 1 2 l/4截面 3 4 1 2 拱脚截面 3 4 -1114.4081 35501.2786 -0.03139065 0.993051885 44732.02217 -4515.4182 27283.2879 -0.16550125 0.837162644 37709.99131 1957.1876 30493.9412 0.064182834 0.971580829 43764.85846 -732.8146 30922.5307 -0.0236984 0.996028045 44866.08331 -1525.2551 35312.6325 -0.0431929 0.986926136 44456.08779 -4189.4718 27149.3356 -0.15431213 0.855364135 38529.87746 3308.5019 32234.5632 0.102638334 0.930403488 41910.02511 1090.7100 31938.9061 0.034149886 0.991787194 44675.05416 1764.9790 30412.9412 0.058033816 0.976644279 43992.94154 -513.6829 30744.9249 -0.01670789 0.998021765 44955.8904 3150.6493 32091.3294 0.098177587 0.935942463 42159.52826 1185.0662 31812.0564 0.037252108 0.990242516 44605.47415 Md Nd ey ? ?Afcd 注:偏心矩限值为0.6S=0.6×0.65=0.39m
由表中数据可知主拱圈各截面正截面强度满足规范要求。
6.拱圈总体“强度-稳定”验算
拱圈总体“强度—稳定”验算应按《圬规》第5.1.4条第2款进行。本桥的拱圈的宽度为9m,大于1/20计算跨径。故可以不考虑横向长细比对构件的承载力的影响,令?x
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=3。拱圈总体“强度-稳定”验算推力标准值的影响线面积取L/4截面处的Mmax对应的H影响线和Mmin对应的H影响线之和,得N?15315.3064kN;弯矩标准值取同一截面处的Mmax 和Mmin之和,得 M?-1697.2375kNm。
根据《圬规》按下式验算构件的承载力
?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;
?-偏心距e和长细比?对构件抗压强度承载力的影响系数,见《圬规》第
4.0.6。
??1
11??1?x?y1?(ex/x)m1 ?x??221?(ex/iy)1???x(?x?3)[1?1.33(ex/iy)]?y?1?(ey/y)m1?(ey/ix)2?1 21???y(?y?3)[1?1.33(ey/ix)]式中:?x、?y-分别为x、y方向偏心受压构件承载力影响系数;
x、y-分别为x方向、y方向截面重心至偏心方向截面边缘的距离; ex、ey-分别为x方向、y方向的偏心距;
m-截面形状系数,对于圆形截面取2.5,对于T形或U形截面取3.5,对于
箱形截面或矩形截面(包括两端设有曲线形或圆弧形的矩形墩身截面)取8.0。
ix、iy-弯曲平面内的截面回转半径;
?-与砂浆强度等级有关的系数,当砂浆强度等级大于或等于M5或为组合
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构件时,取0.002;当砂浆强度为0时,取0.013;
?x、?y-构件x方向、y方向的长细比,当?x、?y小于3时取3。
?x???l0/3.5iy;?y???l0/3.5ix,??为不同材料构件长细比修正系数;l0为
构件计算长度,拱的纵、横向计算长度参照《圬规》5.1.4,其中无铰拱取l0?0.36La,La为拱轴线长度,可以由《手册》附表III-(8)求得。
?y???l0/3.5ix
?1.3?0.36?1.07473?60.8113/3.5?0.37528?23.2866
ey?1697.2375?0.11082
15315.3.641?(ey/y)m1?(ey/ix)2???y??11???y(?y?3)[1?1.33(ey/ix)2]
1?(0.11082/0.65)81??1?(0.11082/0.37528)21?0.002?23.2866?(23.2866?3)[1?1.33(0.11082/0.37528)2]?1.8695
?Afcd?1.8695?9?1.3?3.85?1000?84211.2966kN?15315.3064kN 符合要求
7.拱脚截面直接抗剪验算
按《圬规》第4.0.13条,构件的直接抗剪承载力按下式验算:
?0Vd?Afcd?1?fNk (4.0.13) 1.4式中 Vd-剪力设计值; A-受剪截面面积;
fvd-砌体或混凝土抗剪强度设计值; ?f-摩擦系数,采用?f?0.7; Nk-与受剪截面垂直的压力标准值。
7.1 Vd的计算
自重剪力
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V'?Hgsin?j?Vcos?j?26083.5688? 0.62436?19778.2707?0.78113=836.1024kN 汽车荷载剪力
V'?Hgsin?j?Vcos?j?584.8438?0.62436?11706.8470?0.78113=?8779.4716kN 人群荷载剪力
V'?Hgsin?j?Vcos?j?175.4790?0.62436?53.5685?0.78133=67.7182kN
Vd??V'?836.1024?8779.4716?67.7182??7875.6510kN
7.2 Nk的计算
Nk?33592.9364+7759.2081+168.4341=41520.5786 kN
7.3直接抗剪验算
Afcd?D11?fNk?9?1.3?3.85?103??0.7?41520.5786?65805.2893 kN>?0Vd 1.41.4符合规范要求
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