截面重心距底边 yb=0.7134m
截面重心距顶边 yt=1.4-0.7134=0.6866m
截面对重心轴的惯性矩 i=1.27m
截面回转半径 i=0.482m
则:计算跨径 l=l0+2ybsin?s=45+2?0.6866?0.6447=45.885m 计算矢高 f=f0+(1-cos?s)yb=9+(1-0.76444)?0.6866=9.162m 计算矢跨比 f/l=9.162/45.885=0.1997
拱轴线长度 la=41
?1l0=1.09992?
45=49.4964m
3.2.3确定拱轴系数
拱轴系数按假定尺寸验算,先假定拱的自重压力线在拱跨1/4的纵坐标y1/4与矢高f的比值y1/4/f.如该值与假定值0.22(m=1.347)符合,则可确定作为拱轴系数;否则,另行假定拱轴系数,直至验算结果与假定相符。
y1/4/f可按下式求得:y1/4/f=m1/4/ms
式中:m1/4:拱的自重作用下,半拱自重对拱跨1/4点的弯矩; ms:拱的自重作用下,半拱自重对拱脚的弯矩; 计算见以下说明和下图。
图2 立柱布置图(尺寸单位:m)
1)立柱及以上结构自重对1/4跨、拱脚的弯矩
1)拱上建筑自重及其对1/4跨、拱脚弯矩。每个立墙传至拱圈的自重 (1)栏杆、防撞护栏、路缘石重量为:
317.93 kn+585.45kn+67.6kn=970.98kn.
(2)115㎜桥面铺装和桥面板间隙填混凝土:
0.115?7.5?45?25+0.3416?45?24=1339.24kn。
(3)10㎜防水层,0.2 kn/m2,0.01?7.5?45x0.2=0.7 kn。 (4)桥面空心板:(2?0.77558+3?0.7602)?25?47=4502.318kn (5)1、2、3、6、7、8号盖梁重,钢筋混凝土结构,两端挑出。 4.17?1?25=104.25kn
(6)1、2、3、6、7、8底梁重:(0.19+0.82)/2?7.5?25=94.6875kn (7) 4、5号梁重:(0.35+0.42)/2?7.5?25=72.1875kn (8)立柱,混凝土结构,其自重分别为:
1#=8#:0.6x0.5x4.28x25x3=96.3kn
2#=7#:0.6x0.5x1.67x25x3=37.575kn 3#=6#:0.6x0.5x0.06x25x3=1.35kn 4#=5#无立柱
(9)一个支座重:0.43kn,每个盖梁上有20个支座:20x0.43=8.61kn
(1)~(4)项合计6813.21kn。分摊到8根立柱上的力为:
6813.21/8=851.65kn 则对半跨而言,p1=851.65+8.61+104.25+96.3+94.69=1155.5kn p2=851.65+8.61+104.25+37.58+94.69=1096.78kn p3=851.65+8.61+104.25+1.35+94.69=1060.55kn p4=851.65+8.61+72.19=932.45kn
m1/4= 932.45?8.75+1060.55?3.75=12136kn.m
ms=1155.5?5+1096.78?10+1060.55?15+932.45?20=51302.55 kn.m
2)拱圈半拱悬臂自重作用下,1/4跨和拱脚的剪力和弯矩。 自《1994年手册》附表(ⅲ)-19(6),拱圈半拱悬臂自重作用下1/4跨和拱脚的剪力p1/4、ps和弯矩m1/4、ms为:
p1/4=arl0 [表值]=(5.5?25?45.885)?0.25934=1636.22kn
m1/4= arl0/4[表值]=(5.5?25?45.885?45.885)/4?0.12651=9156.07kn.m
2
ps=arl0 [表值]=(5.5?25?45.885?0.54996)=3469.8kn
ms=arl0/4[表值]=(5.5?25?45.885?45.885)/4?0.52463=37969.71kn.m 3)合计
∑m1/4=12136+9156.07=21292.07 kn.m ∑ms=51302.55+37969.71=89272.26 kn.m
则:m=1/2?(∑ms/∑m1/4?2)-1=1.404,与假定直1.347很接近。
2
2
3.2.4不计弹性压缩的拱自重水平推力hg
hg= ∑ms/f=89272.26/9.162=9743.75 kn
3.2.5弹性中心位置、弹性压缩系数和拱自重弹性压缩水平推力
弹性中心离拱顶距离ys,可自《1994年手册》附表(ⅲ)-3求得。