高车堡大桥拱架强度验算_简易龙门架稳定性验算
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凯里路桥工程公司高车堡大桥项目经理部 高车堡大桥拱架强度验算书
总说明：
高车堡大桥为净跨60米（矢跨比1/6）石拱桥，拱圈平均厚度为1.5米，拱圈宽度14.6米，拱圈为M15砌Mun50号粗料石。可按三环分环合拢施工，以减轻拱架负荷，但工艺要求必须是第一环（内环）合拢后，待砌筑砂浆强度达到设计强度85%后砌筑第二环（中间环），第二环合拢后待砌筑砂浆达到设计强度50%后砌筑第三环（外环），拱架设计荷载只按第一环拱圈重量100%，（拱圈砌筑应按施工规范，拱圈石为横、竖向错缝大于10厘米（规范要求）砌筑）。 设计依据：
（1）中华人民共和国交通部颁《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86；
（2）中华人民共和国交通部颁《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000；
（3）中华人民共和国交通部颁《公路圬工拱桥涵设计规范》JTGD61-2005；
（4）人民交通出版社《公路设计手册-桥涵基本资料》； 拱架的设计荷载为：
(1)拱圈荷载：q1=0.5*25=12.5KN/m2(2)施工荷载：q2=2.5KN/m2(规范规定)(3)施工集中荷载：q3=2.5KN/m2（规范规定）
凯里路桥工程公司高车堡大桥项目经理部 Q=M/W=25490/600=42.48kg/cm2=4.248MPa＜12MPa(安全)（2）挠度验算：
q=q1+q2 + q4=12.5+2.5+0.5=15.5KN/m2（不计集中力）f=qL4/(128EI)=15.5*1194/(128*90000*1800)=0.149cm＜[f]=L/400=119/400=0.2975cm（安全）
二、弓形木计算：按设置横木考虑，最不利位置确定。弓形木采用宽20cm×高22cm A=20*22=440cm2
W=1/6*20*222=1613.33cm3 I=1/12*20*223=17746.67cm4 r=0.289*22=6.358 cm3
按规范2.1.12条规定:[Qw]=12*1.15=13.8MPa E=9000×10=90000kg/cm2（1）拱顶处弓形木
L=177cm
q=18*1.19=21.42kg/cm a)强度验算：(简支)M=qL2/8=21.42*1772/8=83883.4kg.cm Q=M/W=83883.4/1613.33=52kg/cm2 =5.2MPa＜[Qw] =13.8MPa(安全)b)挠度验算 f=5/384*(qL4/EI)=5/384*(21.42*1774/（90000*17746.67）)
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。凯里路桥工程公司高车堡大桥项目经理部 q=21.42* cos353322=17.426 kg/cm 对于弓形木的偏心轴向压力
N=21.42*216* sin353322=2690.5kg M=qL/8=17.426*216/8=101628.4kg.cm λ=L0/r=216/6.358=33.973(＜80)∮=1.02-0.55((λ+20)/100)2 =1.02-0.55((33.973+20)/100)2=0.86 Q=M/W+K*N/(∮*A)=101628.4/1613.3+1.725*2690.5/(0.86*440)=75.26 kg/cm2=7.526MPa＜[Qw] =13.8MPa(安全)b)挠度验算
f=5/384*(qL4/EI)=5/384*(17.426*2164/（90000*17746.67）)=0.309cm＜[f]=L/400=216/400=0.54cm（安全）
三、拱架立柱：
每部位为4 根扣件式钢管脚手架，顶面用一块钢板设4个梢钉栓固定使之成为一个整体。
规格：∮48×3.5mm 截面积A=4.89×102mm2=4.89cm2 惯性矩：I=12.21cm
4截面模量：W=5.079×103mm3=5.079cm3 回转半径r=15.8cm
容许应力[Q]=140MPa
。凯里路桥工程公司高车堡大桥项目经理部 土能承受每根钢管处2868kg)b)验算混凝土垫层抗剪力的需要厚度
根据局部承压强度扩大值为三倍直径，其圬工的自然传力扩大角为45，即钢管直径4.8cm，底面积直径为3*4.814.4cm，按圬工桥规4.0.13公式拟定混凝土垫层最小厚度为15cm验算：
A=4.8**15=226.2cm。
fvd=1.32MPa=13.2kg/cm
2Nk=21.25KN=2125kg u5=0.7 代入A fvd+13.2+0.7*2125/1.4=4048.34kg =40.4834KN＞21.25KN(安全)以上各项要素均满足设计要求。
验算人： 王建权
