一种拱轴线为摆线的拱桥的设计方法.pdf

本发明提供了一种拱轴线为摆线的拱桥的设计方法，属于桥梁工程技术领域。首先确定拱桥的跨径、宽度、荷载标准；然后设计出方程为摆线的拱轴线，摆线方程为：X＝R*(T??SIN(T))，Y＝R*(1??COS(T))，其中，2R是拱桥的矢高，T是0到2π的参数，R＝L/2π，L是跨径；再设计主梁和吊杆，吊杆采用斜吊杆，并在调整吊杆的位置，使受力合理；最后按照常规拱桥的设计方法进行设计。本设计方法采用方程为摆线的拱轴线，并配合斜吊杆，可以使拱桥受力更加合理，材料用量更节省，桥梁的美学效果也比较好。

1.一种拱轴线为摆线的拱桥的设计方法，其特征在于，步骤如下：
首先确定拱桥的跨径、宽度、荷载标准；然后设计出方程为摆线的拱轴线，摆线方程为：
X＝R*(T-SIN(T))，Y＝R*(1-COS(T))，其中，2R是拱桥的矢高，T是0到2π的参数，R＝L/2π，L
是跨径；再设计主梁和吊杆，吊杆采用斜吊杆，并在调整吊杆的位置，使受力合理；最后按照
常规拱桥的设计方法进行设计。

一种拱轴线为摆线的拱桥的设计方法

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，涉及到桥梁结构体系，特别涉及到一种拱轴线为
摆线的拱桥。

背景技术

在目前的拱桥中，拱轴线一般采用悬链线和抛物线，在系杆拱桥中，拱轴线为抛物
线和悬链线的受力比较接近，实腹拱桥的合理拱轴线是悬链线，受均布荷载的合理拱轴线
是抛物线。但桥梁的车道荷载和人群荷载在设计时并不是按均布荷载计算的，而是按影响
线最不利的工况进行布载，所以抛物线和悬链线的拱轴线对于实际荷载并不是最合理的。

发明内容

本发明提供了一种拱轴线为摆线的拱桥，具有良好的力学性能，在设计规范的车
道荷载和人群荷载作用下比悬链线和抛物线拱桥更好。

本发明的技术方案：

一种拱轴线为摆线的拱桥的设计方法，步骤如下：

首先确定拱桥的跨径、宽度、荷载标准；然后设计出方程为摆线的拱轴线，摆线方
程为：X＝R*(T-SIN(T))，Y＝R*(1-COS(T))，其中，2R是拱桥的矢高，T是0到2π的参数，R＝L/
2π，L是跨径；再设计主梁和吊杆，其中吊杆采用斜吊杆，并在计算中适当调整吊杆的位置，
使受力更加合理；最后按照常规拱桥的设计方法进行设计。

本发明的效果和益处是：采用方程为摆线的拱轴线，并配合斜吊杆，可以使拱桥受
力更加合理，材料用量更节省，桥梁的美学效果也比较好。

附图说明

图1是拱轴线为摆线的拱桥立面图。

图中：1拱肋；2主梁；3吊杆。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

(1)拱桥的跨径为100米、宽9米，横向布置为：1米人行道+车行道6米+1米人行道；
(2)根据跨径L＝100米，求出拱桥的矢高为2R＝L/π，即31.831米；(3)拱轴线为摆线方程为：
X＝R*(T-SIN(T))，Y＝R*(1-COS(T))，其中2R是拱的矢高，T是0到2π的参数；(4)再设计主梁
和吊杆，其中吊杆采用斜吊杆，在计算中适当调整吊杆的位置，使受力更加合理；(5)最后按
照常规拱桥的设计方法进行设计。