matlab的摆线的两拱,一种拱轴线为摆线的拱桥的设计方法与流程

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。

技术实现要素：

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。

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