拱的設計思路

本工程為北京某郊縣二級路，該路段有3000米位于山谷中，為防止滾石對路面及行駛車輛的破壞，設計一類似明洞的拱型結構，拱跨12米，矢高（拱軸中心）為4.8米，拱中心填土高3米，并且設計出的拱能承受10噸的石頭以2/3加速度落在拱上的沖擊荷載。
拱為兩端固結，拱軸中心高0.4米，支座處高0.5米。縱向拱肋長0.6米，縱向每3米處設置一拱肋，兩拱肋之間以次梁連接（次梁間距3米），次梁上設置整體鋼筋混凝土板。
下面給出設計思路：
1.首先定出拱軸線的懸鏈線方程（應滿足拱下凈空要求），輸出對應坐標（可編制一小程序進行）。
2.在Autocad中繪制拱軸線，及土體包絡線。
3.每0.25米為一段，在cad中量出每段的面積。
4.設計在縱向長度3米內土體全部重量全部作用在兩個拱肋上（兩
拱肋相距3米）。
5.根據4、5的步驟求出每0.25米段的土體重量。
6.將拱軸線DXF文件導入Algor程序中，約束邊界（全約束），并
進行受力設置。
7.將石塊荷載等效為作用于3米土深，并沿著30度方向擴散的均布荷載。
8.將石塊作用位置分別放置在拱頂和1/4拱軸線位置，作為兩個工況。
9.用Algor程序求出最大彎矩。
10.根據最大彎矩值配置鋼筋（雙截面）。
11.配置板單元（0.2米寬3.0米長），和次梁（0.3*0.3）配筋。
12.支座（高1.0米，為楔型結構）按嵌入式設計，即拱肋深入支座0.5米，拱肋前后留0.6米空隙，左右各留0.6和0.8米空隙，用鋼筋網進行固結。
13.支座下部為放大基礎（采用15號混凝土，矩形結構）高0.5米（構造配筋）。
14.改變懸鏈線方程，重新進行2-11部計算，求出最優化設計。
本工程為實際工程，還有其他的設計方案，如Ansys程序設計方案，將在后續文章中說明。
（上篇文章為《鋼管混凝土拱橋設計一》由于圖例太多，而網站不支持附件格式，所以等待后續發表。）