拱的设计思路

本工程为北京某郊县二级路，该路段有3000米位于山谷中，为防止滚石对路面及行驶车辆的破坏，设计一类似明洞的拱型结构，拱跨12米，矢高（拱轴中心）为4.8米，拱中心填土高3米，并且设计出的拱能承受10吨的石头以2/3加速度落在拱上的冲击荷载。
拱为两端固结，拱轴中心高0.4米，支座处高0.5米。纵向拱肋长0.6米，纵向每3米处设置一拱肋，两拱肋之间以次梁连接（次梁间距3米），次梁上设置整体钢筋混凝土板。
下面给出设计思路：
1.首先定出拱轴线的悬链线方程（应满足拱下净空要求），输出对应坐标（可编制一小程序进行）。
2.在Autocad中绘制拱轴线，及土体包络线。
3.每0.25米为一段，在cad中量出每段的面积。
4.设计在纵向长度3米内土体全部重量全部作用在两个拱肋上（两
拱肋相距3米）。
5.根据4、5的步骤求出每0.25米段的土体重量。
6.将拱轴线DXF文件导入Algor程序中，约束边界（全约束），并
进行受力设置。
7.将石块荷载等效为作用于3米土深，并沿着30度方向扩散的均布荷载。
8.将石块作用位置分别放置在拱顶和1/4拱轴线位置，作为两个工况。
9.用Algor程序求出最大弯矩。
10.根据最大弯矩值配置钢筋（双截面）。
11.配置板单元（0.2米宽3.0米长），和次梁（0.3*0.3）配筋。
12.支座（高1.0米，为楔型结构）按嵌入式设计，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，用钢筋网进行固结。
13.支座下部为放大基础（采用15号混凝土，矩形结构）高0.5米（构造配筋）。
14.改变悬链线方程，重新进行2-11部计算，求出最优化设计。
本工程为实际工程，还有其他的设计方案，如Ansys程序设计方案，将在后续文章中说明。
（上篇文章为《钢管混凝土拱桥设计一》由于图例太多，而网站不支持附件格式，所以等待后续发表。）