第5章 三铰拱结构.ppt_第1页
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文档简介

轴线为曲线 仅在竖向荷载下能产生水平反力 推力 的结构称为拱 图5 1所示为拱结构的工程实例 一 工程中的拱结构 退出 第一节三铰拱的组成 类型及受力特性 1 定义 通常杆轴线为曲线 在竖向荷载作用下 支座产生水平反力的结构 2 受力特点 1 竖向荷载作用下具有水平推力 2 弯矩比相应简支梁小 水平推力存在的原因 3 竖向荷载作用下 拱截面轴力较大 且一般为受压 4 梁截面应力分布均匀 用料省 自重轻 跨度大 可用抗压性能强的砖石材料 二 拱式结构的特征及其应用 退出 3 拱的种类 4 拱各部分的名称 退出 一 支座反力的计算 严格的来说 实体三铰拱支座反力的计算与一般三铰刚架结构反力计算相同 本书介绍的是等代梁解法 第二节三铰拱的支座反力 退出 退出 退出 第三节拱内截面内力的计算 1 拱的内力计算原理仍然是截面法 2 拱的内力符号规定与梁一致 对于竖向荷载作用三铰拱 其内力计算有简捷公式 退出 退出 三铰拱任意截面内力计算公式 退出 三拱的内力图 将跨度等分成若干份 利用内力计算公式求等分点处截面上的内力 再用直线连接等分点内力值即可作出拱的内力图 退出 四算例 例1三铰拱及其所受荷载如图所示 拱的轴线为抛物线 试求支座反力 并绘制内力图 1 反力计算 图5 8 退出 2 内力计算为了绘制内力图将拱沿跨度方向分成八等分 计算出每个截面的弯矩 剪力和轴力值 得到的内力图如图 图5 9 退出 1 压力线在荷载作用下 三铰拱的任意截面一般有三个内力分量Mk FQk FNk 这三个内力分量可用它的合力R代替 将三铰拱每一截面上合力作用点用折线或曲线连接起来 这些折线或曲线成为三铰拱的压力线 2 合理拱轴的概念 1 定义 在给定荷载作用下 拱各截面只承受轴力 而弯矩 剪力均为零 这样的拱轴称为合理拱轴 2 如何满足合理拱轴 首先写出任一截面的弯矩表达式 而后令其等于零即可确定合理拱轴 第四节三铰拱的的合理拱轴线 退出 3 求解公式 在竖向荷载作用下 三铰拱的合理轴线使拱的各截面处于无弯距状态 即 退出 1 三铰拱在沿水平线均匀分布的竖向荷载作用下 合理轴线为一抛物线 3 几种典型荷载作用下的合理拱轴 图5 10 退出 2 三铰拱在均匀水压力作用下 合理
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