结构力学拱结构-PPT讲义.ppt

结构力学(拱结构)、拱结构的定义赵州桥拱结构:通常杆轴线为曲线,在竖向荷载作用下,支座产生水平推力的结构。世界上最古老的石拱桥。被誉为桥梁鼻祖,是世界第十二个土木工程里程碑。2拱结构的组成2、拱结构的组成3三铰拱两铰拱无铰拱带拉杆的三铰拱斜拱高差h静定拱超静定拱超静定拱静定拱静定拱拱结构的种类3、拱结构的种类41、弯矩比相应等代梁小;2、用料省、自重轻、跨度大;3、可用抗压性能强的工程材料;4、造型美观,艺术表现力强;5、构造复杂,施工费用高。?拱结构的特点4、拱结构的特点5一、拱的内力计算原理仍然是截面法;二、拱通常受压力,所以计算拱时规定轴力以受压为正;.三、实际计算时常将拱与相应等代梁对比通过公式列表完成计算。.、竖向荷载作用下三铰拱计算公式的建立xKKABHA0=0P1VA0VB0P2C等代梁计算简图1、支座反力计算(4-1)(4-2)KAHBBHBHBHAVAVBP1fll1l2a2a1b2b1P2l1yKxKxyφK三铰拱计算简图C当时,结构为瞬变体系,此时,,故瞬变体系不能作为结构。三铰拱的内力计算1、三铰拱的竖向反力与其等代梁的反力相等,水平反力与拱轴线形状无关;2、荷载与跨度一定时,水平推力与矢高成反比。7xKKABHA0=0P1VA0VB0P2C2、弯矩计算KAHBBHBHBHAVAVBP1fP2yKxKxyφKa2a1b2b1(4-3)HAQKNKMKP1VAAKVA0P1MK0QK0(4-4)3、剪力计算4、轴力计算(4-5)弯矩比相应等代梁小可用抗压性能强的工程材料,计算时常通过公式、列表完成计算。三铰拱的内力计算8解:1、计算支座反力2、计算各截面内力例4-1试作图示三铰拱的内力图。拱轴方程为q=1kN/mCA4mBHVAP=4kNHVB1023456788×2=16m=7kN=5kN=6kN=6kN三铰拱的内力计算9截面12、计算各截面内力(4-3)由式(4-4)(4-5)。67kN776kN6Q1M1N1102m1、计算原理仍然是截面法;2、拱轴线方程主要用于确定截面的位置及其法线方向,从而确定截面上的剪力和轴力方向;3、注意左半拱截面的方向角为正,右半拱截面的方向角为负。三铰拱的内力计算10