第二章桁架拱與連拱計算

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1、七、桁架拱和剛架拱的計算要點第二章上承式拱橋1、桁架拱各部位的受力情況拱形桁架部分的桿件主要承受軸向力；實腹段部分承受軸向力和彎矩；拱形桁架部分的上弦桿除軸力外，還受彎矩和剪力；（一）桁架拱七、桁架拱和剛架拱的計算要點2、計算的基本假定:以一片桁架拱作為計算單元，用荷載橫向分布體現(xiàn)橫向的影響，將空間簡化為平面。桁架拱按外部一次超靜定結(jié)構(gòu)計算，兩端支座簡化為固定鉸；贅余力選取拱腳水平推力假定桁架各節(jié)點為理想鉸接第二章上承式拱橋（一）桁架拱七、桁架拱和剛架拱的計算要點第二章上承式拱橋（一）桁架拱3、荷載橫向分布系

2、數(shù)對于恒載，各桁架片通常是均勻受力；對活載沿橫向各桁架片的分布一般采用偏心壓力法或杠桿法。當橋由三片組成而寬跨比大致在3以上時，宜采用偏壓法計算橫向分布系數(shù)；七、桁架拱和剛架拱的計算要點第二章上承式拱橋（一）桁架拱4、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算有條件時盡量采用程序電算；常以水平推力作為贅余力，求算水平推力影響線，通過靜力平衡條件求各桿件和實腹段內(nèi)力影響線。通過內(nèi)力影響線按最不利情況布載求結(jié)構(gòu)內(nèi)力。5、配筋驗算桁架拱各桿件的內(nèi)力組合、配筋驗算按照規(guī)范進行。七、桁架拱和剛架拱的計算要點第二章上承式拱橋（二）剛架拱兩邊腹孔梁—受

3、彎構(gòu)件其余構(gòu)件（與拱類似）—壓彎構(gòu)件1、基本假定及計算圖式七、桁架拱和剛架拱的計算要點第二章上承式拱橋（二）剛架拱剛架拱一般采用電算，無條件時也可采用手算法，計算圖式可簡化為一次超靜定的兩鉸拱，但拱軸線并非光滑。仍以拱腳水平推力為贅余力計算。七、桁架拱和剛架拱的計算要點第二章上承式拱橋（二）剛架拱2、結(jié)構(gòu)計算剛架拱：屬高次超靜定結(jié)構(gòu)，各構(gòu)件均為壓彎構(gòu)件，用有限元法計算內(nèi)力。八、連拱實用計算簡介（一）連拱作用的概念1、連拱作用：多孔該橋在荷載作用下各拱墩結(jié)點會產(chǎn)生水平位移和轉(zhuǎn)角，考慮上述結(jié)點變位的計算稱為連拱計

4、算。已經(jīng)查明：拱墩結(jié)點水平位移對拱墩內(nèi)力影響大，而轉(zhuǎn)角影響小。手算時可忽略轉(zhuǎn)角影響，簡化計算2、橋墩剛度與拱圈剛度：橋墩剛度為無限大時，可不考慮連拱影響；但是橋墩剛度不可能無限大，連拱影響是存在的。3、連拱內(nèi)力=固定拱內(nèi)力+拱腳水平位移產(chǎn)生的內(nèi)力；按連拱計算與按固定拱計算的根本區(qū)別在于墩頂是否產(chǎn)生位移，對于上部結(jié)構(gòu)而言，連拱作用的影響主要是拱腳水平位移的影響。第二章上承式拱橋4、影響連拱作用的因素（1）拱圈與橋墩的相對剛度比橋墩越強，連拱越弱，反之，連拱作用較強（2）鄰近荷載孔的影響較大，遠離則較小，可根據(jù)計

5、算精度要求，合理選擇計算孔數(shù)。第二章上承式拱橋5、連拱與固定拱的區(qū)別（1）固定拱一孔布載一孔受力，連拱一孔布載全橋受力；（2）連拱影響最大的是荷載孔；（3）連拱計算的水平力小于固定拱水平力，控制設(shè)計的拱腳負彎矩和拱頂正彎矩大于按固定拱計算結(jié)果（4）考慮連拱作用，可以減小墩頂水平力，節(jié)省橋墩材料。第二章上承式拱橋5、連拱與固定拱的區(qū)別簡言之：連拱對主拱圈不利，對橋墩則有利。因此對主拱圈必須考慮連拱作用。第二章上承式拱橋（5）計算拱腳、1/8截面最大負彎矩及其它截面正彎矩時，均以一孔布載最不利；而計算拱腳、1/8

6、截面最大正彎矩及其它截面負彎矩時，以多孔布載不利；但常常以荷載孔拱腳負彎矩和拱頂正彎矩控制設(shè)計。（6）橋墩水平力：最不利布載有兩種可能，即墩左各孔布載，右各孔無載；墩右各孔布載，左各孔無載；（二）連拱簡化計算法1、當，拱的抗推剛度較大，拱對墩有較大的約束作用，阻礙墩頂轉(zhuǎn)動。拱墩結(jié)點采用固結(jié)圖式，假定結(jié)點轉(zhuǎn)角為零。2、當，將墩頂視為鉸接，假定拱腳轉(zhuǎn)角為零。3、當，墩的抗推剛度大，拱圈不能控制墩頂轉(zhuǎn)動，假設(shè)墩頂為鉸接狀態(tài)。第二章上承式拱橋（二）連拱簡化計算法第二章上承式拱橋在上述的三種簡化中，都有一個共同特點，即

7、墩頂位移只有水平位移一個未知數(shù)可采用位移法建立統(tǒng)一計算公式，求解結(jié)點位移和拱墩內(nèi)力。這種簡化方法，結(jié)點未知數(shù)少，計算簡單。忽略了結(jié)點轉(zhuǎn)角影響，拱墩內(nèi)力計算結(jié)果準確度較差。第四節(jié)拱橋?qū)嵗榻B內(nèi)力迭加法各施工階段的內(nèi)力直接迭加，不考慮拱圈截面的形成過程，最后應(yīng)力以全截面的EAEI表達，截面應(yīng)力保持一條直線。應(yīng)力迭加法考慮拱圈截面逐步形成，應(yīng)力在截面上的迭加歷史不同，分階段計算應(yīng)力。此時截面上的應(yīng)力曲線是階梯形，有突變。第二章上承式拱橋設(shè)截面在形成過程中，各階段產(chǎn)生彎矩ΔM1,ΔM2,各階段截面慣矩Ι1,Ι2,Ι（

8、總慣矩）,面積A1,A2,A（總）內(nèi)力迭加法應(yīng)力迭加法第二章上承式拱橋