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《結(jié)構(gòu)力學(xué)-靜定結(jié)構(gòu)的受力分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、拱是在豎向荷載作用下能產(chǎn)生水平反力的結(jié)構(gòu)，如圖。水平反力產(chǎn)生負(fù)彎矩，可以抵消一部分正彎矩與簡(jiǎn)支梁相比拱的彎矩、剪力較小，軸力較大（壓力），其缺點(diǎn)是：拱對(duì)基礎(chǔ)或下部結(jié)構(gòu)施加水平推力，增加了下部結(jié)構(gòu)的材料用量；節(jié)省材料，減輕自重，能跨越大跨度，應(yīng)力沿截面高度分布較均勻。宜采用耐壓不耐拉的材料，如磚石混凝土等。有較大的可利用空間。拱具有曲線形狀，施工不方便。矢高fl跨度ABC↓↓↓↓↓§3-5三鉸拱一、三鉸拱的特點(diǎn)為了消除拱對(duì)支座的水平推力，可采用帶拉桿的拱。如圖。拉桿柱花籃螺絲吊桿?二、三鉸拱的反力計(jì)算對(duì)拱：∑MB=0YA=∑MBP/l其中∑MBP是所有荷
2、載對(duì)B點(diǎn)的矩MC0=YA0·l/2?P·a簡(jiǎn)支梁C截面彎矩對(duì)拱：∑MC=0得YA·l/2?P·a?FH·f?0FH?(YA·l/2?P·a)/f即：對(duì)梁：∑MB=0YA0=∑MBP/l∴YA=YA0（1）同理YB=YB0（2）反力計(jì)算公式：注：該組公式僅用于：兩底鉸在同一水平線上且承受豎向荷載。三鉸拱的反力與跨度、矢高（即三鉸的位置）有關(guān)，YA=YA0；YB=YB0；FH=MC0/f而與拱軸線的形狀無(wú)關(guān)；水平推力與矢高成反比。PFHCABfFHYAYBa↓↓↓↓↓l/2l/2q↓↓↓↓↓CPalYA0YB0q三、三鉸拱的內(nèi)力計(jì)算M0YA0PQ0dQ＝Q
3、0×cos?－FH×sin?YAFHPQNM?xyN＝－Q0sin?－FHcos?注：1、該組公式僅用于兩底鉸在同一水平線上，且承受豎向荷載；2、在拱的左半跨?取正右半跨取負(fù)；3、仍有Q=dM/ds即剪力等于零處彎矩達(dá)極值；4、M、Q、N圖均不再為直線。5、集中力作用處Q圖將發(fā)生突變。6、集中力偶作用處M圖將發(fā)生突變。M＝Y(jié)A×x－P×d－FH×yYA×x－P×dM0M＝M0－FH×y↓↓↓↓↓CPalYA0YB0PFHCABfFHYAYBa↓↓↓↓↓l/2l/2dxBAQ＝(YA－P)×cos?－FH×sin??N＝－(YA－P)sin?－FHcos
4、?↓↓↓↓↓↓↓↓↓4kN1kN/m↓↓↓↓↓↓↓↓↓4kN1kN/m8m4m4m4m)(42xlxlf-)(xy=(1)求反力解:6kN5kN7kN6kN(2)作相應(yīng)簡(jiǎn)支梁的M0圖和Q0圖5715Q0圖（kN）＋－M0圖（kN.m）2024D(3)截面幾何參數(shù)(4)將拱沿跨度八等分,算出每個(gè)截面的M、Q、N。(5)以x?12m的D截面為例，ACBDDDD6kN5kN7kN6kN6kN5kN7kN6kN6kN5kN7kN6kN6kN5kN7kN6kN?kN6.7894.06)447.0()5(-=×--×--=kN79.1)447.0(6894.05-
5、=-×-×-=kN81.5894.06)447.0()1(-=×--×--=kN79.1)447.0(6894.01=-×-×-=FHQNDDcossin0--=jj右右FHQQDDsincos0-=jj右右FHQNDDcossin0--=jj左左jFHQQDDsincos0-=j左左715Q0圖（kN）＋－M0圖（kN.m）2024DD51mkNFHyM0M.23620=×-=-=m16y3)1216(12×=-=894.0cos=j447.0sin-=j5.260-=jtan5.08128-=-=jxD=12m重復(fù)上述步驟，可求出各等分截面的內(nèi)力，
6、作出內(nèi)力圖。FH=6kNHyM°24242020121.51.520.50.52M圖(kN.m)0.710.40-10.49-0.49-1.791.79-0.400.70Q圖(kN)N圖(kN)-9.19-6-5.81-7.6-7.78?在給定荷載作用下使拱內(nèi)各截面彎矩剪力等于零，只有軸力的拱軸線。由M(x)=M0(x)－FHy(x)=0可得合理拱軸線方程為y(x)=M0(x)／FH∵在荷載、跨度、矢高給定時(shí)，F(xiàn)H是一個(gè)常數(shù).∴合理拱軸線與相應(yīng)的簡(jiǎn)支梁的彎矩圖形狀相似，對(duì)應(yīng)豎標(biāo)成比例.三鉸拱在沿水平均勻分布的豎向荷載作用下，其合理拱軸線為一拋物線。)(
7、42xlxlf-=)(0xM)(xy=f0MC820qlMC=)(2)(0xlqxxM-=ABl/2fl/2Cl↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓qqql/2ql/2yxx在荷載、跨度給定時(shí)，合理拱軸線隨f的不同而有多條,不是唯一的。?四、三鉸拱的合理軸線q0q0+?fl/2l/2yxfACB例:求在填土重量下三鉸拱的合理拱軸線。q?q0+?y202)(xqdxMd==0B==;0,0dxdyx==;0,0yx=0qAg在填土重量作用下，三鉸拱的合理拱軸線是一懸鏈線。g022FHqFHdxyd=-yq(x)(g
8、0y)q+桁架是由梁演變而來(lái)的3-6平面靜定桁架一、概述↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
