2021年度结构力学——三铰拱讲义.ppt

文档介绍：赵州桥是我国隋代工匠李春建造的一个著名的范例。
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结构力学——三铰拱
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第一节 三铰拱的组成和类型
1、工程上使用的拱结构实例
三铰拱是一种静定的拱式结构，在大跨度结构上用料比梁省，因而在桥梁和屋盖中广泛应用。
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结构力学——三铰拱
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第一节 三铰拱的组成和类型
2. 三铰拱的构成
拱顶
拱轴
拱趾
拱趾
起拱线
矢高f
拱跨L
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结构力学——三铰拱
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第一节 三铰拱的组成和类型
带拉杆的拱：在屋架中，为消除水平推力对墙或柱的影响，在两支座间增加一拉杆，由拉杆来承担水平推力
2. 三铰拱的构成
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结构力学——三铰拱
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第一节 三铰拱的组成和类型
拉杆拱2
拉杆拱1
三铰拱
斜拱
无铰拱
两铰拱
3. 三铰拱的分类
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结构力学——三铰拱
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第一节 三铰拱的组成和类型
FP
拱
FP
曲梁
拱的基本特点是在竖向荷载作用下会产生水平推力，从而大大减小拱内弯矩。水平推力的存在与否是区别拱与梁的主要标志。
4. 三铰拱的受力特点
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结构力学——三铰拱
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第二节 竖向荷载作用下三铰拱的受力分析
当两支座在同一水平线上时，称为等高拱或平拱，否则称为斜拱。分析竖向荷载作用下三铰拱的内力和反力时，与同跨度、同荷载的简支梁相对比，以便于计算和对比分析拱的受力性质。
FP1
FP2
FP1
A
B
C
FP2
l
f
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结构力学——三铰拱
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B
A
C
f
l1
l2
P1
x
y
P2
a1
b1
a2
b2
l
FAy
FBy
FAx
FBx
B
A
C
P1
P2
1 竖向荷载作用下拱反力计算
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结构力学——三铰拱
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第二节 竖向荷载作用下三铰拱的受力分析
1 竖向荷载作用下拱反力计算
FBy=YBy0
FAy=YAy0
FH= MC0 / f
FAx=FBx =FH
拱的竖向反力与其相应简支梁的竖向反力相等；
水平反力只与三个铰的位置有关而与拱轴线形状无关;
荷载与跨度一定时，水平推力与矢高成反比，且总是正的。
该组结论仅适合于平拱，且承受竖向荷载。
关于反力
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结构力学——三铰拱
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二、内力的计算
FH
B
A
C
f
l1
l2
P1
x
yk
y
P2
a1
b1
a2
b2
l
FAy
FBy
FH
xk
k
B
A
C
P1
P2
k
P
FSk
FNk
Mk
FH
FAy
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结构力学——三铰拱
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