橋梁工程3-4拱橋的計(jì)算-資料下載頁
2025-01-12 12:30本頁面
【正文】 當(dāng)于降低溫度 200C， 干操地區(qū)為 300C ?分段澆筑的混凝土或鋼筋混凝土收縮影響， 100C? 150C ?裝配式鋼筋混凝土收縮影響， 50C? 100C 混凝土徐變的影響可根據(jù)實(shí)際資料考慮，如缺乏資料，其產(chǎn)生內(nèi)力可按下列要求考慮： ?溫度變化影響力： ?混凝土收縮影響： 拱腳變位引起的內(nèi)力計(jì)算 ?拱腳相對(duì)水平位移引起的內(nèi)力 設(shè)兩拱腳發(fā)生的相對(duì)位移為： HAHBH ??? ??HAHB ?? ,式中 ? 左、右拱腳的水平位移，自原位置向右移為正。 由拱腳產(chǎn)生相對(duì)水平位移 在彈性中心產(chǎn)生的贅余力為： H??????sHHEIdsyX 2222????拱腳相對(duì)垂直位移引起的內(nèi)力 如拱腳的垂直相對(duì)位移為： VAVBV ??? ??VAVB ?? ,式中 ? 左、右拱腳的水平位移， 均 自原位置向下移為正。 由拱腳產(chǎn)生相對(duì)垂直位移 在彈性中心產(chǎn)生的贅余力為： ?????sVVEIdsyX 2333????拱腳相對(duì)角變位引起的內(nèi)力 如下圖，拱腳 B發(fā)生轉(zhuǎn)角 ( 順時(shí)針為正 )之后，在彈性中心除產(chǎn)生相同的轉(zhuǎn)腳 之外，還會(huì)引起水平位移 和垂直位移 。因此，在彈性中心會(huì)產(chǎn)生三個(gè)贅余力 。其典型方程為： B? B?B? V?H?321 , XXXH? H?000333222111??????VHBXXX??????根據(jù)上圖的幾何關(guān)系，有： 2/c o s)(s i n)2//()(c o s2/39。39。39。39。lyflyftglBVsBHsB????????????????????將上式代到式（ 1－ 2－ 77）得： ????????sBssBBEIdsxlXEIdsyyfXX23221112)(????（ 3－ 4－ 66） 拱腳引起各截面的內(nèi)力為： ????s i nc o sc o ss i n2323321XXQXXNxXyXXM????????同理，如為左拱角拱順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 則有： A???????sAssAAEIdsxlXEIdsyyfXX23221112)(?????水的浮力引起的內(nèi)力 如圖所示，當(dāng)拱有一部分淹沒時(shí)，應(yīng)考慮水浮力的作用： 不計(jì)彈性壓縮時(shí)，浮力產(chǎn)生的彎矩和軸力分別為： 1000/1000/424lAkNlAkMNM????式中： ? 彎矩及軸力系數(shù) Nm kk ,A ? 拱圈外輪廓面積 4? ? 水的容重 l ? 拱圈的計(jì)算跨度 （四）、內(nèi)力調(diào)整 懸鏈線無鉸拱橋在最不利荷載組合時(shí)，常出現(xiàn)拱腳負(fù)彎矩或拱頂正彎矩過大的情況。為了減小拱腳、拱頂過大的彎矩，可以從設(shè)計(jì)施工方面采取一些措施調(diào)整拱圈內(nèi)力。 內(nèi)力調(diào)整 假載法調(diào)整內(nèi)力 用臨時(shí)鉸調(diào)整內(nèi)力 改變拱軸線調(diào)整內(nèi)力 假載法 ?實(shí)腹式拱橋 假載法主要是通過調(diào)整拱軸系數(shù) m，從而改變拱軸線達(dá)到改變主拱圈受力性能。 設(shè)調(diào)整前的拱軸系數(shù)為 m， 而調(diào)整后的拱軸系數(shù)為 （注：這時(shí)的拱軸線與壓力線已不重合）。由于拱軸系數(shù)調(diào)整前后，拱頂截面的實(shí)際強(qiáng)度沒有變化，而拱腳截面由于幾何尺寸有些變化，對(duì)拱腳的荷載強(qiáng)度有影響，但影響較小可以忽略。在計(jì)算時(shí)假想 是從調(diào)整前的荷載強(qiáng)度減去或增加一層均布的虛荷載 (注： 39。m39。mxq 39。m相應(yīng)于 時(shí)的拱軸線與壓力線是重合的） xqq?xdxjdjggggggm????39。39。39。由上式可求得 xq應(yīng)注意的是：采用假載法調(diào)整內(nèi)力，調(diào)整后的拱軸線與壓力線是不重合的。采用假載法調(diào)整的具體過程如下： ?首先計(jì)算 （即將 視為實(shí)際荷載，這時(shí)拱軸線與壓力線重合），計(jì)算拱圈內(nèi)力（包括彈性損失），這時(shí)拱頂產(chǎn)生正彎矩，拱腳產(chǎn)生負(fù)彎矩。 xqq? xq?然后加上（ ）或減去 〔 ）用均布荷載 乘以采用 繪制的影響線所得到的內(nèi)力（包括彈性壓縮），即得到實(shí)際結(jié)構(gòu)恒載內(nèi)力。 mm ?39。 mm ?39。 xq 39。m?根據(jù) 計(jì)算活載、溫度變化等產(chǎn)生的內(nèi)力 39。m調(diào)整時(shí)注意 mm ?39。mm ?39。 xq 時(shí)， 在拱頂，拱腳處產(chǎn)生的彎矩為正值（因拱頂、拱腳的影響面積和均為正值），可以抵銷拱腳的負(fù)彎矩，但加大了拱頂?shù)呢?fù)彎矩。 時(shí)， 在拱頂，拱腳處產(chǎn)生的彎矩為負(fù)值，可以抵銷拱頂?shù)恼龔澗?，但加大了拱腳的負(fù)彎矩。 xq?空腹式拱的內(nèi)力調(diào)整 空腹式拱軸線的變化是通過改變 l/4截面處的縱坐標(biāo) 來實(shí)現(xiàn)的，設(shè)拱軸系數(shù)為 時(shí)， l/4截面處的縱坐標(biāo)為 ，則有： 4/1yxq39。m 4/139。y???832224/139。4/1lqMlqMfyxjx??的負(fù)號(hào)為： 為正； 為負(fù) mm ?39。mm ?39。拱軸系數(shù)調(diào)整后，拱的幾何尺寸和內(nèi)力計(jì)算應(yīng)根據(jù) 確定?？崭构暗闹亓?nèi)力計(jì)算方法與實(shí)腹拱相同。即先計(jì)算結(jié)構(gòu)重力和 共同作用下的水平推力： 不計(jì)彈性壓縮損失： 39。mxqflqMHxjg?? 82?計(jì)入彈性壓縮損失： gg HH )11( 139。 ?????然后減去或加上假載 作用下的內(nèi)力 xq調(diào)整時(shí)注意 用假載法調(diào)整拱軸線不能同時(shí)改善拱頂、拱腳兩個(gè)控制截面的內(nèi)力。同時(shí)對(duì)其它截面內(nèi)力也產(chǎn)生影響，調(diào)整時(shí)應(yīng)全面考慮。
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