橋梁工程3-4拱橋的計算-文庫吧資料
2025-01-18 12:30本頁面
【正文】 拱腳： jj VHQ ?? c o ss i n1 ??拱頂：數(shù)值較小，可不考慮 注意： ?由于活載彈性壓縮產生的內力 活載彈性壓縮與恒載彈性壓縮計算相似，也在彈性中心產生贅余水平力?H， 其大小為： 39。 影響線加載 直接加載法 等代荷載法 ?直接加載法 a首先畫出計算截面的彎矩影響線、水平推力和支座豎向影響線； b根據彎矩影響線確定汽車荷載最不利加載位置（最大、最?。? c 以荷載值（車輛軸重）乘以相應的影響線坐標，求得最大彎矩（最小 彎矩）及相應的水平推力和支座豎向反力 ?等代荷載（換算荷載） 加載法 等代荷載是這樣一均布荷載 K， 它所產生的某一量值，與所給移動荷載產生的該量值的最大值 相等： maxSm axSK ???? 是等代荷載 K所對應影響線所包圍的面積 a 下圖是拱腳處的彎矩及水平推力和支座豎向影響線，將等代荷載布置 在影響線的正彎矩區(qū)段。 軸向力 ???c o ss i nc o s111HNVHNHNjj????拱頂 拱腳 其它截面 剪力 拱頂：數(shù)值很小，可不考慮 拱腳： jj VHQ ?? c o ss i n1 ??拱頂：數(shù)值較小，可不考慮 內力計算 主拱圈是偏心受壓構件，最大正壓力是由截面彎矩 M還軸向力 N共同決定的，嚴格來說，應繪制核心彎矩彎矩影響線，求出最大和最小核心彎矩值，但計算核心彎矩影響線十繁瑣。 拱中任意截面水平推力 H1的影響線 ? ?0X 21 XH ?由 知 ，因此 H1的影響線與贅余力 X2的影響線相同： 拱腳豎向反力 V的影響線 將贅余力 X3移至兩支點后，由 得： ? ?0Y30 XVV ??式中： V0? 簡支梁的影響線，上邊符號適用于左半跨，下邊符號適用于右半跨 X3正方向 反力正方向 任意截面彎矩的影響線 如左圖，可得任意截面 i 的彎矩影響線 1310 XxXyHMM i ????式中： ? 為簡支梁彎矩 0M對于拱頂截面 x=0，上式可寫為： 110 XyHMM d ???任意截面軸力和剪力影響線 任意截面 I 的軸力和彎矩影響線在截面 I處有突變，比較復雜。 內力影響線 ?贅余力影響線 在求拱內力影響線時，常采用如右圖所示的基本結構，贅余力為 ，根據彈性中心的性質，有： 321, XXX333333332222222211111111000????????????PPPPPPXXXXXX????????????其中： EIldkshEIldsEIMEIlfdkshc h kmfc h kmfEIldsEIMEIldkshEIldsEIMlslsls32202323332220222210222111111)1(111???????????????????????????????????????????????????式中： ??? ,11為系數(shù)，可查相應的表格得到； ??? dldxds c os12c os ??????? kshtg 222 1111c os????)1(2?? mlkf?為了計算變位，在計算 MP時，可利用對稱性，將單位荷載分解為正對稱和反對稱兩組荷載，并設荷載作用在右半拱。對于矩形拱，如取單位拱圈寬度計算，則橫向分布系數(shù)為： BC??對于板箱拱，如取單個拱箱進行計算，則橫向分布系數(shù)為： （ 1－ 2－ 58） nC?? （ 1－ 2－ 59） 式中： C? 車列數(shù) B? 拱圈寬度 n ? 拱箱個數(shù) ?肋拱橋荷載橫向分布系數(shù) 對雙肋拱橋（包括上、中、下承式），可以采用桿杠原理計算。22 0??????lHlHgg???其中： ????? c osc os0 ??? ??? ssl EANdsdsdxl代入上式有： ?c osgHN ???Hg的計算 ?? ?? lgl g EA dxHEA dxHl 00 c osc os ??????? ???? ssss EA dsEA dsyEA dsNEI dsM ?? 22222239。由于在實際結構中，拱頂沒有相對水平位移，其變形受到約束，則在彈性中心處必有一水平拉力 ?Hg 由變形相容方程有： 39。 彈性壓縮引起的內力 在恒載產生的軸向壓力作用下，拱圈的彈性變性表現(xiàn)為拱軸長度的縮短。 半拱恒載對拱腳的彎矩 ??????????s i n)(c o s21212XQyHyyXXMXNgs???????在設計中小跨徑的空腹式拱橋時可以偏于安全地不考慮偏離彎 矩的影響。 ?????拱圈各截面的軸力 N： 由于不考慮彈性壓縮時恒載彎矩和剪力為零，有 ?c osgHN ? （ 3－ 4－ 31） 2）空腹拱 在計算空腹式懸鏈線不考慮彈性壓縮的恒載內力時，可分為兩部分，即先不考慮拱軸線與壓力線偏離的影響，假設恒載壓力線與拱軸線完全重和，然后再考慮偏離的影響，計算由偏離引起的恒載內力，二者疊加。 在進行懸鏈線方程推導時有： （ 3－ 4－ 9） )1(212 ?? mfHglkgd)1l n ( 21 ???? ? mmmchk（ 3－ 4－ 12） ?恒載水平推力 Hg ： 利用上式有 flgkflgkmH dgdg22241 ????2/1 ll ?其中： （ 3－ 4－ 29） 241kmkg???拱腳的豎向反力：拱腳的豎向反力為半拱的恒載重力，即 ?dlgdxgV xl xg 1100 1 ?? ??代 ?????? ?????f
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