第五章—三铰拱.ppt

第五章 三铰拱（three-hinged arch ）; 内容： 三铰拱的支座反力和内力，合理拱轴。 要求： 1、了解静定拱的合理拱轴线的概念； 2、理解静定拱的基本概念及基本特点； 3、掌握静定拱的反力及内力计算。 重点：静定拱反力、内力的计算。 难点：静定拱的内力计算。;一、实例——拱桥（Arch Bridge）;世界上最古老的铸铁拱桥（1781年，英国科尔布鲁克代尔桥);云南人字桥（保罗 · 波登 ）; 瑞士人Robert Maillart（1872－1940） 他用砼创造了技术上适合其特性、视觉上耳目一新的新形式。共设计47座桥梁，除过3座外，很多桥梁已经连续使用超过80年，几乎完好无损。结构形式主要位三铰拱和桥面加劲拱。 ;宋卿体育馆（武汉大学） ;（1）在竖向荷载作用下有水平反力H;;公式回顾;公式回顾 ;1）计算支座反力 2）计算拱圈截面的内力（可以每隔一定水平距离取一截面，也可以沿拱轴每隔一定长度取一截面）。 3）按各截面内力的大小和正负绘制内力图。;带拉杆的三铰拱和三铰拱式屋架的计算 受力特点：带拉杆的三铰拱的受力特点与平拱类似，不同的是，带拉杆的三铰拱由于拉杆的存在，其水平方向不再有支座反力。即 ，而内力多了一个水平力，其大小等于平拱的水平支座反力。;(1)计算支座反力 ;(3)计算拱身内力;【例2】求图示三铰拱式屋架在竖向荷载作用下的支反力和内力。;q;(2) 显见，当全跨同时作用均布荷载q时，M图将为零，FQ图也将为零(只须将相应内力图相叠加，即可得到验证)，拱仅受轴向压力FN作用。 ;三铰拱的合理拱轴线计算公式： 由 =0 得 上式表明，在竖向荷载作用下，三铰拱的合理拱轴线的纵坐标y与简支梁弯矩图的竖坐标成正比。 关于合理拱轴线不再赘述。 ;定义：三铰拱任意截面K上的内力M、Q、N（图4-7b）有一合力R，其作用点如图4-7a所示。拱各个截面内力的合力作用点的连线，称为该拱在所给荷载作用下的压力线 ;三铰拱压力线的求解步骤;压力线的用途;