4建筑结构选型拱式结构.pdf

第四章 拱式结构 4.1 拱的受力特点 4.2 拱脚水平推力的平衡 4.3 拱式结构的型式 4.4 拱式结构的选型与布置 4.5 工程实例 金螳螂建建建城市环境建院 滕育梅 1 4 拱式结构 拱是广泛应用的一种结构形式。  拱结构受力性能较好，能够充分地利用材料抗压强度， 因此可以用混凝土、钢筋混凝土、木和钢等材料建造， 获得较好的经济和建筑效果  东西方古国，很早就产生了拱结构。中国的弧拱；古埃 及、希腊的券拱；古罗马的半圆拱；拜占庭的帆拱；罗 马建筑的肋形拱；哥特建筑的尖拱等  现代的拱结构多采用圆弧拱或抛物线拱，其所采用的材 料相当广泛，可用砖石砌体、钢材、钢筋混凝土、木材 等 金螳螂建建建城市环境建院 滕育梅 4 拱式结构 形式多，适用范围广，尤其适用于大跨度的建筑；拱结构 的形式有利于丰富建筑的形象  在公路桥梁中大量采用拱结构  在房屋建筑中，拱结构应用也非常广泛 • 屋盖、如展览馆、体育馆、商场等公建筑 • 跨门窗洞口 • 承托围墙或地下沟道顶盖 • 对于大跨度的仓库建筑，常采用落地式拱结构， 可以获得很好的使用效果 • 高层建筑中作为转换构件使用 金螳螂建建建城市环境建院 滕育梅 4.1 拱的受力特点 按支承方式分类  三铰拱，静定结构  两铰拱，一次超静定结构  无铰拱，三次超静定结构 a) 三铰拱，b) 两铰拱，c) 无铰拱，d) 三铰拉杆拱， e) 两铰拉杆拱 金螳螂建建建城市环境建院 滕育梅 4.1 拱的受力特点 拱的各部分名称  拱轴线：拱身各截面行心的连线  拱顶：拱结构的最高点，三铰拱的拱顶通常设置在中 间铰的地方  拱趾/拱脚：拱的两端与支座连接处  跨度：两个拱趾之间的距离,常用l 表示  拱高/拱矢：拱顶到拱脚线的垂直距离,常用f 表示  高跨比/矢跨比：f/l 金螳螂建建建城市环境建院 滕育梅 4.1 拱的受力特点 拱的支座反力 金螳螂建建建城市环境建院 滕育梅 4.1 拱的受力特点 支座反力  以三铰拱为例进行分析，并与同跨度受同样荷载的简支 梁进行比较  以整个拱为脱离体，在支座处分别代之以反力 V ,V ,H ,H A B A B 1 V [P (l −a ) +P (l −a )] A 1 2 2 l 1 1 V (P a +P a ) B 1 1 2 2