上承式拱桥-(精选·公开·课件).ppt

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第三节 拱桥计算 ( Calculation of Arch Bridges ) 一、概述 二、拱轴线的选择与确定 三、拱桥内力计算 四、主拱验算 五、施工阶段主拱验算 六、拱桥墩台计算 七、桁架拱与刚架拱的计算要点 八、连拱简化计算 一、概 述 Introduction 1、拱桥计算主要内容 (1)成桥状态(恒载和活载作用)的强度、刚度、稳定性验算及必要的动力计算; (2)施工阶段结构受力计算和验算 2、联合作用:荷载作用下拱上建筑参与主拱圈共同受力; (1)联合作用与拱上建筑构造形式及施工程序有关; (2)联合作用大小与拱上建筑和主拱圈相对刚度有关,通常拱式拱上建筑联合作用较大,梁式拱上建筑较小; (3)主拱圈不计联合作用的计算偏于安全,但拱上结构不安全; 3、活载横向分布:活载作用在桥面上使主拱截面应力不均匀的现象。在板拱情况下常常不计荷载横向分布,认为主拱圈全宽均匀承担荷载。 4、计算方法:手算和程序计算。 第三节 拱桥计算 ( Computation of Arch Bridges ) 一、概述 二、拱轴线的选择与确定 三、拱桥内力计算 四、主拱验算 五、施工阶段主拱验算 六、拱桥墩台计算 七、桁架拱与刚架拱的计算要点 八、连拱简化计算 二、拱轴线的选择与确定 拱轴线的形状直接影响主拱截面内力大小与分布。 几个名词: 压力线:荷载作用下拱截面上弯矩为零(全截面受压)的截面合内力作用点的连线; 恒载压力线:恒载作用下截面弯矩为零的截面合内力作用点的连线; 各种荷载压力线:各种荷载作用下截面弯矩为零的截面合内力作用点的连线; 理想拱轴线:与各种荷载压力线重合的拱轴线; 合理拱轴线:拱截面上各点为受压应力,尽量趋于均匀分布,能充分发挥圬工材料良好的抗压性能; 选择拱轴线的原则:尽量降低荷载弯矩值;考虑拱轴线外形与施工简便等因素。 拱轴线的选择 选择原则:尽可能降低荷载弯矩值 三种拱轴线形: (1)圆弧线----15m-20m石拱桥、拱上腹拱 (2)抛物线----轻型拱桥,或中承式拱桥 (3)悬链线----最常用的拱轴线 1、圆弧线 (1)圆弧线拱轴线线形简单,全拱曲率相同,施工方便: (2)已知f,l时,利用上述关系计算各种几何量。 2、抛物线 在均匀荷载作用下,拱的合理拱轴线的二次抛物线,适宜于恒载分布比较均匀的拱桥,拱轴线方程为 在一些大跨径拱桥中,也采用高次抛物线作为拱轴线,例如KRK大桥采用了三次抛物线。 2、抛物线 3、悬链线 实腹式拱桥的恒载集度是由拱顶到拱脚连续分布、逐渐增大的,其恒载压力线是一条悬链线。 空腹式拱桥恒载的变化不是连续的函数,如果要与压力线重合,则拱轴线非常复杂。 3、悬链线 五点重合法:使拱轴线和压力线在拱脚、拱顶和1/4点重合来选择悬链线拱轴线的方法,这样计算方便。 目前大中跨径的拱桥都普遍采用悬链线拱轴线形,采用悬链线拱轴线对空腹式拱桥主拱受力是有利的。 第三节 拱桥计算 ( Computation of Arch Bridges ) 一、概述 二、拱轴线的选择与确定 三、拱桥内力计算 四、主拱验算 五、施工阶段主拱验算 六、拱桥墩台计算 七、桁架拱与刚架拱的计算要点 八、连拱简化计算 三、拱桥内力计算 (一)手算法计算拱桥内力 1、等截面悬链线拱恒载内力计算 2、等截面悬链线拱活载内力计算 3、等截面悬链线拱其它内力计算 4、内力调整 5、考虑几何非线性的拱桥计算简介 (二)有限元法计算简介 (三)拱在横向力及偏心荷载作用下的计算 (四)拱上建筑计算 三、拱桥内力计算 (一)手算法计算拱桥内力 1、等截面悬链线拱恒载内力计算 三、拱桥内力计算 三、拱桥内力计算 三、拱桥内力计算 三、拱桥内力计算 三、拱桥内力计算 三、拱桥内力计算 三、拱桥内力计算 三、拱桥内力计算 三、拱桥内力计算 三、拱桥内力计算 (一)手算法计算拱桥内力 1、等截面悬链线拱恒载内力计算 三、拱桥内力计算 三、拱桥内力计算 三、拱桥内力计算 三、拱桥内力计算 (一)手算法计算拱桥内力 1、等截面悬链线拱恒载内力计算 2、等截面悬链线拱活载内力计算 3、等截面悬链线拱其它内力计算 4、内力调整 5、考虑几何非线性的拱桥计算简介 (二)有限元法计算简介 (三)拱在横向力及偏心荷载作用下的计算 (四)拱上建筑计算 三、拱桥内力计算 (一)手算法计算拱桥内力 2、等截面悬链线

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