拱桥荷载受力计算.ppt

23%Option12）荷载组合3）抗剪强度验算组合Ⅰ：如果满足Qj≤ARj+μ·Nγm则主拱圈抗剪强度满足设计要求。组合Ⅰ：恒载+汽车30%Option2第三节拱桥计算拱轴线的选择与确定确定拱轴系数主拱圈弹性中心及弹性压缩系数计算主拱圈截面内力计算主拱圈正截面强度验算主拱圈稳定性验算主拱圈裸拱强度和稳定性验算 主拱圈应力调整2.3.6主拱圈稳定性验算

拱圈或拱肋的稳定性验算分为：纵向稳定与横向稳定。实腹式拱桥，跨径不大时，可不验算纵、横向稳定性。在拱上建筑合拢后再卸落拱架的大、中跨径拱桥，由于拱上建筑与主拱圈的共同作用，不致产生纵向失稳，此时无须验算纵向稳定。采用无支架施工或在拱上建筑合拢前就脱架的拱桥，应验算拱的纵向稳定。正截面强度验算时各Nj的平均值1受压构件的纵向弯曲系数。中心受压构件按《桥规》采用；偏心受压构件按公式计算。2横向稳定性验算尚无成熟理论，工程上常采用与纵向稳定相似的公式验算。3平均轴向力4拱丧失横向稳定时的临界轴向力5横向稳定安全系数，一般为4~5。61、纵向稳定性验算第三节拱桥计算拱轴线的选择与确定确定拱轴系数主拱圈弹性中心及弹性压缩系数计算主拱圈截面内力计算主拱圈正截面强度验算主拱圈稳定性验算主拱圈裸拱强度和稳定性验算 主拱圈应力调整2.3.7主拱圈裸拱强度和稳定性验算

采用早脱架施工（拱圈合拢达到一定强度后就卸落拱架）及无支架施工的拱桥，须计算裸拱自重产生的内力，以便进行裸拱强度和稳定性验算。1、计算弹性中心的弯矩和推力弯矩：Ms=[表Ⅲ-15]值·Aγ5·l24剪力：Hs=[表Ⅲ-16]值·Aγ5·l4（1+μ）f计算截面内力计算拱顶、拱脚、1/4拱跨等截面的弯矩和推力。拱脚：拱顶：1/4拱跨：2341裸拱强度和稳定性验算满足偏心距要求：e0=M/N[e0]满足截面NjRN要求：Nj=0.77x1.2NRN=φαARaj/γm设计中应分别计算拱顶、拱脚、1/4拱跨等截面的Nj和RN，且NjRN时，则满足设计要求。第三节拱桥计算拱轴线的选择与确定确定拱轴系数主拱圈弹性中心及弹性压缩系数计算主拱圈截面内力计算主拱圈正截面强度验算主拱圈稳定性验算主拱圈裸拱强度和稳定性验算 主拱圈应力调整2.3.8主拱圈应力调整悬链线无铰拱在最不利荷载组合时，常常出现拱脚负弯矩或拱顶正弯矩过大的情况，为了减小它们，可从设计、施工方面采取措施调整拱圈内力。假载法调整内力临时铰调整内力改变拱轴线调整内力假载法调整内力什么是假载法？所谓假载法调整内力，就是在计算跨径、计算矢高和拱圈厚度保持不变的情况下，通过改变拱轴系数的数值来改变拱轴线形状，使拱顶、拱脚两截面的控制应力接近相等。适用条件当拱顶、拱脚两控制截面中，有一个截面的弯矩很大，而另一个截面的弯矩较小时，可采用假载法调整内力。确定拱轴系数m由前计算可得：∑M1/4/∑Mj=m′比较计算所得m′值和假定的m值对应y1/4/f值相近（相差半级）时，即可确定拱轴系数为假定的m值，若两者相差较大，则应以计算出的m′值为假定的m值，代回重新计算。拱轴线水平倾角：tgφ拱轴线上各点水平倾角tgφ只与f/l和m有关，该值可从《拱桥》（上册）第577页表（III）-2查得。第三节拱桥计算01拱轴线的选择与确定02确定拱轴系数03主拱圈弹性中心及弹性压缩系数计算04主拱圈截面内力计算05主拱圈正截面强度验算06主拱圈稳定性验算07主拱圈裸拱强度和稳定性验算 08主拱圈应力调整09主拱圈弹性中心及弹性压缩系数计算悬链线无铰拱的弹性中心采用恒载压力线作为拱轴线，在恒载作用下不考虑拱圈变形的影响时，拱圈各截面均只有轴向压力，此时拱圈处于纯压状态。但是拱圈材料有弹性，它在恒载产生的轴向压力作用下会产生弹性压缩，使拱轴长度缩短，这种现象称为拱的弹性压缩。由于无铰拱是超静定结构，弹性压缩引起拱轴的缩短，会在拱中产生内力，在设计中为了计算方便将恒载压力分为两个部分，即：不考虑弹性压缩引起的内力与弹性压缩引起的内力。两者相加，得到恒载作用下的总内力。21主拱圈弹性中心ys的求解