等截面悬链线无铰拱的计算.pptVIP

3-2-1.纵向稳定性*◎将拱圈换算为相当长度的压杆，按平均轴向力计算；验算公式：◎当主拱的长细比大于规范规定的数值时，按临界力控制稳定；荷载效应计算的平均轴向力临界平均轴向力3-2-2、横向稳定性*◎宽跨比小于1/20的主拱及无支架施工的拱桥，应验算拱的横向稳定性；采用公式与纵向稳定相似；拱丧失横向稳定的临界轴向力1）临界轴向力对拱圈或单肋合拢的拱肋情况，可由临界推力与半拱的弦与水平线的夹角求得；2）对肋拱或无支架施工采用双肋合拢的拱肋，可视为组合压杆计算临界轴力；四、主拱内力调整*原因：在最不利荷载作用下，各控制截面的计算内力与拟定的截面尺寸有较大的偏差，同一截面的正负弯矩绝对值相差太大等；解决办法：调整拱轴形状、矢跨比（跨径、矢高）修改结构主要截面尺寸；施工过程中的临时措施，改善主拱截面内力状态；4-1假载法调整悬链线拱的内力*通过调整拱轴系数m，修正拱轴线形状，使控制截面产生弯矩，改善主拱截面的应力状态；【属于4-1】假载法原理：*当拱顶正弯矩较大，控制设计时，为降低拱顶下缘的拉应力，拱轴系数m降低，拱轴线下移，恒载下拱顶拱脚产生负弯矩(偏离)，改善拱顶应力状态；当拱脚负弯矩较大，可提高拱轴系数m，使控制截面恒载下产生正弯矩（偏离）;【属于4-1】对于实腹拱调整前拱轴系数：调整后拱轴系数：gx–假载，一层均布荷载gx的符号当m’m时为负；m’m时为正【属于4-1】对空腹拱*调整拱轴系数，使拱跨1/4点的拱轴线坐标y1/4改变；1假载gx可用下式求：2由于拱顶、拱脚截面的弯矩影响线都是正面积比负面积大（提高m,全拱产生一个附加正弯矩，使拱脚负弯矩减小，但拱顶正弯矩增加；降低m拱顶正弯矩减小，但拱脚负弯矩增加），调整拱轴系数，不能同时改善拱顶、拱脚控制截面的内力，内力调整应全面考虑，适当考虑；34-2、临时铰法*主拱圈施工时，在拱顶、拱脚设置临时铰（目的是人为地改变压力线，使恒载压力线对拱轴线造成有利的偏离），拆除支架后是三铰拱，拱上建筑完成后，封铰，主拱圈转换为无铰拱；则主拱的恒载内力按三铰拱计算，活载及温度按无铰拱计算，并可消除恒载的弹性压缩影响产生的附加内力；【模块编号】MU-06-03【模块编号】MU-06-03*ModularUnit-0603

等截面悬链线无铰拱的计算*主要内容一、悬链线拱轴线方程及拱轴系数的确定二、拱桥内力计算三、主拱的强度及稳定性验算四、内力调整一、悬链线拱轴线方程及拱轴系数的确定*设拱轴线即为恒载压力线～即各截面只有轴力。对拱脚取矩，因拱顶截面处M=0,Q=0,推力Hg；故有：计算矢高半跨恒载对拱脚截面的弯矩1-1悬链线拱轴方程【属于1-1】*对任意截面：逐次渐近的基本方程，非连续函数表达式【属于1-1】*假定恒载沿拱跨连续分布，恒载集度与拱轴纵坐标成线性关系，任一截面上的恒载集度：单位体积重量与纵坐标拱顶恒载集度拱脚恒载集度：称m为拱轴系数【属于1-1】*任一截面:得线性微分方程：解得悬链线方程：引入：【属于1-1】*矢跨比f/l确定后，悬链线的形状取决于拱轴系数m：从方程可见：01曲线线型特征可用曲线y?的坐标表示，其随m增大而减小（拱轴线抬高），随m减小而增大（拱轴线降低）；当m=1,曲线即为二次抛物线；m越大，曲线在拱脚处越陡，曲线的四分点位越高；（可根据m值，查设计手册）02【属于1-1】*任意截面的拱轴线水平倾角：1-2拱轴系数m的确定*1-2-1、实腹拱拱轴系数m的确定拱顶、拱脚的恒载集度先假定m值，查表得，求gj后，求m值，重复计算，使m值接近1-2-2、空腹拱拱轴系数m的确定*确定m的原则恒载压力线不是一条平滑的曲线，拱轴线采用悬链线，应尽可能使拱轴线与恒载压力线偏离较小，采用“五点重合法”使悬链线拱轴与恒载压力线重合。【属于1-1-2】空腹拱－确定m的方法*根据拱轴线上“重合五点”与其三铰拱恒载压力线重合（五点弯矩为零）的条件确定m值；根据拱脚、拱跨1/4截面得：1先假定m值，定出拱轴线，利用y?/f计算查表求m值，多次计算，使m值接近；2采用“五点法”确定的拱轴线与相应的三铰拱恒载压力线偏离类似于一个正弦波，从拱顶到1/4点，压力线在拱轴线之上，从1/4点到拱脚，压力线大多在拱轴线之下；与无铰拱的恒载压力线实际上并不存在五点重合关系，拱顶产生负弯矩、拱脚产生正弯矩的偏离；偏离弯矩与截面的控制弯