结构力学第三章拱结构

1、3-3 3-3 三铰拱三铰拱(Statically determinate arch)（1 1）拱的定义）拱的定义拱拱-杆轴线为曲杆轴线为曲线，在竖向荷载线，在竖向荷载作用下会产生作用下会产生的结构。的结构。1.1.概述概述杆轴线为曲线杆轴线为曲线在竖向荷载作在竖向荷载作用下不产生水用下不产生水平反力。平反力。这是拱结构吗这是拱结构吗?（2 2）拱的有关名称）拱的有关名称拱比梁中的弯矩小拱比梁中的弯矩小pF（3 3）拱的受力特点）拱的受力特点（4 4）拱的分类）拱的分类高差高差ha1lFp1Fp2ABCl/2l/2f2 2、三铰拱的数解法、三铰拱的数解法 -支座反力的计算支座反力的计算XAXB

2、YAYBYA0YB0a2b1b2YB=YB0 YA=YA0 H= MC0 / f Fp1Fp2CABXA=XB =H YA0YAHMc0)2(2111alFlYfHPA)2(21100alFlYMPAc三铰拱的竖向反三铰拱的竖向反力与其等代梁的力与其等代梁的反力相等反力相等;水平反水平反力与拱轴线形状力与拱轴线形状无关无关.荷载与跨度荷载与跨度一定时，水平推一定时，水平推力与矢高成反比力与矢高成反比.请问请问:有水平荷载有水平荷载,或或铰铰C不在顶部不在顶部,或或 不是平拱不是平拱,右边的结右边的结论还是正确的吗论还是正确的吗?2 2、三铰拱的数解法、三铰拱的数解法 -内力计算内力计算Kxyx

3、yYAYBYA0YB0a2b1b2a1XAXBlFP1FP2ABCl/2l/2fKFP1FP2CABAYAX0AY0QKF0KMKMKQFKNF1PF1PFHyMMKK0 sin cos 0KKHFFQQ cos sin 0KKHFFQN 三铰拱在竖向荷载作用三铰拱在竖向荷载作用下轴向受压。下轴向受压。3 3、三铰拱的合理拱轴线、三铰拱的合理拱轴线0 0yHMMHMy04-1 (Statically determinate structures general introduction) 基本性质基本性质派生性质派生性质（一）（一）（二）（二）1. 1. 支座微小位移、温度改变不产生反力和内力

4、。支座微小位移、温度改变不产生反力和内力。Ct2. 2. 若取出的结构部分（不管其可变性）能够平若取出的结构部分（不管其可变性）能够平衡外荷载，则其他部分将不受力。衡外荷载，则其他部分将不受力。pFpF1. 1. 支座微小位移、温度改变不产生反力和内力。支座微小位移、温度改变不产生反力和内力。局部平衡特性局部平衡特性3. 3. 在结构某几何不变部分上荷载做在结构某几何不变部分上荷载做等效变换等效变换时，时，荷载变化部分之外的反力、内力不变。荷载变化部分之外的反力、内力不变。qql2/ l2/ l1. 1. 支座微小位移、温度改变不产生反力和内力。支座微小位移、温度改变不产生反力和内力。2. 2

5、. 若取出的结构部分（不管其可变性）能够平衡外荷若取出的结构部分（不管其可变性）能够平衡外荷 载，则其他部分将不受力，局部平衡。载，则其他部分将不受力，局部平衡。1. 1. 支座微小位移、温度改变不产生反力和内力。支座微小位移、温度改变不产生反力和内力。-广义荷载广义荷载2. 2. 若取出的结构部分（不管其可变性）能够平衡外荷载，则若取出的结构部分（不管其可变性）能够平衡外荷载，则 其他部分将不受力，其他部分将不受力，-局部平衡。局部平衡。3. 3. 在结构某几何不变部分上荷载做等效变换时，荷载变化部在结构某几何不变部分上荷载做等效变换时，荷载变化部分之外的反力、内力不变。分之外的反力、内力不变。-荷载做等效变换荷载做等效变换pFpFpFpF4. 4. 结构某几何不变部分，在保持与结构其他部结构某几何不变部分，在保持