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1、第二章第二章 静定结构受力分析静定结构受力分析2-3 三铰拱受力分析三铰拱受力分析铰拱受力分析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。拱拱 (arch)一、概述一、概述曲梁曲梁拱拱-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水水平推力平推力的结构。的结构。拱拱1.拱的定义拱的定义这是拱结构吗这是拱结构吗?铰拱受力分析拱拱 (arch)一、概述一、概述拱比梁中的弯矩小拱比梁中的弯矩小2.拱的受力特点拱的受力特点曲梁曲梁拱拱铰拱受力分析拱拱 (arch)一、概述一、概述3.拱的分类拱的分类三铰拱三铰拱静定拱静定拱超静定拱
2、超静定拱超静定拱超静定拱两铰拱两铰拱无铰拱无铰拱拉杆拱拉杆拱拉杆斜拱斜拱高差高差h铰拱受力分析拱拱 (arch)一、概述一、概述4.拱的有关名称拱的有关名称跨度跨度拱趾铰拱趾铰拱趾铰拱趾铰顶铰顶铰矢高矢高拱肋拱肋拱肋拱肋铰拱受力分析二、三铰拱的数解法二、三铰拱的数解法 -支反力计算支反力计算 XAXBYAYBYA0YB0a2b1b2lP1P2ABCl/2l/2fYB=YB0 YA=YA0 H= MC0 / f a1等代梁等代梁等代梁等代梁P1P2CABXA=XB =H YA0YAHMc0三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
3、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,或铰或铰C不再顶部不再顶部,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?铰拱受力分析KxyxyYAYBYA0YB0a2b1b2a1XAXBlP1P2ABCl/2l/2fKP1P2CAB二、三铰拱的数解法二、三铰拱的数解法 -内力计算内力计算 三铰拱的内力不但与荷三铰拱的内力不但与荷载及三个铰的位置有关，而载及三个铰的位置有关，而且与拱轴线的形状有关。且与拱轴线的形状有关。 由于推力的存在，拱的由于推力的存在，拱的弯矩比相应简支梁的弯矩要弯矩比相
4、应简支梁的弯矩要小。小。 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。铰拱受力分析三、三铰拱的合理拱轴线三、三铰拱的合理拱轴线(reasonable axis of arch)只限于三铰平拱受只限于三铰平拱受竖向荷载作用竖向荷载作用在竖向荷载作用下，三在竖向荷载作用下，三铰拱的合理拱轴线的纵铰拱的合理拱轴线的纵坐标与相应简支梁弯矩坐标与相应简支梁弯矩图的竖标成正比。图的竖标成正比。 使拱在给定荷载下只使拱在给定荷载下只产生轴力的拱轴线，被产生轴力的拱轴线，被称为与该荷载对应的称为与该荷载对应的合合理拱轴理拱轴铰拱受力分析试求图示对称三铰拱在均布荷载作用下试求图示对称三铰拱在
5、均布荷载作用下的合理拱轴线的合理拱轴线MC0=ql2/8H=ql2/8fM0=qlx/2-qx2 /2 =qx(l-x)/2y=4fx(l-x)/l2抛物线抛物线铰拱受力分析第二章应能回答的问题第二章应能回答的问题梁式杆件内力有几个？梁式杆件内力有几个？静定结构内力分析的基本方法是什么？试说明静定结构内力分析的基本方法是什么？试说明受弯结构内力分析的一般步骤。受弯结构内力分析的一般步骤。如何求指定截面的内力如何求指定截面的内力？轴力图和轴向荷载，？轴力图和轴向荷载，弯矩图、剪力图和横向荷载间有何关系？弯矩图、剪力图和横向荷载间有何关系？何谓区段叠加法？进行区段叠加时应注意什么？何谓区段叠加法？
6、进行区段叠加时应注意什么？杆端内力如何标记？习惯上杆端轴力、剪力正、杆端内力如何标记？习惯上杆端轴力、剪力正、负号如何规定？杆端弯矩正、负如何规定？作弯负号如何规定？杆端弯矩正、负如何规定？作弯矩图有何规定？矩图有何规定？静定结构内力分析应该遵循什么基本原则？静定结构内力分析应该遵循什么基本原则？铰拱受力分析何谓何谓“单杆单杆”？那些情况下单杆是零杆？除单？那些情况下单杆是零杆？除单杆外还有哪些情况杆件内力为零（零杆）？杆外还有哪些情况杆件内力为零（零杆）？三铰拱有何特点？一般来说应如何求反力和指三铰拱有何特点？一般来说应如何求反力和指定截面内力？定截面内力？何谓合理拱轴？竖向荷载下合理拱轴与
7、什么有何谓合理拱轴？竖向荷载下合理拱轴与什么有关？关？何谓基本部分、附属部分？如何将多跨静定梁何谓基本部分、附属部分？如何将多跨静定梁变成带外伸的单跨梁并作出叠层关系图？变成带外伸的单跨梁并作出叠层关系图？从组成方式来分类，平面桁架有哪些类型？从组成方式来分类，平面桁架有哪些类型？何谓结点法？何谓截面法？结点法、截面法求何谓结点法？何谓截面法？结点法、截面法求桁架杆内力时应注意什么？桁架杆内力时应注意什么？从竖向荷载下反力的性质来分类，平面桁架有从竖向荷载下反力的性质来分类，平面桁架有哪些类型？哪些类型？铰拱受力分析试说明有基本试说明有基本-附属部分刚架的求解步骤？附属部分刚架的求解步骤？何谓
8、反问题？一般来说反问题能否得到唯一解？何谓反问题？一般来说反问题能否得到唯一解？各类静定结构受力各有什么特点？结构方案设各类静定结构受力各有什么特点？结构方案设计时应该如何考虑？计时应该如何考虑？静定结构的基本性质是什么？由他派生出那些静定结构的基本性质是什么？由他派生出那些性质？性质？如何根据弯矩图勾画挠曲线大致形状？如何根据弯矩图勾画挠曲线大致形状？试说明单体刚架求解的一般步骤？试说明单体刚架求解的一般步骤？根据几何组成情况刚架可分成哪些类型？根据几何组成情况刚架可分成哪些类型？试说明三铰刚架求解的一般步骤？试说明三铰刚架求解的一般步骤？何谓静定组合结构？他的求解应注意什么？何谓静定组合结构？他的求解应注意什么？铰拱受力分析作业：作业：铰拱受力分析
