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《B赵州桥的承载能力分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第卷第期土木工程学报年月赵州桥的承载能力分析钱令希大连工学院。【提要】本文用结构极限分析的观点对赵州石拱桥进行了承载能力的分析给定拱轴的,,。,石拱桥对应于每个荷载工况拱圈有一个最小极限厚度如果拱圈厚度等于或小于这个极限。实石拱将出现三个以上的铰而破坏际厚度和最小厚度之比表征了拱桥在这个荷载下的拱厚安全度。本文计算了一个集中活荷载通过赵州桥时拱圈最小厚度和拱厚安全度的。,,变化这座有年历史的古桥不仅在风貌上酷似现代的拱桥而且计算也表明它的构造。符合现代的科学理论飞篡薰共卜一二二二二二下里们—阪图赵州桥一。。一、一前言,,。,赵州
2、桥又名安济桥位千河北省赵县城南五里的校河上经考证乃隋代石匠李春所。,盛’。,,造建桥的年份约在公元至年间经过将近年的风雨地震和水冲并曾,,。,一度被火焚烧迄今依然完好屹立这是了不起的奇迹史载历代虽有修茸但仅是对付“”,,。,石微隙而腰铁剥削或桥面局部石块崩落而桥身整体无恙最令人惊异的是千年古,,,,桥风貌竟酷似今日按近代工程理论设计的拱桥其所以能屹立至今决非偶然乃古人的,。。智慧与实践先于近代理论认识的辉煌事例历代赞誉的民谣和诗文甚多科学的考查与论,《》,述有建筑家梁思成教授的赵县大石桥即安济桥一文乃是他年发表的该桥史话和,,“
3、实地考察的报告有新中国解放初期文化部文物局的考查报告有北京建筑工程学院的安”。《》济桥桥台基础及地基的考查报告等已故桥梁专家罗英先生在他的中国石桥专著中有。。《》专章论述英国李约瑟教授在他的巨著中国科技史中对安济桥倍加称赞桥梁专家茅以©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net《》,《》升先生主编中国古桥技术史和罗英先生未竟的中国石拱桥研究都以此桥为重点研。究对象,,。鉴于诸多论著中尚缺少
4、力学方面的具体分析我想补此不足于愿久矣客岁铁道部大一,桥工程局技术处唐寰澄总工程师鼓励我进行这工爪他受茅罗二老的秀托多年叁拌集护,,,研究赵州大石桥很多资料并亲自做过实地考察他为我提供的宝贵资料和意见使我的工。作有了依据,,还应特别提到年我访问英国时剑桥大学工学院院长海门教授《》‘“’。送我一本他的新作坛拱他多年从事结构力学的极限分,,,,析理论在这本书里他把塑性理论用于污拱结构其思想跟我一致此书对我的工作颇多,。启发应在此表示感谢、二石拱力学,。。,“,”。约年前虎克指出石拱的站住犹如悬索的倒立这也许是石。,拱力学研究的篙矢年
5、格莱各利建立了悬链线的表达并指出拱圈的,,。,厚度需包含某个倒立的悬链线如果拱圈太薄就站不住年巴罗。,研究了拱中的压力线并算出相应的拱端推力年提出了拱的安全设,,,,计方法这是一种逆方法先作出各种可能的压力线然后根据安全的考虑令拱轴跟其。“一中之一吻合这些早期的研究导致了随后工程界传统的石拱核拱法则。,的设计方法我国是建造拱建筑最古老的国家以上提到的力学概念肯定存在于古,。代智慧的巨匠的实践和感性认识之中才能建造出象赵州大石桥之类的伟大工程,。在这里我们将用现代的力学理论对赵州大右桥的承载能力作个分析,,结构力学的考虑有三个方面
6、一力的平衡二变形的协调三材料应力和。,,应变之间的关系如果是静定结构内力和外力的平衡状态是唯一的可以单凭力的平衡来。,,。决定如果是超静定结构单从力的平衡来考虑就有无限多的可能平衡状态弹性分析综,。合考虑上述三个方面的关系可以在无限多平衡状态中确定一个平衡状态弹性分析要对支。,承条件和结构部件连接作出明确规定或假定如果实际情况跟假设不符或是随后有所变,,,。,化例如支承有变位联接有松动则力的平衡状态就会变到另一个状态所以弹性分、、。析的结果内力应力变形实际只是许多可能的平衡状态之一而已随着时间的迁移和,,,客观条件的变化结构的平
7、衡状态总是在不断地自我调整以适应新的情况找到新的平。。衡结构的这种自适应能力胜似优秀的杂技艺术家赵州大石桥的自适应能力就是这样经历。了年的考验,。结构自适应能力当然有个限度这个限度标志着结构极限承载能力所以要计算赵州大,,。石桥的承载能力弹性分析无能为力而要研究结构的可能破坏形式和结构的自适应能力,近代塑性力学中的极限分析对于用弹塑性材料建造的结构物有很有效的方法来计算结构承。载能力的上下限这里将用结构力学中的极限分析的概念和方法来处理石拱桥的承载能力问’。题“,石拱桥可能的破坏形式弹塑性结构的破坏是由于荷载使某些局部塑性区发展
8、到一,。个程度致使结构成为一个不能维持自己平衡的机构所以极限分析必须对材料的塑性作合©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki
