合理拱轴线的工程应用.ppt

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1、合理拱轴线的工程应用合理拱轴线的工程应用合理拱轴线定义拱在给定荷载下只产生轴力的拱轴线，称为与该荷载对应的合理拱轴线。特点压力线与拱轴线重合，拱截面只受轴向压力，弯矩和剪力为零，应力均匀。优点使得截面材料能充分发挥作用。合理拱轴线的工程应用合理拱轴线拱轴各点曲率相同，线型简单；矢跨比较大时，与恒载压力线偏离较大，拱圈受力不均；适合于20m以下的小跨径拱桥。是实腹拱桥的合理拱轴线;由拱顶向拱脚连续分布、逐渐增大；空腹拱桥恒载压力线在腹孔墩处有转折点。均匀荷载下，二次抛物线是拱的合理拱轴线。适合于恒载分布比较接近均匀的拱桥。合理拱轴线的工程应用合理拱轴线的选取原则原则：尽可能降低由于荷载产生

2、的弯矩值。拱轴线如何选取尽量减小拱圈截面弯矩,使截面在附加内力影响下各主要截面的应力相差不大,并不出现拉应力线型美观,便于施工计算方法简便对于无支架施工,不用临时性施工措施,能满足各施工阶段的要求合理拱轴线的工程应用合理拱轴线的选取原则在超静定拱结构的设计中，由于多余力的存在，其内力与变形有关忽略轴向变形合理轴线与相应的三铰拱的拱轴线相同。考虑轴向变形拱中必将产生附加内力而出现弯矩。上述定义的合理拱轴线存在吗结论不存在合理拱轴线的工程应用合理拱轴线的选取原则对于超静定拱，在初步计算时，利用三铰拱的合理拱轴线（这时各截面出现的弯矩数值较小）加以调整（如“五点重合法”），可使拱截面弯矩达到最

3、小，获得“合理而实用”的拱轴线。公路拱桥恒载所占比重大,一般采用恒载压力线作为拱轴线;特殊情况,活载较大时,如铁路拱桥,可用恒载加一半活载的压力线作为拱轴线.合理拱轴线的工程应用合理拱轴线的工程应用—桥梁包兰线东岗镇黄河桥为3孔53m上承式钢筋混凝土肋拱桥，全长221.9m，设计载重中-26级，按地震烈度8度设防。该桥拱轴采用恒载压力线。拱肋为两片工字形截面，拱上结构由刚架与桥面板组成。合理拱轴线的工程应用合理拱轴线的工程应用—拱坝拱坝所受的荷载14235水压力自重地震力泥沙压力温度对薄拱坝而言，自重的影响很小，几乎可忽略不计，对中等厚度拱坝和重力拱坝来说，应考虑自重的作用。合理拱轴线的

4、工程应用合理拱轴线的工程应用—拱坝在均布径向荷载作用下水平面上的应力分布的一般规律是:或合理的拱圈形式应当是压力线接近拱轴线，使拱截面的压应力分布趋于均匀，从工程力学可知，当单独一个拱圈在上游面承受匀布水压力时，其最合理的形态为圆弧拱。但是对于拱坝来说，由于其结构性能具有水平拱和垂直梁的作用，拱梁的系统共同承担外荷载，且水平拱所分担的水压力部分往往是非匀布的，通常是从拱冠向拱端逐渐减少的。因此最经济合理的拱圈形大辩论就不一定是圆弧拱，实际采用时需综合考虑经济、设计及施工等因素。合理拱轴线的工程应用合理拱轴线的工程应用—拱坝合理拱轴线的工程应用合理拱轴线的工程应用—拱坝德基水库双曲线的薄型

5、拱坝荣华大坝二滩水电站:抛物线双曲拱坝双曲拱坝合理拱轴线的工程应用合理拱轴线的工程应用—拱坝拱与梁的共同作用拱坝的工作特点合理拱轴线的工程应用合理拱轴线的工程应用—拱坝稳定性主要依靠两岸拱端的反力作用，因而对地基的要求很高拱是一种推力结构，承受轴向压力拱梁所承受的荷载可相互调整,因此可以承受超载抗震性能好,不设永久性伸缩缝几何形状复杂，施工难度大