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[建筑结构] 深林人不知, 第三章 第五节 静定结构的内力分析(三),须尽丘壑美

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发表于 2013-1-28 09:24:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
春城无处不飞花,寒食东风御柳斜。日暮汉宫传蜡烛,轻烟散入五侯家。 本帖最后由 gaocen 于 2013-1-28 09:34 编辑

二、静定刚架


静定平面刚架的常见型式有简支刚架悬臂刚架(图 3-39a 、 b )、三铰刚架(图 3 -39 c)和多跨(或多层)刚架(图 3 -39d )等。简支或悬臂刚架由单片刚接杆件与基础直接相连,它有三个支座反力。三铰刚架由两片刚接杆件与基础之间通过三个铰两两铰接而成,有四个支座反力;三铰刚架的一个重要受力特性是在竖向荷载作用下会产生水平反力(即推力)。多跨(或多层)静定刚架则与多跨静定梁类似,其各部分可以分为基本部分(如图 3-39d 中的 ACB 部分)和附属部分(如图 3 -39d 中的 DEF 部分)。

1 .简支和悬臂刚架的计算
第三章 第五节 静定结构的内力分析(三),竖向,荷载,支座,求出,弯矩,注册建筑师考试论坛,forum
    简支和悬臂刚架(图 3 -39a 、 b )只有三个支座反力,内力分析时可先由整体刚架的三个平衡方程求出三个反力,再用截面法求出各杆件控制截面上的内力,最后根据内力图的形状特征作出内力图。对于刚架的悬臂部分,也可先不求支座反力,而直接用截面法求出悬臂杆各控制截面上的内力。

2 .三铰刚架的计算
三铰刚架(图 3 一 39 c)有四个支座反力计算反力时,除了利用整体结构建立三个平衡方程外,还需在中间铰处截开,取截面任一侧部分为隔离体,根据对中间铰的力矩平衡再建立一个方程,这样就能顺利求出所有的反力。


三、三铰拱

       三铰拱(图3 -44a )是一种静定的拱式结构,它由两片曲杆与基础间通过三个铰两两铰接而成,与三铰刚架的组成方式类似。三铰拱在竖向荷载作用下会产生水平推力,与三铰刚架一样都属于推力结构为避免产生水平推力,有时在三铰拱的两个拱脚间设置拉杆来消除支座所承受的推力,这就是所谓的带拉杆的三铰拱(图 3-44b )。
对于图3-45 所示的结构,由于在竖向荷载作用下不产生水平反力,因此不属于拱结构,而只是一般的曲梁结构。
第三章 第五节 静定结构的内力分析(三),竖向,荷载,支座,求出,弯矩,注册建筑师考试论坛,forum

1 .三铰拱的反力和内力
三铰拱的支座反力的计算方法与三铰刚架完全一样。在竖向荷载作用下,三铰拱的竖向反力和水平推力分别为:
第三章 第五节 静定结构的内力分析(三),竖向,荷载,支座,求出,弯矩,注册建筑师考试论坛,forum
式中V0A、V0B和M0C分别为相应简支梁的竖向反力及与铰 C 对应截面的弯矩(参见图 3-46b )。
支座反力求得后,拱轴截面的内力可利用截面法进一步求出。在竖向荷载作用下,拱上任一截面的内力为:

第三章 第五节 静定结构的内力分析(三),竖向,荷载,支座,求出,弯矩,注册建筑师考试论坛,forum

从上述三铰拱的反力和内力图的计算结果可以看到,三铰拱有其自身的受力特点:
(1)在竖向荷载作用下,拱有水平推力;
(2)由于推力的存在,拱截面上的弯矩相应简支梁弯矩要小,从而使拱结构主要承受压力,能更好地发挥材料性能。



2 .合理拱轴线
拱结构是以受压为主的结构。在给定荷载作用下,如果能合理地设计拱轴线方程,可以使拱上各截面弯矩、剪力为零只承受轴力。这样的拱轴线称为拱的合理拱轴线。
在竖向荷载作用下,三铰拱的弯矩方程为M=M0-Hy,令 M=0 即可得合理拱轴线方程为:
第三章 第五节 静定结构的内力分析(三),竖向,荷载,支座,求出,弯矩,注册建筑师考试论坛,forum
例如,在满跨均布荷载作用下,简支梁的弯矩方程为一抛物线方程,故此时三铰拱的合理轴线为一抛物线。



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发表于 2013-2-8 16:27:03 | 显示全部楼层
#无语  
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发表于 2013-2-27 14:44:09 | 显示全部楼层
好帖子,谢楼主
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发表于 2013-4-24 16:59:12 | 显示全部楼层
回帖是种美德.  
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发表于 2013-5-28 10:26:10 | 显示全部楼层
谢谢楼主啊!
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发表于 2013-9-17 21:44:34 | 显示全部楼层
哦...............  
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发表于 2013-9-21 01:22:10 | 显示全部楼层
说的不错  
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发表于 2013-10-16 07:54:10 | 显示全部楼层
支持一下吧  
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发表于 2013-12-23 10:09:21 | 显示全部楼层
支持~~  
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发表于 2014-4-2 00:26:30 | 显示全部楼层
挺好啊  
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