靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力-三鉸拱的有關(guān)概念（建筑力學(xué)）

三鉸拱的有關(guān)概念實例——拱橋

拱橋是承受軸向壓力為主的拱圈或拱肋作為主要承重構(gòu)件的橋梁,拱結(jié)構(gòu)由拱圈(拱肋)及其支座組成。趙州橋，建于隋大業(yè)(公元605-618)年間世界上最古老的鑄鐵拱橋（1781年，英國科爾布魯克代爾橋)實例——拱橋萬縣長江大橋：主跨420米，橋面寬24米，世界上跨度最大的混凝土拱橋?qū)嵗皹蛑貞c菜園壩長江大橋天津彩虹橋天津金剛橋（雙層拱橋）實例——拱橋1.拱的定義桿軸線為曲線,在豎向荷載作用下不產(chǎn)生水平反力。拱--桿軸線為曲線，在豎向荷載作用下會產(chǎn)生水平推力的結(jié)構(gòu)。這是拱結(jié)構(gòu)嗎?2.拱結(jié)構(gòu)的形式三鉸拱兩鉸拱無鉸拱靜定拱超靜定拱超靜定拱3.拱的構(gòu)造跨度拱趾鉸拱趾鉸頂鉸拱（矢）高斜拱拉桿拱平拱拱軸線拱軸線拱高與跨度之比，即f/l

。一般為1～1/10，常用1/4～1/6。拱軸線的形狀可以為拋物線、圓弧曲線、懸鏈線等。高跨比（矢跨比）：4.拱的特點1）桿為曲桿2）豎向荷載作用下有水平推力。3）由于水平推力的存在，使M<M0（可以小到100%）。4）內(nèi)力一般有M、FS、FN，許多情況下FN是主要內(nèi)力。（1）拱比梁更能發(fā)揮材料的作用，適用于較大的跨度和荷載。（2）拱主要受壓，便于利用抗壓性能好而抗拉性能差的材料。（3）三鉸拱給基礎(chǔ)施加向外的推力，所以基礎(chǔ)比梁的基礎(chǔ)要大。5.拱的性能6、支反力計算FAxFBxFAyFByFAy0FBy0lP1P2ABCl/2l/2fa1P1P2CAB在豎向荷載作用下，三鉸拱的支座反力有如下特點：1）支座反力與拱軸線形狀無關(guān)，而與三個鉸的位置有關(guān)。2）豎向支座反力與拱高無關(guān)。3）當(dāng)荷載和跨度固定時，拱的水平反力H與拱高f成反比，即拱高f越大，水平反力H越小，反之，拱高f越小，水平反力H越大。7、內(nèi)力計算（1）正負(fù)號約定：M：使拱內(nèi)側(cè)受拉為正FS：同前FN：以壓為正（2）內(nèi)力計算步驟：1)先將拱沿水平方向分成若干等份;2)求出相應(yīng)簡支梁各橫截面的M及F3)由給定的拱軸方程求出拱各橫截面的傾角4)求出各橫截面的彎矩M、剪力Fs和軸力F5)按各橫截面的彎矩M、剪力F和軸力F值繪制內(nèi)力圖

三鉸拱的內(nèi)力與荷載、三個鉸的位置以及拱軸線的形狀有關(guān)；因推力的存在，拱的彎矩比相應(yīng)簡支梁的要小。三鉸拱在豎向荷載作用下軸向受壓；（3）拱的內(nèi)力特點（4）三鉸拱內(nèi)力圖特點1）M-FS-q間的微