实腹式悬链线拱的拱轴线和拱轴系数如何确定.doc

实腹式悬链线拱的拱轴线和拱轴系数如何确定（含拱轴系数公式推导）？拱轴系数， 拱顶恒载分布集度为 ： （4-20） 拱脚恒载分布集度为： （4-21） 式中： ─—分别为拱顶填料、拱圈材料及拱腹填料的容重； ─—为拱顶填料厚度，一般为300～ ─—为主拱圈厚度； ─—为拱脚处拱轴线的水平倾角； 由几何关系有 （4-22） 由以上各式可以看出，尽管只有 为未知数，其余均为已知，但仍不能直接算出。所以，在具体计算值时可采用试算法确定。具体做法如下： ①先根据拱的跨径和矢高假设，再由《拱桥》附录表（Ⅲ）-20查得拱脚处的值； ②将值代入式（4-21）计算出后，再与一同代入式（4-11），即可求得值。 ③再与假设的值比较，如两者相符，即假定的为真实值；如两者相差较大（差值大于半级，即相邻值的差值的一半），则以计算出的值作为假设值，重新计算，直到两者接近为止。 “五点重合法”如何确定空腹式悬链线拱的拱轴线和拱轴系数？ 为什么可以用悬链线作为空腹式拱的拱轴线形？其拱轴线与三铰拱的恒载压力线有何偏离情况（结合图说明）？点，一般压力线在拱轴线之上；而从点到拱脚，压力线却大多在拱轴线之下。拱轴线与相应的三铰拱恒载压力线的偏离类似于一个正弦波（图4-44c）。 拱桥的伸缩缝变形缝如何设置？ 什么是弹性中心？试推导弹性中心的计算公式？（弯矩）﹑（轴力）为正对称，而（剪力）是反对称的，故知副系数： 但仍有，为了使，可以通过引入“刚臂”的办法得到。现以悬臂曲梁为基本结构(图4-45)。 令，可得拱的弹性中心坐标为： 式中： ； ； ； 其中： ； 则： 以及代入式（4-32），并考虑等截面拱的为常数，则有： 系数可由《拱桥》附录表（Ⅲ）-3查得。 什么是拱的弹性压缩？考虑拱的弹性压缩活载作用下拱的内力如何计算？（拉力）（图4-55），其大小为： 将拱脚的三个已知力投影到水平方向上得： 上式中，由于相对较小，可近似忽略，则有： 于是 将上式代入式（4-62），即得： 所以，考虑弹性压缩后，由活载产生的总推力为： 则活载作用下，由弹性压缩引起的内力为： 弯 矩： 轴向力： 剪 力： 拱中主要截面的内力影响线形式（图形及计算中如何应用）？的影响线 由 知，主拱圈中任意截面水平推力，因此，的影响线与赘余力的影响线完全相同，各点的影响线竖标可由《拱桥》附录表（Ⅲ）-12查得。 （2）拱脚竖向反力的影响线 将赘余力移至两支点后，由得： 式中：─—为简支梁的反力影响线。上边符号适用于左半跨，下边符号适用于右半跨。 叠加和两条影响线就得到拱脚处竖向反力的影响线（图4-52e）。显然，拱脚处竖向反力的影响线的总面积。 （3）任意截面的弯矩影响线 由下图a可得主拱圈任意截面的弯矩为： 式中：─—为简支梁的弯矩。上边符号适用于左半跨，下边符号适用于右半跨。 对于拱顶截面，且，则由上式得 拱顶截面的弯矩为： 下图b﹑c示出了拱顶截面弯矩影响线的叠加过程，图中d﹑e示出了拱顶截面和任意截面的弯矩影响线图形。 （4）任意截面的轴力和剪力影响线 主拱圈中任意截面的轴力和剪力影响线，在其截面处都有突变，比较复杂，不便于编制等代荷载，一般也不利用轴力和剪力的影响线计算其内力。通常，可先算出拱中该截面的水平推力和拱脚的竖向反力，再按下列计算式计算轴向力和。 拱顶： 轴向力： 拱脚： 其它截面： 拱顶： 数值很小，一般不计算 剪 力： 拱脚： 其它截面： 数值较小，一般不计算 如何用等代荷载、内力影响线计算拱桥的活载内力？ ②根据弯矩影响线确定集中力荷载最不利（最大、最小）的加载位置； ③以荷载值乘以相应位置的影