三铰拱的压力线和合理拱轴

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,4-3 三铰拱的压力线和合理拱轴,一.压力线的定义,三铰拱任意截面,K,上的内力,M,、,V,、,N,（,图,4-7,b,）,有一合力,R,，,其作用点如图,4-7,a,所示。,拱各个截面内力的合力作用点的连线，称为该拱在所给荷载作用下的压力线,。,二.压力线的作法,设三铰拱所承受荷载如图,4-8,a,所示，现作其压力线。,第一步，作合力多边形。,第二步，确定各截面合力,的作用线。,第三步，确定压力线。,多边形,AHIJB,是由拱,各段的合力作用线构成的,，,称为三铰拱在所给荷载作,用下的压力多边形，简称,压力线,。,压力线应通过,A,、,B,、,C,三个铰,的铰心。,三.压力线的用途,1、,确定合理拱轴线。,弯矩为零（只有轴向压力）时的拱轴线称为合理拱轴线,。压力线即为三铰拱在所给荷载作用下的合理拱轴线。,2、,确定拱内弯矩不超过某一限值的拱轴线,。譬如，若要求拱的各个截面不出现拉应力，则压力线应通过拱截面的核心。,四.三铰拱的合理拱轴线,除了通过压力线求合理拱轴线外，对于,竖向荷载,作用下的三铰拱，,还可由解析法求合理拱轴线。由式（,4-2,）中的弯矩表达式,上式表明，在给定的竖向荷载作用下，三铰拱的合理拱轴线,与相当梁弯矩图的竖标成正比。,得,（,4-3,）,=0,例,试求图示三绞拱在均布荷载作用下的合理拱轴线。,由此可知，三铰拱在沿水平线均,匀分布的竖向荷载作用下，合理,拱轴为一,抛物线,。,解,:,相应简支梁（图,b,）,的弯矩方程为,：,拱的推力,