拱形的原理 好点

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/23 11:02:05
详细

拱形承受压力,由顶点扩散到两端,如拱形是圆柱的一部分,有时球形的一部分也算。 石拱桥球形承受压力,由顶点扩散,而收于另外一点或两三点。且许多桥都是的拱形
    两个半球形可以组合成一个球形,球形也可以看成是若干个拱形的组合,球形硌个方向上都是拱形的。球形的任何一个地方受力,力都可以向四周均匀地分散开来,所以球形比任何形状都更坚固。巨大的贮油罐做成球形就是这个道理。电灯泡为了更透光,玻璃壳很薄,但做成球形,它就比较坚固了。

东西方古国,很早就产生了拱结构。如:中国的弧拱、古埃及、希腊的券拱;古罗马的半圆拱;拜占庭的帆拱;罗马建筑的肋形拱;哥特建筑的尖拱等。
现代的拱结构多采用圆弧拱或抛物线拱,其所采用的材料相当广泛,可用砖、石、混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土,也有采用木材和钢材的。拱结构的应用范围很广;最初用于桥梁,在建筑中,拱主要用于屋盖、或跨门窗洞口,有时也用作楼盖、承托围墙或地下沟道顶盖。
拱所承受的荷载不同,其压力曲线的线形也不相同,一般按恒载下压力曲线确 定;在活载作用下,拱内力可能产生弯矩,这时铰的设置就会影响拱内弯矩的分布状况。与刚架相仿,只有地基良好或两侧拱肢处有稳定边跨结构时才采用无铰拱,这种拱很少用于房屋建筑。双铰拱应用较多,为适应软弱地基上支座沉降差及拱拉杆变形,最好采用静定结构的三铰拱,如西安秦俑博物馆展览厅,由于地基为Ⅰ-Ⅱ级湿陷性土而采用67m跨的三铰拱。
拱身可分为两大类,即梁式拱和板式拱。
粱式拱有两种:
(1)肋形拱;
(2)格构式拱。
2.板式拱有六种:
(1)筒拱;
(2)凹波拱;
(3)凸波拱;
(4)双波拱;
(5)折板拱;
(6)箱形拱。
拱以曲杆抗衡并传递外力给支座,故铰支座不仅承受竖向力,并有相当大的水平向外的拱脚推力,其合力就位于拱轴曲线在支座点的切线方向上。拱脚有推力是其主要力学特征之一,矢高f越小,推力越大。一次超静定的双铰拱,支座的垂直或水平位移均会引起 内力变化,对支座在推力作用下无变位的要求就更严格。由此可见,为了使拱保持正常工 作,务必确保其支座能承受住推力而不位移,故拱脚推力的结构处理,是拱结构设计的中 心问