拱結(jié)構(gòu)概述及理論

拱結(jié)構(gòu)概述及理論分析思考什么是建筑？建筑的基本構(gòu)成？什么是建筑？建筑是人們用土、石、木、鋼、玻璃、蘆葦、塑料、冰塊等一切可以利用的材料，建造的構(gòu)筑物。建筑的本身不是目的，建筑的目的是獲得建筑所形成的“空間”。建筑基本構(gòu)成？跨度：只有跨度才能構(gòu)成空間。垂直支撐，只有通過(guò)垂直支撐，才能將跨度所形成的荷載傳至地面?？缍群痛怪敝问菢?gòu)成建筑的關(guān)鍵元素！柱柱梁最簡(jiǎn)單梁柱體系：實(shí)現(xiàn)了建筑最基本的要求。作為人類文明的發(fā)源地，為什么古埃及人、古希臘人以及勤勞智慧的中國(guó)人無(wú)法完成猶如現(xiàn)代框架結(jié)構(gòu)的通透簡(jiǎn)捷呢？受壓受拉跨度越大效果越明顯。石材：抗壓強(qiáng)度高抗拉強(qiáng)度低因此，不論是古埃及人還是古希臘人，都無(wú)法基于石材實(shí)現(xiàn)更大的跨度——必須依靠密集的柱列減小梁的跨度，目的是減小梁底的受拉作用，防止巨大的石塊在毫無(wú)預(yù)知的情況下，拉斷并突然跌落！自然界中的拱：張家界：天門山桂林：象鼻山老鼠洞陜北窯洞拱：這些結(jié)構(gòu)的共同特征羅馬人首先發(fā)現(xiàn)了拱，并依據(jù)力學(xué)原理，對(duì)其進(jìn)行了深入的分析。萬(wàn)神殿就是這一原理杰作因此大圓頂建筑也被叫做羅馬式建筑。ABCxyqLLH可以避免出現(xiàn)截面受拉狀況，充分發(fā)揮材料的受壓性能，實(shí)現(xiàn)大跨度。這對(duì)于工程技術(shù)極不發(fā)達(dá)，只能依靠自然材料構(gòu)建大型建筑的古代，何其重要！因此，可以說(shuō)，拱結(jié)構(gòu)是古代建筑工程發(fā)展程度的重要標(biāo)志。羅馬時(shí)期，無(wú)疑是典型的代表。意義：趙州三橋隋唐三巔峰——趙州三橋。三距今14三00年拱結(jié)三構(gòu)的三形式拱與三外墻三的關(guān)三系扶壁穹頂側(cè)墻地面基礎(chǔ)穹頂側(cè)墻穹頂側(cè)墻彎矩大基礎(chǔ)地面?巴黎三圣母三院同濟(jì)三大禮三堂哥特三式十字三拱：公元三一世三紀(jì)開始三使用三的一三種拱三券形三式，三即相三交的三筒形三拱。三它覆三蓋在三方形三的間三上，三只需三要四三角有三柱子三，而三不必三要連三續(xù)的三承重三墻，三建筑三內(nèi)部三空間三得到三解放三；而三且便三于開三側(cè)窗三，大三有利三于大三型建三筑物三的采三光。三它是三拱券三技術(shù)三的極三有意三義的三重大三進(jìn)步三。拱結(jié)三構(gòu)也三可以三做成三連續(xù)三拱連續(xù)三拱結(jié)三構(gòu)基三礎(chǔ)之三間的三推力三平衡三，使三其可三以減三少對(duì)三于地三質(zhì)狀三況的三依賴三性。推力推力推力三平衡三形成三垂直三作用連續(xù)三倒塌三效應(yīng)三??！三！為了三避免三多米三勒骨三牌式三的坍三塌，三較長(zhǎng)三的連三續(xù)拱三橋需三要設(shè)三置特三殊的三、可三以抵三抗推三力的三橋墩三。推力三橋墩三！為了三避免三多米三勒骨三牌式三的坍三塌，三較長(zhǎng)三的連三續(xù)拱三橋需三要設(shè)三置特三殊的三、可三以抵三抗推三力的三橋墩三。推力三橋墩三！前南三斯拉三夫電三影：《橋》就是三要炸三掉這三里，三阻止三德軍三快速三修復(fù)三這座三橋。黑山三塔拉三河谷三大橋現(xiàn)代三拱結(jié)三構(gòu)的三應(yīng)用現(xiàn)代三拱結(jié)三構(gòu)的三應(yīng)用三：橋梁三：美國(guó)三新河三峽谷三大橋三：主三跨51三8m，最三大鋼桁三拱橋19三77年，三世界三第二現(xiàn)代三拱結(jié)三構(gòu)的三應(yīng)用三：橋梁三：上海三盧浦三大橋三：55三0m，融三入了三斜拉三橋、三拱橋三和懸三索橋現(xiàn)代三拱結(jié)三構(gòu)的三應(yīng)用三：橋梁三：巫峽三長(zhǎng)江大橋三：鋼三管中三承式三拱橋三，主三跨49三2m?，F(xiàn)代三拱結(jié)三構(gòu)的三應(yīng)用三：體育三場(chǎng)館：沈陽(yáng)三奧林三匹克三中心現(xiàn)代三拱結(jié)三構(gòu)的三應(yīng)用三：體育三場(chǎng)館：雅典奧林三匹克三中心現(xiàn)代三拱結(jié)三構(gòu)的三應(yīng)用三：大型三公共三建筑三：兵馬三俑場(chǎng)三館拱應(yīng)三用：土拱三效應(yīng)三：土層三中的三拱作三用的三產(chǎn)生三與拱三結(jié)構(gòu)三物不三一樣三，拱三結(jié)構(gòu)三是把三材料三制成三拱形三狀，三在荷三載作三用下三發(fā)揮三其承三受壓三力的三作用;而土三拱有三其自三身的三形成三過(guò)程:在荷三載或三自重三的作三用下三，土三體發(fā)三生壓三縮和三變形三，從三而產(chǎn)三生不三均勻三沉降三，致三使土三顆粒三間產(chǎn)三生互三相“三楔緊三”的三作用三，于三是在三一定三范圍三土層三中產(chǎn)三生“三拱效三應(yīng)”三。拱應(yīng)三用：混凝三土梁三拱效三應(yīng)：在混三凝土三框架三梁，三尤其三是深三梁中三的“三拱效三應(yīng)”三，對(duì)三結(jié)構(gòu)三承載三力的三提高三起到三一定三的作三用。拱應(yīng)三用：砌體三開洞三拱效三應(yīng)：《砌體三結(jié)構(gòu)三設(shè)計(jì)三規(guī)范》條：對(duì)磚砌三體，三當(dāng)過(guò)三梁上三的墻三體高三度h＜n/三3時(shí)，三應(yīng)按三墻體三的均三布自三重采三用。三當(dāng)墻三體高三度h≥n/三3時(shí)，三應(yīng)按三高度三為n/三3墻體三的均三布自三重來(lái)三采用三；產(chǎn)生三拱體三一般三需要三兩個(gè)條件：拱座，如三加筋三、錨三桿等介質(zhì)的不三均勻三的變形三．拱座是產(chǎn)三生介三質(zhì)不三均勻三變形三的直三接原因三，成三拱效三應(yīng)還三存在三于地三下巖三土巷三道，三建筑三物的三不連三續(xù)基三礎(chǔ)和三擋土三墻中三。拱的分三類：按幾何構(gòu)造三：①三三鉸三拱②兩鉸三拱③無(wú)鉸拱兩鉸拱

無(wú)鉸拱

三鉸拱按外三形：①雙折三線型三②圓弧線型三③拋物三線型按材三料：①鋼結(jié)三構(gòu)三②三鋼三筋混三凝土三結(jié)構(gòu)三③三磚石三砌體三結(jié)構(gòu)拱結(jié)三構(gòu)的三理論三分析三鉸三拱的三內(nèi)力三計(jì)算一、三拱的三內(nèi)力三計(jì)算三原理三仍然三是截面三法。二、三拱通三常受三壓力三，所三以計(jì)三算拱三時(shí)，規(guī)定三軸力三以受三壓為三正。三、三實(shí)際三計(jì)算三時(shí)常三將拱三與相三應(yīng)簡(jiǎn)三支梁三對(duì)比三，通三過(guò)公三式完三成計(jì)三算。這些三公式三為繪三制拱三的影三響線三提供三了方三便。支座三反力三計(jì)算KAHBBHBHBHAVAVBPflayKxKxyφK三鉸拱計(jì)算簡(jiǎn)圖

CxKKABHA0=0PVA0VB0C簡(jiǎn)支梁計(jì)算簡(jiǎn)圖

lX方向三：Y方向三：結(jié)論1在給定三的荷三載作三用下三，三三鉸拱三的支三座反三力僅三與三三個(gè)鉸三的位三置有三關(guān)，三與拱三軸形三狀無(wú)三關(guān)。豎向荷三載下三，支三座豎三向反三力與三簡(jiǎn)支三梁相三同，三水平三推力三與矢跨三比（f/三l）成反比三。內(nèi)力三計(jì)算HAQKNKMKPVAAKVA0PMK0QK0φKxKyKa軸力三：彎矩三：剪力三：結(jié)論2拱彎三矩小三于相三同跨三度相三同荷三載作三用下三簡(jiǎn)支三梁的三彎矩三。拱截三面有三較大三軸力三，而三簡(jiǎn)支三梁沒(méi)三有。拱截三面的三剪力三小于三相同三跨度三相同三荷載三下簡(jiǎn)三支梁三的剪三力。合理三拱軸三線在給三定的三荷載三作用三下，三能使三所有三截面三上彎三矩為0的拱三軸線三稱為三合理三拱軸三線。按上三述定三義有三：豎向三均布三荷載三作用三下，三三鉸三拱的三合理三拱軸三線是三二次三拋物三線。求得三合理三拱軸三線方三程為三：拱的三靜力三特征由上三述拱三的分三析得三出：三在豎三向荷三載作三用下三，拱三的支三座處三將產(chǎn)三生水三平推三力，三由于三支座三處產(chǎn)三生水三平推三力，三它會(huì)三產(chǎn)生三使拱三體外三緣受三拉的三彎矩三，使三得合三成后三的截三面彎三矩比三相應(yīng)三簡(jiǎn)支三梁的三彎矩三小得三多，三在減三小彎三矩的三同時(shí)三增加三了拱三的軸三力。由上三述靜三力特三征，三拱式三結(jié)構(gòu)三優(yōu)點(diǎn)三：與三梁相三比，三用材三節(jié)省三、自三重減三輕，三跨度三較大三。充三分利三用磚三、石三、混三凝土三材料三的性三能。缺點(diǎn)三：需三要支三座提三供較三大的三水平三向推三力，三若使三用弓三弦拱三則影三響凈三空使三用高三度。拱腳水三平推三力平三衡拱是三有推三力的三結(jié)構(gòu)三，所三以拱三的支三座應(yīng)三能承三受水三平推三力，三通過(guò)三得當(dāng)三的處三理，三可以三將結(jié)三構(gòu)與三建筑三功能三、建三筑造三型融三合起三來(lái)，三拱腳三水平三推力三有四三種平三衡方三式水平三推力三由拉三桿承三擔(dān)優(yōu)點(diǎn)三：水三平力三自相三平衡三、與三外界三無(wú)水三平間三的相三互作三用。當(dāng)?shù)厝|(zhì)條三件不三好時(shí)三，較三為經(jīng)三濟(jì)。缺點(diǎn)三：由三于拉三桿的三存在三，浪三費(fèi)空三間。水平三推力三由豎三向結(jié)三構(gòu)承三擔(dān)將水三平推三力和三豎向三荷載三作用三于豎三向承三重結(jié)三構(gòu)上三，豎三向承三重結(jié)三構(gòu)一三般為三斜柱三墩或三是位三于兩三側(cè)的三框架三結(jié)構(gòu)三。一般三該方三案中三，拱三式屋三蓋常三為兩三鉸拱三或三三鉸拱三結(jié)構(gòu)三。水平三推力三由剛?cè)运浇Y(jié)三構(gòu)承三擔(dān)由水三平剛?cè)却笕?、位三于拱三腳處三的剛?cè)运綐?gòu)三件來(lái)三傳遞三水平三推力三。傳三力路三徑：三拱腳——?jiǎng)傂匀饺Y(jié)構(gòu)——兩端三的總?cè)瓧U三。當(dāng)水三平構(gòu)三件剛?cè)茸闳龎虼笕龝r(shí)，三可認(rèn)三為水三平推三力是三自相三平衡三，不三傳遞三給柱三子。室內(nèi)三無(wú)拉三桿，三可充三分利三用室三內(nèi)建三筑空三間，三效果三較好三。水平三推力三由基三礎(chǔ)直三接承三受利用三地基三基礎(chǔ)三直接三隨水三平推三力，三不需三立柱三支承。當(dāng)?shù)厝|(zhì)條三件好三時(shí)可三采用三，此三時(shí)基三礎(chǔ)尺三寸大三，材三料用三量多三。拱結(jié)三構(gòu)選三型滿足三：建三筑使三用功三能和三建筑三造型