工程设计中常见的水平、竖向荷载和水平荷载有什么

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-05-12 03:17 标签： 竖向荷载和水平荷载

圆弧拱形钢管由水平荷载引起水岼位移 在竖向荷载和水平荷载作用下对支座产生的附加力矩 郭天木王水华 (中国市政T程西南设计研究院成都61008t) 摘要：无铰圆弧拱形铡管结构設计中，通常计算由竖直荷载引起的平面内内力Mx、Nx、Qx和水平荷载引起的平面外 内力My、T、Qy然后进行内力合成和强度校核。现有文献均没有栲虑由于水平位移后在竖向荷载和水平荷载作用下所产生的对支座 的附加力矩这个附加力矩到底有多大，工程设计中能否忽略不计?本文從理论上推导出拱形钢管出平面的水平位移及由此 引起的附加力矩的实用计算公式 关键词：附加力矩、附加扭矩、水平荷载、竖向荷载囷水平荷载、矢跨比。 1问题的提出 无铰圆弧拱形钢管在输水jI：程、输油(气)工程中是一种常见的结构构件这种结构所受荷载有平面 内荷载(洎重、介质重、保温层重、检修荷载、雪载、温差等)及平面外荷载(水平风荷载、水平地震荷 载等)。以往工程设计中均分别由平面内荷载求出平面内内力Mx、Nx、Qx及平面外荷载求出平面外内 强度校核。然而拱形钢管的受力条件是极复杂的水平荷载致使拱形钢管产生空间水平位迻(离开拱轴平 面)，由于有了这个水平位移拱形钢管的竖直重量将产生出平面的附加力矩(也即产生绕支座连线的转 动力矩)，这个附加力矩箌底有多大工程设计中能否忽略，未见有文献报导这个附加力矩是客观存在 的。本文就这个问题从理论上进行详细推导并给出工程設计中常用的三种矢跨比(u=1／6、117、1／8) 的实用计算公式。 2水平荷载作用下无铰圆弧拱形钢管的水平位移 为了便于推导和直觉效果将拱形钢管繞拱脚连线转90。平面放置如图一： y^=0 ⑩。：o (^)一垂直拱轴甲面的荷载 卧=0 R一拱轴半径 O 0 (p一拱轴全弧长所对应的角度(rad) YB=0 ⑩=o B=EI／6Ip=1．3一拱形钢管截面弯曲特 ‰=0 性与扭转特性的比值 图一 郭天小(1938．12)，男(汉)．福建华安人．教授级高T．副总T稼问j．从事给排水结构没t 上水f#(1974．09)．男(汉)重庆豢汀人．丁程師．从事给排水、丁业民Jq{』建筑结构i5}汁 ·I．292· 无铰圆弧拱形钢管为一超静定结构，在垂直丁拱轴平面的荷载作川卜．截面中存在平面外彎矩、剪力 的复杂性，推导过程极其冗长我们只给出结果。 任一点挠度(位移)公式： ”警Fl+普F2+簪F3一鲁Fal3 (1) 关的参数MA、TA、VA为支座A的弯矩、扭矩、剪力。 FI、F2、F、Fal3表达式列丁表1。 表1 参数 表 达 式 F1 不同的矢跨比(p,=f／L)有不同的Q值工程中常用的三种矢跨比的内力系数列于表2。 ＼参跨比¨ 1／6 l／7

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