(2-20)
其中
(2-21)
式中K1—圆拱的临界荷载系数(或稳定系数),与夹角α有关;
E—拱平面内的抗弯刚度;
R——圆弧拱的半径。
式(20)也可写成中心受压直杆的欧拉公式的标准形式
(2-22)
其中拱的屈曲长度
(2-23)
为拱度影响系数。
由上式得出,我们可以把拱看成当量的直杆来验算稳定,其自由长度等于半个拱弧长乘以
拱度影响系数。
2.两端弹性支座拱或无铰拱面内屈曲临界荷載公式
(2-24)
临界轴向压力为
(2-25)
上两式中的稳定系数K2=(n2-1)与拱的开角2@有关,并可通过系数n算出。n与2a之间的关系见表2-1。
无铰拱n与2a的关系表2-1
二、抛物线拱的面内屈曲
抛物线拱在受均布铅垂荷载作用下,虽然拱只承受轴向压力而没有弯矩,但是压力沿拱轴线却是变化的,并且拱的曲率也是变化的,因而其平衡微分方程是变系数的,直接求解就比较困难,一般只能用数值法进行计算。同圆拱一样,抛物线拱的临界荷载可按如下公式计算:
(2-26)
式中:l—拱的跨度
K1稳定系数,它的值列于表2-2中。
等截面抛物线拱在竖直荷载作用下的稳定系数K1表2-2
由表22可知,三铰拱的稳定系数K1是按两种失稳形式给出的,在反对称失稳形式下,它的稳定系数与两铰拱相同。实际计算时,对于三铵拱,应在表22中选择较小的K1值,即在fl<0.3时,用对称失稳形式的K1值;当〃≥0.3时,则采用反对称形式的K1值。这也说明抛物线三铰拱在竖直均布荷载作用下,两种丧失稳定的可能性,它的失稳情况与矢跨比有关。
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