关键词：直墙拱；反弯点；力法；弹性约束；等效刚度

基金项目：国家自然科学基金(51321064、51308544、51478465)；解放军理工大学预先研究基金(KYDXZLXY1301)

作者单位

韩永帅解放军理工大学 国防工程学院;爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室，南京210007

周健南解放军理工大学 国防工程学院;爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室，南京210007

金丰年解放军理工大学 国防工程学院;爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室，南京210007

孔新立解放军理工大学 国防工程学院;爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室，南京210007

范华林解放军理工大学 国防工程学院;爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室，南京210007； 河海大学 力学与材料科学院，南京210098

摘要

在工程实践中，直墙拱应用较多。由于拱脚位移的存在，合理假设拱脚约束为转角约束、竖向约束和水平弹性约束，应用力法推导出了在弯矩、剪力和轴力共同作用下直墙拱沿弧长的弯矩公式。研究了竖向均布荷载、竖向三角形荷载和竖向集中力荷载作用下，直墙拱沿弧长的弯矩分布及反弯点形成的规律；发现在3种荷载作用下，使得拱脚弯矩为零时的圆心角依次减小。取弹簧支座刚度为等效的下端固支、上端允许水平位移的直墙的抗推刚度，得出了随着直墙高度增加，圆弧拱拱顶弯矩增大而拱脚弯矩减小的变化规律。在直墙拱的设计中，建议选取合适的直墙高度和使得圆弧拱拱脚弯矩为零的圆心角大小，从而有利于提高结构抗弯承载力及拱脚抗剪承载力。