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1、双曲扁壳拱拟计算法马贞光双,,,曲扁壳可用于水电站地下厂房或人防工程其计算方法现有多种无论何种方法均,通,。需专门的计算公式和专门的图表手册过较长的计算程序方可得到正确答案就此问题,,来解。现在我们采用一般结构手册决双曲扁壳的设计问题如图(一)我们认为双曲扁壳,,,,体是由两向拱断面组成在壳体的两个方向各取断面计算时单独取出脱离拱考虑,;壳体四边边缘侧构件,,一向取出来的拱假定是无铰拱组成的壳体为两向拱的固端支座,。、的单位断面拱是三次超静定所以壳体由两向很多断面的三次超静定组成拱拟计算法基本,是
2、把,,中心要点壳体简化双向受力的无铰拱把壳体的竖向均布荷载分配给两向的无铰拱承。,,,担然后求无铰拱的内力值再叠加汇总导出壳体的内力即可解决设计问题此方法推导:女口下一、双曲扁壳设计要计算的有下列几个问题.1壳体中央断面厚度(等厚度区域范围),.,2壳体四角处角部之主拉应力,.3壳体四角处及靠近边缘处加厚尺寸,.4壳体角部配筋及上下层配筋布置、5.壳体四边边缘构件结构计算。二、荷载分配拱,拟计算法是利用拱原理解决壳体的计算。,问题将壳体的垂直竖向荷载分配给两向拱承,=,、Z。=:+q:。担设壳体的
3、竖向垂直荷载(均布)q;两向拱的荷载为qq业使qq一向拱6,;、2。在竖向垂直荷载作用下的变位为两向拱的变位各为6己S`na王+`:qxRz(智x=6EF,(2一a一eotals`+tgq:R:么(一警)2二己ZEF一a:eota:(2)式R:、R:中一一两向拱的半径一FZ、:F一一两向拱的断两升a;、:a一一两向拱半径夹角之半E一一拱的弹性模数,:二。:在荷载作用下为保证壳体的整体性两向拱的变位应相等(取最大变位在中心)。·.“Sin:扩I12(普)qR、(一韵:二一EFEF一a,。ota:一仪
4、ZeotaZ(2)(2)、S`a·+z、矛`,n“一工eo:名吸一2一atal):RF((2ql二......口,.御.口qRl么Z……①F一a2eotaZ5ina:+tg色2(2)(s、`:一。:eota:qII活F:(2)R(合)Z一q二`............么一F「S`naZ+!g……②一a;eota工不(2)(普)::=Z,zZ-则FFR二R仪l=a:,’.qx-若为等边曲率时=qZ卜十q:二q,,三:2’,.qqq.......................八扭…………`……③三、
5、壳体内力计算推导将壳体荷载分配给,,、两向拱后以q代qq:,取一向拱的断面如图,(二)为三次超静,:H。、定多余未知力V。、M。,以R:、R代:,aa:、aZ,R以代以,、Z。f代ff。,设弹性中心yyc二y:使34rScpy一了)M.了`J零一0一!ploH一一一一·2`y一y,+、·丁:竿{:一辈xMZp△{:零一V=一飞=0Z—22:xj穿·MM。=一箫{:穿}:弩cy=y擎二R一R·叻一R足巨坚、l:刽{Olx犷脚G/(卜汉/o,,。,解上三个多余未知力若用积分法和总和法其结果解出相当
6、麻烦从结构手册里可知:采用简化法其式如下H。=一一。c:)一D工K牛「(+scj罕④4甲3L—3卜丫MVo0=O_2中qL艺=B工qLZ⑤16以Sf,:pp式中S=印3in饮”4L甲二1+4p“C=印cosa二1.一4p艺.,一23一。。。忍2,a印小(十。C)一25K二;;小:二一C,六S一了1十一丁`AfI,,一一拱截面惯性矩A一一拱截面积3=一。`+晶(替),。:,以上各尺寸系数可从结构手册里查得对于壳体来说厚度较其他尺寸为小经实际验算。K=’0。99950。8,计算时可取K”1~9qL.o
7、l:H=D⑦L⑧⑨⑥@o=xZMBqL:拱顶内力e=o一oZMMHye=oN玉{cc。··············································,·······..·..Q=Qp+V……`……:拱任意截面内力,Lx=xP+o+ol一y一Vo一MMM且Ly)吸蕊X)乙o·········,················,·····,···············,··Nx二NxP+Hcose十VosinO…L····························
8、···,··········x=xp+ocos·-·QQVe一Hosine………壳体中央两向轴向力、·····卜·,············································`···········Nx=N“·…………@LNy=NcZ···,················.··································……,·········……N。,,N。:为两向拱顶轴向力·—·`·······················
