基于Maple的三铰斜拱力学分析及矢跨比优化

作者：毛星波; 盛冬发^*; 朱军

来源：实验室研究与探索, 2022, 41(10): 8-12.

DOI：10.19927/j.cnki.syyt.2022.10.003

• 三铰拱
• 斜拱
• 合理拱轴线
• 影响线
• 矢跨比

对三铰斜拱的合理拱轴线问题、影响线计算问题和矢跨比优化问题进行了分析。假定截面弯矩恒等于零，解得三铰斜拱在水平均布荷载作用下的合理拱轴线函数。基于静力平衡方程推导了支座反力影响线函数，并进一步求得截面内力的影响线表达式。建立了以各控制点内力平方和为目标函数的矢跨比优化模型。最后，进行了相应Maple程序的编制，并通过工程算例进行了验证。结果表明，合理拱轴线函数使算例弯矩大体趋近于零；Maple分析所得影响线与SAP2000结果基本吻合；矢跨比优化使截面轴力减小了9.05%。以上工作可为三铰斜拱相关力学分析及优化设计提供一定的便利与参考。

• 单位
  土木工程学院; 西南林业大学