土木工程力学基础(多学时)6工程中常见结构简介

工程中常见结构简介

单元6

6.1?平面结构的几何组成分析

6.2?工程中常见静定结构简介

6.3?工程中常见超静定结构简介

知识要点

问题探讨

技能训练

基础知识： 几何组成分析，常见的静定结构和超静定结构的

内力分析。

岗位技能： 工程中多跨梁、刚架、桁架、拱等结构的几何组成

分析及其受力特征。

122?/?土木工程力学基础

（多学时）

土木工程中承受荷载、传递荷载并起骨架作用的部分称为结构。

图6-1所示是一个单层工业厂房承重骨架的示意图，它由屋面板、屋

架、吊车梁、柱子及基础等构件组成，每一个构件都起着承受和传递荷

载的作用。如屋面板承受着屋面上的荷载并传递给屋架，再由屋架传

递给柱，由柱传递给基础，最后由基础传递给地基。前面，我们介绍了

单个杆件的强度和稳定性问题，本单元将要介绍结构的几何组成规

则、结构受力分析的基本知识、不同结构形式的受力特点等问题。

6.1平面结构的几何组成分析

一、?几何组成分析的概念

图6-2a 所示铰接四边形，不费多少力就可将其变成平行四边形

（图6-2b ），这种铰接四边形不能承受任何荷载的作用，当然不能作为

建筑结构使用。如果在铰接四边形中加上一根斜杆（图6-2c ），那么

在外力作用下其几何形状就不会改变了。

图6-1

图6-

2

单元6　工程中常见结构简介?/?

123

从几何组成的观点看，由杆件组成的体系可分为以下两类：

（1） 几何不变体系。在荷载作用下，不考虑材料的应变时，体系的

形状和位置是不能改变的（图6-2c ）。

（2） 几何可变体系。在荷载作用下，不考虑材料的应变时，体系的

形状和位置是可以改变的（图6-2a ）。

几何可变体系的实质就是由杆件组成的体系成为一个机构。如

飞机的起落架（图6-3）。

在某一瞬间可以发生微小位移的体系称为瞬变体系，如图6-4

所示。虽然瞬变体系经微小位移位后不再运动，但是有时瞬变体系在

受力时会对杆件产生巨大的内力，使构件发生破坏，因此瞬变体系不

能作为建筑结构使用。

显然，建筑结构必须是几何不变体系。

记住：建筑结构必须是

几何不变体系。

记住：三铰共线，则为

瞬变体系。

图6-3

图6-

4

图6-

5

124?/?土木工程力学基础（多学时）

图6-7

对结构的几何组成进行分析，以判定体系是几何不变体系还是几

何可变体系，称为几何组成分析。

二、?铰接三角形规则及其表达方式

在体系的几何分析中，将几何不变的部分称为刚片。一根柱可视

为一个刚片，一个几何不变体系可视为一个刚片，整个地球也可视为

一个刚片。

1.?铰接三角形规则

实践证明，铰接三角形是几何不变体系。如果将图6-6a 所示铰接

三角形ABC 中的铰A 拆开：杆AB 可绕点B 转动，杆AB 上点A 的轨迹

是弧线①；杆AC 可绕点C 转动，杆AC 上点A 的轨迹是弧线②。这两

个弧线只有一个交点，所以点A 的位置是唯一的，三角形ABC 的位置

是不可改变的。这个几何不变体系的基本规则称为铰接三角形规则。

如果在铰接三角形中再增加一根链杆AD （图6-6b ），体系ABCD

仍然是几何不变的，从维持体系几何不变的角度看，杆AD 是多余的，

因而将它叫做多余约束。所以ABCD 体系是有多余约束的几何不变

体系，而铰接三角形ABC 是没有多余约束的几何不变体系。

2.?铰接三角形规则的几种表达方式

（1） 二元体规则。在铰接三角形中，将一根杆视为刚片，则铰接三

角形就变成一个刚片上用两根不共线的链杆在一端铰接成一个结点，

这种结构称为二元体结构（图6-7）。于是铰接三角形规则可表达为

二元体规则：一个点与一个刚片用两根不共线的链杆相连，可组成几

何不变体系，且无多余约束。

图6-

6

单元6　工程中常见结构简介?/?125

（2） 两刚片规则。若将铰接三角形中的杆AB 和BC 均视为刚片，

杆AC 视为两刚片间的约束（图6-8），于是铰接三角形规则可表达为

两刚片规则：两刚片间用一个铰和一根不通过此铰的链杆相连，可组

成几何不变体系，且无多余约束。

经论证，两刚片规则还可以这样表达：两刚片用三根不全平行也

不全相交于一点的三根链杆相连，可组成几何不变体系，且无多余约

束

（图6-9）。（3） 三刚片规则。若将铰接三角形中的三根杆均视为刚片（图

6-10），则有三刚片规则：三刚片用不在同一直线上的三个铰两两相

连，可组成几何不变体系，且无多余约束。

三、?几何组成分析的实例

几何不变体系的组成规则是进行几何组成分析的依据。对体系

重复使用这些规则，

就可判定体系是否是几何不变体系及有无多余约

图6-

8

图6-

9

图6-10

126?/?土木工程力学基础（多学时）

束等问题。运用规则对体系分析时，可先在体系中找到一个简单的几

何不变部分，如刚片或铰接三角形，然后按规则逐步组装扩大，最后

遍及全体系；也可在复杂的体系中，逐步排除那些不影响几何不变的

部分，例如逐步排除二元体，使分析对象得到简化，以便于判别其几

何组成。

下面对土木工程中常见的几种结构进行几何组成分析。

解：

铰接三角形是几何不变体系（图6-11中阴影部分），在此基础上不断增加二元体，最后可遍及整个桁架。将整个桁架视为一个刚片，基础视为另一个刚片，依据两刚片规则，它们之间用铰A 与不通过铰A 的支座链杆B 相连，组成了没有多余约束的几何不变体系。结论：体系是几何不变的，且无多余约束。

解： 曲杆AC 、CB 和直杆AB 通过不在同一直线上的三个铰A 、B 、C

两两相连，组成了几何不变体系且没有多余约束。体系的两端通过铰

A 、

B 与基础相连，显然多了一个约束。

还可以这样分析：曲杆AC 、CB 和基础可视为三刚片，它们通过不

在同一直线上的铰A 、B 、C 相连，组成了几何不变体系，因此，链杆AB

可视为多余约束。

结论：体系是几何不变的，且有一个多余约束。

注意：对体系进行几何

组成分析时，可首先找出一

个或几个几何不变的单元

（例如铰接三角形或一刚性

杆件），再逐步组装扩大成

整体。图6-11

图6-12

图6-13

单元6　工程中常见结构简介?/?127

解：设基础为刚片I，刚片ABC与刚片I用铰A和不通过铰A的链杆

B相连，符合两刚片规则，是几何不变体系；将刚片ABC和刚片I看成

为一扩大的刚片再与刚片CDE用铰C和不通过铰C的链杆D相连，

又组成一扩大的几何不变体系，该扩大了的刚片与刚片FGH用EF、

G、H三根链杆相连且三链杆不全平行也不汇交于一点，故满足二刚

片规则。因此，整个体系是几何不变体系且无多余约束。

结论：体系是几何不变的，且无多余约束。

四、?静定结构和超静定结构的概念

简支梁通过铰A和链杆B与基础相连（图6-14a），是几何不变体系，且无多余约束。这种没有多余约束的几何不变体系称为静定结构。静定结构的反力和内力可通过静力平衡方程求得。如果在简支梁中增加一个链杆（图6-14b），它仍然是几何不变体系，但有一个多余约束。有多余约束的几何不变体系称为超静定结构。超静定结构的支座反力和内力不能由静力平衡方程全部求得。例如图6-14b所示梁，在荷载和支座反力的作用下，构成一个平面一般力系，可列出三个独立的平衡方程，而未知的支座反力有四个，三个方程只能解算三个未知量，所以不能求出全部的反力，因而内力也无法确定。超静定结构的内力计算，除了运用静力平衡条件外，还要利用变形条件，这里不予介绍。

6.2?工程中常见静定结构简介

在土木工程中，静定结构得到了广泛应用。下面将分别介绍静定多跨梁、静定刚架、三铰拱、静定平面桁架等静定结构的力学特征。

一、?静定多跨梁

1.静定多跨梁的组成

简支梁、悬臂梁和外伸梁是静定梁中最简单的单跨梁，多用于跨

注意：几何组成分析的目的在于判别某一体系是否几何不变，从而决定它是

否可以作为结构。图6-14

128?/?土木工程力学基础（多学时）

度不大的情况。如门窗的过梁、楼板、屋面板、短跨的桥梁以及吊车梁

等。在实际工程中如果想利用短梁跨越大跨度形成较为合理的结构

形式，可以得到多种形式的静定多跨梁。

静定多跨梁是由若干单跨梁在适当位置用铰链连接而成的没有

多余约束的几何不变梁。在土木工程中木屋盖的檩条、钢筋混凝土桥

梁等，有时采用这种结构。如图6-15所示的某桥梁结构，即为静定多

跨梁。

静定多跨梁的几何组成可视为基本部分与附属部分的连接。

凡在荷载作用下能独立维持平衡的部分称为基本部分；凡必须依

靠基本部分才能维持平衡的部分称为附属部分。图6-16a 中：

AC 是外伸梁，其支座A 、B 与基础相连，能独立地维持平衡；伸臂梁DF

在竖向荷载作用下也能维持平衡，因此也是基本部分；悬跨梁CD

则必须依靠基本部分才可维持平衡，所以它是附属部分。它们之间

的关系可用层次图6-16b 表示。从图6-16b 中可清楚地看出附属

部分对基本部分的依赖关系。从整体上看，静定多跨梁是几何不变

体系。

2.?静定多跨梁的内力特征

在计算静定多跨梁的内力时，应先弄清梁的基本部分和附属部

分，再将梁从铰接处拆成若干个单跨梁，从附属部分开始，逐步计算到

基本部分。这样就将静定多跨梁的计算，转化为若干个单跨梁的计算，

最后将各单跨梁的内力图拼在一起，就是多跨梁的内力图。

静定多跨梁由伸臂梁和短梁组合而成。短梁的跨度小于简支梁，

图6-

15

图6-

16

单元6　工程中常见结构简介?/?129

所以弯矩也小；外伸梁由于外伸部分的负弯矩，使跨中弯矩也小于相

同跨度的简支梁（图6-17）。因此，一般来说，用料比较节省，但静定

多跨梁的构造比较复杂，需要全面考虑。

静定多跨梁的弯矩比一系列简支梁的弯矩小。静定多跨梁的铰

结点处，在无集中荷载作用时，其剪力无变化；在铰结点处弯矩为零。

这是静定多跨梁内力的内力特征。

桥和悬臂梁（板）桥。简支梁桥（图6-18a ）属静定结构，是受力和构造

最简单的桥型，应用广泛；连续梁桥（图6-18b ）属超静定结构，在荷载

作用下支点截面产生负弯矩，从而减小了跨中的正弯矩，增大了跨越

能力，适用于桥基良好的场合；悬臂梁桥（图6-18c ）属于静定结构，跨

越能力比简支梁桥大，但逊于连续梁桥，由于顶面混凝土容易开裂，影

响混凝土耐久性，并且因行驶状况不良，目前较少采用。记住：静定多跨梁的

弯矩比系列简支梁的弯矩

要小。

图6-17

130?/?土木工程力学基础（多学时）

二、?静定刚架

1.?静定刚架的组成

静定刚架是由梁、柱等直杆组成的具有刚结点的静定结构。当刚

架受到外力作用时，在梁和柱的连接点处，其夹角总是不变的，故将这

类结点称为刚结点。

刚结点是刚架具备的主要结构特征，如图6-19所示的站台雨棚

和图6-20所示的屋架，以及图6-21所示的渡槽，其中显现出的梁和

柱之间的连接点，即为刚结点。凡由静力平衡方程能确定全部反力和

内力的平面刚架，称为静定平面刚架。静定平面刚架常见的形式有：

（1） 悬臂刚架。如图6-19所示，常见于火车站台、雨棚等。

（2） 三铰刚架。如图6-20所示，常见于仓库、食堂、小型厂房等。

（3） 简支刚架。常见于渡槽（图6-21）及起重机的钢支架（图

6-22）等。

图6-18

梁式桥的基本体系

图6-20

图6-

19

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2.?静定刚架的内力特征

图6-23a 所示为某一简支梁，其弯矩图如图6-23b 所示。图6-23c

所示为跨度相同的静定三铰刚架，其弯矩图如图6-23d 所示。比较两

者在相同均布荷载作用下的弯矩图可知，静定刚架的弯矩峰值减小且

内力分布较合理。

刚架的突出优点是采用了刚结点。刚结点可承受和传递弯矩，从

而减小了弯矩峰值，比简支梁合理。静定刚架的优点是使梁柱通过刚

结点形成一个刚性整体，结构刚度大，内力分布较合理且有较大的空

间便于使用，因此在土木工程中得到了广泛的使用。

图6-21图6-

22

图6-

23

132?/?土木工程力学基础（多学时）

由于刚架结构受力合理、轻巧美观，能跨越较大的跨度，制作又很方便，因而应用非常广泛。一般用于体育馆、礼堂、食堂、菜市场等大空间的民用建筑，也可用于工业建筑。

刚架结构根据组成和构造方式的不同，分为无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架，如图6-24a 、b 、c 所示。无铰刚架和两铰刚架是超静定结构，结构刚度较大，但当地基条件较差，发生不均匀沉降时，结构将产生附加内力。三铰刚架属于静定结构，在地基产生不均匀沉降时，结构不会引起附加内力，但其刚度不如前两种。一般来说，三铰刚架多用于跨度较小的建筑，两铰和无铰刚架可用于跨度较大的建筑。

刚架结构常用钢筋混凝土建造，为了节约材料和减轻结构自重，通常将刚架做成变截面形式，柱梁相交处弯矩最大，截面增大，铰结点处弯矩为零，截面最小，所以刚架的立柱截面呈上大下小。根据建筑造型需要，立柱可做成里直外斜，或外直里斜。刚架多采用预制装配，构件呈“Y ”形和“┌”形，用这些构件可组成单跨、多跨、高低跨、悬挑跨等各式各样的建筑外形。屋脊一般在跨度正中间，形成对称式刚架，也可偏于一边，构成不对称式刚架，如图6-24d 、e 、f 、g 所示。图6-24 h 、i 是杭州黄龙洞游泳馆结构示意图，该馆采用钢筋混凝土刚架结构，主跨为不对称刚架，屋脊靠左，使跳水台处有足够的高度，主跨右侧带有一悬挑跨，

用作休息和其他辅助房间。

图 6-24 刚架结构及其建筑造型

三、?三铰拱

1.?三铰拱的组成

拱结构是一种重要的结构形式，在桥梁和房屋建筑中经常采

单元6　工程中常见结构简介?/?133

用。拱在我国建筑结构上的应用已有悠久的历史，例如河北赵县的

石拱桥。

因支承及连接形式不同，拱可分为无铰拱（图6-25a）、两铰拱（图

6-25b）及三铰拱（图6-25c）。三铰拱是由两根曲杆与基础用不在一

直线上的三个铰两两相连组成的。由几何组成分析可知，无铰拱和两

铰拱都是超静定的，三铰拱是静定的。

图 6-25

在桥梁和房屋建筑工程中，拱式结构的应用也较广泛，它适用于

宽敞的大厅，如礼堂、展览馆、体育馆等。

暴露于比赛大厅，桁架顶部设有天窗，以利采光和通风，如图6-26所示。

图 6-26

2.?三铰拱的内力特征

拱的内力计算比较复杂，下面给出某三铰拱的内力图，以体现三

134?/?土木工程力学基础（多学时）

铰拱的内力特征。

如图6-27a 所示的三铰拱，拱所受的荷载为竖向荷载，其内力图如图6-27b ，c ，d 所示。

从图中可以看出三铰拱的内力图全为曲线，若与同跨度曲梁比较，其弯矩和剪力小些，而轴向压力则比曲梁大，这就是拱的内力特征。

在竖向荷载作用下，拱结构存在着水平推力。由于水平推力的作用，使拱截面上的弯矩小于对应的简支梁，从而改善了拱的受力性能。拱比梁能更有效地发挥材料的作用，在竖向荷载作用下，梁没有轴力，而拱的轴力较大，且为压力。因此，在拱结构中常使用砖石等抗压强度高、适宜承受压力的材料。

此外，由于水平推力的存在，拱结构的支座要有足够的可靠性，才能承受住拱脚传来的水平推力。当支座在水平推力的作用下发生侧向位移时，整个拱结构将发生破坏。1980年山西省曾发生拱形屋盖

及支承拱的梁、柱突然倒塌的事故，原因就是拱的支座承载力不够。

为消除这一不利因素，

可在拱结构中加一根拉杆，让拉杆承受水平推力，这样的结构称为拉杆拱（图6-28a ）。拉杆拱的计算简图如图6-28b 所示。带拉杆的三铰拱也是静定结构。由于拉杆承受着很大的拉力，施工中不可随意减小其截面。在施工中拆除拱体模板之前，要拉紧拉杆，让它承受拉力，这样才能使拱正常工作，否则也会发生拱体倒塌事故。在一定荷载作用下，使拱的所有截面上的弯矩都为零的拱轴，称

记住：三铰拱的弯矩、

剪力比曲梁小，而轴向压力

比曲梁大。压力是三铰拱

的主要内力。图 6-27

单元6　工程中常见结构简介?/?135

为合理拱轴。计算表明，在满跨均布荷载作用下，三铰拱的合理拱轴是一条抛物线，因此土木工程中常采用抛物线形拱。

四、?桁架

1.?桁架的组成

桁架是由若干直杆在其两端用圆柱铰链连接而成的几何不变体系。桁架在土木工程中应用广泛，如桥梁主体（图6-29）、钢屋架（图6-30）、 钢木屋架（图6-31a ）等。2.?桁架的内力特征

由图6-31b 可以看出，桁架的各杆只在两端受力（自重忽略不计），都是二力杆。其内力为轴力，在各杆的任一横截面上，正应力都均匀分布，能充分发挥材料的作用，从而取得较好的经济效果。记住：刚架和桁架都是由直杆组成的结构。两者的区别是：桁架的结点全部都是铰结点，刚架中的结点全部或者部分是刚结点。故由直杆组成具有铰结点的结构称为桁架。

记住：桁架比梁能承受更大的弯矩，跨越更大的跨度，

承受更大的荷载。图 6-

28

图 6-

30

图 6-29

图 6-

31

136?/?土木工程力学基础（多学时）

目前桁架结构被广泛应用于跨度较大的工程结构中。因桁架结构是杆件组成的格构式结构，所以比梁轻很多。从整体上看，一个桁架相当于一根梁的作用，但桁架的高度比梁高得多，所以比梁能承受更大的弯矩，跨越更大的跨度，承受更大的荷载。

二节间

BCDE 未设腹杆，整个屋架是几何可变体系（

缺少两个约束）；

从结点C 处可判断，桁架中杆BC 为零杆（轴力为零的杆件），很难起到支撑上弦的作用；由于杆BC 是零杆，屋架端部上弦受压杆计算长度增大而承载力显著降低；另外，杆ABD 为单角钢└40×4，在点B 受到集中荷载时（由于荷载未作用在角钢的竖向对称平面内，杆ABD 不

是平面弯曲），杆ABD 除发生弯曲变形外，还伴随发生侧向扭曲。这些都对上弦杆ABD 的稳定性非常不利。经验算杆ABD 的强度及稳定性均严重不足，必然发生失稳而扭曲破坏，并由此导致整个屋盖的倒塌。

为此，擅自将原屋架的端结点，从上、下弦杆轴线交汇点内侧360 mm 处，将蹬口及上、下弦全部锯掉以减小跨度（图6-33），只用三个圆钉和两块30 mm ×1 220 mm 的木夹板在两面固定。这样，完全破坏了屋架的正常受力状态，在屋面荷载作用下，圆钉被推弯、拔出，屋架端部失去承载力，导致整个屋盖倒塌。

由此看来，在施工中，不懂得桁架的受力分析，盲目蛮干，是会出事故的。近年来，由于桁架破坏造成的房屋倒塌事故不少，在桁架施工中，切不可随意修改图纸，也不可盲目套用图纸。一定要用力学知识去分析施工现场的实际问题，以杜绝事故的发生。

注意：在图6-32所示

的桁架结构中，取结点C 为

研究对象，由平面汇交力系

的平衡条件求得杆BC 的轴

力为零，故杆BC 为零杆。图 6-33

图 6-32

单元6　工程中常见结构简介?/?137

6.3?工程中常见超静定结构简介

超静定结构是具有多余约束的几何不变体系，其内力不能由静力平衡方程完全求得。下面简单介绍工程中常见的超静定结构。

一、?超静定梁

1.?两端均为固定支座的梁

两端均为固定支座的梁是超静定梁，在竖直向下的荷载作用下（图6-34a ），其变形曲线如图6-34b 所示。可以判断：梁在两端产生上部受拉的弯矩；跨中区段产生下部受拉的弯矩。在均布荷载作用下，根据弯矩图形的规律，其弯矩图是一条凹口向上的二次抛物线（图6-34c ）；在集中荷载的作用下（图6-34d ），其弯矩图如图6-34e 所示。弯矩图在集中力作用的截面发生转折，而在无荷载作用区的图形为斜直线。

2.?连续梁

连续梁是超静定结构，对比简支梁（图6-35a ）和连续梁（图6-35b ）的弯矩图，可以发现超静定结构相对于静定结构，弯矩的最大值可以大幅度降低，但在杆件的中间支座处会产生负弯矩。

连续梁是在高强度混凝力预应力梁的基础上发展起来的。由于其抗拉、抗压强度的提高，尤其是在外载荷作用下的弯曲变形，以及因温差等外因素造成的龟裂现象都得到极大改善，可以忽略其对梁、柱的应力影响，故在基础平台坚固、沉降极小的情况下将梁柱（墩）固结在一起，形成超静定结构连续梁。

记住：超静定梁相对于

静定梁，弯矩的最大值可以

大幅度降低。在荷载的作

用下，主梁的不同截面上弯

矩有正有负，而弯矩的绝对

值均较简支梁小，且梁高可

以减小，

节省材料。

图 6-

34

图6-

35

138?/?土木工程力学基础（多学时）

随着交通运输特别是高等级公路的迅速发展，对行车平顺舒适提出了更高的要求。而多伸缩缝的悬臂梁和T 形刚构桥均难以满足这个要求，超静定结构连续梁桥以其整体性好、结构刚度大、变形小、抗震性能好、主梁变形挠曲线平缓、伸缩缝少等突出优点，使得行车平稳舒适，因而得到迅速的发展。普通钢筋混凝土连续梁桥当跨度超过20~25 m 时，跨中恒载弯矩和活载弯矩将迅速增大，致使梁的截面尺寸和自重显著增大，耗用大量材料，不经济，而且会产生较大裂缝，于是预应力混凝土连续梁桥得到广泛采用。预应力结构通过高强钢筋束对混凝土预压，不仅充分发挥了高强度材料的性能，而且提高了混凝土的抗裂性，促使结构轻型化，因而预应力混凝土结构具有比钢筋混凝土结构大得多的跨越能力，其适用跨度在60~150 m 。

设计，设计时速100 km/h ，设计使用年限100年，总投资约118亿元。

大桥设南、

北两个航道，其中北航道桥为主跨448 m 的钻石型双塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准35 000 t ；南航道桥为主跨318 m 的A 形单塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准3 000 t 。除南、北航道桥外其余引桥采用30~80 m 不等的预应力混凝土连续箱梁结构。

二、?超静定刚架

图6-37b 所示的刚架是超静定刚架，对比三铰刚架（图6-37a ）和超静定刚架（图6-37b ）的弯矩图，可以发现超静定刚架的弯矩最大值约为三铰刚架最大弯矩的一半，但杆件在刚架平面内的上下（左右）两侧都会产生弯矩。

图6-36

单元6　工程中常见结构简介?/?139

平面，可容纳观众5万人，看台由钢筋混凝土刚架支承。有8 500个座位设在大雨篷下。雨篷由带悬臂的刚架和倾斜钢管支柱作支承。斜柱的位置正好选在雨篷的重心处，使其不增大刚架悬臂的内力。为了减轻雨篷悬臂部分的自重，悬挑在斜柱以外的部分用钢丝网水泥板制作，在斜柱以内的部分用钢筋混凝土制作。

三、?无铰拱

在工程上，无铰拱的应用很广泛。在桥梁上常采用钢筋混凝土拱桥和石拱桥（图6-39a ），在隧道工程上都采用混凝土的拱圈作衬砌（图6-39b ）。我国创造的双曲拱桥，沿桥的纵向横向均呈拱形，主拱圈的记住：超静定刚架的最

大弯矩值约为三铰刚架的

一半，但杆件两侧都会产生

弯矩。

图 6-37

图 6-38

140?/?土木工程力学基础（多学时）

横截面为波形，比普通板拱的截面具有更大的截面二次矩，这种桥具有施工方便、刚度大、桥型美观等优点，在公路桥中常被采用。无铰拱主要承受轴向压力，可以用抗压性能好而抗拉性能较差的材料，如砖、石、混凝土来砌筑，这类材料便于就地取材，十分经济。

直跑道及跳跃场地。结构采用钢筋混凝土落地无铰拱，由基础直接承受拱推力，基底呈斜面，更有利于抵抗推力。并将落地拱暴露出来，以强烈的结构自身的韵律来美化室内环境。室内利用高侧窗采光。四、?超静定结构和静定结构的比较

超静定结构和静定结构的比较见表6-1。

图6-39

图6-40