题目
在设计拱结构时,从力学角度考虑,其突出的难点是( )A. 支座处产生较大水平推力B. 材料受压,抗压强度不够C. 构件受弯变形D. 不能承受过大剪力
在设计拱结构时,从力学角度考虑,其突出的难点是( )
A. 支座处产生较大水平推力
B. 材料受压,抗压强度不够
C. 构件受弯变形
D. 不能承受过大剪力
题目解答
答案
A. 支座处产生较大水平推力
解析
拱结构的主要受力特点是通过轴向压力传递载荷,而非弯曲或剪切。其设计难点在于支座处产生的水平推力。由于拱的几何形状,载荷会向两侧传递并产生较大的水平分力,这对支座的固定和基础的稳定性提出了更高要求。若不妥善处理,可能导致结构失稳。因此,水平推力的应对是拱结构设计的核心挑战。
选项分析
选项A:支座处产生较大水平推力
拱结构在承受竖向载荷时,会将部分力分解为水平方向的推力作用于支座。这种水平推力需通过基础锚固或拉杆等措施抵消,否则可能引起支座滑移或结构破坏。这是拱设计中必须解决的关键问题。
选项B:材料受压,抗压强度不够
虽然拱主要受压,但现代材料(如钢筋混凝土、钢材)的抗压性能通常满足要求。通过合理设计截面尺寸,可有效避免抗压不足问题,因此并非主要难点。
选项C:构件受弯变形
拱结构通过轴向力传递载荷,弯曲变形较小。与梁结构不同,拱的受力形式天然具有“卸载”效果,因此弯矩并非主要矛盾。
选项D:不能承受过大剪力
拱结构的剪力分布较为均匀,且可通过优化拱形曲线(如抛物线拱)减小剪力。相比水平推力,剪力问题更易控制。