题目
拱桥的矢跨比是指 计算矢高与计算跨径 之比。当矢跨比增大时,拱的推力()。A. 增大B. 减小C. 不变D. 不确定
拱桥的矢跨比是指 计算矢高与计算跨径 之比。当矢跨比增大时,拱的推力()。
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 不确定
题目解答
答案
B. 减小
解析
考查要点:本题主要考查拱桥结构中矢跨比与拱的推力之间的关系,需要理解矢跨比的定义及其对拱桥受力性能的影响。
解题核心思路:
- 矢跨比是计算矢高与计算跨径的比值,反映了拱的曲率大小。
- 推力是拱桥结构中由拱脚产生的水平反力,其大小与矢跨比密切相关。
- 关键结论:当矢跨比增大时,拱的推力会减小。这是因为矢跨比增大意味着拱的曲率减小,结构趋于平缓,从而降低了水平推力。
矢跨比的定义:
矢跨比 = 计算矢高($h$) / 计算跨径($L$),即 $\frac{h}{L}$。
推力与矢跨比的关系:
- 矢高增加或跨径减小会导致矢跨比增大。
- 推力公式(以三铰拱为例):
拱的推力 $F$ 与矢高 $h$ 和跨径 $L$ 的关系可简化为:
$F \propto \frac{M}{h/L}$
其中 $M$ 为拱的弯矩。 - 推导结论:
当矢跨比 $\frac{h}{L}$ 增大时,分母增大,推力 $F$ 会减小。
直观理解:
矢跨比越大,拱的曲率越小,拱的形状趋于平缓,此时拱的“压缩”作用增强,水平推力减小。